KR101197395B1

KR101197395B1 - 코일 포장용 테이핑 장치

Info

Publication number: KR101197395B1
Application number: KR1020090028630A
Authority: KR
Inventors: 정광목; 이문직; 김종걸; 조래성
Original assignee: 재단법인 포항지능로봇연구소; (주)포스코엠텍
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2012-11-05
Also published as: KR20100110184A

Abstract

코일 포장지의 임시 테이핑 공정을 자동화 하도록 한 코일 포장용 테이핑 장치가 개시된다. 코일 포장용 테이핑 장치는 코일의 측단면에 배치되며, 상기 코일의 측단면으로 공급되는 테이프를 가압하는 가압롤러;상기 코일의 측방에 배치되며, 상기 가압롤러가 회동 가능하도록 상기 가압롤러를 지지하는 롤러지지부;및 상기 롤러지지부를 지지하며, 상기 가압롤러가 상기 코일의 측단면으로부터 회동되어 상기 코일의 내주면을 따라 구름 동작되도록 하여 상기 가압롤러가 상기 테이프를 인출하고, 상기 테이프가 상기 코일의 측단면 및 상기 코일의 내주면에 접착되도록 상기 롤러지지부를 상기 코일의 내측으로 이송하는 롤러이송부를 포함한다.

Description

코일 포장용 테이핑 장치{APPARATUS FOR TAPING PACKING OF COIL}

본 발명은 코일 포장용 테이핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일을 감싼 포장지에 테이프를 접착하여 코일에 포장지를 임시로 고정시키는 코일 포장용 테이핑 장치에 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 분해사시도이고, 도 2는 코일의 측단면을 감싸고 있는 포장지의 상태를 나타낸 측면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 코일 형태로 감긴 강판(이하, 코일)(10)은 방습을 위해 코일(10)의 외주면 및 측단면을 감싸는 방청지와 같은 포장지(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.

이러한 포장용 자재를 이용한 코일(10)의 포장공정은 코일(10)은 내, 외주면 및 양 측단면에 포장지(11)를 감싸는 포장지 포장공정과, 코일(10)을 내주보호판(13), 외주보호판(12), 단면측판(14), 내주링(15) 및 외주링(16)을 부착하는 부착공정을 포함하여 이루어진다.

따라서 포장지(11)가 코일(10)의 측단면 및 외주면으로부터 들뜨지 않도록 코일(10)에 임시로 고정시켜야 한다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 코일(10)에 포장지(11)를 감싼 후에 테이프(20)를 접착시켜 코일(10)에 포장지(11)를 임시로 고정시키는 공정이 필요하다.

하지만, 테이프(20)를 이용하여 포장지(11)를 코일(10)에 임시로 고정시키는 작업은 수작업에 의해 이루어져, 많은 시간이 소요되고, 공정이 복잡하여 생산성을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 코일 포장지의 임시 테이핑 공정을 자동화 하도록 한 코일 포장용 테이핑 장치를 제공하기 위한 것이다.

코일 포장용 테이핑 장치는 코일의 측단면에 배치되며, 상기 코일의 측단면으로 공급되는 테이프를 가압하는 가압롤러;상기 코일의 측방에 배치되며, 상기 가압롤러가 회동 가능하도록 상기 가압롤러를 지지하는 롤러지지부;및 상기 롤러지지부를 지지하며, 상기 가압롤러가 상기 코일의 측단면으로부터 회동되어 상기 코일의 내주면을 따라 구름 동작되도록 하여 상기 가압롤러가 상기 테이프를 인출하고, 상기 테이프가 상기 코일의 측단면 및 상기 코일의 내주면에 접착되도록 상기 롤러지지부를 상기 코일의 내측으로 이송하는 롤러이송부를 포함한다.

상기 롤러지지부는 상기 코일의 측방에 배치되는 지지프레임;상기 지지프레임으로부터 돌출되며, 상기 가압롤러가 상기 코일의 측단면에 위치하도록 상기 가압롤러를 지지하는 회동프레임;상기 지지프레임에 대해 상기 회동프레임이 회동되도록 설치되는 힌지축;및 상기 회동프레임을 상기 지지프레임 측으로 탄성지지하는 제1 탄성부재;를 포함할 수 있다.

상기 롤러지지부는 상기 테이프를 상기 가압롤러로 안내하는 복수의 안내롤러;상기 가압롤러와 복수의 상기 안내롤러의 사이에 배치되어 상기 테이프를 상기 가압롤러 측으로 가압하는 안내판;및 상기 안내판을 상기 가압롤러 측으로 탄성지지하는 제2 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 롤러이송부는 상기 지지프레임을 지지하는 외부프레임;및 상기 지지프레임을 상기 코일의 내측으로 이송시키는 프레임이송기를 포함할 수 있다.

상기 코일 포장용 테이핑 장치는 상기 코일의 내측면에 접착된 상기 테이프와 상기 가압롤러의 사이로 절단날을 이송하여 상기 테이프를 절단하는 절단부를 더 포함할 수 있다.

상기 코일 포장용 테이핑 장치는 상기 가압롤러 측으로 공급되는 상기 테이프를 롤(roll) 형태로 지지하는 테이프지지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 코일 포장용 테이핑 장치는 코일 포장의 테이핑 공정을 자동화하여, 코일 포장의 테이핑 공정에 소요되는 시간을 단축하여 생산성을 증대시키며, 이에 소비되는 인건비를 절감하여 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 3은 코일의 측방에 배치된 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치를 나타낸 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 코일 포장용 테이핑 장치(이하, 테이핑 장치)(100)는 코일(10)의 측방에 배치된다.

도 3에서 코일(10)의 일측단부를 확대도시하고, 테이핑 장치(100)는 코일(10)의 일측방에 배치된 상태를 도시하고 있다. 도시되지 않았지만, 테이핑 장치(100)는 한쌍으로 마련되어 나머지 하나는 코일(10)의 타측방에 배치되어 코일(10)의 양측단부에서 코일(10)의 양측단면을 감싸고 있는 포장지(미도시)에 테이프(20)를 함께 접착시키는 것이 바람직하다. 이하의 설명에서는 코일(10)의 일측방에 배치되는 테이핑 장치(100)에 대해서 설명하도록 하며, 코일(10)의 타측방에 배치되는 테이핑 장치(미도시)에 대해서는 이하의 설명을 참조하여 이해 할 수 있을 것이다.

테이핑 장치(100)는 테이프지지부(110), 가압롤러(130), 롤러지지부(150), 롤러이송부(170) 및 절단부(190)를 포함한다.

테이프지지부(110)는 코일(10)의 측단면으로부터 이격되도록 배치된다. 테이프지지부(110)는 회전지지축(111)을 포함한다. 회전지지축(111)은 롤(roll) 형태로 감긴 테이프(20)의 내경에 삽입되어 테이프(20)를 지지하며, 테이프(20)가 원활하게 인출될 수 있도록 한다.

가압롤러(130)는 롤러지지부(150)에 지지되어 코일(10)의 측단면에 위치한다. 롤러지지부(150)는 코일(10)의 측방에 배치되어 가압롤러(130)가 코일(10)의 측단면에 위치하도록 가압롤러(130)를 지지하되, 가압롤러(130)가 코일(10)의 측단면 또는, 코일(10)의 내주면에 접촉됨에 따라 가압롤러(130)의 위치가 가변될 수 있도록 가압롤러(130)를 지지한다. 롤러이송부(170)는 롤러지지부(150)를 코일(10)의 측방에서 코일(10)의 내측으로 이송하여 가압롤러(130)를 코일(10)의 측단면으로 가압하고, 가압롤러(130)가 코일(10)의 내주면을 따라 이송되도록 한다. 롤러지지부(150) 및 롤러이송부(170)에 대한 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 설명하도록 한다.

도 4는 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치 중 롤러지지부를 나타낸 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 롤러지지부(150)는 지지프레임(151), 회동프레임(152), 힌지축(153) 및 제1 탄성부재(154)를 포함한다.

회동프레임(152)을 지지프레임(151)의 내측에 배치되고, 힌지축(153)에 의해 지지프레임(151)에 결합되어 지지프레임(151)으로부터 회동가능하다. 회동프레임(152)은 지지프레임(151)으로부터 돌출되어 가압롤러(130)가 코일(10)의 측단면에 위치하도록 가압롤러(130)의 회전축을 지지한다. 제1 탄성부재(154)는 힌지축(153)에 의해 지지프레임(151)에 연결된 회동프레임(152)을 탄성지지한다.

또한, 롤러지지부(150)는 복수의 안내롤러(155), 안내판(156), 제2 탄성부재(157)를 포함한다. 복수의 안내롤러(155)는 테이프지지부(110)와 가압롤러(130)의 사이에 배치되어 테이프지지부(110)로부터 인출되는 테이프(20)를 가압롤러(130) 측으로 안내한다. 복수의 안내롤러(155)는 외주면에 돌기가 형성되어 테이프(20)가 슬립이 방지되며 원활하게 인출되도록 하는 제1 롤러(155a)와, 제1 롤러(155a)와 함께 회전되는 제2 롤러(155b)와, 제2 롤러(155b) 측으로 테이프(20)를 안내하는 제3 롤러(155c)와, 제3 롤러(155c)로부터 제2 롤러(155b)로 향하는 테이프(20)가 이탈되는 것을 방지하는 복수의 제4 롤러(155d)를 포함한다. 제1 롤러(155a)와 제2 롤러(155b)는 회동프레임(152)에 지지되어 회동프레임(152)의 회동에 따라 회동되도록 설치되며, 제2 롤러(155b) 및 복수의 제4 롤러(155d)는 지지프레임(151)에 설치되어 위치가 고정된다.

안내판(156)은 제1 롤러(155a)를 지나 가압롤러(130)로 향하는 테이프(20)의 경로에 배치되어, 테이프(20)를 가압롤러(130) 측으로 가압하여 테이프(20)의 이면이 가압롤러(130)에 밀착되록 한다. 안내판(156)은 회동프레임(152)에 설치되는 회동축(158)에 지지되며, 제2 탄성부재(157)는 회동축(158)에 설치되어 안내판(156) 을 가압롤러(130) 측으로 탄성지지한다.

한편, 롤러이송부(170)는 코일(10)의 측방에서 롤러지지부(150)를 지지하며, 롤러지지부(150)를 코일(10)의 내측으로 이송한다. 롤러이송부(170)는 외부프레임(171) 및 프레임이송기(173)를 포함한다. 외부프레임(171)은 코일(10)의 측방으로부터 코일(10)의 내측으로 연장되어 지지프레임(151)과 레일 결합된다. 프레임이송기(173)는 지지프레임(151)을 코일(10)의 측방으로부터 코일(10)의 내측으로 이송한다. 프레임이송기(173)는 유압실린더, 공압실린더를 포함하는 선형작동체로 이루어진다.

여기서 도시되지 않았지만, 테이핑 장치(100)는 외부프레임(171)을 지지하는 지지대를 더 포함하는 것이 바람직하다. 지지대는 외부프레임(171)을 지지하여 롤러이송부(170)가 코일(10) 내경의 측방에 위치하도록 한다.

절단부(190)는 절단날(191) 및 절단이송기(193)를 포함한다. 절단날(191)은 가압롤러(130)로 향하는 테이프(20)의 후방에 배치된다. 절단이송기(193)는 절단날(191)을 코일(10)의 내주면과 가압롤러(130)의 사이로 이송한다. 절단이송기(193)는 유압실린더, 공압실린더를 포함하는 선형작동체로 이루어진다.

이하, 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치의 작동에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 6은 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치에 의해 코일의 측단면에서 테이프를 접착시키는 상태를 나타낸 작동도이다. 도 6에 도시되지 않았지만, 도 2에 도시된 바와 같이 코일(10)은 측단면에 포장지(11)가 감싸고 있는 상태로 제공된다.

테이프(20)는 테이프지지부(110)로부터 인출되어 코일(10)의 측단면과 가압롤러(130)의 사이로 공급된다. 즉, 테이프(20)는 코일(10)의 측단면을 감싸고 있는 포장지(11)와 가압롤러(130)의 사이로 공급된다.

이와 같이 공급되는 테이프(20)는 일면이 코일(10)의 측단면을 향하며, 이면이 가압롤러(130)를 향한다. 프레임이송기(173)는 지지프레임(151)을 코일(10)의 내측으로 이송한다. 지지프레임(151)이 코일(10)의 내측으로 이송됨에 따라 코일(10)의 측단면에 위치하는 가압롤러(130)는 테이프(20)의 이면을 가압한다. 가압롤러(130)가 테이프(20)의 이면을 가압함에 따라 테이프(20)의 선단은 포장지(11)에 접착된다.

계속해서, 프레임이송기(173)는 지지프레임(151)을 코일(10)의 내측으로 이송한다. 가압롤러(130)는 회동프레임(152)에 지지되고 회동프레임(152)은 힌지축(153)에 의해 지지프레임(151)에 연결되므로, 가압롤러(130)는 테이프(20)를 가압하는 상태로 코일(10)의 내주면 측으로 구른다. 이때 제1 탄성부재(154)는 회동프레임(152)을 탄성지지하므로, 회동프레임(152)에 회전축이 지지되는 가압롤러(130)는 코일(10)의 측단면에 밀착되며 테이프(20)의 이면을 가압하는 상태를 유지한다. 이와 같은 가압롤러(130)의 구름 동작에 의해 테이프(20)는 코일(10)의 측단면을 감싸고 있는 포장지(11)에 접착되며, 가압롤러(130)의 구름 동작에 의해 테이프지지부(110)로부터 인출된다.

이때 테이프(20)는 제3 롤러(155c)에 의해 제2 롤러(155b)로 안내되어 제2 롤러(155b)에 감기며, 일면에 도포된 접착제와 제1 롤러(155a)의 돌기에 의해 슬립이 방지되며 공급된다. 복수의 제4 롤러(155d)는 테이프(20)가 제2 롤러(155b)와 제3 롤러(155c)에서 이탈되는 것을 방지한다. 제2 탄성부재(157)는 안내판(156)은 가압롤러(130) 측으로 탄성지지하고, 안내판(156)은 테이프(20)를 가압롤러(130) 측으로 가압하여 테이프(20)가 가압롤러(130)에 안착되도록 한다.

도 7은 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치에 의해 코일의 내주면에서 테이프를 접착시키는 상태를 나타낸 작동도이다. 도 9를 참조하면, 프레임이송기(173)가 지지프레임(151)을 코일(10)의 내측으로 이송한다. 코일(10)의 내주면 측으로 구르는 가압롤러(130)는 코일(10)의 측단면과 코일(10)의 내주면이 접하는 모서리(이하, 코일모서리)에 위치한다. 가압롤러(130)는 코일모서리에 걸리고, 회동프레임(152)은 지지프레임(151)의 진행방향에 반대방향으로 회동된다.

계속해서, 프레임이송기(173)가 지지프레임(151)을 코일(10)의 내측으로 이송됨에 따라 가압롤러(130)는 코일(10)의 내주면으로 진입한다. 제1 탄성부재(154)가 회동프레임(152)을 탄성지지함에 따라 가압롤러(130)는 테이프(20)의 이면을 가압하는 상태를 유지하며 지지프레임(151)의 진행방향으로 구른다. 이와 같은 가압롤러(130)의 구름 동작에 의해 테이프(20)는 코일(10)의 내주면을 감싸고 있는 포장지(11)에 접착된다.

도 8은 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치에 의해 테이프가 절단되는 상태를 나타낸 작동도이다. 도 8을 참조하면, 테이프(20)가 코일(10)의 측단면 및 코일(10)의 내주면을 감싸고 있는 포장지(11)에 접착되면, 절단이송기(193)는 절단날(191)을 전진시킨다. 절단날(191)은 코일(10)의 내주면과 가압롤러(130)의 사이로 통과하여 코일(10)의 내주면과 가압롤러(130)의 사이에 위치한 테이프(20)를 절단한다.

이후, 프레임이송기(173)는 지지프레임(151)을 코일(10)의 측방으로 이송한다. 지지프레임(151)이 코일(10)의 측방으로 이송됨에 따라 가압롤러(130)는 코일모서리에 위치하며, 제1 탄성부재(154)에 회동프레임(152)은 코일(10)의 측단면 측으로 회동된다. 회동프레임(152)이 회동됨에 따라 가압롤러(130)는 코일(10)의 측단면에 위치한다.

이와 같이 가압롤러(130)가 다시 코일(10)의 측단면에 위치하면, 코일(10)은 회전되고 테이핑 장치(100)는 코일(10)의 측단면을 감싸고 있는 포장지(11)의 다른 영역에서 상술한 바와 같이 작동하여 코일(10)에 포장지(11)를 고정시킨다.

도 1은 코일과 코일의 포장용 자재의 결합관계를 나타낸 분해사시도이다.

도 2는 코일의 측단면을 감싸고 있는 포장지의 상태를 나타낸 측면도이다.

도 3은 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치가 코일의 일측방에 배치된 상태를 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치를 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치 중 일부를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치에 의해 코일의 측단면에서 테이프를 접착시키는 상태를 나타낸 작동도이다.

도 7는 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치에 의해 코일의 내주면에서 테이프를 접착시키는 상태를 나타낸 작동도이다.

도 8은 본 실시예에 따른 코일 포장용 테이핑 장치에 의해 테이프가 절단되는 상태를 나타낸 작동도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100 : 코일 포장용 테이핑 장치 110 : 테이프지지부

130 : 가압롤러 150 : 롤러지지부

170 : 롤러이송부 190 : 절단부

Claims

코일의 측방에 배치되어 회전지지축에 의해 롤(roll) 형태의 테이프를 지지하는 테이프지지부;

상기 코일의 측단면과 상기 테이프지지부의 사이에 배치되는 가압롤러;

상기 테이프지지부로부터 상기 코일 측단면을 향해 이격되며, 상기 테이프지지부로부터 인출되어 상기 코일의 측단면과 상기 가압롤러의 사이에 위치하는 상기 테이프를 상기 가압롤러가 가압할 수 있도록 상기 가압롤러를 탄성지지하는 롤러지지부;

상기 테이프가 상기 테이프지지부에 대한 상기 가압롤러의 가변위치에 따라 상기 테이프지지부로부터 인출되도록 하며, 상기 가압롤러가 상기 코일의 측단면으로부터 상기 코일의 내주면을 따라 구름동작되도록 상기 롤러지지부를 상기 코일의 측방으로부터 상기 코일의 내측으로 이송하는 롤러이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 테이핑 장치.
제1 항에 있어서, 상기 롤러지지부는

상기 코일의 측방에 배치되는 지지프레임;

상기 지지프레임으로부터 돌출되며, 상기 가압롤러가 상기 코일의 측단면에 위치하도록 상기 가압롤러를 지지하는 회동프레임;

상기 지지프레임에 대해 상기 회동프레임이 회동되도록 설치되는 힌지축;및

상기 회동프레임을 상기 지지프레임 측으로 탄성지지하는 제1 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 테이핑 장치.
제2 항에 있어서, 상기 롤러지지부는

상기 테이프를 상기 가압롤러로 안내하는 복수의 안내롤러;

상기 가압롤러와 복수의 상기 안내롤러의 사이에 배치되어 상기 테이프를 상기 가압롤러 측으로 가압하는 안내판;및

상기 안내판을 상기 가압롤러 측으로 탄성지지하는 제2 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 테이핑 장치.
제2 항에 있어서, 상기 롤러이송부는

상기 지지프레임을 지지하는 외부프레임;

상기 지지프레임을 상기 코일의 내측으로 이송시키는 프레임이송기를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 테이핑 장치.
제1 항에 있어서,

상기 코일의 내측면과 상기 가압롤러의 사이로 절단날을 이송하여 상기 코일의 내주면에 접착된 상기 테이프를 절단하는 절단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 테이핑 장치.
삭제