KR101008440B1 - 페이퍼 언와인드 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페이퍼 언와인드 장치에 관한 것으로, 본 발명의 페이퍼 언와인드 장치는 페이퍼 코일이 설치된 프레임의 내측면에 배치되어 서로 다른 폭을 갖는 다수개의 페이퍼 코일을 각각 지지하는 페이퍼 지지부; 상기 페이퍼 지지부와 상기 프레임의 내측면 사이에 형성되어 각각의 상기 페이퍼 코일의 폭을 측정하기 위한 페이퍼 폭 측정수단; 및 상기 프레임의 외측면에 설치되어 상기 페이퍼 폭 측정수단에 의해 각각의 상기 페이퍼 코일의 폭이 측정되면 상기 스트립과 동일한 폭을 갖는 페이퍼 코일이 상기 스트립 상부로 배치되도록 상기 프레임을 이송시키는 프레임 이송부를 포함한다.
페이퍼, 페이퍼의 폭, 스트립과 페이퍼의 폭 편차

Description

페이퍼 언와인드 장치{PAPER UNWINDER DEVICE}
본 발명은 페이퍼 언와인드 장치에 관한 것이다.
일반적으로 권취기는 냉간 압연기나 열간 압연기를 통과한 스트립을 후공정으로 보내기 전에 저장과 운반 및 기타 처리의 편리성을 위해 스트립을 코일 형상으로 감는 장치를 의미하며, 특히 스테인레스 제조 공정에서 최종 완성된 스트립을 감는 권취기에는 스트립의 상호 접촉에 의한 긁힘이나 파손을 방지하기 위하여 스트립 사이에 페이퍼를 삽입하도록 하는 페이퍼 삽입 장치인 페이퍼 언와인드 장치가 설치된다.
대한민국 공개특허 2004-0091470에는 일반적인 권취기와 페이퍼 언와인드 장치가 기재되어 있다. 대한민국 공개특허 2004-0091470에 기재된 바와 같이, 통상의 페이퍼 언와인드 장치(10)는 권취기(17) 상부의 프레임(11) 위에 설치되며, 코일 페이퍼(12)의 양단을 지지하는 페이퍼콘(13)과, 페이퍼콘(13)을 회전시키기 위한 구동모터(미도시)로 이루어진다. 이러한 페이퍼 언와이드 장치(10)는 구동모터가 작동하여 코일 페이퍼(12)로부터 페이퍼(14)를 권취시킨다. 페이퍼(14)가 코일 페이퍼(12)로부터 권출되면, 페이퍼(14)는 프레임(11) 하부에 설치된 디프렉트롤(15)을 통해 스트립(16) 표면으로 공급된다.
그러나, 스트립(16) 표면에 공급되는 페이퍼(14)의 폭(W2)이 스트립(16)의 폭(W1)보다 작게 형성되면, 페이퍼(14)의 최외곽에 의해 스트립(16)의 표면에 스크레치가 발생될 수 있다. 또한, 페이퍼(14)의 폭(W2)이 스트립(16)의 폭(W1)보다 크게 형성되면, 페이퍼(14)가 스트립(16)의 외곽으로 돌출된다. 페이퍼(14)가 스트립(16)의 외곽으로 돌출되면, 권취기(17)에 감겨진 스트립(16)의 이송과정에서 감지센서가 스트립(16)의 외곽에 있는 돌출된 페이퍼(14)를 스트립(16)으로 인식하여 이송과정에서 스트립(16)이 낙하될 수 있다.
이와 같이, 페이퍼(14)의 폭(W2)과 스트립(16)의 폭(W1)이 서로 일치되지 않으면, 스트립(16)에 스크래치가 형성되거나 스트립(16)의 이송 불량 문제가 발생되어 스트립(16)의 생산성이 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명은 권취기에 권취되는 스트립의 폭이 변경될 때 스트립과 페이퍼의 폭 편차에 따른 문제점을 방지하기 위해 서로 다른 폭을 갖는 다수개의 페이퍼 코일이 설치된 페이퍼 언와인드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 본 발명의 페이퍼 언와인드 장치는 페이퍼 코일이 설치된 프레임의 내측면에 배치되어 서로 다른 폭을 갖는 다수개의 페이퍼 코일을 각각 지지하는 페이퍼 지지부; 상기 페이퍼 지지부와 상기 프레임의 내측면 사이에 형성되어 각각의 상기 페이퍼 코일의 폭을 측정하기 위한 페이퍼 폭 측정수단; 및 상기 프레임의 외측면에 설치되어 상기 페이퍼 폭 측정수단에 의해 각각의 상기 페이퍼 코일의 폭이 측정되면 상기 스트립과 동일한 폭을 갖는 페이퍼 코일이 상기 스트립 상부로 배치되도록 상기 프레임을 이송시키는 프레임 이송부를 포함한다.
이때, 상기 페이퍼 폭 측정수단은 상기 페이퍼 지지부와 상기 프레임의 내측면 사이에 페이퍼 코일의 폭에 따라 확장 또는 수축되는 실린더; 및 상기 실린더의 측면에는 상기 실린더의 확장 또는 수축 동작에 연동되어 상기 코일 페이퍼의 폭을 감지하는 감지센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임 이송부는 상기 프레임 외측의 일면에 형성되어 상기 프레임을 이송시키는 프레임 이송 실린더; 상기 프레임 외측의 타면에 상기 프레임 이 송 실린더와 연결되는 연결로드; 및 상기 연결로드에 연결되어 상기 프레임의 위치를 인식하는 프레임 위치 인식센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임과 상기 권취기 사이에는 상기 페이퍼를 절단하기 위한 페이퍼 절단부가 더 포함될 수 있다. 상기 페이퍼 절단부는 상기 페이퍼를 상기 스트립으로 이송시키기 위해 설치된 디프렉트롤의 축 지지부에 결합되는 페이퍼 절단부재; 상기 디프렉트롤을 지지하는 축에 흰지 결합되어 상기 절단부재를 이동시키는 절단부재 작동 실린더; 및 상기 절단부재와 대향된 영역에 상기 절단부재가 상기 절단 실린더에 의해 이동되면 상기 페이퍼가 절단될 수 있도록 상기 페이퍼를 지지하는 페이퍼 절단 지지대를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 페이퍼 언와인드 장치에 서로 다른 폭을 갖는 다수개의 페이퍼 코일이 설치되어 다양한 폭을 갖는 스트립에 스트립과 동일한 폭을 갖는 페이퍼를 제공할 수 있다. 이에 따라, 스트립의 권취작업 시 라인을 정지시키지 않은 상태에서 페이퍼를 스트립으로 제공시켜 권취 작업 효율을 향상시킨다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 의 구조를 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 페이퍼 언와인드 장치의 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 페이퍼 언와이드 장치의 평면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 페이퍼 절 단부를 확대한 정면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 페이퍼 언와인드 장치(100)는 권취기(110)에 권취되는 스테인리스 스트립(115)에 페이퍼(또는 간지:151)를 제공하는 장치로, 권취기(110) 상부에 배치된다.
페이퍼 언와이드 장치(100)는 프레임(120)에 서로 다른 폭을 갖는 다수개의 페이퍼 코일(150,160,170)을 각각 지지하는 페이퍼 지지부(130)와, 프레임(120)의 일측에 형성된 페이퍼 지지부(130)와 프레임(120)의 내측면 사이에 각각 형성되어 페이퍼 코일(150,160,170)의 폭(P1,P2,P3) 길이를 측정하기 위한 다수개의 페이퍼 폭 측정수단(140)과, 페이퍼 폭 측정수단(140)에 의해 각각의 코일 페이퍼(150,160,170)의 폭(P1,P2,P3) 길이가 측정되면 권취기(110)에 권취된 스트립(115)과 동일한 폭(S1)을 갖는 페이퍼 코일을 스트립(115)으로 제공하기 위한 프레임 이송부(180)를 포함한다. 또한, 프레임(120)과 권취기(110) 사이에는 페이퍼(151)를 절단하는 페이퍼 절단부(190)가 더 포함된다.
프레임(120)은 권취기(110) 상부에 배치되며, 프레임(120)은 사각 형상으로 상면과 하면이 개구된다. 프레임(120)의 개구면에는 다수개의 페이퍼콘(132,133)이 위치된다. 페이퍼콘(132,133)은 코일 페이퍼(150,160,170)를 지지하며, 회전시키는 것으로 각각의 코일 페이퍼(150,160,170)의 양 측면에 설치된다. 설명의 편의상, 프레임(120)의 일 측 개구부에 배치된 페이퍼콘을 제1 페이퍼콘(132), 제1 페이퍼콘(132)과 대향되는 위치에 배치된 페이퍼콘을 제2 페이퍼콘(133)으로 칭한다. 또한, 제1 페이퍼콘(132)과 프레임(120) 사이에는 제1 페이퍼콘(132)을 회전시키기 위한 구동모터(131)가 각각 설치된다. 구동모터(131)가 작동되면 제1 페이퍼콘(132)이 회전되고, 이에 따라 제1 페이퍼콘(132)에 의해 지지된 코일 페이퍼(150)가 회전된다. 이때, 제1 페이퍼콘(132)과 대향하는 위치에 배치되며, 코일 페이퍼(150)를 지지하는 제2 페이퍼콘(133)도 회전된다.
제2 페이퍼콘(133)과 프레임(120) 사이에는 페이퍼 폭(P1,P2,P3)을 각각 측정하기 위한 페이퍼 폭 측정수단(140)이 설치된다. 페이퍼 폭 측정수단(140)은 페이퍼 폭(P1,P2,P3)의 길이에 따라 확장 또는 수축되는 실린더(141)와, 실린더(141)의 측면에 설치되어 페이퍼 폭(P1,P2,P3)을 측정하는 감지센서(142)를 포함한다. 실린더(141)는 각각의 제2 페이퍼콘(133)과 연결되어, 페이퍼 폭(P1,P2,P3)의 길이에 따라 확장 또는 수축된다. 즉, 실린더(141)는 페이퍼 폭(P1,P2,P3)이 길게 형성되면 확장되며, 페이퍼 폭(P1,P2,P3)의 길이가 짧게 형성되면 수축된다. 이에 따라, 본 실시예에서는 제1 페이퍼 코일(150)에 설치된 실린더(141)가 확장되고, 제2 페이퍼 코일(160)에 설치된 실린더는 기존의 상태를 유지하며, 제3 페이퍼 코일(170)에 설치된 실린더는 수축된다. 감지센서(142)는 실린더(141)와 연동되어 실린더(141)의 이동 거리를 통해 페이퍼 폭(P1,P2,P3)의 길이를 감지한다. 또한, 각각의 감지센서(142)는 콘트롤 판넬(175)에 연결되어, 감지센서(142)에 의해 측정된 각각의 페이퍼 코일(150,160,170)의 폭(P1,P2,P3)을 콘트롤 판넬(175)로 전달시킨다. 콘트롤 판넬(175)은 피엘씨(PLC) 장치가 포함된다.
프레임(120)의 외측면에는 프레임(120)을 이송시키기 위한 프레임 이송부(180)가 설치된다. 프레임(120)의 외측면이란, 페이퍼 지지부(130)가 설치된 양단의 측면을 의미한다. 프레임 이송부(180)는 다수의 코일 페이퍼(150,160,170) 중 스트립(115)의 폭(S1)과 동일한 폭을 갖는 페이퍼(151)를 스트립(115)으로 제공하기 위해, 프레임(120)을 이송시켜 스트립(115)의 폭(S1)과 동일한 폭을 갖는 페이퍼 코일을 페이퍼 제공영역(L)으로 이송시키는 것이다. 페이퍼 제공영역(L)은 스트립(115)으로 공급되는 페이퍼(151)가 스트립(115)에 제공되는 공간을 일컫는다. 프레임 이송부(180)는 프레임(120)을 좌, 우 방향으로 이송시키는 프레임 이송 실린더(181), 프레임(120)의 위치를 측정하는 프레임 위치 인식센서(183), 및 프레임 이송 실린더(181)와 프레임 위치 인식센서(183) 사이에 설치되는 연결로드(182)를 포함한다. 프레임 이송 실린더(181)는 프레임(120)의 외측 일면에 형성되어, 확장 및 수축 동작을 통해 프레임(120)을 좌, 우 방향으로 이송시킨다. 연결로드(182)는 프레임 이송 실린더(181)와 프레임 위치 인식센서(183) 사이에 설치되어, 프레임 이송 실린더(181)의 이동에 따라 확장 또는 축소된다. 프레임 위치 인식센서(183)는 프레임(120)의 외측 타면에 설치된 연결로드(182)와 접촉된다. 프레임 위치 인식센서(183)는 연결로드(182)의 측면에 고정 설치되어, 연결로드(182)의 저항치에 따라 프레임(120)의 위치를 측정한다. 또한, 프레임 이송 실린더(181), 연결로드(182), 프레임 위치 인식센서(183)는 서로 유기적 관계에 의해 프레임(120)의 위치를 측정함에 따라, 단일 선상에 서로 대칭되게 설치된다.
프레임(120)과 권취기(110) 사이에는 스트립(115)으로 공급되는 페이퍼(151)를 절단하기 위한 페이퍼 절단부(190)가 설치된다. 페이퍼 절단부(190)는 페이퍼(151)를 절단시키는 절단부재(191), 절단부재(191)를 이동시키는 작동 실린더(192), 및 절단부재(191)에 의해 절단되는 페이퍼(151)를 지지하는 페이퍼 절단 지지대(194)를 포함한다. 프레임(120) 하부에는 페이퍼 코일로부터 권취되는 페이퍼(151)를 스트립(115)으로 이송시키기 위해 디프렉트롤(121)이 설치된다. 디프렉트롤(121)은 측면에 형성된 축 지지부(122)에 의해 지지되는데, 이 축 지지부(122)의 일단에 절단부재(191)가 연결되어 설치된다. 작동 실린더(192)는 축 지지부(122)에 흰지 결합되어 작동 실린더(192)의 확장 또는 축소 여부에 따라 절단부재(191)를 이동시킨다. 즉, 작동 실린더(192)가 확장되면 축 지지부(122)를 중심으로 절단부재(191)가 시계 방향으로 이동되어 절단부재(191) 우측에 배치된 페이퍼(151)를 절단시킬 수 있다. 또한, 작동 실린더(192)의 하부면에는 페이퍼 절단 감지센서(193)가 형성되어, 페이퍼(151)의 절단 여부를 감지할 수 있다. 페이퍼 절단 지지대(194)는 절단부재(191)와 대향된 영역에 위치되어, 페이퍼(151)가 절단될 수 있도록 페이퍼(151)를 지지한다.
이하에서는 본 발명에 따른 페이퍼 언와인드 장치의 작동과정을 살펴보도록 한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 페이퍼 언와인드 장치의 작동과정을 설명한 사시도이다.
도 5a를 참조하면, 권취기(110)에 권취되는 스트립(115)에 페이퍼(151)를 공급하기 위해, 권취기(110) 상부에 페이퍼 언와인드 장치(100)를 배치한다. 페이퍼 언와인드 장치(100)가 권취기(110) 상부에 배치되면, 스트립(115)의 폭(S1)과 동일한 폭을 갖는 페이퍼를 권취기(110)로 제공하기 위해, 다수의 코일 페이 퍼(150,160,170) 중 스트립(115)과 동일한 폭(S1)을 갖는 코일 페이퍼를 감지한다. 구체적으로, 코일 페이퍼(150,160,170)의 측면에 설치된 감지센서(142)를 이용하여 다수개의 코일 페이퍼(150,160,170) 중 스트립(115)의 폭(S1)과 동일한 폭을 갖는 페이퍼를 감지한다.
감지센서(142)에 의해 각각의 코일 페이퍼 폭(P1,P2,P3)의 길이가 감지되면, 이를 콘트롤 판넬(175)로 전송한다. 콘트롤 판넬(175)로 각각의 코일 페이퍼 폭(P1,P2,P3)의 길이가 전송되면, 콘트롤 판넬(175)의 피엘씨(PLC) 장치에 의해 스트립(115)과 동일한 폭을 갖는 페이퍼(151)가 선택된다. 이때, 콘트롤 판넬(175)에는 페이퍼 언와인드 장치(100)의 작동 전에 스트립 폭(S1)의 측정값이 미리 입력된다.
도 5b를 참조하면, 콘트롤 판넬(175)에 의해 스트립(115)의 폭(S1)과 동일한 길이를 갖는 페이퍼가 감지되면, 선택된 코일 페이퍼 예를 들면, 제1 코일 페이퍼(150)를 페이퍼 제공영역(L)으로 이송시킨다. 본 실시예에서는 제1 코일 페이퍼(150)가 스트립(115)의 폭(S1)과 동일하다고 가정한다.
제1 코일 페이퍼(150)를 페이퍼 제공영역(L)으로 이송시키기 위해서는 프레임 이송 실린더(181)를 작동시킨다. 프레임 이송 실린더(181)가 작동되면, 프레임(120)이 우측 방향으로 이동된다. 프레임(120)이 이동될 때에는 프레임(120)의 위치를 측정하기 위해, 프레임 위치 인식센서(183)를 이용하여 제1 코일 페이퍼(150)가 페이퍼 제공영역(L)으로 이송되는지를 판단한다.
제1 코일 페이퍼(150)가 페이퍼 제공영역(L)으로 이송되면, 구동모터(131)를 이용하여 제1 페이퍼콘(132)을 회전시킨다. 제1 페이퍼콘(132)이 회전되면, 제1 코일 페이퍼(150)로부터 페이퍼(151)가 하부 방향으로 권취된다. 제1 코일 페이퍼(150)로부터 페이퍼(151)가 권취되면, 페이퍼(151)는 디프렉트롤(121)을 통해 스트립(115)으로 제공된다. 페이퍼(151)가 스트립(115)으로 제공되면, 페이퍼(151)는 스트립(115)의 사이에 권취된다.
도 5c를 참조하면, 제1 코일 페이퍼(150)로부터 페이퍼(151)가 대략 3~4 회전수 만큼 남게 되면, 작동 실린더(192)가 작동되어 축 지지부(122)를 중심으로 절단부재(191)가 시계 방향으로 회전된다. 절단부재(191)가 시계 방향으로 회전되면, 절단부재(191)와 페이퍼 절단 지지대(194)가 접촉되면서 페이퍼(151)가 절단된다. 절단부재(191)에 의해 페이퍼(151)를 절단시키기 위해서는 절단부재(191)와 페이퍼 절단 지지대(194) 사이에 페이퍼(151)가 배치되어야 한다. 또한, 작동 실린더(192) 하부에는 페이퍼(151)의 절단 여부를 감지하는 페이퍼 절단 감지센서(193)가 설치되어 이를 통해 페이퍼(151)가 절단된 것을 확인한다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 권취기와 페이퍼 언와인드 장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 페이퍼 언와인드 장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 페이퍼 언와이드 장치의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 페이퍼 절단부를 확대한 정면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 페이퍼 언와인드 장치의 작동과정을 설명한 사시도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
100 : 페이퍼 언와인드 장치 110 : 권취기
115 : 스트립 120 : 프레임
130 : 페이퍼 지지부 140 : 페이퍼 지지부
150 : 제1 코일 페이퍼 160 : 제2 코일 페이퍼
170 : 제3 코일 페이퍼 180: 프레임 이송부
190 : 페이퍼 절단부

Claims (4)

  1. 페이퍼 코일에 감져진 페이퍼를 권취기로 권취되는 스트립으로 제공하는 페이퍼 언와인드 장치에 있어서,
    상기 페이퍼 코일이 설치된 프레임의 내측면에 배치되어 서로 다른 폭을 갖는 다수개의 페이퍼 코일을 각각 지지하는 페이퍼 지지부;
    상기 페이퍼 지지부와 상기 프레임의 내측면 사이에 형성되어 각각의 상기 페이퍼 코일의 폭을 측정하기 위한 페이퍼 폭 측정수단; 및
    상기 프레임의 외측면에 설치되어 상기 페이퍼 폭 측정수단에 의해 각각의 상기 페이퍼 코일의 폭이 측정되면 상기 스트립과 동일한 폭을 갖는 페이퍼 코일이 상기 스트립 상부로 배치되도록 상기 프레임을 이송시키는 프레임 이송부;를 포함하는 페이퍼 언와인드 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 페이퍼 폭 측정수단은
    상기 페이퍼 지지부와 상기 프레임의 내측면 사이에 상기 페이퍼 코일의 폭에 따라 확장 또는 수축되는 실린더; 및
    상기 실린더의 측면에는 상기 실린더의 확장 또는 수축 동작에 연동되어 상기 페이퍼 코일의 폭을 감지하는 감지센서를 포함하는 페이퍼 언와인드 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 프레임 이송부는
    상기 프레임 외측의 일면에 형성되어 상기 프레임을 이송시키는 프레임 이송 실린더;
    상기 프레임 외측의 타면에 상기 프레임 이송 실린더와 연결되는 연결로드; 및
    상기 연결로드에 연결되어 상기 프레임의 위치를 인식하는 프레임 위치 인식센서를 포함하는 페이퍼 언와인드 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 프레임과 상기 권취기 사이에는 상기 페이퍼를 절단하기 위한 페이퍼 절단부가 더 포함되며,
    상기 페이퍼 절단부는
    상기 페이퍼를 상기 스트립으로 이송시키기 위해 설치된 디프렉트롤의 축 지지부에 결합되는 페이퍼 절단부재;
    상기 디프렉트롤을 지지하는 축에 흰지 결합되어 상기 절단부재를 이동시키는 절단부재 작동 실린더; 및
    상기 절단부재와 대향된 영역에 상기 절단부재가 상기 작동 실린더에 의해 이동되면 상기 페이퍼가 절단될 수 있도록 상기 페이퍼를 지지하는 페이퍼 절단 지지대를 포함하는 페이퍼 언와인드 장치.
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