KR102025668B1 - 그라비아 제판용 로봇의 파지부 구조 - Google Patents

그라비아 제판용 로봇의 파지부 구조 Download PDF

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Abstract

그라비아제판용 로봇에서 피제판 롤을 파지하는 데 있어, 높은 파지력을 발휘하는 것으로, 피제판 롤의 확실한 파지와 피제판 롤을 각 처리 장치로 이송 할 때의 위치 결정 정밀도의 향상을 가능하게 한 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조를 제공한다.
피제판 롤을 파지하여 각 처리 장치로 이송하는 것으로 그라비아제판 롤을 제조하기 위한 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에 사용되는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조로서, 상기 그라비아제판용 로봇 의 팔 선단에 장착되어, 서로의 간격의 넓고 좁음이 자유롭게 되어 이루어지고, 상기 피제판 롤의 양단부를 파지하기 위한 한 쌍의 파지 플레이트와, 상기 파지 플레이트에 설치되어, 파지하게 되는 상기 피제판 롤의 끝단 중심을 향하여 오목하게 되도록 만곡하게 되어 이루어지는 파지면을 가짐과 동시에 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재를 포함하도록 했다.

Description

그라비아 제판용 로봇의 파지부 구조
본 발명은 중공 실린더 롤인 피제판 롤을 파지하여 각 처리 장치로 이송하는 것으로 그라비아제판 롤을 제조하기 위한 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에 사용되는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조에 관한 것이다.
일반적인 그라비아제판 롤에서는, 알루미늄이나 철 등의 금속제의 중공 실린더 롤 또는 CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱) 등의 플라스틱제의 중공 실린더 롤인 판모재의 표면에 판면형성용의 구리도금층(판재)를 만들고, 해당 구리도금층에 에칭법 또는 전자조각법에 의해서 제판 정보에 따라 다수의 미소한 오목부(그라비아 셀)를 형성하고, 다음으로 그라비아제판 롤의 내쇄력을 늘리기 위해 크롬도금층 또는 DLC (다이아몬드 라이크 카본)층 등에 의해서 경질의 층을 형성하여 표면 강화 피복층으로 하여 제판(판면의 제작)이 완료된다.
그라비아제판 롤의 제조에 있어서, 출원인은 그라비아제판 롤의 제조를 종래보다도 신속하게 할 수 있고, 공간 절약화를 도모할 수 있으며 야간에도 무인 조업이 가능하고, 또한, 생산 라인을 융통성 있게 커스터마이즈 할 수 있으며, 고객의 다양한 요구에 부응할 수 있는 자유도가 높은 전자동 그라비아제판용 처리 시스템을 제공하여 호평을 얻고 있다. 전자동 그라비아제판용 처리 시스템의 예로는, 특허문헌1에 개시된 전자동 그라비아제판용 처리 시스템이 있다. 특허문헌1에서는 전자동 그라비아제판용 처리 시스템의 제판 소모재의 원격 관리 방법을 개시하고 있다.
특허문헌1에 도시된 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에서는, 특허문헌1의 도1에서 보듯이, 제1의 산업 로봇 및 제2의 산업 로봇이라는 두 개의 그라비아제판용 로봇을 이용하고 있다. 각각의 로봇 팔의 선단에는 피제판 롤을 파지하는 파지부가 달려 있고, 파지부의 간격을 넓고 좁게 하는 것으로 특허문헌1의 도2 및 도3에서 보듯이 피제판 롤을 파지하여, 피제판 롤을 각 처리 장치로 이송한다.
　
한편으로, 최근에는 판모재인 중공 실린더 롤의 무게는 다양하여, 7kg 정도에서 140kg 정도의 것도 있고, 이것이 피제판 롤의 무게가 된다. 중공 실린더 롤의 길이도 400mm 정도의 것으로부터 1400mm 정도의 것까지 있어, 이것이 피제판 롤의 길이가 된다. 게다가, 각 처리 장치에 중공 실린더 롤인 피제판 롤을 설치하여 회전시키지 않으면 안 되기 때문에, 척 콘(chuck cone)의 코어(core)와 피제판 롤의 코어를 일치시키지 않으면 잘 회전시킬 수가 없다. 그 때문에, 피제판 롤이 정확하게 처리 장치 안에 세트될 필요가 있고, 위치 결정의 정밀도 등이 중요하게 된다.
　
따라서, 그라비아제판용 로봇으로 피제판 롤을 파지함에 있어서는, 높은 파지력이 필요하게 된다. 최근에는 더욱 다양한 종류의 피제판 롤에 대응할 필요가 있고, 또한, 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에서의 제조 라인도 다양해지고 있으며, 그들에 대응할 필요도 생기고 있었다.
ＷＯ２０１３／０５８１５１
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그라비아제판용 로봇으로 피제판 롤을 파지하는 데 있어서 높은 파지력을 발휘하는 것으로, 피제판 롤의 확실한 파지와 피제판 롤을 각 처리 장치로 이송할 때의 위치 결정 정밀도의 향상을 가능하게 한 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조는, 중공 실린더 롤인 피제판 롤을 파지하여 각 처리 장치로 이송하는 것으로 그라비아제판 롤을 제조하기 위한 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에 사용되는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조이고, 상기 그라비아제판용 로봇 팔 선단에 장착되어 서로의 간격이 넓고 좁음이 자유롭게 되고, 상기 피제판 롤의 양단부를 파지하기 위한 한 쌍의 파지 플레이트와 상기 파지 플레이트에 설치되어 파지하게 되는 상기 피제판 롤의 끝단 중심을 향해 오목하게 되도록 만곡하게 되어 이루어지는 파지면을 갖고, 동시에 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재를 포함하는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조이다.
　
상기 파지면 구성 부재는 고무 또는 합성 수지로 구성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 파지면 구성 부재는 복수의 파지면 구성 부재이며, 상기 복수의 파지면 구성 부재로 파지면이 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 파지 플레이트는 아래쪽으로 개구된 파지 플레이트 노치부를 가지며, 상기 파지 플레이트 노치부에 대응하여 상기 파지면 구성 부재에도 파지면 구성 부재 노치부가 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 그라비아제판용 로봇으로 피제판 롤을 파지하는 데 있어, 높은 파지력을 발휘하는 것으로 피제판 롤의 확실한 파지와, 피제판 롤을 각 처리 장치로 이송할 때의 위치 결정 정밀도의 향상을 가능하게 한 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조를 제공할 수 있다는 현저하고 큰 효과가 있다.
도 １은 본 발명의 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조의 일례를 나타내는 모식적 개략평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 방향에서 본 파지면 구성 부재를 나타내는 모식적 측면도이다.
도 3은 본 발명의 그라비아제판용 로봇 파지부 구조의 다른 실시예를 나타내는 모식적 개략평면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선 방향에서 본 파지면 구성 부재를 나타내는 모식적 측면도이다.
도 5는 파지면 구성 부재의 다른 실시예를 나타내고, 도 5(a)가 모식적 개략측면도, 도 5(b)가 오목부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조에서 피제판 롤을 파지하고 있는 모습을 나타내는 사시도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이들 실시예는 예시적으로 나타낸 것이므로 본 발명의 기술 사상에서 벗어나지 않는 한, 다양한 변형이 가능한 것은 말할 것도 없다.
본 발명에 따른 그라비아제판용 로봇 파지부 구조의 일례를 도 1 내지 도 2에 나타낸다. 도 1 내지 도 2에서 부호 10A는 본 발명에 따른 그라비아제판용 로봇 파지부 구조의 일례이다.
그라비아제판용 로봇의 파지부 구조(10A)는, 중공 실린더 롤인 피제판 롤(12)을 파지하여 각 처리 장치로 이송하는 것으로 그라비아제판 롤을 제조하기 위한 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에 사용되는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조이고, 상기 그라비아제판용 로봇의 팔 선단(14)에 장착되어 서로의 간격이 넙고 좁음이 자유롭게 되어, 상기 피제판 롤(12)의 양단부를 파지하기 위한 한 쌍의 파지 플레이트(16a, 16b)와, 상기 파지 플레이트(16a, 16b)에 설치되어 파지하게 되는 상기 피제판 롤(12)의 선단(50) 중심을 향해 오목하게 되도록 만곡하게 되어 이루어지는 파지면(18a, 18b)을 가짐과 동시에 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재(20a, 20b)를 포함하는 구성으로 되어 있다.
상기 파지 플레이트(16a, 16b)는 팔 선단(14)에 프레임부(22)를 개재시켜서 장착되어 있고, 프레임부(22)가 구동부(24)에 의해 신축하는 것으로, 파지 플레이트(16a, 16b)의 간격이 넓고 좁게 된다.
도 1 ~ 도 2의 예에서는, 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재(20a, 20b)로서 고무(러버)로 구성한 예를 나타냈다. 미끄럼 방지 기능을 갖는 한, 고무 이외에 실리콘 수지 등의 합성수지를 이용할 수도 있다. 파지면 구성 부재(20a, 20b)는 파지 플레이트(16a, 16b)에 장착 부재(26a, 26b)를 개재시켜 장착되어 있다.
도시예에서 파지 플레이트(16a, 16b)는 철제로 하고, 장착 부재(26a, 26b)는 티타늄제로 한 예를 나타냈다. 장착 부재(26a, 26b)의 표면은 만곡하게 되어 있고, 이러한 만곡한 표면에 파지면 구성 부재(20a, 20b)가 첨부하게 되어 있다. 이렇게 장착 부재(26a, 26b)의 표면이 구부러져 있기 때문에, 파지면 구성 부재 (20a, 20b)가 굽은 상태가 되는 것이다.
　
또, 파지 플레이트(16a, 16b)는, 아래쪽으로 개구된 파지 플레이트 노치부(28)를 가지고 있으며, 상기 파지 플레이트 노치부(28)에 대응하여 상기 파지면 구성 부재(20a, 20b)에도 파지면 구성 부재 노치부(30)가 형성되어 있다.
　
또한, 피제판 롤(12) 중공부의 내주면에는 전자동 그라비아제판용 처리 시스템의 각 처리 장치의 척 콘에 맞닿게 되는 플랜지(32)가 장착되어 있다. 따라서, 상기 파지 플레이트 노치부(28)는 플랜지(32)에 대응하여 아래쪽으로 개구되어 있다. 또한, 파지 플레이트 노치부(28)의 곡률 반경은 플랜지(32)의 곡률 반경과 동등한 것이 바람직하다.
　
이렇게 구성하면, 그라비아제판용 로봇으로 피제판 롤(12)을 파지하는 데 있어, 파지면 구성 부재(20a, 20b)가 상기 피제판 롤(12) 선단(50)의 중심을 향해 오목하게 되도록 만곡하게 구성됨과 동시에 미끄럼 방지 기능을 갖기 때문에, 높은 파지력을 발휘한다. 그러면, 피제판 롤(12)의 확실한 파지와 피제판 롤(12)을 각 처리 장치로 이송할 때의 위치 결정 정밀도의 향상을 도모할 것이다. 또한, 도 1에는 파지 플레이트(16a, 16b)의 간격을 좁혀서, 보다 짧은 피제판 롤(12)을 파지하는 경우의 예에 대해서도 가상선으로 나타내고 있다.
　
또, 도시예에서는 장착 부재(26a, 26b)의 표면이 구부러져 있기 때문에, 파지면 구성 부재(20a, 20b)가 굽은 상태가 되는 예를 나타냈다. 도시예 이외에도, 예를 들어, 장착 부재(26a, 26b)의 표면은 평탄하고, 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재(20a, 20b)를 구부러지게 하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 장착 부재(26a, 26b)를 사용하지 않고, 파지 플레이트(16a, 16b)의 표면을 도시의 장착 부재(26a, 26b)의 표면처럼 구부러지게 하여, 파지면 구성 부재(20a, 20b)를 그 구부러진 표면에 첩부하는 것으로 파지면 구성 부재(20a, 20b)를 구부러지도록 해도 좋다.
다음으로, 본 발명에 따른 그라비아제판용 로봇 파지부 구조의 다른 실시예를 도 3 ~ 도 4에 나타낸다. 도 3 ~ 도 4에서 부호 10B는, 본 발명에 따른 그라비아제판용 로봇 파지부 구조의 다른 실시예이다.
그라비아제판용 로봇의 파지부 구조(10B)는, 중공 실린더 롤인 피제판 롤(12)을 파지하여 각 처리 장치로 이송하는 것으로 그라비아제판 롤을 제조하기 위한 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에 사용되는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조이고, 상기 그라비아제판용 로봇의 팔 선단(14)에 장착되어, 서로의 간격의 넓고 좁음이 자유롭게 되어 이루어지고, 상기 피제판 롤(12)의 양단부를 파지하기 위한 한 쌍의 파지 플레이트(17a, 17b)와, 상기 파지 플레이트(17a, 17b)에 설치되어, 파지하게 되는 상기 피제판 롤(12)의 끝단(50)의 중심을 향하여 오목하게 되도록 만곡하게 되어 이루어지는 파지면(34a, 34b)을 가짐과 동시에 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재(36a, 36b)를 포함하는 구성으로 되어 있다.
상술한 파지부 구조(10A)와 마찬가지로, 상기 파지 플레이트(17a, 17b)는 팔 선단(14)에 프레임부(22)를 개재해서 장착되어 있으며, 프레임부(22)가 구동부(24)에 의해서 신축하는 것으로, 파지 플레이트(17a, 17b)의 간격이 넓고 좁게 된다.
도 3 ~ 도 4의 예에서도, 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재(36a, 36b)로서, 고무(러버)로 구성한 예를 나타냈다. 파지면 구성 부재(36a, 36b)는 파지 플레이트(17a, 17b)에 장착 부재(38a, 38b)를 개재하여 장착되어 있다.
파지부 구조(10B)에서, 파지면 구성 부재(36a, 36b)는 복수의 파지면 구성 부재로 되어 있다. 도시예에서는 파지면 구성 부재(36a, 36b)로서, 도 4에 잘 보여지듯이, 4개의 고무판이 방사상으로 장착 부재(38a, 38b)에 각각 첩부되어 이루어지는 예를 보였다.
　
도시예에서 파지 플레이트(17a, 17b)는 철제로 하고, 장착 부재(38a, 38b)는 티타늄제로 한 예를 보였다. 장착 부재(38a, 38b)의 표면은 만곡하게 되어 있고, 이러한 구부러진 표면에 파지면 구성 부재(36a, 36b)가 첨부하게 되어 있다. 이렇게 장착 부재(38a, 38b)의 표면이 구부러져 있기 때문에, 파지면 구성 부재(36a, 36b)는 도 3에 보이듯이 만곡한 상태로 되어 있다.
　
또한, 파지 플레이트(17a, 17b)는, 아래쪽으로 개구된 파지 플레이트 노치부(40)를 가지고 있으며, 상기 파지 플레이트 노치부(40)에 대응하여, 상기 파지면 구성 부재(36a, 36b)에도 파지면 구성 부재 노치부(42)가 형성되어 있다.
　
상기 파지 플레이트 노치부(40)는 플랜지(32)에 대응하여, 아래쪽으로 개구되어 있다. 또한, 파지 플레이트 노치부(40)의 곡률 반경은 플랜지(32)의 곡률 반경과 동등한 것이 바람직하다.
　
이와 같이 구성하면, 그라비아제판용 로봇으로 피제판 롤(12)을 파지하는 데 있어, 파지면 구성 부재(36a, 36b)가 상기 피제판 롤(12) 끝단(50)의 중심을 향하여 오목하게 되도록 만곡하게 되어 이루어짐과 동시에 미끄럼 방지 기능을 갖기 때문에, 높은 파지력을 발휘한다. 이에 따라, 피제판 롤(12)의 확실한 파지와 피제판 롤(12)을 각 처리 장치로 이송할 때의 위치 결정 정밀도의 향상을 도모할 수 있는 것이다.　
또, 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재로서, 상기한 파지면 구성 부재의 예 이외에도, 예를 들어, 도 5에 보이듯이, 파지면 구성 부재(44)와 같이 복수의 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재로 구성할 수도 있다. 도 5의 예에서는 복수의 고무판을 도 1 ~ 도 2에 나타낸 장착 부재(26a)에 첨부하여, 미끄럼 방지 기능을 가짐과 동시에 피제판 롤(12)의 끝단 중심을 향하여 오목하게 되도록 만곡하게 되어 이루어지는 파지면(46)을 갖는 파지면 구성 부재(44)로 한 예를 보였다.
그라비아제판용 로봇의 파지부 구조(10A)를 갖춘 그라비아제판용 로봇을 이용하여, 중공 실린더 롤인 피제판 롤(12)을 파지하여 각 처리 장치로 이송하는 상태를 도 6에 나타낸다. 도 6에서 부호 48는, 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에서의 각 처리 장치의 일례, 예를 들어, 도금 장치의 예이다. 도 6에 보이듯이, 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조(10A)를 갖춘 그라비아제판용 로봇을 이용하면, 피제판 롤(12)이 확실하게 파지되어서 처리 장치(48)로 이송되고, 피제판 롤(12)이 처리 장치(48)의 소정의 위치에 정확하게 맞춰진다.
10A, 10B: 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조,
12: 피제판 롤, 14: 그라비아제판용 로봇의 팔 선단,
16a, 16b, 17a, 17b: 파지 플레이트, 18a, 18b, 34a, 34b, 46: 파지면,
20a, 20b, 36a, 36b, 44: 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재,
22: 프레임부, 24: 구동부,
26a, 26b, 38a, 38b: 장착 부재, 28,40: 파지 플레이트 노치부,
30,42: 파지면 구성 부재 노치부, 32: 플랜지,
48: 전자동 그라비아제판용 처리 시스템의 처리 장치,
50: 피제판 롤의 끝단

Claims (4)

  1. 중공 실린더 롤인 피제판 롤을 파지하여 각 처리 장치로 이송하는 것으로 그라비아제판 롤을 제조하기 위한 전자동 그라비아제판용 처리 시스템에 사용되는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조가,
    상기 그라비아제판용 로봇의 팔 선단에 장착되어, 서로의 간격의 넓고 좁음이 자유롭게 되어 이루어지고, 상기 피제판 롤의 양단부를 파지하는 한 쌍의 파지 플레이트,
    상기 파지 플레이트에 설치되어 파지하게 되는 상기 피제판 롤의 끝단 중심을 향하여 오목하게 되도록 만곡하게 되어 이루어지는 파지면을 가짐과 동시에 미끄럼 방지 기능을 갖는 파지면 구성 부재,
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파지면 구성 부재가 고무 또는 합성 수지로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 파지면 구성 부재가 복수의 파지면 구성 부재이고, 상기 복수의 파지면 구성 부재로 파지면이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라비아제판용 로봇의 파지부 구조.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파지 플레이트가 아래쪽으로 개구된 파지 플레이트 노치부를 가지며, 상기 파지 플레이트 노치부에 대응하여 상기 파지면 구성 부재에도 파지면 구성 부재 노치부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는그라비아제판용 로봇의 파지부 구조.
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