KR102104862B1

KR102104862B1 - 자동 권취 방법 및 자동 권취 장치

Info

Publication number: KR102104862B1
Application number: KR1020180160305A
Authority: KR
Inventors: 김기태; 이상현; 백현종; 장종대; 김덕현
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-04-28

Abstract

본 발명은 자동 권취 방법 및 자동 권취 장치를 제공한다.
상기 자동 권취 방법은, 원통형의 관부재에 시트부재를 롤 형태로 자동 권취하는 자동 권취 방법에 있어서, 표면에 길이방향을 따라 홈이 파여진 상기 관부재를 준비하는 관부재 준비단계와, 상기 관부재가 회전된 후 센서부재에 의해 상기 홈이 상기 시트부재와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치한 것이 감지되면 상기 관부재가 정지되는 관부재 정위치 단계와, 상기 관부재 정위치 단계가 완료되면, 상기 시트부재가 상기 관부재를 향하여 진입된 후 상기 시트부재의 상기 관부재를 향하는 방향의 단부가 상기 홈에 고정되는 시트부재 연결단계와, 상기 시트부재 연결단계가 완료되면 상기 관부재의 회전에 따라 회전하는 롤러를 구비하는 롤러부가 상기 관부재의 외주면에 밀착된 후 상기 관부재가 회전되고, 상기 시트부재가 상기 롤러부와 상기 관부재 사이에 개재된 상태로 상기 관부재에 권취되는 권취단계를 포함한다.

Description

자동 권취 방법 및 자동 권취 장치{AUTOMATIC WINDING METHOD AND DEVICE}

본 발명은 시트부재를 관부재에 자동으로 권취하는 자동 권취 방법 및 자동 권취 장치에 관한 것이다.

일반적으로 PVC(Poly Vinyl Chloride) 비닐계 바닥재 제품은 특정 길이 단위로 지관에 권취되어 롤 형태로 포장된다. 이와 같이 포장되어 현장 시공 전까지 제품의 품질 및 외관 손상을 방지하고 있다.

두께가 두꺼운 바닥재의 경우(약 4.5-7.0mm), 롤 형태로 포장 권취 시에 바닥재의 시작 부분이 감싸지는 위치에 권취 자국이 발생되어 제품이 손상되고 고객의 불만이 발생되는 문제가 있다. 또한, 두께가 두꺼운 제품일수록 초기에 권취된 안쪽 부분이 제품의 하중을 받아 눌림 자국이 강하게 나타나는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 홈 파인 지관을 사용하여 제품의 시작부분에 의한 자국을 방지하고 있다.

그런데, 종래 홈 파인 지관을 이용한 바닥재의 포장은, 홈 파인 부분과 바닥재를 일치시키고 고정하는 작업과 포장작업을 작업자가 수동으로 진행하고 있어서 작업자의 업무강도가 증가되고 생산성이 저하되는 문제가 있었다. 또한 작업자의 작업능력에 따라 제품의 품질이 상이해지는 문제가 있었다.

본 발명은 작업자가 수동으로 시트부재를 관부재에 권취하는 경우에 비해, 생산성이 향상되고 권취 시에 제품이 손상되지 않는 자동 권취 방법 및 자동 권취치 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 자동 권취 방법은, 원통형의 관부재에 시트부재를 롤 형태로 자동 권취하는 자동 권취 방법에 있어서, 표면에 길이방향을 따라 홈이 파여진 상기 관부재를 준비하는 관부재 준비단계와, 상기 관부재가 회전된 후 센서부재에 의해 상기 홈이 상기 시트부재와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치한 것이 감지되면 상기 관부재가 정지되는 관부재 정위치 단계와, 상기 관부재 정위치 단계가 완료되면, 상기 시트부재가 상기 관부재를 향하여 진입된 후 상기 시트부재의 상기 관부재를 향하는 방향의 단부가 상기 홈에 고정되는 시트부재 연결단계와, 상기 시트부재 연결단계가 완료되면 상기 관부재의 회전에 따라 회전하는 롤러를 구비하는 롤러부가 상기 관부재의 외주면에 밀착된 후 상기 관부재가 회전되고, 상기 시트부재가 상기 롤러부와 상기 관부재 사이에 개재된 상태로 상기 관부재에 권취되는 권취단계를 포함한다.

본 발명에 따른 자동 권취 장치는, 표면에 홈이 파여진 원통형의 관부재에 시트부재를 롤 형태로 자동 권취하는 자동 권취 장치에 있어서, 상기 관부재를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부에 의해 상기 관부재의 회전 시에, 상기 홈이 상기 시트부재와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치하는지 감지하는 센서부재와, 상기 센서부재가 상기 홈의 위치를 감지한 후 상기 관부재가 정지하면 상기 홈의 위치에 상기 시트부재의 단부를 진입시키는 진입부와, 상기 진입부에 의해 상기 시트부재의 단부가 상기 홈에 안착되면, 상기 시트부재의 단부를 상기 홈에 고정하는 고정장치와, 상기 시트부재의 권취 시에 상기 시트부재를 가압하여 상기 관부재에 밀착된 상태를 유지시키도록, 상기 관부재의 외주면에 접근하여 상기 관부재의 회전에 따라 회전하는 롤러부를 포함한다.

본 발명에 따른 자동 권취 방법 및 자동 권취 장치를 이용하면, 기존의 작업자가 수동으로 시트부재를 관부재에 권취하는 경우에 비해, 생산성이 향상되고 권취 시에 제품이 손상되지 않는 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 작업자의 작업 능력에 따른 생산성의 차이가 발생하지 않을 수 있고, 자동화 설비에 의해 작업자의 인력과 업무강도를 최소화할 수 있다. 또한 특수 권취 및 특수 주문 제품의 경우에도 휴먼 에러를 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 자동으로 수행되는 관부재 정위치 과정과 시트부재 연결과정을 통해 정확하고 견고하게 시트부재를 관부재에 고정할 수 있다. 그리고 롤러부에 의해 권취과정의 초기에 시트부재가 풀리는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 권취 방법의 플로우차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 관부재 정위치 단계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 시트부재 연결단계를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 권취단계를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 제1 롤러부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 제2 롤러부를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 자동 권취 방법 및 자동 권취 장치의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

본 발명에 따른 자동 권취 방법은 원통형의 관부재(100)에 자동으로 시트부재(10)를 롤(Roll) 형태로 권취하는 방법에 관한 것이다. 관부재(100)는 내부에 중공이 형성된 지관(Paper tube)일 수 있고, 시트부재(10)는 판 형으로 마련될 수 있고 PVC(Polyvinyl chloride, 이하 PVC라 함) 바닥재의 원단일 수 있다. 다만 관부재(100)와 시트부재(10)는 이에 한정하는 것은 아니고 롤 형태로 권취되는 다양한 기술분야에 적용될 수 있다.

도 1에 도시된 플로우차트와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 자동 권취 방법은 관부재 준비단계(S110)와, 관부재 정위치 단계(S120)와, 시트부재 연결단계(S130) 및 권취단계(S140)를 포함한다.

관부재 준비단계(S110)는 표면에 길이방향을 따라 홈(120)이 파여진 관부재(100)를 준비하는 단계이다.

구체적으로 도 2를 참조하면 관부재(100)는 중공이 구비된 원통형의 본체(110)와 본체(110)의 외주면에 관부재(100)의 길이방향으로 길게 형성된 홈(120)을 포함할 수 있다. 관부재(100)의 중공에는 구동축(20)이 삽입될 수 있다. 관부재(100)는 구동부의 구동력에 의해 회전하는 구동축(20)에 끼워질 수 있다. 이에 따라 관부재(100)는, 관부재 정위치 단계(S120)와 권취단계(S140)에서 구동부의 구동력에 의해 회전할 수 있다.

일례로 도 2의 단면을 참조하면 관부재(100)가 정위치에 위치한 상태에서 홈(120)의 단면은 수평으로 공급되는 시트부재(10)와 평행하게 형성된 수평부(121)와, 수평부(121)에 수직하게 형성된 수직부(122)를 포함할 수 있다. 시트부재(10)가 관부재(100)에 연결될 때 시트부재(10)의 단부(11)의 하면이 수평부(121)에 안착되고 단부(11)의 끝단이 수직부(122)에 접촉될 수 있다. 다만 홈(120)의 형상은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다. 이러한 홈(120)에 의해 시트부재(10)의 단부(11)가 관부재(100)의 표면 상에 돌출되지 않을 수 있으므로, 시트부재(10)가 관부재(100)에 권취된 상태에서 시트부재(10)의 단부(11)에 의해 눌림자국이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

관부재 정위치 단계(S120)는 관부재(100)가 회전된 후 센서부재(200)에 의해 홈(120)이 시트부재(10)와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치한 것이 감지되면 관부재(100)가 정지되는 단계이다.

구체적으로 도 2를 참조하면, 관부재(100)는 구동축(20)의 회전에 따라 A방향으로 회전할 수 있고, 관부재(100)가 회전하는 동안 관부재(100)에 인접하게 구비된 센서부재(200)는 홈(120)의 위치를 감지할 수 있다. 더욱 구체적으로 센서부재(200)는 홈(120)이 시트부재(10)와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치하는지를 감지할 수 있다. 그리고 센서부재(200)에 의해 홈(120)이 미리 설정된 위치에 위치한 것으로 감지되면 관부재(100)는 자동으로 정지될 수 있다. 이에 따라 관부재(100)를 시트부재(10)와 연결되기 위한 정위치 작업이 완료된다.

시트부재 연결단계(S130)는 관부재 정위치 단계(S120)가 완료되면, 시트부재(10)가 관부재(100)를 향하여 진입된 후 시트부재(10)의 관부재(100)를 향하는 방향의 단부(11)가 홈(120)에 고정되는 단계이다.

구체적으로 도 3을 참조하면, 관부재 정위치 단계(S120)가 완료되어 관부재(100)가 정위치되면 센서부재(200)는 이격되고, 자동으로 시트부재(10)가 관부재(100)를 향하여 진입한다. 이때 시트부재(10)는 정위치된 관부재(100)의 홈(120)의 높이와 대응되는 높이에서 관부재(100)를 향하여 수평으로 진입할 수 있다. 시트부재(10)의 단부(11)는 홈(120)에 접촉된 후 고정장치(미도시)에 의해 자동으로 관부재(100)에 고정될 수 있다.

권취단계(S140)는 시트부재 연결단계(S130)가 완료되면 관부재(100)의 회전에 따라 회전하는 롤러를 구비하는 롤러부(300,400)가 관부재(100)의 외주면에 밀착된 후 관부재(100)가 회전되고, 시트부재(10)가 롤러부(300,400)와 관부재(100) 사이에 개재된 상태로 관부재(100)에 권취되는 단계이다.

구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 시트부재(10)의 단부(11)가 관부재(100)의 홈(120)에 고정되면, 도 4에 도시된 바와 같이 구동축(20) 및 관부재(100)가 A 방향으로 회전하면서, 시트부재(10)가 관부재(100)에 권취될 수 있다. 시트부재(10)가 권취되기 전에 롤러부(300,400)가 관부재(100)에 밀착되므로, 시트부재(10)는 롤러부와 관부재(100) 사이에 끼인 상태로 권취될 수 있다.

이에 따라 시트부재(10)가 권취될 때, 롤러부(300,400)가 시트부재(10)를 관부재(100)에 밀착시킴으로써, 관부재(100)의 회전력에 의해 시트부재(10)가 관부재(100)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 특히 시트부재(10)가 권취되기 시작할 때 시트부재(10)과 관부재(100) 사이의 고정력이 약하므로 관부재(100)가 회전하면서 시트부재(10)가 풀릴 수 있다. 이에 본 발명은 롤러부(300,400)가 시트부재(10)를 관부재(100)에 밀착시킨 상태에서 권취단계(S140)가 수행되게 함으로써 시트부재(10)가 풀리는 것을 방지할 수 있다.

권취단계(S140) 이후에 시트부재(10)를 커팅하는 시트부재(10) 커팅단계(S150)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 자동 권취 방법을 이용하면, 기존의 작업자가 수동으로 시트부재(10)를 관부재(100)에 권취하는 경우에 비해, 생산성이 향상되고 권취 시에 제품이 손상되지 않으며 인건비가 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 자동으로 수행되는 관부재(100) 정위치 과정과 시트부재(10) 연결과정을 통해 정확하고 견고하게 시트부재(10)를 관부재(100)에 고정할 수 있다. 그리고 롤러부(300,400)에 의해 권취과정의 초기에 시트부재(10)가 풀리는 것을 방지할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 관부재 정위치 단계(S120)는, 센서부재(200)가 관부재(100)의 표면에 인접하게 설치되는 단계와, 구동축(20)의 구동에 의해 관부재(100)가 회전되면서 센서부재(200)가 관부재(100)의 표면과의 사이의 간극(Gap, 이하 간극이라 함)을 측정하는 단계와, 센서부재(200)에서 측정된 간극이 기설정된 편차범위에 도달하면 센서부재(200)는 홈(120)이 근접한 것으로 판단하고 구동부에 신호를 송신하고, 구동부는 신호를 수신하면 구동축(20)을 정지하는 단계와, 구동축(20)이 정지하면 센서부재(200)가 관부재(100)의 표면에서 이격되는 단계를 포함할 수 있다.

구체적으로 센서부재(200)는 관부재(100)에 인접하게 설치되는 센싱부(210)와 센싱부(210)에 돌출되어 관부재(100) 표면에 접촉하는 센서핀(220)을 포함할 수 있다. 구동축(20)의 회전이 정지되면 센서부재(200)는 자동으로 관부재(100)에 인접하게 배치될 수 있다. 센서핀(220)이 관부재(100) 상부에 접촉하면, 센서부재(200)는 영점 조정을 진행할 수 있다. 여기서 센서핀(220)은 홈(120)이 시트부재(10)와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치할 수 있다.

구동축(20)이 소정 속도(예를 들어 5M/min)로 시계 반대방향(A 방향)으로 회전하는 동안, 센서부재(200)는 센서핀(220)을 통해 센싱부(210)와 관부재(100)의 표면 사이의 간극을 측정할 수 있다. 센서부재(200)는 측정된 간극의 수치 변화를 통해 홈(120)의 위치를 감지할 수 있다. 이때 센서부재(200)가 측정한 수치가 미리 설정된 간극의 편차범위(최대/최소 편차 3±0.3mm)에 도달하면, 홈(120)이 센서핀(220)의 위치에 도달한 것으로 판단할 수 있다.

센서부재(200)가 홈(120)의 위치를 감지하면 센서부재(200)는 구동부에 신호를 보낼 수 있고, 구동부는 신호를 받으면 구동축(20)을 정지시킬 수 있다. 이에 따라 관부재(100)가 정지되고 홈(120)이 미리 설정된 위치에 위치하여 관부재(100)가 정위치가 될 수 있다. 구동축(20)이 회전을 정지하면 센서부재(200)는 관부재(100)의 표면에서 이격될 수 있다.

한편, 시트부재 연결단계(S130)에서, 시트부재(10)의 관부재(100)를 향하는 방향의 단부(11)가 홈(120)에 안착되면, 고정장치(미도시)에 의해 시트부재(10) 단부(11)와 관부재(100)를 관통하도록 홈(120) 상에 고정핀(250)이 삽입되어 고정될 수 있다. 여기서 고정핀(250)은 관부재(100)의 중심을 향하는 방향에서 관부재(100)의 회전 방향의 반대 방향으로 경사지게 삽입 고정될 수 있다(도 3 참조).

구체적으로 시트부재 연결단계(S130)에서 시트부재(10)가 홈(120)에 접촉 및 안착되면, 고정장치는 자동으로 시트부재(10)를 관부재(100)에 고정할 수 있다. 이때 고정장치는 시트부재(10)의 단부(11)와 홈(120)의 수평부(121)를 관통하여 고정핀(250)을 고정할 수 있다. 도 2를 참조하면 관부재(100)의 회전 방향은 시계반대방향(A 방향)일 수 있고, 고정핀(250) 장착위치에서 관부재(100)의 중심(C)을 향하는 방향은 B 방향일 수 있다. 이때 고정핀(250)은 시트부재(10)의 상부에서, 시트부재(10)와 관부재(100)를 동시에 관통하여 관부재(100)의 내부를 향하는 방향으로 삽입되되, 관부재(100)의 표면에서, 관부재(100)의 회전 방향의 반대방향으로 소정 각도(일례로 R1은 약 30도)로 경사지게 삽입될 수 있다.

이와 같이 고정핀(250)이 관부재(100)의 회전방향의 반대 방향으로 경사지게 삽입되어 고정되면, 권취단계(S140)에서 관부재(100)가 시계반대 방향으로 회전할 때 고정핀(250)이 관부재(100)에 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 이에 따라 권취단계(S140)에서 고정핀(250)이 분리되지 않게 함으로써 시트부재(10)가 관부재(100)에서 풀리는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 4 내지 도 6을 참조하여 권취단계(S140)를 설명한다.

이하에서는 시트부재(10)의 관부재(100)를 향하는 방향의 단부(11)를 초기지점이라 하고, 초기지점에서 소정 거리 이격된 지점을 제1 지점이라 하고, 제1 지점에서 소정 거리 이격되고 시트부재 커팅단계(S150)에서 커팅되는 지점을 제2 지점이라고 정의한다. 예를 들어 초기지점에서 제1 지점까지의 길이는 약 1.3m일 수 있고, 초기지점에서 제2 지점까지의 길이는 관부재(100)에 권취되는 시트부재(10)의 총 길이로, 약 15m일 수 있다. 다만, 제1 지점과 제2 지점의 위치는 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.

그리고 권취단계(S140)는 제1 권취단계(S141)와, 제2 권취단계(S142)를 포함할 수 있다.

제1 권취단계(S141)는, 시트부재(10)가 관부재(100) 및 롤러부(300,400)에 개재된 상태에서, 관부재(100)의 회전에 의해 시트부재(10)가 초기지점에서 제1 지점까지 권취될 수 있다.

구체적으로 제1 권취단계(S141)는 시트부재(10)가 권취되는 초기 단계로, 시트부재(10)와 관부재(100) 사이의 고정력이 약한 상태에서 관부재(100)가 회전한다. 따라서 제1 권취단계(S141)에서는 시트부재(10)가 롤러부(300,400)와 관부재(100) 사이에 개재된 상태로 권취됨으로써 초기 권취 단계에서 시트부재(10)가 풀리는 것을 방지할 수 있다.

제2 권취단계(S142)는, 제1 권취단계(S141)가 완료된 후 롤러부(300,400)가 관부재(100)에서 이격된 상태에서, 관부재(100)의 회전에 의해 시트부재(10)가 제1 지점에서 제2 지점까지 권취될 수 있다. 여기서 롤러부(300,400)는 제1 권취단계(S141)가 완료되면 자동으로 관부재(100)에서 이격되게 설정될 수 있다.

구체적으로 시트부재(10)가 관부재(100)에 초기지점부터 제1 지점까지 권취되면, 시트부재(10)와 관부재(100) 사이의 결합력이 상대적으로 강화될 수 있다. 따라서, 제1 지점까지 권취되면 자동으로 롤러부(300,400)가 관부재(100)에서 이격되고, 이 상태로 시트부재(10)가 제1 지점에서 제2 지점까지 권취될 수 있다. 이때 제2 권취단계(S142)에서의 관부재(100)의 회전속도는 제1 권취단계(S141)에서의 관부재(100)의 회전속도보다 빠를 수 있다. 즉 롤러부(300,400)가 이격되면 구동부는 구동축(20)을 고속으로 회전시킴으로써, 권취속도를 높일 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면 롤러부(300,400)는 제1 롤러부(300)와 제2 롤러부(400)를 포함할 수 있다. 즉 롤러부(300,400)는 관부재(100)의 표면에 복수로 배치될 수 있다.

제1 롤러부(300)는 관부재(100)의 하부에 밀착되고 관부재(100)를 하부에 지지하는 한 쌍의 제1 롤러(310,320)를 포함할 수 있다. 예를 들어 한 쌍의 제1 롤러(310,320) 사이에 관부재(100)가 안착되어 지지될 수 있고, 제1 롤러(310,320)는 관부재(100)의 회전에 연동되어 회전할 수 있다. 즉 관부재(100)가 시계반대방향(A 방향)으로 회전하면 제1 롤러(310,320)는 이에 연동되어 시계 방향(D 방향)으로 회전할 수 있다. 이에 따라 제1 롤러부(300)는 시트부재(10)의 권취를 방해하지 않으면서 시트부재(10)가 관부재(100)에 권취된 상태를 유지시킬 수 있다.

제2 롤러부(400)는 제2 롤러(410,420)와 제3 롤러(430) 및 벨트부재(440)를 포함할 수 있다.

제2 롤러(410,420)는 제1 롤러부(300)가 밀착되지 않은 관부재(100)의 외주면 상의 서로 이격된 두 지점에 밀착되게 한 쌍으로 구비될 수 있다. 제3 롤러(430)는 관부재(100)로부터 이격되게 설치될 수 있다. 벨트부재(440)는 제2 롤러(410,420)와 제3 롤러(430)의 외주면에 감기고 관부재(100)의 회전 시에 관부재(100)에 밀착된 상태로 제2 롤러(410,420) 및 제3 롤러(430)와 함께 회전할 수 있다.

구체적으로 관부재(100)가 시계반대방향(A 방향)으로 회전하면 벨트부재(440)는 제2 롤러(410,420)와 제3 롤러(430)에 감긴 채로 F 방향으로 회전할 수 있고, 제2 롤러(410,420)와 제3 롤러(430)는 이에 연동하여 시계방향(E 방향)으로 회전할 수 있다. 한 쌍의 제2 롤러(410,420)가 서로 이격되게 설치됨으로써 이에 감긴 벨트부재(440)는 관부재(100)에 더 넓은 영역에 접촉할 수 있다. 이에 따라 시트부재(10)가 관부재(100)에 감긴 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또한 제2 롤러부(400)는, 관부재(100)에 탄성적으로 접근 및 이격 가능하게 설치되어, 시트부재(10)가 권취된 두께가 두꺼워지면 시트부재(10)를 관부재(100)에 밀착시킨 상태를 유지시키면서 관부재(100)에서 탄성적으로 이격될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 효과를 설명하기 위해 본 발명에 따른 자동 권취 방법을 이용한 시험예와, 각 단계를 수동으로 수행한 비교예를 설명한다. 본 발명의 구성은 이하에서 설명하는 수치에 한정하는 것은 아니며, 이하에서 설명하는 시험예는 본 발명의 효과를 실험하기 위한 일 실시예이다.

비교예와 시험예는 이전 공정에서 소정 길이(약 300m)로 권취된 시트부재(10)를 관부재(100)에 특정 제품 단위(약 15m)로 권취할 수 있다. 시트부재(10)의 두께는 약 4.5mm-7.0mm일 수 있다.

먼저 비교예에서 관부재 정위치 작업과 시트부재 연결작업은 작업자가 수동으로 수행한다. 관부재 정위치 작업은 작업자의 수동조작으로 관부재(100)의 홈(120) 파인 위치를 설정하여 진행될 수 있다. 또한, 시트부재(10) 연결작업은 작업자가 시트부재(10)를 홈(120)의 위치에 일치시키고 고정하여 수행된다. 이후 권취작업은 구동수단에 의해 권취를 수행할 수 있다.

상기한 비교예에서 각 작업의 소요시간은 아래의 [표 1]과 같다.

[표 1]

다음으로 시험예에서 관부재 정위치 단계(S120)는 관부재(100)가 구동축(20)에 결합되면 센서부재(200)의 센서핀(220)이 관부재(100)의 상부에 접촉되어 영점조정을 진행한다. 구동축(20)이 시계 반대 방향으로 약 5m/min으로 회전하는 동안 센서부재(200)에 의해 측정된 간극의 최대/최소 편차가 3±0.3mm 가 되면 구동축(20)의 구동을 정지하고 관부재의 정위치 단계(S120)를 완료하였다.

시트부재 연결단계(S130)에서, 관부재 정위치 단계(S120)가 완료된 후 센서부재(200)가 관부재(100)에서 이격되는 동시에, 시트부재(10)가 관부재(100)까지 진입하였다. 그리고 고정장치(미도시)를 이용하여 고정핀(250) 4개를 40cm 간격으로 시트부재(10)와 관부재(100)에 고정하였다.

권취단계(S140)에서는 고정핀(250)이 부착된 후 시트부재(10) 15m를 관부재(100)에 권취하는 공정을 진행하였으며, 시트부재(10)가 1.3m 정도 권취되면 제1 롤러부(300)와 제2 롤러부(400)를 시트부재(10)에서 탈착시키고, 권취속도를 높여서 나머지 권취를 수행하였다.

시트부재(10)의 15m 권취가 완료되면 시트부재(10)를 커팅하였다.

시험예에서 각 단계의 소요시간은 아래의 [표 2]와 같다.

[표 2]

상기한 표 1과 표 2와 같이 시험 결과, 수동 공정인 비교예의 평균 총 소요시간은 141.4초이고, 자동 공정인 시험예의 평균 총 소요시간은 98.8초로 측정되었다. 또한 본 발명을 이용하면 소요시간의 편차가 수동 공정에 비해 1/4배로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에 따른 자동 권취 방법을 이용하면 종래 수동 공정에 비해 소요시간을 감소하고, 각 단계에서의 소요시간의 편차가 감소되므로 권취공정의 생산성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

한편 본 발명의 다른 측면에 따른 자동 권취 장치는, 표면에 홈(120)이 파여진 원통형의 관부재(100)에 시트부재(10)를 롤 형태로 자동 권취하는 것을 기초로 한다. 이하에서 설명하는 본 발명의 자동 권취 장치는 상기한 자동 권취 방법을 구현하기 위한 장치로써, 이하에서는 상기한 구성과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 2 내지 도 6을 참조하면 본 발명에 따른 자동 권취 장치는, 구동부와 센서부재(200)와 진입부(미도시)와 고정장치 및 롤러부(300,400)를 포함할 수 있다.

구동부는 관부재(100)를 회전시키는 구동력을 제공한다.

센서부재(200)는 구동부에 의해 관부재(100)의 회전 시에, 홈(120)이 시트부재(10)와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치하는지 감지한다.

진입부는 센서부재(200)가 홈(120)의 위치를 감지한 후 관부재(100)가 정지하면 홈(120)의 위치에 시트부재(10)의 단부(11)를 진입시킨다. 그리고 고정장치는 진입부에 의해 시트부재(10)의 단부(11)가 홈(120)에 안착되면, 시트부재(10)의 단부(11)를 홈(120)에 고정한다.

롤러부(300,400)는 시트부재(10)의 권취 시에 시트부재(10)를 가압하여 관부재(100)에 밀착된 상태를 유지시키도록, 관부재(100)의 외주면에 접근하여 관부재(100)의 회전에 따라 회전한다.

또한 본 발명에 따른 자동 권취 장치는, 시트부재(10)가 관부재(100)에 자동으로 권취되도록, 구동부와 센서부재(200)와 진입부와 고정장치 및 롤러부(300,400)를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 자동 권취 방법 및 자동 권취 장치를 이용하면, 기존의 작업자가 수동으로 시트부재를 관부재에 권취하는 경우에 비해, 생산성이 향상되고 권취 시에 제품이 손상되지 않는 효과를 얻을 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.

10: 시트부재 11: 단부
20: 구동축 100: 관부재
110: 본체 120: 홈
200: 센서부재 210: 센싱부
220: 센서핀 250: 고정핀
300: 제1 롤러부 310, 320: 제1 롤러
400: 제2 롤러부 410, 420: 제2 롤러
430: 제3 롤러 440: 벨트부재

Claims

원통형의 관부재에 시트부재를 롤 형태로 자동 권취하는 자동 권취 방법에 있어서,
표면에 길이방향을 따라 홈이 파여진 상기 관부재를 준비하는 관부재 준비단계;
상기 관부재가 회전된 후 센서부재에 의해 상기 홈이 상기 시트부재와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치한 것이 감지되면 상기 관부재가 정지되는 관부재 정위치 단계;
상기 관부재 정위치 단계가 완료되면, 상기 시트부재가 상기 관부재를 향하여 진입된 후 상기 시트부재의 상기 관부재를 향하는 방향의 단부가 상기 홈에 고정되는 시트부재 연결단계; 및
상기 시트부재 연결단계가 완료되면 상기 관부재의 회전에 따라 회전하는 롤러를 구비하는 롤러부가 상기 관부재의 외주면에 밀착된 후 상기 관부재가 회전되고, 상기 시트부재가 상기 롤러부와 상기 관부재 사이에 개재된 상태로 상기 관부재에 권취되는 권취단계를 포함하고,
상기 홈의 단면은 상기 관부재가 정위치에 위치한 상태에서 수평으로 공급되는 상기 시트부재와 평행하게 형성되어 상기 시트부재 연결단계에서 상기 시트부재의 단부의 하면이 안착되게 마련되는 수평부와, 상기 수평부에 수직하게 형성되는 수직부를 포함하고,
상기 시트부재 연결단계에서, 상기 시트부재의 상기 관부재를 향하는 방향의 단부가 상기 홈에 안착되면, 고정장치에 의해 상기 시트부재 단부와 상기 관부재를 관통하도록 홈 상에 고정핀이 삽입되어 고정되되,
상기 고정핀은 상기 관부재의 중심을 향하는 방향에서 상기 관부재의 회전 방향의 반대 방향으로 경사지게 삽입 고정되는 자동 권취 방법.
제1항에 있어서,
상기 권취단계 이후에 상기 시트부재를 커팅하는 시트부재 커팅단계를 더 포함하는 자동 권취 방법.
제1항에 있어서,
상기 관부재 준비단계에서, 상기 관부재는 구동부에 포함된 구동축에 끼워지고,
상기 관부재 정위치 단계는,
상기 센서부재가 상기 관부재의 표면에 인접하게 설치되는 단계;
상기 구동축의 구동에 의해 상기 관부재가 회전되면서 상기 센서부재가 상기 관부재의 표면과의 사이의 간극을 측정하는 단계;
상기 센서부재에서 측정된 간극이 기설정된 편차범위에 도달하면 상기 센서부재는 상기 홈이 근접한 것으로 판단하고 상기 구동부에 신호를 송신하고, 상기 구동부는 신호를 수신하면 상기 구동축을 정지하는 단계; 및
상기 구동축이 정지하면 상기 센서부재가 상기 관부재의 표면에서 이격되는 단계를 포함하는 자동 권취 방법.
삭제
제2항에 있어서,
상기 시트부재의 상기 관부재를 향하는 방향의 단부를 초기지점이라 하고, 상기 초기지점에서 소정 거리 이격된 지점을 제1 지점이라 하고, 상기 제1 지점에서 소정 거리 이격되고 상기 시트부재 커팅단계에서 커팅되는 지점을 제2 지점이라 할 때,
상기 권취단계는,
상기 시트부재가 상기 관부재 및 상기 롤러부에 개재된 상태에서, 상기 관부재의 회전에 의해 상기 시트부재가 상기 초기지점에서 상기 제1 지점까지 권취되는 제1 권취단계; 및
상기 롤러부가 상기 관부재에서 이격된 상태에서, 상기 관부재의 회전에 의해 상기 시트부재가 상기 제1 지점에서 상기 제2 지점까지 권취되는 제2 권취단계를 포함하고,
상기 롤러부는 상기 제1 권취단계가 완료되면 자동으로 상기 관부재에서 이격되게 설정되는 자동 권취 방법.
제5항에 있어서,
상기 제2 권취단계에서의 상기 관부재의 회전속도는 상기 제1 권취단계에서의 상기 관부재의 회전속도보다 빠른 자동 권취 방법.
제1항에 있어서,
상기 롤러부는,
상기 관부재의 하부에 밀착되고 상기 관부재를 하부에 지지하는 한 쌍의 제1 롤러를 포함하는 제1 롤러부; 및
상기 제1 롤러부가 밀착되지 않은 상기 관부재의 외주면 상의 서로 이격된 두 지점에 밀착되는 한 쌍의 제2 롤러와, 상기 관부재로부터 이격되게 설치되는 제3 롤러 및, 상기 제2 롤러와 상기 제3 롤러의 외주면에 감기고 상기 관부재의 회전 시에 상기 관부재에 밀착된 상태로 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러와 함께 회전하는 벨트부재를 구비하는 제2 롤러부를 포함하는 자동 권취 방법.
표면에 홈이 파여진 원통형의 관부재에 시트부재를 롤 형태로 자동 권취하는 자동 권취 장치에 있어서,
상기 관부재를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부;
상기 구동부에 의해 상기 관부재의 회전 시에, 상기 홈이 상기 시트부재와 연결되기 위해 미리 설정된 위치에 위치하는지 여부를 감지하는 센서부재;
상기 센서부재가 상기 홈의 위치를 감지한 후 상기 관부재가 정지하면 상기 홈의 위치에 상기 시트부재의 단부를 진입시키는 진입부;
상기 진입부에 의해 상기 시트부재의 단부가 상기 홈에 안착되면, 상기 시트부재의 단부를 상기 홈에 고정하는 고정장치; 및
상기 시트부재의 권취 시에 상기 시트부재를 가압하여 상기 관부재에 밀착된 상태를 유지시키도록, 상기 관부재의 외주면에 접근하여 상기 관부재의 회전에 따라 회전하는 롤러부를 포함하고,
상기 홈의 단면은 상기 관부재가 정위치에 위치한 상태에서 수평으로 공급되는 상기 시트부재와 평행하게 형성되어 상기 시트부재의 연결 시에 상기 시트부재의 단부의 하면이 안착되게 마련되는 수평부와, 상기 수평부에 수직하게 형성되는 수직부를 포함하고,
상기 고정장치에 의해 상기 시트부재 단부와 상기 관부재를 관통하도록 상기 홈 상에 삽입되어 고정되는 고정핀을 더 포함하고,
상기 고정핀은 상기 관부재의 중심을 향하는 방향에서 상기 관부재의 회전 방향의 반대 방향으로 경사지게 삽입 고정되는 자동 권취 장치.