KR101138071B1

KR101138071B1 - 코일 포장재 부착장치

Info

Publication number: KR101138071B1
Application number: KR1020090038693A
Authority: KR
Inventors: 송승용; 박병일
Original assignee: (주)포스코엠텍
Priority date: 2009-05-01
Filing date: 2009-05-01
Publication date: 2012-04-24
Also published as: KR20100119649A

Abstract

단면측판, 내주링 및 외주링을 포함하는 코일 포장재를 코일에 부착하는 공정을 자동화하도록 한 코일 포장재 부착장치가 개시된다. 코일 포장재 부착장치는 단면측판 및 내주링을 공급하는 공급로봇을 포함하는 제1 공급부, 외주링을 공급하는 제2 공급부, 제1 공급부에 배치되어 단면측판의 내주링이 삽입된 형태로 단면측판 및 내주링을 지지하는 스테이지, 단면측판 및 내주링을 함께 잡는 제1 그립모듈, 제1 그립모듈을 코일의 측단면으로 이송하여 단면측판 및 내주링을 코일의 측단면에 부착하는 제1 부착로봇, 외주링을 잡는 제2 그립모듈, 제2 그립모듈을 코일의 측단면으로 이송하여 외주링을 코일의 측단면에 부착하는 제2 부착로봇 및 코일의 센터링, 테이핑 및 라벨링을 수행하는 정렬로봇을 포함한다.

Description

코일 포장재 부착장치{Apparatus for attaching the packaging material of coil}

본 발명은 코일 포장재 부착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단면측판, 내주링 및 외주링을 포함하는 코일 포장재를 코일에 부착하는 공정을 자동화하도록 한 코일 포장재 부착장치에 관한 것이다.

제철공정은 각종 철광석 등을 주원료를 이용하여 쇳물을 생산하는 제선공정, 쇳물에서 불순물을 제거하여 용강을 만드는 제강공정, 액체상태의 용강을 고체상태로 만드는 연주공정, 고체상태의 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정 등으로 이루어진다.

연주공정은 액체상태인 용강을 주형(mold)에 주입하여 연속 주조기를 통과시켜 냉각 및 응고시켜 연속적인 슬래프(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등의 중간소재로 만든다. 이 중 슬래브는 압연공정에서 회전하는 복수 개의 롤(Roll) 사이를 통과하면서 얇은 강판의 형태의 제품으로 생산된다. 이와 같이 생산되는 강판은 유통의 편의를 위해 코일 형태로 감겨져 제공된다.

도 1은 코일과 코일의 포장용 자재의 결합관계를 나타낸 분해사시도이다. 도 1을 참조하면, 코일 형태로 감긴 강판(이하, 코일)(10)은 방습을 위해 코일(10)의 내, 외주를 감싸는 방청지(11), 코일(10)의 외주면을 보호하는 외주보호판(12), 코일의 내주면을 보호하는 내주보호판(13), 코일(10)의 양측면을 보호하는 단면측판(14), 코일(10)의 내주면에 내주보호판(11)을 고정시키는 내주링(15) 및 코일(10)의 외주면에 외주보호판(12)을 고정시키는 외주링(16)를 포함하는 포장용 자재로 코일(10)의 내, 외주면을 포장한다.

코일(10)의 포장은 코일(10)의 내, 외주면 및 양 측단면에 방청지(11)를 감싸고, 코일(10)의 내, 외주면에 내주보호판(13) 및 외주보호판(12) 부착한 후에 코일(10)의 양 측단면에 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)을 부착한다.

상술한 바와 같이 코일에 포장재를 부착하는 공정은 인건비의 절감, 안전사고 방지, 공정시간의 단축 및 생산성의 향상 등의 이유로 코일 포장재의 부착장치의 자동화가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 코일의 측단면에 단면측판, 내주링 및 외주링을 포함하는 코일 포장재의 부착공정을 자동화하도록 한 코일 포장재 부착장치를 제공하기 위한 것이다.

코일 포장재 부착장치는 단면측판에 내주링이 삽입된 형태로 상기 단면측판과 상기 내주링을 함께 잡는 제1 그립모듈, 상기 단면측판 및 상기 내주링을 잡은 상기 제1 그립모듈을 코일의 측단면으로 이송하여 상기 단면측판 및 상기 내주링을 상기 코일의 측단면에 부착시키는 제1 부착로봇, 외주링을 잡는 제2 그립모듈 및 상기 제2 그립모듈을 지지하며, 상기 외주링을 잡은 상기 제2 그립모듈을 상기 코일의 측단면으로 이송하여 상기 외주링을 상기 코일의 측단면에 부착시키는 제2 부착로봇을 포함한다.

상기 코일 포장재 부착장치는 상기 코일의 내경에 삽입되어 상기 코일의 내주면을 가압하는 내주가압모듈 및 선단부에 상기 내주가압모듈이 탈착되며, 선단부에 장착된 상기 내주가압모듈을 상기 코일의 내경에 삽입시켜 상기 코일을 센터링(centering)시키는 정렬로봇;을 더 포함할 수 있다.

상기 코일 포장재 부착장치는 상기 정렬로봇의 선단부에 탈착되며, 상기 정렬로봇에 의해 이송됨에 따라 상기 단면측판, 상기 내주링, 상기 외주링 및 상기 코일의 내주면을 보호하는 내주보호판에 테이프를 접착시키는 테이핑모듈 및 상기 정렬로봇의 선단부에 탈착되며, 상기 정렬로봇에 의해 이송됨에 따라 상기 단면측판 및 상기 코일의 외주면을 보호하는 외주보호판에 라벨지를 부착하는 라벨모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 부착로봇, 상기 제2 부착로봇 및 정렬로봇은 6축 자유도를 갖는 관절구동형 로봇일 수 있다.

상기 코일 포장재 부착장치는 상기 제1 부착로봇과 상기 제2 부착로봇을 상기 코일의 축방향으로 각각 이송하는 제1 로봇이송기 및 제2 로봇이송기를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 그립모듈은 상기 단면측판을 흡착하여 상기 단면측판을 잡는 단면측판그립퍼;및 상기 단면측판의 내주에 삽입된 상기 내주링의 내주면 및 외주면을 가압하여 상기 내주링을 잡는 내주링그립퍼;를 포함할 수 있다.

상기 코일 포장재 부착장치는 상기 내주링을 상기 단면측판의 내주에 삽입하며, 상기 단면측판 및 상기 내주링을 상기 제1 그립모듈이 잡는 위치에 정렬하여 공급하는 제1 공급부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 공급부는 상기 단면측판의 일면이 노출되도록 상기 단면측판이 적재되는 선반;상기 내주링의 일면 및 이면이 노출되도록 상기 내주링이 적재되는 카세트;상기 선반 및 상기 카세트의 주변에 배치되며, 상기 단면측판의 내경에 상기 내주링이 삽입된 형태로 상기 단면측판과 상기 내주링을 지지하는 스테이지;선단부를 상기 선반, 상기 카세트 및 상기 스테이지의 주위에서 선회시키는 공급로봇;및 상기 공급로봇의 선단부에 장착되며, 상기 공급로봇에 의해 이송되어 상기 단면측판 및 상기 내주링을 각각 잡는 공급그립모듈;을 포함할 수 있다.

상기 공급로봇은 6축 자유도를 갖는 관절구동형 로봇일 수 있다.

상기 코일 포장재 부착장치는 상기 공급로봇을 상기 선반, 상기 카세트, 상기 스테이지의 사이에서 이송하는 제3 로봇이송기를 더 포함할 수 있다.

상기 공급그립모듈은 상기 선반에 적재된 상기 단면측판을 흡착하는 제1 공급그립퍼;및 상기 카세트에 적재된 상기 내주링의 일면 및 이면을 가압하여 상기 내주링을 잡는 제2 공급그립퍼;를 포함할 수 있다.

상기 공급그립모듈은 상기 카세트를 잡는 배출그립퍼를 더 포함하며, 상기 공급로봇은 상기 카세트를 잡은 상기 공급그립모듈을 외부로 이송하여 상기 카세트를 외부로 배출할 수 있다.

상기 제2 그립모듈은 제1 외주링과 제2 외주링으로 이등분되어 제공되는 상기 외주링 중 상기 제1 외주링의 내주면 및 외주면을 가압하여 상기 제1 외주링을 잡는 제1 외주링그립퍼;및 상기 제1 외주링그립퍼와 대향되며, 상기 제2 외주링의 내주면 및 외주면을 가압하여 상기 제2 외주링을 잡는 제2 외주링그립퍼;를 포함할 수 있다.

상기 코일 포장재 부착장치는 상기 제1 외주링그립퍼가 상기 제1 외주링을 잡은 상태에서, 상기 제1 외주링과 상기 제2 외주링이 결합되어 완성된 상기 외주링 형태로 제2 외주링그립퍼가 상기 제2 외주링을 잡을 수 있도록 상기 제2 그립모듈을 회전시키는 회전기를 더 포함할 수 있다.

상기 코일 포장재 부착장치는 상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링을 상기 제2 그립모듈이 잡는 위치에 정렬하여 공급하는 제2 공급부를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 공급부는 상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링을 구름 지지하는 롤러지지대;및 상기 롤러지지대에 지지되는 상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링의 사분점 및 양 끝단을 가압하여 상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링을 정렬하는 외주링정렬기;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 코일 포장재 부착장치는 인건비의 절감, 안전사고 방지, 공정시간의 단축 및 생산성의 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치를 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 코일 포장재 부착장치(100)(이하, 부착장치)는 제1 부착로봇(200), 제2 부착로봇(400) 및 정렬로봇(600)을 포함한다. 제1 부착로봇(200), 제2 부착로봇(400) 및 정렬로봇(600)은 이후 설명될 공급로봇(740)과 함께, 각각 6축자유도를 가지는 관절구동형 로봇으로 마련된다.

제1 부착로봇(200)은 코일(10)의 측단면에 단면측판(14) 및 내주링(15)을 부착하기 위해 마련되는 것으로, 선단부에는 단면측판(14) 및 내주링(15)을 잡는 제1 그립모듈(300)이 장착된다. 제2 부착로봇(400)은 코일(10)의 측단면에 외주링(16)을 부착하기 위해 마련되는 것으로, 선단부에는 외주링(16)을 잡는 제2 그립모듈(500)이 장착된다.

제1 부착로봇(200) 및 제2 부착로봇(400)은 제1 로봇이송기(210) 및 제2 로봇이송기(410)에 지지된다. 제1 로봇이송기(210) 및 제2 로봇이송기(410)는 제1 부착로봇(200) 및 제2 부착로봇(400)을 코일(10)의 축방향으로 각각 이송하여 제1 부착로봇(200) 및 제2 부착로봇(400)이 코일(10)의 양측단면에서 부착공정을 각각 수행할 수 있도록 한다. 제1 로봇이송기(210) 및 제2 로봇이송기(410)는 후술될 제3 로봇이송기(760)와 함께, 유/공압실린더, 엘엠가이드를 포함하는 선형작동체의 형태로 마련된다.

정렬로봇(600)은 부착장치(100)로 이송된 코일(10)을 센터링(centering)하기 위해 마련되는 것으로, 선단부에는 코일(10)의 내경에 삽입되어 코일(10)의 내주면을 가압하는 내주가압모듈(610)이 장착된다. 그리고 정렬로봇(600)은 코일(10)의 센터링 이후 선단부에 장착된 내주가압모듈(610)을 해체하고, 코일(10)의 측단면에 부착된 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)에 테이프(미도시)를 접착하는 테이핑모듈(620)이 장착된다. 그리고 정렬로봇(600)은 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)에 테이프(미도시)를 접착한 이후, 코일 포장재에 코일(10)의 생산월일, 코일(10)의 재질 등과 같은 코일(10)에 대한 정보가 인쇄된 라벨을 부착하는 라벨모듈(630)이 장착된다. 정렬로봇(600)의 주변에는 내주가압모듈(610), 테이핑모듈(620) 및 라벨모듈(630)을 지지하는 모듈지지대(640)가 배치되어 정렬로봇(600)이 내주가압모듈(610), 테이핑모듈(620) 및 라벨모듈(630) 중 어느 하나를 선택하여 장착할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도시되지 않았지만 내주가압모듈(610)은 원통형의 본체(미도시)와, 본체(미도시)로부터 코일(10)의 내주면을 향해 확장되는 복수의 가압바(미도시)를 포함하여 이루어진다. 이러한 내주가압모듈(610)은 코일(10)의 내경에 삽입된 후 코일(10)의 내주면을 가압한다.

정렬로봇(600), 내주가압모듈(610), 테이핑모듈(620) 및 라벨모듈(630)은 각각 한쌍으로 마련되어 코일의 양측방에 각각 배치되는 것이 바람직하다. 한쌍의 정렬로봇(600)과 한쌍의 내주가압모듈(610)은 코일(10)의 양측을 동시에 지지하여 코일(10)의 센터링시, 코일(10)에 편심이 발생되지 않도록 한다. 그리고 한쌍의 내주 가압모듈(610), 한쌍의 테이핑모듈(620) 및 한쌍의 정렬로봇(600)은 코일(10)의 양측방에서 작업을 함께 수행함으로써, 코일(10)의 포장에 소요되는 공정시간을 단축시킨다.

한편, 부착장치(100)는 단면측판(14) 및 내주링(15)을 정렬하여 공급하는 제1 공급부(700)와, 이등분되어 공급되는 외주링(16)을 정렬하여 공급하는 제2 공급부(800)를 포함한다.

제1 공급부(700)는 선반(710), 카세트(720), 스테이지(730), 공급로봇(740) 및 제3 로봇이송기(760)를 포함한다. 선반(710)에는 단면측판(14)이 적재되되, 단면측판(14)은 일면이 노출되도록 선반(710)에 적재된다. 카세트(720)에는 내주링(15)이 적재되되, 내주링(15)은 일면 및 이면이 노출되도록 카세트(720)에 적재된다. 스테이지(730)는 제1 그립모듈(300)이 단면측판(14)과 내주링(15)을 함께 잡을 수 있도록, 단면측판(14)의 내경에 내주링(15)이 삽입된 형태로 단면측판(14) 및 내주링(15)을 지지한다.

공급로봇(740)은 선반(710), 카세트(720) 및 스테이지(730)의 사이에 배치되며, 제3 로봇이송기(760)는 공급로봇(740)을 선반(710), 카세트(720) 및 스테이지(730)의 각 주변으로 이송한다. 공급로봇(740)은 단면측판(14)와 카세트(720)를 이송하여, 스테이지(730) 상에 단면측판(14) 및 내주링(15)을 정렬하여 공급하기 위해 마련되는 것으로, 선단부에는 단면측판(14) 및 내주링(15)을 잡는 공급그립모듈(750)이 장착된다. 그리고 공급그립모듈(750)은 카세트(720) 잡고, 공급로봇(740)은 카세트(720)를 잡은 공급그립모듈(750)을 외부로 이송하여 카세트(720) 가 외부로 배출될 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 외주링(16)은 공급의 편의를 위해 이등분되어 공급될 수 있다. 제2 공급부(800)는 롤러지지대(810) 및 외주링정렬기(820)를 포함한다. 이등분된 외주링(16)은 사분점이 각각 일측방향을 향하도록 롤러지지대(810) 상으로 공급된다. 롤러지지대(810)는 이등분된 외주링(16)을 구름 지지하여 이등분된 외주링이 원활하게 공급되도록 한다. 외주링정렬기(820)는 롤러지지대(810)에 지지되는 이등분된 외주링(16)의 세 점을 가압, 즉 이등분된 외주링(16)의 사분점과 이등분된 외주링(16)의 양 끝점을 가압하여 이등분된 외주링(16)을 제2 그립모듈(500)이 원활하게 잡을 수 있도록 한다.

도 3은 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 공급그립모듈을 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, 공급그립모듈(750)은 제1 공급그립퍼(751), 제2 공급그립퍼(752) 및 배출그립퍼(753)를 포함한다.

제1 공급그립퍼(751)는 선반(710)에 적재되어 있는 단면측판(14)을 잡기 위한 것으로, 복수의 제1 지지바(751a), 각 제1 지지바(751a)의 양 끝단부에 배치되는 복수의 제1 흡착판(751b)을 포함한다. 복수의 제1 흡착판(751b)은 단면측판(14)의 내경 및 외경에 따라 복수의 제1 흡착판(751b)에 의해 형성되는 흡착위치를 조절할 수 있도록 각 제1 지지바(751a)를 따라 슬라이딩 되도록 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 제1 공급그립퍼(751)는 선반(710)에 적재되어 있는 단면측판(14)의 일면에 복수의 제1 흡착판(751b)이 접촉되며, 복수의 제1 흡착판(751b)의 배기를 수행하여 단면측판(14)을 진공 흡착한다.

제2 공급그립퍼(752)는 카세트(720)에 적재되어 있는 내주링(15)을 잡기 위한 것으로, 제1 지지턱(752a)과, 제1 지지턱(752a)에 대해 슬라이딩되는 제1 조임쇠(752b)를 포함한다. 제1 조임쇠(752b)는 제1 지지턱(752a)으로부터 슬라이딩되어 제1 지지턱(752a)과의 간격을 벌려 제1 지지턱(752a)과 제1 조임쇠(752b)의 사이에 내주링(15)이 위치하도록 하며, 제1 지지턱(752a)을 향해 슬라이딩된다. 이에 따라 제2 공급그립퍼(752)는 제1 지지턱(752a)이 내주링(15)의 일면을 가압하고 제1 조임쇠(752b)가 내주링(15)의 이면을 가압하는 상태로 내주링(15)을 잡는다.

배출그립퍼(753)는 서로 대향되어 이격거리가 조절되는 한쌍의 걸림턱(753a, 753b)을 포함한다. 한쌍의 걸림턱(753a, 753b)은 카세트(720)를 사이에 두고 벌어져 있는 상태에서, 한쌍의 걸림턱(753a, 753b) 간의 이격거리를 좁혀 카세트(720)의 외면을 가압함으로써 카세트(720)를 잡는다.

이와 같이 공급로봇(740)의 선단부에 장착되는 공급그립모듈(750)은 선반(710)에 적재되어 있는 단면측판(14), 카세트(720)에 적재되어 있는 내주링(15)을 각각 잡아 공급로봇(740)에 의해 스테이지(730)로 이송되어 스테이지(730) 상에 단면측판(14)과 내주링(15)을 정렬할 수 있도록 한다. 그리고 공급그립모듈(750)은 비어있는 카세트(720)를 각각 잡아 공급로봇(740)에 의해 외부로 이송되어 카세트(720)를 외부로 배출할 수 있도록 한다.

도 4는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 제1 그립모듈을 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, 제1 그립모듈(300)은 단면측판그립퍼(310) 및 내주링그립퍼(320)를 포함한다.

단면측판그립퍼(310)는 스테이지(730)에 지지되는 단면측판(14)을 잡기 위한 것으로, 복수의 제2 지지바(311), 각 제2 지지바(311)의 양끝단부에 배치되는 복수의 제2 흡착판(312)을 포함한다. 코일(10)의 측단면에 단면측판(14)을 부착하기 위한 가압력을 단면측판(14)의 내경부 및 외경부에 균일하게 분포시키기 위해, 제2 지지바(311)의 양 끝단에 배치되는 복수의 제2 흡착판(312) 중 어느 하나의 제1 흡착판(751b)은 단면측판(14)의 외경부에 접촉되며, 나머지 하나의 제1 흡착판(751b)은 단면측판(14)의 내경부에 접촉되도록 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 복수의 제2 지지바(311)는 단면측판(14)의 내경 및 외경에 따라 복수의 제2 흡착판(312)에 의해 형성되는 흡착위치를 조절할 수 있도록 각각 단면측판(14)의 중심부를 기준으로 외경 측으로 슬라이딩되도록 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 단면측판그립퍼(310)는 스테이지(730)에 적재되어 있는 단면측판(14)의 일면에 복수의 제2 흡착판(312)이 접촉되며, 복수의 제2 흡착판(312)의 배기를 수행하여 단면측판(14)을 진공 흡착한다.

내주링그립퍼(320)는 단면측판(14)의 내경에 삽입되어 스테이지(730)에 지지되는 내주링(15)을 잡기 위한 것으로, 제2 지지턱(321)과, 제2 지지턱(321)에 대해 슬라이딩되는 제2 조임쇠(322)를 포함한다. 제2 조임쇠(322)는 제2 지지턱(321)으로부터 슬라이딩되어 제2 지지턱(321)과의 간격을 벌려 제2 지지턱(321)과 제2 조임쇠(322)의 사이에 내주링(15)이 위치하도록 하며, 제2 지지턱(321)을 향해 슬라이딩된다. 이에 따라 내주링그립퍼(320)는 제2 지지턱(321)이 내주링(15)의 내주면을 가압하고 제2 조임쇠(322)가 내주링(15)의 외주면을 가압하는 상태로 내주 링(15)을 잡는다.

이와 같이 제1 부착로봇(200)의 선단부에 장착되는 제1 그립모듈(300)은 스테이지(730)에 지지되는 단면측판(14)과 내주링(15)을 함께 잡아 제1 부착로봇(200)에 의해 이송되어 단면측판(14)과 내주링(15)을 함께 코일(10)의 측단면에 부착시킬 수 있도록 한다.

도 5는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 제2 그립모듈을 나타낸 사시도이다. 도 5를 참조하면, 제2 그립모듈(500)은 제1 외주링그립퍼(510), 제2 외주링그립퍼(520) 및 회전기(530)를 포함한다.

제1 외주링그립퍼(510)는 제1 외주링(16a)을 잡기 위한 것으로, 제3 지지턱(511)과, 제3 지지턱(511)에 대해 슬라이딩되는 제3 조임쇠(512)를 포함한다. 제3 조임쇠(512)는 제3 지지턱(511)으로부터 슬라이딩되어 제3 지지턱(511)과의 간격을 벌려 제3 지지턱(511)과 제3 조임쇠(512)의 사이에 제1 외주링(16a)이 위치하도록 하며, 제3 지지턱(511)을 향해 슬라이딩된다. 이에 따라 제1 외주링그립퍼(510)는 제3 지지턱(511)이 제1 외주링(16a)의 외주면을 가압하고 제3 조임쇠(512)가 제1 외주링(16a)의 내주면을 가압하는 상태로 제1 외주링(16a)을 잡는다.

제2 외주링그립퍼(520)는 제2 외주링(16b)을 잡기 위한 것으로, 제4 지지턱(521)과, 제4 지지턱(521)에 대해 슬라이딩되는 제4 조임쇠(522)를 포함한다. 제4 조임쇠(522)는 제4 지지턱(521)으로부터 슬라이딩되어 제4 지지턱(521)과의 간격을 벌려 제4 지지턱(521)과 제4 조임쇠(522)의 사이에 제4 외주링(16)이 위치하도록 하며, 제4 지지턱(521)을 향해 슬라이딩된다. 이에 따라 제2 외주링그립퍼(520) 는 제4 지지턱(521)이 제2 외주링(16b)의 외주면을 가압하고 제4 조임쇠(522)가 제2 외주링(16b)의 내주면을 가압하는 상태로 제2 외주링(16b)을 잡는다.

회전기(530)는 제2 부착로봇(400)의 선단부에 장착되고, 제1 외주링그립퍼(510)와 제2 외주링그립퍼(520)를 지지한다. 회전기(530)는 제1 외주링그립퍼(510)와 제2 외주링그립퍼(520)를 180도 회전시킨다. 상술한 바와 같이 롤러지지대(810)에서는 제1 외주링(16a)과 제2 외주링(16b)의 사분점이 일측방향을 향하도록 지지된다. 따라서 회전기(530)는 제1 외주링그립퍼(510)가 제1 외주링(16a)을 잡고 난 후, 제1 외주링그립퍼(510)와 제2 외주링그립퍼(520)를 180도로 회전시켜, 제1 외주링그립퍼(510)의 위치에 제2 외주링그립퍼(520)가 위치하도록 하여 제2 외주링그립퍼(520)가 제2 외주링(16b)을 잡을 수 있도록 한다.

이와 같이 제2 부착로봇(400)의 선단부에 장착되는 제2 그립모듈(500)은 제1 외주링(16a)과 제2 외주링(16b)을 각각 잡고, 제1 외주링(16a)과 제2 외주링(16b)이 결합되어 완성되는 외주링(16)의 형태를 만들어 제2 부착로봇(400)에 의해 이송되어 코일(10)의 측단면에 부착시킬 수 있도록 한다.

이하, 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 작동에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 6a 및 도 6b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 단면측판의 공급동작을 나타낸 작동도이다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 공급로봇(740)은 제3 로봇이송기(760)에 의해 이송되어 선반(710)의 주변에 위치한다. 공급로봇(740)은 선 단부를 선회시켜 공급그립모듈(750)을 선반(710)에 적재된 단면측판(14)의 상부에 위치시킨다. 공급그립모듈(750)은 제1 공급그립퍼(751)에 의해 단면측판(14)을 잡는다.

공급로봇(740)은 제3 로봇이송기(760)에 의해 이송되어 카세트(720)와 스테이지(730)의 사이에 위치한다. 공급로봇(740)은 선단부를 선회시켜 공급그립모듈(750)을 스테이지(730)의 상부에 위치시킨다. 공급그립모듈(750)은 단면측판(14)을 스테이지(730)에 자유낙하시킨다.

도 7a 및 도 7b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 내주링 공급동작을 나타낸 작동도이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 공급로봇(740)은 선단부를 선회시켜 공급그립모듈(750)을 카세트(720)의 상부에 위치시킨다. 공급그립모듈(750)은 제2 공급그립퍼(752)에 의해 내주링(15)을 잡는다. 공급로봇(740)은 선단부를 선회시켜 공급그립모듈(750)을 스테이지(730)의 상부에 위치시킨다. 공급그립모듈(750)은 내주링(15)을 스테이지(730)에 자유낙하시킨다. 이때 내주링(15)은 단면측판(14)의 내경에 삽입되는 위치에서 자유낙하되며, 단면측판(14)과 내주링(15)은 단면측판(14)의 내경에 내주링(15)이 삽입되는 형태로 스테이지(730)에 지지된다.

도 8a 및 도 8b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 카세트의 배출동작을 나타낸 작동도이다. 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 카세트(720) 내부의 내주링(15)이 스테이지(730)로 공급되어 카세트(720) 내부가 비어지면, 다른 카세트(720)의 내주링(15)을 공급하기 위해 비어있는 카세트(720)를 외부로 배출해야 한다.

공급로봇(740)은 제3 로봇이송기(760)에 의해 비어있는 카세트(720)가 위치한 측으로 이송되며, 선단부를 비어있는 카세트(720)가 위치한 상부로 선회시킨다. 공급그립모듈(750)은 배출그립퍼(753)에 의해 비어있는 카세트(720)를 잡는다. 공급로봇(740)은 선단부를 선회시키고, 제3 로봇이송기(760)에 의해 이송되어 비어있는 카세트(720)가 외부로 배출될 수 있도록 한다.

이와 같이 단면측판(14) 및 내주링(15)이 스테이지(730) 상에 정렬되어 공급되는 동안, 외주링(16)은 제1 외주링(16a)과 제2 외주링(16b)으로 이등분되어 롤러지지대(810)로 공급되며, 외주링정렬기(820)는 롤러지지대(810) 상에 이등분된 외주링(16)을 정렬한다.

한편, 코일(10)은 방청지(11), 외주보호판(12) 및 내주보호판(13)이 부착된 상태로 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)의 부착을 위해 부착장치(100)로 이송된다.

도 9는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 코일 센터링 동작을 나타낸 작동도이다. 도 9를 참조하면, 정렬로봇(600)의 선단부에는 내주가압모듈(610)이 장착된다. 정렬로봇(600)은 선단부를 선회시켜 내주가압모듈(610)을 코일(10)의 내경에 삽입한다. 내주가압모듈(610)은 복수의 가압바(미도시)를 확장시켜 코일(10)의 내주면을 가압한다. 이에 따라 내주가압모듈(610)은 코일(10)의 내경에 삽입된 내주보호판(13)을 코일(10)의 내주면에 밀착시킨다.

그리고 정렬로봇(600)의 선단부에 내주가압모듈(610)이 장착되고 내주가압모 듈(610)이 코일(10)의 내주면을 가압하고 있으므로, 코일(10)은 정렬로봇(600)에 의해 이송이 가능한 상태이다. 따라서 한쌍의 정렬로봇(600)은 코일(10)의 양측을 지지하여 코일(10)의 위치를 조절하여 코일(10)의 센터링을 수행한다.

이후, 정렬로봇(600)은 내주가압모듈(610)이 코일(10)의 내주면을 가압하고 있는 상태에서 내주가압모듈(610)의 장착상태를 해체하여, 내주가압모듈(610)이 코일(10)의 내주면을 가압하는 상태를 유지할 수 있도록 한다.

이어, 정렬로봇(600)의 선단부에는 모듈지지대(640)에 지지되는 테이핑모듈(620)이 장착된다. 코일(10)의 측단면에 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)이 부착되는 동안, 정렬로봇(600)은 테이핑모듈(620)을 코일(10)의 측단면에서 선회시켜 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)에 테이프(미도시)가 접착될 수 있도록 한다.

도 10a 및 10b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 단면측판 및 내주링의 부착동작을 나타낸 작동도이다. 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 제1 부착로봇(200)은 제1 로봇이송기(210)에 의해 이송되어 스테이지(730)의 주변에 위치한다. 제1 부착로봇(200)은 선단부를 선회시켜 제1 그립모듈(300)을 스테이지(730)의 상부로 이송한다. 제1 그립모듈(300)은 스테이지(730)에 지지되는 단면측판(14)과 내주링(15)을 함께 잡는다. 즉, 단면측판그립퍼(310)은 단면측판(14)을 흡착하며, 내주링그립퍼(320)는 단면측판(14)의 내경에 삽입된 내주링(15)을 잡는다.

제1 부착로봇(200)은 선단부를 선회시켜 스테이지(730)로부터 단면측판(14)과 내주링(15)을 들어올리고, 제1 로봇이송기(210)는 제1 부착로봇(200)을 코 일(10)의 일측방으로 이송한다. 코일(10)의 일측방에 위치한 제1 부착로봇(200)은 선단부를 선회시키고, 단면측판(14)과 내주링(15)을 코일(10)의 일측단면으로 함께 가압하여 단면측판(14)과 내주링(15)을 코일(10)의 일측단면에 부착시킨다. 이때 정렬로봇(600)과 테이핑모듈(620)은 단면측판(14)과 내주링(15)에 테이프를 접착시키며, 제1 부착로봇(200)은 단면측판(14)과 내주링(15)의 가압상태를 유지한다.

이와 함께, 제1 그립모듈(300)은 제1 외주링그립퍼(510) 및 제2 외주링그립퍼(520)에 의해 제1 외주링(16a)과 제2 외주링(16b)이 결합되어 완성된 외주링(16)을 잡고 있으며, 제2 부착로봇(400)은 단면측판(14)과 내주링(15)이 부착되는 동안, 코일(10)의 일측방에서 위치한다.

도 11은 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 외주링의 부착동작을 나타낸 작동도이다. 도 12를 참조하면, 제1 부착로봇(200)은 코일(10)의 타측단면에 다른 단면측판(14)과 다른 내주링(15)을 부착하기 위해 제1 로봇이송기(210)에 의해 스테이지(730)의 주변으로 이송된다.

제2 부착로봇(400)은 제2 로봇이송기(410)에 의해 코일(10)의 일측방으로 이송된다. 코일(10)의 일측방에 위치한 제2 부착로봇(400)은 선단부를 선회시키고, 외주링(16)을 코일(10)의 타측단면으로 가압하여 외주링(16)을 코일(10)의 타측단면에 부착시킨다. 이때 정렬로봇(600)과 테이핑모듈(620)은 외주링(16)에 테이프를 접착시키며, 제2 부착로봇(400)은 외주링(16)의 가압상태를 유지한다.

계속해서, 코일(10)의 일측단면에 외주링(16)이 부착되는 동안, 제1 부착로봇(200) 및 제1 그립모듈(300)에 의해 코일(10)의 타측단면에는 다른 단면측판(14) 과 다른 내주링(15)이 부착된다. 이후, 제2 부착로봇(400)과 제2 그립모듈(500)에 의해 다른 외주링(16)이 코일(10)의 타측단면에 부착된다.

이와 같이 코일(10)의 일측단면 및 타측단면에 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)의 각각 부착되면, 정렬로봇(600)은 테이핑모듈(620)을 모듈지지대(640)로 이송하여 장착상태를 해체한다. 이어 정렬로봇(600)은 선단부를 코일(10)의 내경에 삽입시키고, 정렬로봇(600)의 선단부에는 코일(10)의 내주면을 가압하고 있는 내주가압모듈(610)이 장착된다. 내주가압모듈(610)은 코일(10)의 내주면의 가압상태를 해제하고, 정렬로봇(600)은 내주가압모듈(610)을 모듈지지대(640)로 이송하여 장착상태를 해체한다.

그리고 정렬로봇(600)의 선단부에는 라벨모듈(630)이 장착되고, 정렬로봇(600)은 라벨모듈(630)을 코일(10)의 주변부에 선회시킨다. 라벨모듈(630)은 코일(10)에 대한 정보가 인쇄된 라벨지를 코일의 단면측판(14) 또는, 외주보호판(12) 에 부착한다.

도 1은 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 공급그립모듈을 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 제1 그립모듈을 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 제2 그립모듈을 나타낸 사시도이다.

도 6a 및 도 6b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 단면측판의 공급동작을 나타낸 작동도이다.

도 7a 및 도 7b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 내주링 공급동작을 나타낸 작동도이다.

도 8a 및 도 8b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 카세트의 배출동작을 나타낸 작동도이다.

도 9는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 코일 센터링 동작을 나타낸 작동도이다.

도 10a 및 10b는 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 단면측판 및 내주링의 부착동작을 나타낸 작동도이다.

도 11은 본 실시예에 따른 코일 포장재 부착장치의 외주링의 부착동작을 나 타낸 작동도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100 : 코일 포장재 부착장치 200 : 제1 부착로봇

300 : 제1 그립모듈 400 : 제2 부착로봇

500 : 제2 그립모듈 600 : 정렬로봇

700 : 제1 공급부 800 : 제2 공급부

Claims

단면측판에 내주링이 삽입된 형태로 상기 단면측판과 상기 내주링을 함께 잡는 제1 그립모듈;

상기 단면측판 및 상기 내주링을 잡은 상기 제1 그립모듈을 코일의 측단면으로 이송하여 상기 단면측판 및 상기 내주링을 상기 코일의 측단면에 부착시키는 제1 부착로봇;

외주링을 잡는 제2 그립모듈;및

상기 제2 그립모듈을 지지하며, 상기 외주링을 잡은 상기 제2 그립모듈을 상기 코일의 측단면으로 이송하여 상기 외주링을 상기 코일의 측단면에 부착시키는 제2 부착로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제1 항에 있어서,

상기 코일의 내경에 삽입되어 상기 코일의 내주면을 가압하는 내주가압모듈;및

선단부에 상기 내주가압모듈이 탈착되며, 선단부에 장착된 상기 내주가압모듈을 상기 코일의 내경에 삽입시켜 상기 코일을 센터링(centering)시키는 정렬로봇;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제2 항에 있어서,

상기 정렬로봇의 선단부에 탈착되며, 상기 정렬로봇에 의해 이송됨에 따라 상기 단면측판, 상기 내주링, 상기 외주링 및 상기 코일의 내주면을 보호하는 내주보호판에 테이프를 접착시키는 테이핑모듈;및

상기 정렬로봇의 선단부에 탈착되며, 상기 정렬로봇에 의해 이송됨에 따라 상기 단면측판 및 상기 코일의 외주면을 보호하는 외주보호판에 라벨지를 부착하는 라벨모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제2 항에 있어서, 상기 제1 부착로봇, 상기 제2 부착로봇 및 정렬로봇은 6축 자유도를 갖는 관절구동형 로봇인 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 부착로봇과 상기 제2 부착로봇을 상기 코일의 축방향으로 각각 이송하는 제1 로봇이송기 및 제2 로봇이송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 그립모듈은

상기 단면측판을 흡착하여 상기 단면측판을 잡는 단면측판그립퍼;및

상기 단면측판의 내주에 삽입된 상기 내주링의 내주면 및 외주면을 가압하여 상기 내주링을 잡는 내주링그립퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제6 항에 있어서,

상기 내주링을 상기 단면측판의 내주에 삽입하며, 상기 단면측판 및 상기 내주링을 상기 제1 그립모듈이 잡는 위치에 정렬하여 공급하는 제1 공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제7 항에 있어서, 상기 제1 공급부는

상기 단면측판의 일면이 노출되도록 상기 단면측판이 적재되는 선반;

상기 내주링의 일면 및 이면이 노출되도록 상기 내주링이 적재되는 카세트;

상기 선반 및 상기 카세트의 주변에 배치되며, 상기 단면측판의 내경에 상기 내주링이 삽입된 형태로 상기 단면측판과 상기 내주링을 지지하는 스테이지;

선단부를 상기 선반, 상기 카세트 및 상기 스테이지의 주위에서 선회시키는 공급로봇;및

상기 공급로봇의 선단부에 장착되며, 상기 공급로봇에 의해 이송되어 상기 단면측판 및 상기 내주링을 각각 잡는 공급그립모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제8 항에 있어서, 상기 공급로봇은 6축 자유도를 갖는 관절구동형 로봇인 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제9 항에 있어서,

상기 공급로봇을 상기 선반, 상기 카세트, 상기 스테이지의 사이에서 이송하는 제3 로봇이송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제8 항에 있어서, 상기 공급그립모듈은

상기 선반에 적재된 상기 단면측판을 흡착하는 제1 공급그립퍼;및

상기 카세트에 적재된 상기 내주링의 일면 및 이면을 가압하여 상기 내주링을 잡는 제2 공급그립퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제8 항에 있어서,

상기 공급그립모듈은 상기 카세트를 잡는 배출그립퍼를 더 포함하며,

상기 공급로봇은 상기 카세트를 잡은 상기 공급그립모듈을 외부로 이송하여상기 카세트를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제1 항에 있어서, 상기 제2 그립모듈은

제1 외주링과 제2 외주링으로 이등분되어 제공되는 상기 외주링 중 상기 제1 외주링의 내주면 및 외주면을 가압하여 상기 제1 외주링을 잡는 제1 외주링그립퍼;

상기 제1 외주링그립퍼와 대향되며, 상기 제2 외주링의 내주면 및 외주면을 가압하여 상기 제2 외주링을 잡는 제2 외주링그립퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제13 항에 있어서,

상기 제1 외주링그립퍼가 상기 제1 외주링을 잡은 상태에서, 상기 제1 외주링과 상기 제2 외주링이 결합되어 완성된 상기 외주링 형태로 제2 외주링그립퍼가 상기 제2 외주링을 잡을 수 있도록 상기 제2 그립모듈을 회전시키는 회전기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제13 항에 있어서,

상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링을 상기 제2 그립모듈이 잡는 위치에 정렬하여 공급하는 제2 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.
제15 항에 있어서, 상기 제2 공급부는

상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링을 구름 지지하는 롤러지지대;

상기 롤러지지대에 지지되는 상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링의 사분점 및 양 끝단을 가압하여 상기 제1 외주링 및 상기 제2 외주링을 정렬하는 외주링정렬기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장재 부착장치.