KR101713206B1 - 코일포장용 로봇 결속장치 - Google Patents

코일포장용 로봇 결속장치 Download PDF

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KR101713206B1
KR101713206B1 KR1020160168402A KR20160168402A KR101713206B1 KR 101713206 B1 KR101713206 B1 KR 101713206B1 KR 1020160168402 A KR1020160168402 A KR 1020160168402A KR 20160168402 A KR20160168402 A KR 20160168402A KR 101713206 B1 KR101713206 B1 KR 101713206B1
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송승용
윤동환
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주식회사 한진테크
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Abstract

본 발명은 로봇(10); 상기 로봇(10)의 전방에 설치하여 밴드(B)의 선단을 잡고 이동시키며 밴드(B)를 절단하여 밴드(B)의 선단과 절단면을 서로 결속하기 위한 헤드유닛(20);으로 이루어지는 코일포장용 로봇 결속장치(100)에 있어서, 코일(A)의 내경과 일측 및 외경을 순환하도록 유도유닛(120)을 형성하여 상기 헤드유닛(20)을 통해서 공급하는 밴드(B)의 선단이 상기 유도유닛(120)을 통과하여 다시 상기 헤드유닛(20)으로 이동할 수 있도록 유도하는 코일포장용 로봇 결속장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 코일의 결속작업이 간단하여 작업시간을 획기적으로 단축시켜 생산효율을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 하나의 로봇과 밴드의 유도유닛을 이용하여 밴드를 코일에 편리하고 신속하게 결속시켜 작업효율을 향상할 수 있는 효과를 갖는다. 그리고 본 발명은 유도유닛의 간격을 조절하여 결속시간을 단축하고, 결속하는 동안 유도유닛이 동일한 자리에서 회전하여 대기 및 결속시간을 더욱 단축할 수 있는 효과를 갖는다. 특히 본 발명은 코일 결속공정을 위한 넓은 공간 및 부대 설비가 필요하지 않으므로 초기 설비투자 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다. 아울러 본 발명은 로봇의 크기 및 작동반경에 차지하는 면적을 최소화하여 작업자의 이동통로 및 작업공간을 폭넓게 확보하여 작업자의 안전사고를 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

코일포장용 로봇 결속장치{Robot binding apparatus for coil packaging}
본 발명은 코일포장용 로봇 결속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 로봇을 이용하여 코일 및 포장재를 감기 위한 밴드를 쉽고 편리하게 결속할 수 있도록 하는 코일포장용 로봇 결속장치에 관한 것이다.
일반적으로 코일포장용 로봇 결속장치는 코일의 표면을 보호하기 위한 보호재를 결속하고 코일의 풀림과 포장재의 탈락을 방지하기 위해서 밴드로 코일의 내, 외주면을 감싸는 역할을 수행한다.
그러나 종래에는 밴드를 공급하는 그립로봇과, 밴드를 잡고 코일의 내경와 외주면을 선회하여 코일에 밴드가 감기도록 하고 이동 및 체결하는 헤드로봇을 포함하는 구조이므로, 밴드의 결속과정이 복잡하고 로봇의 이동이 많으며 잦은 고장(트러블)요인이 많고 협소한 공간 및 위치에 적용할 수 없는 기능상의 한계를 갖게 되었다.
특히 코일 결속공정을 위한 별도의 공간 및 많은 설비가 필요하므로 초기 설비투자 비용을 가중시키는 문제를 갖게 되었다.
또한, 코일포장에 사용되는 로봇의 크기 및 작동반경에 차지하는 면적으로 인해 작업자의 이동통로 및 작업공간의 확보가 곤란하여 작업자가 안전사고에 노출되는 문제를 갖게 되었다.
한국등록특허 제10-0946339호(2010.03.08.) 한국등록특허 제10-0946340호(2010.03.08.) 한국등록특허 제10-0964967호(2010.06.21.) 한국등록특허 제10-0967445호(2010.07.01.) 한국등록특허 제10-0982864호(2010.09.16.) 한국등록특허 제10-1155826호(2012.07.03.) 한국등록특허 제10-1189850호(2012.10.10.) 한국등록특허 제10-1189964호(2012.10.12.)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서,
본 발명은 하나의 로봇을 이용하여 밴드를 코일에 결속할 수 있는 코일포장용 로봇 결속장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유도유닛을 이용하여 밴드를 코일의 내경을 통과하여 외주면을 감싸도록 유도하여 결속할 수 있는 코일포장용 로봇 결속장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
특히 본 발명은 유도유닛의 간격을 조절하여 결속시간을 단축하고 결속하는 동안 유도유닛이 동일한 자리에서 회전하여 대기 및 결속시간을 더욱 단축할 수 있는 코일포장용 로봇 결속장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 코일포장용 로봇 결속장치는,
로봇(10); 상기 로봇(10)의 전방에 설치하여 밴드(B)의 선단을 잡고 이동시키며 밴드(B)를 절단하여 밴드(B)의 선단과 절단면을 서로 결속하기 위한 헤드유닛(20);으로 이루어지는 코일포장용 로봇 결속장치(100)에 있어서,
코일(A)의 내경과 일측 및 외경을 순환하도록 유도유닛(120)을 형성하여 상기 헤드유닛(20)을 통해서 공급하는 밴드(B)의 선단이 상기 유도유닛(120)을 통과하여 다시 상기 헤드유닛(20)으로 이동할 수 있도록 유도하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 유도유닛(120)은 코일(A)의 일측에 수직방향으로 형성하는 지지부(121); 상기 지지부(121)의 상부에서 코일(A)의 외경에 위치하도록 수평방향으로 형성하는 제1유도부(122); 상기 지지부(121)의 하부에서 코일(A)의 내경에 삽입하도록 수평방향으로 형성하는 제2유도부(123); 상기 지지부(121), 제1유도부(122), 제2유도부(123)의 내측면에 형성하여 상기 밴드(B)가 내부를 통과할 수 있도록 유도하는 다수개의 유도구(124);로 구성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 유도유닛(120)은 몸체(110)의 일측에 수평방향으로 형성하는 회전축(111)을 중심으로 회전할 수 있도록 설치하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 회전축(111)의 후방에 브레이크(111a)를 설치하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 유도유닛(120)의 제1유도부(122)와 제2유도부(123)의 전면에는 삽입홈(123a)을 형성하고, 상기 헤드유닛(20)의 전면에는 삽입홈(122a,123a)의 내부에 삽입할 수 있도록 삽입돌기(21)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 유도구(124)는 내측 또는 외측으로 이동 또는 회전할 수 있도록 형성하는 한 쌍의 개폐구(124a); 상기 개폐구(124a)를 내측으로 이동시키기 위한 스프링(124b);으로 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)는 상기 지지부(121)의 길이방향을 따라서 이동할 수 있도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 지지부(121)의 일측에는 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)를 이동시키기 위한 구동부재(121b);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 몸체(110)의 내측 또는 외측에 수직방향으로 나선축(112)을 형성하고, 상기 회전축(111)은 상기 나선축(112)과 나선결합하며, 상기 나선축(112)의 상부에 구동모터(112a)를 설치하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 몸체(110)는 지면에 설치하는 지지몸체(113)의 길이방향을 따라서 전후방향으로 이동할 수 있도록 설치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 코일의 결속작업이 간단하고 작업시간을 획기적으로 단축시켜 생산효율을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 하나의 로봇과 밴드의 유도유닛을 이용하여 밴드를 코일에 편리하고 신속하게 결속시켜 작업효율을 향상할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 본 발명은 유도유닛의 간격을 조절하여 결속시간을 단축하고, 결속하는 동안 유도유닛이 동일한 자리에서 회전하여 대기 및 결속시간을 더욱 단축할 수 있는 효과를 갖는다.
특히 본 발명은 코일 결속공정을 위한 넓은 공간 및 부대 설비가 필요하지 않으므로 초기 설비투자 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.
아울러 본 발명은 로봇의 크기 및 작동반경에 차지하는 면적을 최소화하여 작업자의 이동통로 및 작업공간을 폭넓게 확보하여 작업자의 안전사고를 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명 코일포장용 로봇 결속장치의 구조를 나타내기 위한 정면도.
도 2 내지 도 5는 본 발명 코일포장용 로봇 결속장치의 작동상태를 나타내기 위한 순서도.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구조를 첨부한 도면에 의해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 코일포장용 로봇 결속장치의 구조를 나타내기 위한 정면도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명 코일포장용 로봇 결속장치의 작동상태를 나타내기 위한 순서도를 도시한 것이다.
본 발명은 로봇(10); 상기 로봇(10)의 전방에 설치하여 밴드(B)의 선단을 잡고 이동시키며 밴드(B)를 절단하여 밴드(B)의 선단과 절단면을 서로 결속하기 위한 헤드유닛(20);으로 이루어지는 코일포장용 로봇 결속장치(100)에 있어서,
코일(A)의 내경과 일측 및 외경을 순환하도록 유도유닛(120)을 형성하여 상기 헤드유닛(20)을 통해서 공급하는 밴드(B)의 선단이 상기 유도유닛(120)을 통과하여 다시 상기 헤드유닛(20)으로 이동할 수 있도록 유도한다.
본 발명에서 상기 로봇(10)은 상기 헤드유닛(20)의 위치 및 각도를 조절하기 위한 수단이고, 상기 헤드유닛(20)은 외부에서 공급하는 코일(A)을 잡고 전후방향으로 이동시킬 수 있으며 코일(A)의 일측을 절단한 후 선단과 절단면을 서로 결속하기 위한 수단으로, 이에 대한 상세한 구성 및 작동원리는 한국등록특허 제10-0946339, 10-0946340, 10-0964967, 10-0967445에 나타난 바와 같이 당업계에서 널리 사용하는 공지기술이므로 생략하기로 한다.
한편, 상기 유도유닛(120)은 종래와 같이 밴드(B)를 공급하는 그립로봇과, 밴드(B)를 잡고 내경과 일측 및 외경을 순환시킨 후 다시 그립로봇으로 공급하는 헤드로봇이 필요한 복잡한 구조를 탈피하기 위한 방안이다.
즉, 상기 유도유닛(120)은 상기 헤드유닛(20)을 통해서 공급하는 밴드(B)가 코일(A)의 내경을 통과하여 외측으로 순환하고 다시 외경을 통과하여 상기 헤드유닛(20)으로 되돌아오도록 이동할 수 있도록 유도하는 통로역할을 수행한다.
여기서 상기 유도유닛(120)은 코일(A)의 일측에 수직방향으로 형성하는 지지부(121); 상기 지지부(121)의 상부에서 코일(A)의 외경에 위치하도록 수평방향으로 형성하는 제1유도부(122); 상기 지지부(121)의 하부에서 코일(A)의 내경에 삽입하도록 수평방향으로 형성하는 제2유도부(123); 상기 지지부(121), 제1유도부(122), 제2유도부(123)의 내측면에 형성하여 상기 밴드(B)가 내부를 통과할 수 있도록 유도하는 다수개의 유도구(124);로 구성한다.
특히 상기 지지부(121), 제1유도부(122), 제2유도부(123)는 "⊂"형태를 갖도록 형성하여, 밴드(B)가 순환할 수 있도록 유도한다.
한편, 상기 유도유닛(120)은 수직방향으로 형성하는 몸체(110)의 일측에 수평방향으로 형성하는 회전축(111)을 중심으로 회전할 수 있는데, 이는 일반적으로 코일(A)은 등간격으로 4군데 밴드(B)를 결속하므로 코일(A)의 한쪽에 밴드(B)를 결속한 후 상기 유도유닛(120)을 회전시켜 다른쪽에 밴드(B)를 결속할 수 있도록 위치를 조절할 수 있다.
이때 상기 회전축(111)의 후방에 브레이크(111a)를 설치하여 평소에는 상기 유도유닛(120)이 회전하지 않도록 고정하고, 밴드(B)의 결속위치를 조절할 경우 상기 유도유닛(120)을 고정상태를 해지하여 회전시킬 수 있다.
그리고, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 유도유닛(120)의 제1유도부(122)와 제2유도부(123)의 전면에는 삽입홈(123a)을 형성하고, 상기 헤드유닛(20)의 전면에는 삽입홈(122a,123a)의 내부에 삽입할 수 있도록 삽입돌기(21)를 형성할 수 있는데, 이는 상기 헤드유닛(20)과 동시에 상기 유도유닛(120)을 회전시켜 밴드(B)의 결속위치에 따라서 회전할 수 있다.
아울러, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 유도구(124)는 내측 또는 외측으로 이동 또는 회전할 수 있도록 형성하는 한 쌍의 개폐구(124a); 상기 개폐구(124a)를 내측으로 이동시키기 위한 스프링(124b);으로 구성한다.
이때 상기 개폐구(124a)는 평소에 서로 맞닿을 수 있도록 유도하여 내부로 밴드(B)가 통과할 수 있고, 반대로 밴드(B)가 코일(A)의 내경, 일측, 외경을 순환한 후 결속하기 위해서 상기 유도유닛(120)의 작동으로 밴드(B)를 당기게 되면 상기 개폐구(124a)가 외측으로 벌려지면서 밴드(B)를 이탈시켜 결속작업을 진행할 수 있다.
또한, 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)는 상기 지지부(121)의 길이방향을 따라서 이동할 수 있도록 형성하여 코일(A)의 규격(지름)에 따라서 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)의 위치(간격)를 조절할 수 있다.
이때 상기 지지부(121)의 일측에 길이방향을 따라서 레일(121a)을 포함시켜 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)가 원활하게 이동할 수 있다.
특히 상기 지지부(121)의 일측에는 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)를 이동시키기 위한 모터 또는 실린더와 같은 구동부재(121b);를 포함할 수 있다.
아울러 상기 몸체(110)의 내측 또는 외측에 수직방향으로 나선축(112)을 형성하고, 상기 회전축(111)은 상기 나선축(112)과 나선결합하며, 상기 나선축(112)의 상부에 구동모터(112a)를 설치하여 상기 유도유닛(120)을 상하방향으로 위치를 조절할 수 있다.
그리고 상기 몸체(110)는 지면에 설치하는 지지몸체(113)의 길이방향을 따라서 전후방향으로 이동할 수 있도록 설치하여 코일(A)의 위치 및 유지보수시 상기 유도유닛(120을 전후방향으로 이동시킬 수 있다.
따라서 본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이 상기 헤드유닛(20)을 통해서 밴드(B)를 상기 유도유닛(120)을 순환시켜 다시 헤드유닛(20)으로 되돌아온다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 헤드유닛(20)의 작동으로 밴드(B)를 당기게 되면 밴드(B)가 상기 유도유닛(120)에서 이탈하여 코일(A)의 내경 및 일측면과 외경에 밀착할 수 있다.
그리고, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 헤드유닛(20)의 작동으로 밴드(B)를 절단하고 밴드(B)의 선단과 절단면을 연결하여 결속한다.
마지막으로, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 헤드유닛(20)이 유도유닛(120)과 맞닿은 상태에서 회전시켜 다른 각도에서 밴드(B)의 결속작업을 진행할 수 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 구성까지 본 발명의 권리범위에 포함됨은 당연하다.
10: 로봇 20: 헤드유닛
21: 삽입돌기
100: 본 발명 코일포장용 로봇 결속장치
110: 몸체 111: 회전축
111a: 브레이크 112: 나선축
112a: 구동모터 120: 유도유닛
121: 지지부 121a: 레일
121b: 구동부재 122: 제1유도부
122a: 삽입홈 123: 제2유도부
123a: 삽입홈 124: 유도구
124a: 개폐구 124b: 스프링
A: 코일 B: 밴드

Claims (10)

  1. 로봇(10); 상기 로봇(10)의 전방에 설치하여 밴드(B)의 선단을 잡고 이동시키며 밴드(B)를 절단하여 밴드(B)의 선단과 절단면을 서로 결속하기 위한 헤드유닛(20);으로 이루어지는 코일포장용 로봇 결속장치(100)에 있어서,
    코일(A)의 내경과 일측 및 외경을 순환하도록 유도유닛(120)을 형성하여 상기 헤드유닛(20)을 통해서 공급하는 밴드(B)의 선단이 상기 유도유닛(120)을 통과하여 다시 상기 헤드유닛(20)으로 이동할 수 있도록 유도하되, 상기 유도유닛(120)은 수직방향으로 형성하는 몸체(110)의 일측에 수평방향으로 형성하는 회전축(111)을 중심으로 회전할 수 있도록 설치하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유도유닛(120)은 코일(A)의 일측에 수직방향으로 형성하는 지지부(121); 상기 지지부(121)의 상부에서 코일(A)의 외경에 위치하도록 수평방향으로 형성하는 제1유도부(122); 상기 지지부(121)의 하부에서 코일(A)의 내경에 삽입하도록 수평방향으로 형성하는 제2유도부(123); 상기 지지부(121), 제1유도부(122), 제2유도부(123)의 내측면에 형성하여 상기 밴드(B)가 내부를 통과할 수 있도록 유도하는 적어도 하나 이상의 유도구(124);로 구성하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 회전축(111)의 후방에 브레이크(111a)를 설치하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 유도유닛(120)의 제1유도부(122)와 제2유도부(123)의 전면에는 삽입홈(123a)을 형성하고, 상기 헤드유닛(20)의 전면에는 삽입홈(122a,123a)의 내부에 삽입할 수 있도록 삽입돌기(21)를 형성하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 유도구(124)는 내측 또는 외측으로 이동 또는 회전할 수 있도록 형성하는 한 쌍의 개폐구(124a); 상기 개폐구(124a)를 내측으로 이동시키기 위한 스프링(124b);으로 구성하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)는 상기 지지부(121)의 길이방향을 따라서 이동할 수 있도록 형성하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 지지부(121)의 일측에는 상기 제1유도부(122)와 제2유도부(123)를 이동시키기 위한 구동부재(121b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 몸체(110)의 내측 또는 외측에 수직방향으로 나선축(112)을 형성하고, 상기 회전축(111)은 상기 나선축(112)과 나선결합하며, 상기 나선축(112)의 상부에 구동모터(112a)를 설치하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 몸체(110)는 지면에 설치하는 지지몸체(113)의 길이방향을 따라서 전후방향으로 이동할 수 있도록 설치하는 것을 특징으로 하는 코일포장용 로봇 결속장치.
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