KR102027486B1

KR102027486B1 - 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법

Info

Publication number: KR102027486B1
Application number: KR1020160163182A
Authority: KR
Inventors: 여동훈
Original assignee: 주식회사 제이피에스
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2019-10-01
Also published as: KR20180063461A

Abstract

본 발명은 소형, 경량화로 제작 가능하고, 정확한 동작을 수행하며, 유지 보수가 편리하고 포장 품질이 보증되는 코일 포장용 결속 헤드 모듈을 대상으로 하는 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 플레이트가 조합되어 구성되는 프레임; 상기 프레임 일측에 배치되어 공급되는 밴드의 곡률을 제거하여 교정하는 교정부; 상기 교정부를 통과한 밴드를 이송하며, 밴드가 코일을 완전히 권취한 후에는 밴드에 장력을 인가하는 피딩부; 상기 피딩부에 의하여 이송되는 밴드의 이송 방향을 전환시키고, 밴드에 작용하는 장력을 로드셀을 통하여 감지하며, 권취된 밴드의 진입을 감지하는 인식 센서를 포함하는 가이드부; 상기 밴드의 끝단을 클램핑하고, 절단하는 그립부; 겹쳐진 밴드를 체결하는 체결부; 및 상기 로드셀 및 인식 센서를 정보를 수신하여 상기 피딩부, 그립부 및 체결부를 제어하는 제어부;를 포함하는 코일 포장용 결속 헤드 모듈을 제어하기 위한 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법에 있어서, 밴드 공급기에 의하여 공급되는 밴드를 헤드 모듈의 교정부로 공급되는 밴드 제공 단계; 상기 제어부의 제어를 통하여 상기 피딩부를 순방향으로 구동하여 상기 교정부를 통하여 공급되는 밴드를 슈터로 피딩하는 밴드 피딩 단계; 슈터를 순환한 밴드가 진입된 경우, 상기 제어부가 상기 그립부를 동작하여 밴드를 그립핑하는 밴드 그립 단계; 상기 제어부가 상기 피딩부를 역방향으로 구동하여 밴드에 장력을 인가하는 밴드 되감기 단계; 상기 제어부가 상기 그립부를 추가로 구동하여 상기 밴드 공급기에서 공급되는 밴드를 절단하는 밴드 절단 단계; 및 상기 제어부가 상기 체결부를 구동하여 절단된 밴드의 끝면을 서로 접합시키는 밴드 접합 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법{Control method of head module for coil packaging}

본 발명은 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 강판 코일을 포장하기 위하여 밴드를 결속하는 결속기에 적용되는 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소에서는 강판코일과 같은 철강제품을 결속하여 포장하기 위해 결속기설비를 사용하며, 상기와 같은 포장작업을 수행하려면 코일을 결속시키는데 필요한 밴드가 요구된다.

상기 밴드는 코일 형상으로 감긴 밴드코일로부터 풀려서 결속설비의 결속기 헤드 모듈에 공급되고, 가이드부 등을 통하여 밴드를 코일 원주 방향 또는 코일의 내경부를 통해 원주의 직각 방향으로 권취한 후, 용접 또는 실링 후 밴드를 절단하는 형태로 작업이 진행된다.

이때 상기 헤드 모듈은 결속기의 주요 기능을 담당하는 것으로, 밴드의 공급, 장력의 제공, 용접(또는 실링) 및 절단 등과 같은 동작을 수행하는 중요한 요소 중 하나이다.

상기와 같은 헤드 모듈은 결속기 구조에 따라 다양한 형태를 제안되었다. 예를 들면, 등록특허 제967445호에는 코일의 포장을 위해 공급되는 밴드의 선단을 상기 코일에 감는 로봇이 상기 밴드의 선단을 잡을 수 있는 위치로 이송하며, 상기 코일에 감긴 상기 밴드의 선단을 상기 로봇이 제공함에 따라 상기 밴드의 선단을 상기 밴드에 겹치도록 이송하는 밴드이송부; 및 상기 밴드의 선단을 상기 밴드에 체결하는 밴드체결부를 포함하는 구성이 개시되어 있다.

또한, 등록특허 제94634호에는 코일의 포장에 사용되는 밴드를 잡는 그립유닛;상기 그립유닛을 지지하며, 상기 밴드를 잡은 상기 그립유닛을 상기 코일의 주변부에서 선회시켜 상기 코일에 상기 밴드가 감기도록 하고, 상기 밴드를 체결위치로 이동시키는 그립로봇;상기 밴드를 상기 그립유닛으로 제공하며, 상기 밴드의 체결위치에서 상기 밴드를 체결하는 헤드유닛;상기 헤드유닛을 지지하며, 상기 헤드유닛을 상기 밴드의 체결위치로 이동시키는 헤드로봇; 및 상기 헤드로봇 및 상기 그립로봇 중 적어도 어느 하나를 지지하고, 지지되는 로봇의 위치를 이동시키는 로봇이송기를 포함하는 구성이 개시되어 있다.

또한, 공개특허 제2012-0093171호에는 장력 조건에서 신장된 포장 밴드의 말단들을 연결하기 위한 인장 장치와, 전극 챔버의 내부에서 전진 이동 가능한 하나 이상의 상부 용접 전극을 구비한 용접 장치와, 상기 용접 전극과 일시적으로 상호 작용하는 상대 전극을 포함하되, 슬라이딩 플레이트가 패키지를 향하여 상기 용접 장치와 연계되는 자동 포장 기계가 개시되어 있다.

상기에 발명들에 개시된 헤드 모듈들은 주변 기기와 연동성을 높이는 특성이 있으나, 밴드의 에어모터 구동 등 다소 복잡한 구성으로 인하여 오랜 시간 사용 시 밴드의 피딩, 장력 인가 등에서 일부 작동 불량이 발생하는 단점들이 있으며 또한 정확한 밴드 겹침부의 제어가 불가능하여 밴드의 손실을 야기한다. 이로 인하여 사용 수명이 길며, 비교적 정확한 동작을 수행할 수 있는 새로운 구조의 코일 포장용 결속 헤드 모듈과 그것의 제어 방법이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술들의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 소형, 경량화로 제작 가능하고, 정확한 동작을 수행하며, 유지 보수가 편리하고 포장 품질이 보증되는 코일 포장용 결속 헤드 모듈을 대상으로 하는 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 플레이트가 조합되어 구성되는 프레임; 상기 프레임 일측에 배치되어 공급되는 밴드의 곡률을 제거하여 교정하는 교정부; 상기 교정부를 통과한 밴드를 이송하며, 밴드가 코일을 완전히 권취한 후에는 밴드에 장력을 인가하는 피딩부; 상기 피딩부에 의하여 이송되는 밴드의 이송 방향을 전환시키고, 밴드에 작용하는 장력을 로드셀을 통하여 감지하며, 권취된 밴드의 진입을 감지하는 인식 센서를 포함하는 가이드부; 상기 밴드의 끝단을 클램핑하고, 절단하는 그립부; 겹쳐진 밴드를 체결하는 체결부; 및 상기 로드셀 및 인식 센서를 정보를 수신하여 상기 피딩부, 그립부 및 체결부를 제어하는 제어부;를 포함하는 코일 포장용 결속 헤드 모듈을 제어하기 위한 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법에 있어서, 밴드 공급기에 의하여 공급되는 밴드를 헤드 모듈의 교정부로 공급하는 밴드 제공 단계; 상기 제어부의 제어를 통하여 상기 피딩부를 순방향으로 구동하여 상기 교정부를 통하여 공급되는 밴드를 슈터로 피딩하는 밴드 피딩 단계; 슈터를 순환한 밴드가 진입된 경우, 상기 제어부가 상기 그립부를 동작하여 밴드를 그립핑하는 밴드 그립 단계; 상기 제어부가 상기 피딩부를 역방향으로 구동하여 밴드에 장력을 인가하는 밴드 되감기 단계; 상기 제어부가 상기 그립부를 추가로 구동하여 상기 밴드 공급기에서 공급되는 밴드를 절단하는 밴드 절단 단계; 및 상기 제어부가 상기 체결부를 구동하여 절단된 밴드의 끝면을 서로 접합시키는 밴드 접합 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 밴드 되감기 단계에서 상기 제어부는 상기 로드셀의 정보를 기초로 인가되는 장력을 산정하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 로드셀에 의하여 산정된 장력이 사전에 입력된 값이상인 경우 상기 피딩부의 역방향 구동을 중지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 밴드 그립 단계에서 상기 제어부는 상기 인식 센서의 신호를 이용하여 슈터를 순환된 밴드의 진입을 인식하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 그립부와 상기 인식 센서의 거리에 따른 밴드의 이송 시간을 기초로 상기 그립부의 그립 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 그립부는 그립 동작 후, 커팅 동작을 수행하며, 상기 제어부는 상기 밴드 그립 단계에서 상기 그립부가 그립 동작을 수행하도록 제어하고, 상기 밴드 절단 단계에서는 상기 그립부가 그립 동작하에 커팅 동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 코일 포장용 결속 헤드 모듈을 그 대상으로 하며, 상기 헤드 모듈은 프레임, 교정부, 피딩부, 가이드부, 그립부 및 결합부를 포함하여 구성되며, 다수의 부재로 구성되는 프레임, 전기식으로 구동 가능한 피딩부, 밴드의 장력을 감지하는 가이드부 등에 의하여 조립 및 분해가 편리하여 유지보수에서 유리한 특징이 있으며, 본 발명에 따른 제어 방법 상기 헤드 모듈의 동작 특성을 극대화하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제어 대상인 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 구성도이며,
도 2는 도 1에 도시된 프레임의 구성도이며,
도 3은 도 1에 도시된 교정부의 구성도이며,
도 4는 도 1에 도시된 피딩부의 구성도이며,
도 5는 도 2에 도시된 피동모터의 결합 구성도이며,
도 6은 도 1에 도시된 가이드부의 구성도이며,
도 7은 도 1에 도시된 그립부의 구성도이며,
도 8은 도 7에 도시된 조우체의 작동 상태도이며,
도 9는 도 1에 도시된 용접부의 구성도이며,
도 10은 도 1의 제어를 위한 제어부의 구성도이며,
도 11은 도 1의 가이드부의 추가 구성이며,
도 12는 본 발명에 따른 코일 포장용 결속 헤드 모듈 제어 방법의 절차도이며,
도 13은 도 1에 적용되는 슈터의 단면도이다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 코일 포장용 결속 헤드 모듈 제어 방법은 도 1에 도시된 코일 포장용 결속 헤드 모듈(100)을 그 대상으로 한다. 상기 코일 포장용 결속 헤드 모듈(100)은 전체 장치를 지지하는 프레임(10), 상기 프레임(10)의 일측에 형성되어 밴드(1)를 평탄화하는 교정부(20), 상기 교정부(20)를 통과한 밴드(1)를 피딩하는 피딩부(30), 상기 피딩부(30)를 통과한 밴드(1)를 가이드하는 가이드부(40), 상기 가이드부(40)를 통과하여 코일 전체를 권취한 후 다시 이송된 밴드(1)를 그립 및 커팅하는 그립부(50), 코일을 귄취한 밴드(1) 중 서로 겹쳐진 영역의 밴드(1)를 고정하는 결합부;를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 결합부는 밴드(1)를 용접에 의하여 결합하는 용접부(80) 또는 밴드(1)를 별도의 클램프를 이용하여 고정하는 실링부로 구성될 수 있다.

먼저, 상기 프레임(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 플레이트가 전면, 배면 및 측면으로 분해 가능하게 구성되어 각 부품들의 유지보수가 편리하게 구성한다.

특히 피딩부(30)가 위치하는 영역은 분해 가능한 별도의 부재로 구성하여 피딩부(30) 유지 보수의 편리성을 제공한다.

상기 교정부(20)는 밴드(1)가 최초로 공급되는 부분으로 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(10)에 고정되는 교정베이스(21), 상기 교정베이스(21)에 이송 가능하게 고정되는 교정이동부(22), 상기 교정이동부(22)를 동작하는 교정 액추에이터(23), 상기 교정베이스(21) 및 교정이동부(22)에 각각 회전 가능하게 결합하는 다수의 교정롤러(24)를 포함하여 구성된다.

이때 상기 교정롤러(24)는 지그재그형태로 배치되며, 상기 교정롤러(24) 사이에 밴드(1)가 통과하므로, 초기 권취된 후 공급되어 밴드(1)에 형성된 곡률를 제거하여 평탄화하는 역할을 한다.

한편, 상기 교정부(20)를 통과한 밴드(1)는 피딩부(30)에 의하여 피딩되어 이송 공급된다.

상기 피딩부(30)는 상기 교정부(20) 하단에 위치하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동롤러(31), 상기 구동롤러(31)에 형성된 기어에 치합되어 회전하는 피동롤러(32)를 포함하여 구성된다.

이때 상기 피동롤러(32)는 중심축에 대하여 미세한 크기로 편심되어 회전하도록 구성한다.

이때 구동롤러(31)와 피동롤러(32)는 기어에 의하여 치합되나, 축간 거리가 상기 편심량만큼 변경되므로, 적어도 상기 기어가 지속적으로 치합될 수 있을 정도의 값으로 편심량을 결정한다.

특히 상기 편심은 상기 피동롤러(32)와 구동롤러(31) 사이에 위치하는 밴드(1)의 가압력을 변화시키므로, 특히 코일에 권취 완료 후, 역회전에 의하여 밴드(1)에 장력을 인가하는 단계(되감기(take up))에서 유리한 효과를 제공하는 장점이 있다.

상기 구동롤러(31)의 중심축은 프레임(10) 외부로 연장형성되며, 상기 중심축에 피딩모터(33)가 직결될 수 있으며, 필요한 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 중심축에 베벨기어를 부착하고, 상기 피딩모터(33)를 수직으로 장착한 후, 역시 피딩모터(33)에 장착된 베벨기어를 통하여 동력이 전달되는 형태로 구현할 수 있다.

상기와 같은 구성은 종래 돌출 형성되는 피딩모터(33)를 프레임(10) 측면과 같은 방향으로 장착할 수 있어 공간 효율성을 높이는 장점이 있다.

또한 상기 피동롤러(32)는 별도의 이동 액추에이터(34)를 포함하고 있어, 초기 밴드(1) 삽입 시 구동롤러(31)와의 거리를 증가시킬 수 있다.

그리고 필요한 경우 상기 피동롤러(32)와 상기 구동롤러(31)의 위치는 도 4의 예와 반대 방향으로 설치될 수도 있다.

한편, 상기 가이드부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이, 일 끝단에는 상기 프레임(10)에 힌지 결합하는 힌지부(41)를 포함하며, 내부에는 밴드(1)가 안내되는 안내홈(42)이 형성되며, 외면에는 다수의 롤러를 설치하여 밴드(1)의 측면이 안내되는 구조이다.

특히 상기 힌지부(41)는 상기 피딩부(30) 반대 위치에 있으며, 상기 밴드(1)는 상기 가이드부(40)에 의하여 90도 방향으로 전환된다.

또한 상기 가이드부(40)의 타 끝단에는 로드셀(43)이 접촉하여 밴드(1)에 장력을 인가하는 경우, 장력을 감지할 수 있는 장점이 있다.

특히 밴드(1)는 헤드 모듈(100)과 연계되는 슈터(슈터는 코일을 감싸는 형태로 구성되며, 장력을 인가하는 경우, 밴드는 슈터에서 이탈하여 코일 외면을 권취한다)에 의하여 코일을 전체 권취된 후, 장력을 인가하는 경우, 상기 밴드(1)를 피딩과 반대 방향으로 역이송하므로, 상기 가이드부(40) 반시계방향으로 회전하며, 이때 회전에 관여되는 힘을 상기 로드셀(43)이 감지하므로, 밴드(1)에 인가되는 장력을 산정할 수 있는 양호한 결속 여부를 바로 확인할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 가이드부(40) 측면에는 그립부(50)가 위치하며, 상기 그립부(50)는 도 7에 도시된 바와 같이, 그립 액추에이터(51), 배력부(60) 및 조우체(52)를 포함하여 구성된다. 상기 그립 액추에이터(51)는 단일 실린더에 2개의 피스톤으로 구성되어, 초기 밴드(1)를 그립하는 경우와 밴드(1)를 커팅하는 경우 각각 다른 힘을 발생하는 형태로 구동한다. 물론 커팅 시 높은 힘을 발생하는 동작을 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 조우체(52)는 상기 밴드(1)를 그립한 후, 절단하는 기능을 수행하는 것으로 통상의 결속기 헤드에 적용되는 것을 사용한다.

상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상단에 형성된 로드를 가압하는 경우, 하단 측면에 형성된 2개의 조우가 밴드(1)를 그립하고, 이후 추가로 상기 로드를 가압하는 경우 내부에 위치하는 나이프에 의하여 겹쳐진 밴드(1)를 절단하는 동작을 수행한다.

그리고 상기 배력부(60)는 입력 링크(61), 3개의 중간 링크(62), 하나의 출력 링크(63)로 구성되고, 상기 중간 링크(62)는 서로 힌지로 연결되고, 끝단은 프레임(10)에 힌지 결합한다.

그리고 상기 입력 링크(61)의 일끝단은 상기 그립 액추에이터(51)의 작동부에 결합하고, 타단은 상기 중간 링크(61)의 힌지에 결합한다.

상기 출력 링크(63)는 일단이 상기 조우체(52) 로드에 연결되고, 타단은 상기 중간 링크(62)의 다른 힌지에 연결된다.

따라서, 상기 그립 액추에이터(51)가 동작하는 경우, 상기 배력부(60)의 기하학적 특정에 의하여 높은 하중이 상기 조우체(52)이 인가되어 밴드(1)를 그립 및 커팅하는 동작을 수행한다.

상기 그립부(50) 측면에는 결합부가 위치하며, 도 9에는 일예로 용접부(80)를 도시하였다. 상기 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 용접부(80)는 전극에 의하여 스팟 용접이 수행되며, 이때 밴드(1)는 겹치진 상태이며, 하단에는 용접 시 밴드(1) 하단을 지지하는 지지판이 삽입되며, 상기 지지판은 상기 프레임(10)에 설치된 액추에이터에 의하여 동작한다.

상기 용접부(80) 역시 통상의 스팟용접기와 동일한 기능을 하는 것으로 어떠한 구성을 적용하더라도 무방하다.

또한, 상기 결합부는 클램프를 이용하여 밴드를 결합하는 실링부로 구성 가능하며, 상기 실링부의 기능은 상기 용접부(80)와 동일하다.

상기에 설명한 코일 포장용 결속 헤드 모듈(100)에 적용되는 모든 액추에이터는 공압식으로 구현되나, 상기 피딩모터(33)는 전기식으로 구현될 수 있다. 특히 상기 피딩모터(33)는 밴드(1)를 피딩하고, 역회전에 의하여 장력을 인가하는 정교한 동작이 필요하므로, 전기식으로 구현하는 경우 제어적인 측면에서 유리한 장점이 있다.

또한 밴드(1) 피딩, 그립핑, 장력인가(되감기), 커팅 및 용접 등의 기능 수행을 위한 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기의 절차를 수행하기 위한 제어 구성들을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법은 도 10에 도시된 제어부(90)의 구성에 의하여 수행한다.

특히 상기 헤드 모듈(100)의 하단에 도 11에 도시된 바와 같이, 피딩 동작에 따라 코일을 권취한 밴드(1)가 진입하고, 상기 밴드(1)의 진입을 인식하는 인식 센서(45)를 포함한다.

즉, 인식 센서(45)의 신호에 따라 밴드(1)의 권취 여부를 확인할 수 있으며, 상기 인식 센서(45)와 그립부(50)가 일정 거리 이격되어 설치되므로, 인식 센서(45)의 신호 온 이후 일정 시간 후에 상기 그립부(50)의 그립 동작을 개시하는 경우, 밴드(1)를 그립할 수 있다.

또한, 상기 제어부(90)는 로드셀(43)의 신호를 기초로 되감기 정도를 조절할 수 있으며, 사전에 설정된 장력과 상기 로드셀(43)의 신호에 따라 되감기 지속 여부를 제어하는 경우, 밴드(1)에 최적의 장력을 제공할 수 있다.

상기와 같은 하드웨어 구성을 대상으로 본 발명에 따른 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 밴드 제공 단계(S1), 밴드 피딩 단계(S2), 밴드 그립 단계(S3), 밴드 되감기 단계(S4), 밴드 절단 단계(S5) 및 밴드 접합 단계(S6)를 포함하여 구성된다.

이하 각 단계에 대하여 설명한다.

밴드 제공 단계(S1)

밴드 제공 단계(S1)는 헤드모듈(80)에 결속을 위한 밴드(1)를 공급하는 단계로, 통상 밴드 공급기를 통하여 밴드를 지속적으로 공급하는 단계이다.

상기 밴드 공급기는 헤드모듈(80)의 요청에 의하여 밴드(1)를 공급하며, 상기 헤드모듈(80)은 공급된 밴드(1)를 이용하여 이후 절차를 수행한다.

이때 상기 밴드(1)는 상기 헤드 모듈(80) 중 교정부(20)로 공급되어 밴드(1)를 평탄화한다.

밴드 피딩 단계(S2)

밴드 피딩 단계(S2)는 상기 밴드 제공 단계(S1)를 통하여 제공되는 밴드를 이용하여 헤드모듈(80)이 밴드(1)를 슈트를 통하여 피딩하는 단계이다.

이때 상기 제어부(90)는 상기 피딩부(30)를 순방향으로 구동시켜, 밴드(1)가 슈터를 통하여 공급되도록 한다.

상기 피딩 동작은 상기 인식 센서(45)의 신호가 '온'된 후, 일정한 시간 이후에 중단된다.

이는 상기 인식 센서(45)와 그립부(50)의 이격 거리를 고려한 것으로, 상기 시간은 사전에 설정된다.

밴드 그립 단계(S3)

밴드 그립 단계(S3)는 상기 헤드모듈(80) 피딩부(30)의 순방향 구동에 의하여 슈트를 통하여 밴드(1)과 코일 외면을 한번 돌아서 다시 헤드 모듈(80)로 진입된 경우 진입된 밴드(1)를 그립하는 단계이다.

즉, 상기 인식 센서(45)의 신호가 '온'되는 경우 사전에 정의된 시간 이후 상기 제어부(90)는 상기 그립부(50)를 그립 동작이 수행되도록 제어한다.

따라서, 밴드 그립 단계(S3) 후에는 밴드(1)의 끝단이 헤드 모듈(80) 내부의 그립부(50)에 의하여 고정된다.

밴드 되감기 단계(S4)

밴드 되감기 단계(S4)는 그립부(50)에 의하여 끝단이 고정된 밴드(1)에 인장력을 인가하는 단계이다.

상기 제어부(90)는 상기 글립부(50)의 그립 동작 후 상기 피딩부(30)를 역방향으로 구동하여 밴드(1)에 장력을 인가한다.

이때 상기 슈터는 단면 하단에 도 13에 도시된 바와 같이, 노출부가 형성되어 있어, 피딩동작 시에는 밴드(1)가 슈트 내면으로 이송하나, 되감기 동작 시에는 밴드(1)가 변형에 의하여 상기 슈터에서 배출되어 코일 외면에 권취된다.

이후 헤드모듈(80)은 상기 피딩부(80)를 역방향으로 지속적으로 회전시키며, 이때 상기 로드셀(43)에서 사전에 정의된 신호 이상의 신호가 출력되는 경우, 상기 피딩 동작을 중단하여 밴드 되감기 단계(S4)를 완료한다.

물론 상기 로드셀(43)의 신호와 실제 밴드(1)에 인가되는 장력은 사전에 시험을 통하여 관계를 수립한다.

밴드 절단 단계(S5)

상기 밴드 되감기 단계(S4)를 통하여 수행된 절차는 그립부(50)를 통하여 밴드(1)의 끝단을 그립핑하고, 밴드(1)에 장력을 인가하여 코일 외면에 밴드(1)가 권취된 상태이므로, 밴드 절단 단계(S5)를 통하여 공급되는 밴드(1)를 절단한다.

이때 밴드 공급기를 통하여 공급되는 밴드(1)는 상단에 위치하고, 코일을 권취한 밴드(1)는 하단에 위치한다.

따라서 상기 제어부(90)는 상기 그립부(50)를 추가로 동작시켜, 하단 밴드(1)를 그립한 상태에서 상단에 위치하는 밴드(1)를 절단한다.

따라서, 상기 밴드 공급기를 통하여 공급되는 밴드(1)는 결속된 밴드(1) 부분만 절단된다.

밴드 접합 단계(S6)

밴드 접합 단계(S6)는 상기 밴드 절단 단계(S5)를 통하여 분리된 결속을 위한 밴드(1)의 끝단을 서로 결합하는 단계이다.

상기 밴드 절단 단계(S5)가 완료된 후, 상기 제어부(90)는 결합부(용접부(80))를 구동하여 밴드(1)의 끝단을 연결한다.

이때 상기 결합부가 용접부(80)로 구성되는 경우, 용접부(80)에 전원을 인가하여 용접을 수행하고, 클램프 등을 통하여 결합하는 실리부의 경우에도 해당 장치를 구동하여 밴드(1) 접합을 완료한다.

상기 밴드 접합 단계(S6)에서 최종적으로 코일이 결속되며, 이후 다음 결속을 위하여 상기 헤드모듈(80)은 초기 상태로 귀환한다.

특히 본원 발명에 따른 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법은 밴드(1)의 장력을 즉각적으로 인식하고, 제어하므로, 밴드(1) 장력 인가 시 높은 장력에 따른 밴드(1) 파단을 방지할 수 있고, 피딩부(30)의 슬립 등에 의하여 저 장력으로 구현되는 종래 방식을 극복할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

1: 밴드 10: 프레임
20: 교정부 21: 교정베이스
22: 교정이동부 23: 교정액추에이터
24: 교정롤러 30: 피딩부
31: 구동롤러 32: 피딩롤러
33: 피딩모터 34: 이동 액추에이터
40: 가이드부 41: 힌지부
42: 안내홈 43: 로드셀
45: 인식 센서 50: 그립부
51: 그립 액추에이터 52: 조우체
60: 배력부 61: 입력 링크
62: 중간 링크 63: 출력 링크
80: 용접부 90: 제어부
100: 코일 포장용 결속 헤드 모듈

Claims

다수의 플레이트가 조합되어 구성되는 프레임; 상기 프레임 일측에 배치되어 공급되는 밴드의 곡률을 제거하여 교정하는 교정부; 상기 교정부를 통과한 밴드를 이송하며, 밴드가 코일을 완전히 권취한 후에는 밴드에 장력을 인가하는 피딩부; 상기 피딩부에 의하여 이송되는 밴드의 이송 방향을 전환시키고, 밴드에 작용하는 장력을 로드셀을 통하여 감지하며, 권취된 밴드의 진입을 감지하는 인식 센서를 포함하는 가이드부; 상기 밴드의 끝단을 클램핑하고, 절단하는 그립부; 겹쳐진 밴드를 체결하는 체결부; 및 상기 로드셀 및 인식 센서를 정보를 수신하여 상기 피딩부, 그립부 및 체결부를 제어하는 제어부;를 포함하는 코일 포장용 결속 헤드 모듈을 제어하기 위한 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법에 있어서,
밴드 공급기에 의하여 공급된 밴드를 헤드 모듈의 교정부로 공급하는 밴드 제공 단계;
상기 제어부의 제어를 통하여 상기 피딩부를 순방향으로 구동하여 상기 교정부를 통하여 공급되는 밴드를 슈터로 피딩하는 밴드 피딩 단계;
슈터를 순환한 밴드가 진입된 경우, 상기 제어부가 상기 그립부를 동작하여 밴드를 그립핑하는 밴드 그립 단계;
상기 제어부가 상기 피딩부를 역방향으로 구동하여 밴드에 장력을 인가하는 밴드 되감기 단계;
상기 제어부가 상기 그립부를 추가로 구동하여 상기 밴드 공급기에서 공급되는 밴드를 절단하는 밴드 절단 단계; 및
상기 제어부가 상기 체결부를 구동하여 절단된 밴드의 끝면을 서로 접합시키는 밴드 접합 단계를 포함하되,
상기 밴드 되감기 단계에서 상기 제어부는 상기 로드셀의 정보를 기초로 인가되는 장력을 산정하며,
상기 제어부는 상기 로드셀에 의하여 산정된 장력이 사전에 입력된 값 이상인 경우 상기 피딩부의 역방향 구동을 중지하며,
상기 그립부는 그립 동작 후, 커팅 동작을 수행하며, 상기 제어부는 상기 밴드 그립 단계에서 상기 그립부가 그립 동작을 수행하도록 제어하고, 상기 밴드 절단 단계에서는 상기 그립부가 그립 동작하에 커팅 동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법.
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청구항 1에 있어서, 밴드 그립 단계에서 상기 제어부는 상기 인식 센서의 신호를 이용하여 슈터를 순환된 밴드의 진입을 인식하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 제어부는 상기 그립부와 상기 인식 센서의 거리에 따른 밴드의 이송 시간을 기초로 상기 그립부의 그립 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 코일 포장용 결속 헤드 모듈의 제어 방법.
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