KR101803422B1 - 코일 바인딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일 바인딩장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 코일 바인딩장치는 프레임, 상기 프레임 상부에 구비되어 선재코일이 감기는 후크부재, 상기 프레임을 따라 이동 가능하게 구비되어 상기 선재코일을 압착시키는 한 쌍의 압착유닛, 상기 한 쌍의 압착유닛 중에 어느 하나에 구비되어 상기 선재코일을 바인딩하는 바인딩와이어를 용접하는 용접유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

코일 바인딩장치 {Coil binding apparatus}

본 발명은 코일 바인딩장치에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 용접헤드를 복수개 구비한 용접유닛을 구비한 코일 바인딩장치에 대한 것이다.

일반적으로 철강코일과 같이 해체 위험이 있는 제품의 경우 이송을 위해서 스트랩(strap) 등을 이용한 결속이 필요한데, 종래에는 클립 또는 용접방법 등의 스트랩 결속 방법을 대부분 수작업이나 반자동화된 방법으로 사용하고 있다.

상기 스트랩 결속 작업은 아주 단순하지만 접합과정에서 제품이 손상되거나 스트랩의 탄성으로 인한 안전사고의 위험이 존재하며, 통상적으로 하역장 또는 물류 창고 등에서 스트랩 접합 작업이 이루어지기에 작업자가 열악한 환경과 위험이 노출된 상태에서 작업을 하게 된다.

특히, 철강 플랜트에서 사용하는 선재용 바인딩장치는 선재공장 출측에 설치되어 레잉헤드(Laying Head)를 거쳐 나온 코일을 압착하여 결속해주는 장치로, 제품 생산공정에서 필수적인 장치에 해당한다.

전술한 바인딩장치에 대해서는 완전 자동화로 구현 시 선재코일의 고탄성으로 인해 결속풀림, 압착 시 좌우 컴팩터의 동기화, 일부제품 깨짐으로 인한 압착압력제어 등 바인딩장치의 최적 메커니즘 기술과 제어/소프트웨어 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 하나의 용접유닛에 복수개의 용접헤드를 구비하고, 나아가 후방 텐션 조절이 가능한 코일 바인딩장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 프레임, 상기 프레임 상부에 구비되어 선재코일이 감기는 후크부재, 상기 프레임을 따라 이동 가능하게 구비되어 상기 선재코일을 압착시키는 한 쌍의 압착유닛 및 상기 한 쌍의 압착유닛 중에 어느 하나에 구비되어 상기 선재코일을 바인딩하는 바인딩와이어를 묶는 밴드를 용접하는 용접유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 바인딩장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 용접유닛은 방사상으로 연장 형성된 복수개의 용접헤드를 구비하며, 상기 용접헤드를 4개 구비한다.

나아가, 상기 용접헤드는 후방 텐션(back tension) 조절이 가능하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 압착유닛은 상기 프레임의 상부를 따라 이동 가능하게 구비되는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 구비되어 상기 선재코일의 일단에 접하는 압착부를 구비하며, 상기 압착유닛의 적어도 하나는 상기 압착유닛이 이동하여 상기 선재코일을 압착하는 경우에 상기 후크부재와의 간섭을 피하기 위한 간섭방지홈을 더 구비한다.

전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면 하나의 용접유닛에 복수개의 용접헤드를 구비하여 용접헤드의 기능을 확장시킬 수 있으며, 나아가 후방 텐션 조절이 가능하도록 구성되어 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 바인딩장치의 사시도,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 도 1에서 용접유닛을 바라본 측면도,
도 4는 도 1의 상태에서 선재 코일이 압착된 상태를 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 측면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 코일 바인딩장치에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 바인딩장치(1000)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 다른 코일 바인딩장치(1000)는 프레임(100), 상기 프레임(100) 상부에 구비되어 선재코일(C)이 감기는 후크부재(200), 상기 프레임(100)을 따라 이동 가능하게 구비되어 상기 선재코일(C)을 압착시키는 한 쌍의 압착유닛(compactor unit)(300, 400), 상기 한 쌍의 압착유닛(300, 400) 중에 어느 하나에 구비되어 상기 선재코일(C)을 바인딩하는 바인딩와이어(미도시)를 묶는 밴드(미도시)를 용접하는 용접유닛(500)을 구비한다. 나아가, 본 발명에 따른 코일 바인딩장치(1000)는 상기 선재코일(C)을 압착시키는 경우에 상기 선재코일(C)의 높이를 조절하도록 상하로 이동 가능하게 구비되는 리프트(600)를 더 구비한다.

상기 프레임(100)은 본 발명에 따른 코일 바인딩장치(1000)의 베이스를 형성하며, 상기 선재코일(C)의 하중을 지지할 수 있도록 적절한 강도를 제공하도록 아이빔(I-beam) 등으로 이루어질 수 있다. 상기 프레임(100)의 상부에 후술하는 각종구성요소가 구비될 수 있다.

상기 후크부재(200)는 상기 프레임(100)의 상부에 배치된다. 상기 후크부재(200)는 도면에 도시된 바와 같이 대략 'C'자형, 또는 'ㄷ'자형으로 절곡된 구조로 형성되어, 선재코일(C)이 감길 있도록 구성된다. 상기 선재코일(C)은 도면에 도시된 바와 같이 상기 후크부재(200)에 걸린 상태로 후술하는 압착유닛(300, 400)에 의해 압착되어 바인딩된다. 이에 대해서는 후술한다.

상기 한 쌍의 압착유닛(300, 400)은 제1 압착유닛(300)과 제2 압착유닛(400)으로 구성될 수 있으며, 상기 프레임(100)을 따라 이동 가능하게 구비된다. 예를 들어, 상기 프레임(100)의 일측에 가이드레일(110)을 구비하고, 상기 제1 압착유닛(300) 및 제2 압착유닛(400)은 상기 가이드레일(110)을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 압착유닛(300, 400)을 이동시키는 동력원으로 실린더(130A, 130B) 등이 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임(100)의 일측에 제1 지지바(120A)를 구비하고, 상기 제1 지지바(120A)에 제1 실린더(130A)가 고정될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 실린더(130A)의 제1 구동암(132A)은 상기 제1 압착유닛(300)과 연결될 수 있다.

마찬가지로, 상기 프레임(100)의 타측에 제2 지지바(120B)를 구비하고, 상기 제2 지지바(120B)에 제2 실린더(130B)가 고정될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 실린더(130B)의 제2 구동암(132B)은 상기 제2 압착유닛(400)과 연결될 수 있다.

따라서, 상기 제1 실린더(130A)와 제2 실린더(130B)의 구동에 의해 상기 제1 구동암(132A)과 제2 구동암(132B)이 연장 또는 수축하게 되고, 이에 따라 상기 제1 압착유닛(300)과 제2 압착유닛(400)이 상기 가이드레일(110)을 따라 이동하게 된다.

이때, 상기 선재코일(C)을 압착하는 경우에 상기 제2 실린더(130B)의 구동에 의해 상기 제2 압착유닛(400)이 상기 제1 압착유닛(300)을 향해 이동하여 상기 선재코일(C)을 압착할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제1 실린더(130A)의 구동에 의해 상기 제1 압착유닛(300)이 상기 제2 압착유닛(400)을 향해 이동하여 상기 선재코일(C)을 압착하게 된다.

한편, 상기 제1 압착유닛(300)은 상기 프레임(100)의 상부를 따라 이동 가능하게 구비되는 제1 지지플레이트(310)와, 상기 제1 지지플레이트(310)에 구비되어 상기 선재코일(C)의 일단에 접하는 제1 압착부(320)를 구비할 수 있다.

상기 제1 지지플레이트(310)는 상기 프레임(100)의 가이드레일(110)을 따라 이동 가능하게 구성되며, 전술한 제1 실린더(130A)의 제1 구동암(132A)이 상기 제1 지지플레이트(310)에 연결된다. 따라서, 상기 제1 실린더(130A)가 구동하는 경우에 상기 제1 지지플레이트(310)가 상기 가이드레일(110)을 따라 이동하게 된다.

상기 제1 압착부(320)는 상기 제1 지지플레이트(310)에 장착되어, 상기 선재코일(C)을 압착하는 경우에 상기 선재코일(C)의 일단에 접하게 된다.

상기 제2 압착유닛(400)은 상기 제1 압착유닛(300)과 유사하게 상기 프레임(100)의 상부를 따라 이동 가능하게 구비되는 제2 지지플레이트(410)와, 상기 제2 지지플레이트(410)에 구비되어 상기 선재코일(C)의 일단에 접하는 제2 압착부(420)를 구비할 수 있다. 상기 제2 압착유닛(400)에 대한 설명은 상기 제1 압착유닛(300)과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.

한편, 상기 용접유닛(500)은 상기 한 쌍의 압착유닛(300, 400) 중에 어느 하나에 구비되어 상기 선재코일(C)을 바인딩하는 바인딩와이어(미도시)를 묶는 밴드를 용접하게 된다.

도 3은 도 1에서 용접유닛(500)을 바라본 측면도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 용접유닛(500)은 예를 들어 상기 제1 압착유닛(300)에 구비될 수 있다. 상기 용접유닛(500)은 상기 제1 압착유닛(300)에 구비되어 전술한 바인딩와이어를 묶는 밴드를 용접하여 전술한 선재코일을 바인딩하게 된다.

구체적으로, 상기 용접유닛(500)은 방사상으로 연장 형성된 복수개의 용접헤드(500A, 500B, 500C, 500D)를 구비한다. 예를 들어, 본 실시예에 따른 코일 바인딩장치(1000)는 상기 용접헤드(500A, 500B, 500C, 500D)를 구비하는 경우에 도면에 도시된 바와 같이 상기 용접헤드(500A, 500B, 500C, 500D)를 4개 구비할 수 있다.

상기 용접헤드(500A, 500B, 500C, 500D)를 복수개, 즉 4개를 적용하여 전술한 밴드를 용접하는 경우에 시간을 단축시킬 수 있어 생산량을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일 바인딩장치(1000)에서 상기 용접헤드(500A, 500B, 500C, 500D)는 후방 텐션(back tension)의 조절이 가능하도록 구비될 수 있다. 이에 의해 고속 및 저토크에서 저속 및 고토크로 변환이 자유롭게 이루어질 수 있다. 이를 위하여 에어모터(air motor)를 변속기(transmission)에 장착할 수 있다.

이 경우, 상기 용접헤드(500A, 500B, 500C, 500D)의 인장력(tensioning force)은 상기 에어모터가 대략 0.55 Mpa(5.5 kg/㎠G)의 상태에서 최대값 13.7N(1,400 kg)을 나타낸다. 나아가, 인장강도는 대략 54kg/㎟의 값을 나타낸다.

도 4는 도 1의 상태에서 선재 코일이 압착된 상태의 코일 바인딩장치(1000)를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면도이다.

도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여 상기 코일 바인딩장치(1000)의 구동을 살펴보면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에서는 상기 선재코일(C)이 상기 후크부재(200)에 걸려 있는 상태이며, 상기 제1 압착유닛(300)과 제2 압착유닛(400)은 서로 이격되어 비압착상태에 있게 된다.

상기 상태에서 상기 제2 실린더(130B)의 구동에 의해 상기 제2 압착유닛(400)이 상기 제1 압착유닛(300)을 향해 이동하여 도 4 및 도 5와 같이 상기 선재코일(C)을 압착할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 압착유닛(300)은 밀리지 않도록 원래 위치에서 상기 제1 실린더(130A)의 미는 힘에 의해 지지되거나, 또는 상기 제1 압착유닛(300)도 상기 제2 압착유닛(400)을 향해 소정거리 이동할 수 있다.

이때, 상기 제2 압착유닛(400)이 상기 제1 압착유닛(300)을 향해 이동하는 경우에 상기 후크부재(200)가 상기 제2 압착유닛(400)과 간섭되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2 압착유닛(400)의 제2 지지플레이트(410)에 간섭방지홈(412)을 구비할 수 있다.

즉 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2 압착유닛(400)이 상기 제1 압착유닛(300)을 향해 이동하는 경우에 상기 후크부재(200)는 상기 제2 압착유닛(400)의 간섭방지홈(412)을 관통하여 간섭을 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같이 압착상태를 이루는 경우에 하부에 위치한 상기 리프트(600)가 상승하여 상기 선재코일(C)의 위치를 조절하여 상기 선재코일(C)이 상기 제1 압착유닛(300) 및 제2 압착유닛(400)과 정확히 만나게 하며, 나아가 상기 용접유닛(500)에 의해 용접작업을 보다 정확하게 수행할 수 있다.

이어서, 상기 제2 압착유닛(400)이 상기 제1 압착유닛(300)을 향해 이동하여 압착상태를 유지한 경우 상기 용접유닛(500)의 용접헤드(500A, 500B, 500C, 500D)에 의해 전술한 바인딩와이어를 묶는 밴드를 용접하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100...프레임
110...가이드레일
130...실린더
200...후크부재
300...제1 압착유닛
310...제1 지지플레이트
320...제1 압착부
400...제2 압착유닛
410...제2 지지플레이트
420...제2 압착부
500...용접유닛
600...리프트

Claims (5)

1. 프레임;
   상기 프레임을 따라 이동 가능하게 구비되어 선재코일을 압착시키는 한 쌍의 압착유닛;
   상기 프레임 상부에 구비되어 선재코일이 감기며, 상기 한 쌍의 압착유닛 사이에 구비되는 후크부재;
   상기 한 쌍의 압착유닛 중에 어느 하나에 구비되어 상기 선재코일을 바인딩하는 바인딩와이어를 묶는 밴드를 용접하고, 방사상으로 연장 형성되며 후방 텐션(back tension) 조절이 가능하도록 에어모터(air motor)에 연결되는 4개의 용접헤드를 구비하는 용접유닛; 및
   상기 선재코일을 압착시키는 경우에 상기 선재코일의 높이를 조절하도록 상하로 이동 가능하게 구비되는 리프트;를 구비하고,
   상기 한 쌍의 압착유닛 중에 다른 하나는 상기 압착유닛이 이동하여 상기 선재코일을 압착하는 경우에 상기 후크부재와의 간섭을 피하기 위한 간섭방지홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 바인딩장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 압착유닛은 상기 프레임의 상부를 따라 이동 가능하게 구비되는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 구비되어 상기 선재코일의 일단에 접하는 압착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 바인딩장치.
   
   
   
   
   

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