KR102127683B1 - 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법 - Google Patents

강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

강판 코일의 중심을 관통하여 상기 강판 코일을 외측면을 랩핑하는 데 사용하는 포장재를 공급하는 본 발명에 따른 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치는 상기 강판 코일의 일측방에 배치되어 상기 포장재를 공급하는 공급부, 상기 강판 코일과 상기 공급부의 사이에 배치되어 랩핑 롤러를 지지하고 상기 공급부로부터 공급되는 상기 포장재를 상기 랩핑 롤러에 권취하여 랩핑 롤을 형성하는 랩핑 롤 형성부 및 상기 랩핑 롤을 상기 랩핑 롤 형성부로부터 상기 폐곡선의 이송경로로 이송하는 이송 로봇을 포함하므로, 강판 코일을 랩핑하는 데 사용되는 포장재의 공급 공정과 강판 코일의 랩핑 공정을 자동화하여 안전사고 방지, 공정효율 향상, 생산선 향상의 효과가 있다.

Description

강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법{APPARATUS FORNG PACKING FOR WRAPPING STEEL COIL, APPARATUS AND METHOD FOR WRAPPING STEEL COIL USING THE SAME}
본 발명은 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강판 코일의 외측면에 랩핑하는 데 사용하는 포장재를 공급하는 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법에 관한 것이다.
제철공정은 각종 철광석 등을 주원료를 이용하여 쇳물을 생산하는 제선공정, 쇳물에서 불순물을 제거하여 용강을 만드는 제강공정, 액체상태의 용강을 고체상태로 만드는 연주공정, 고체상태의 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정 등으로 이루어진다.
연주공정은 액체상태인 용강을 주형(mold)에 주입하여 연속 주조기를 통과시켜 냉각 및 응고시켜 연속적인 슬래프(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등의 중간소재로 만든다. 이 중 슬래브는 압연공정에서 회전하는 복수 개의 롤(Roll) 사이를 통과하면서 얇은 강판의 형태의 제품으로 생산된다. 이와 같이 생산되는 강판은 유통의 편의를 위해 강판 코일 형태로 감겨져 제공된다.
강판 코일 형태로 귄취된 강판 코일은 방습을 위해 강판 코일의 내, 외주에 권취되는 방청지, 강판 코일의 외주면을 보호하는 외주보호판, 강판 코일의 내주면을 보호하는 내주보호판, 강판 코일의 양측면을 보호하는 단면측판, 강판 코일의 내주면에 내주보호판을 고정함과 동시에 강판 코일 내측 모서리를 보호하는 내주링 및 강판 코일의 외주면에 외주보호판을 고정함과 동시에 강판 코일 외측 모서리를 보호하는 외주링를 포함하는 포장용 자재로 강판 코일의 내, 외주면을 포장한다.
이러한 포장용 자재들로 강판 코일의 내, 외주면을 포장한 이후에는 강판 코일의 풀림 방지 및 포장용 자재들의 결속을 위해 밴드로 강판 코일의 내, 외주면을 감싸는 결속 공정을 실시한다.
이러한 일련의 강판 코일의 포장 공정을 수행하는 장치에 대해서는 대한민국 등록특허 제0946339호 등에 의해 이미 개시된 바 있으나, 포장재를 강판 코일의 외측면에 랩핑하는 공정은 아직 수작업으로 이루어지는 실정이다. 따라서 포장재를 강판 코일의 외주면에 랩핑하는 자동화 장치가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제0946339호 (2010. 03. 08. 공고)
본 발명의 목적은 강판 코일을 랩핑하는 데 사용되는 포장재의 공급 공정과 강판 코일의 랩핑 공정을 자동화하도록 한 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
강판 코일의 중심을 관통하는 폐곡선의 이송경로를 따라 이송되며 상기 강판 코일을 외측면을 랩핑하는 데 사용하는 포장재를 공급하는 본 발명에 따른 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치는 상기 강판 코일의 일측방에 배치되어 상기 포장재를 공급하는 공급부, 상기 강판 코일과 상기 공급부의 사이에 배치되어 랩핑 롤러를 지지하고 상기 공급부로부터 공급되는 상기 포장재를 상기 랩핑 롤러에 권취하여 랩핑 롤을 형성하는 랩핑 롤 형성부 및 상기 랩핑 롤을 상기 랩핑 롤 형성부로부터 상기 폐곡선의 이송경로로 이송하는 이송 로봇을 포함할 수 있다.
상기 공급부는 상기 포장재를 롤 형태로 지지하는 디스펜서, 상기 디스펜서로부터 상기 포장재를 인출하는 공급 유닛, 상기 공급 유닛에 의해 인출된 상기 포장재의 선단부를 클램핑하고 상기 포장재의 선단부를 상기 랩핑 롤 형성부로 전달하는 클램핑 유닛 및 상기 포장재를 커팅하는 커팅 유닛을 포함할 수 있다.
상기 공급 유닛은 상기 디스펜서와 상기 강판 코일의 사이에 배치되는 공급 롤러, 상기 공급 롤러를 회전시키는 공급 모터, 상기 공급 롤러에 대향하는 종동 롤러 및 상기 종동 롤러를 지지하고 상기 종동 롤러를 승강시켜 상기 구동 롤러와 상기 종동 롤러의 간격을 조절하는 간격조절 실린더를 포함할 수 있다.
상기 클램핑 유닛은 상기 공급 롤러의 전방에 배치되는 하부판, 상기 하부판에 대면하는 상부판, 상기 포장재가 상기 하부판과 상기 상부판의 사이에 클램핑되도록 상기 상부판을 승강시키는 클램핑 실린더 및 상기 지지판을 이송하여 상기 하부판과 상기 상부판의 사이에 클램핑된 상기 포장재의 선단부가 상기 랩핑 롤 형성부로 전달되도록 하는 하부판 이송실린더를 포함할 수 있다.
상기 랩핑 롤러의 회전축은 중공이 형성된 원통형으로 마련되고 상기 랩핑 롤러 회전축의 외측면으로부터 개폐 가능한 슬리브를 포함하며, 상기 포장재를 클램핑한 상기 하부판과 상기 상부판을 상기 랩핑 롤러를 향해 이송하여 상기 하부판과 상기 상부판이 상기 슬리브를 개방하여 상기 회전축의 내측에 위치하도록 한 후, 상기 클램핑 실린더는 상기 상부판을 상승시켜 상기 슬리브가 개방 유지되도록 하고, 상기 공급 롤러는 상기 포장재를 공급하여 상기 포장재의 선단부가 상기 회전축의 내측에 위치하도록 할 수 있다.
상기 랩핑 롤 형성부는 상기 랩핑 롤러의 회전축이 회전가능하도록 상기 랩핑 롤러의 회전축을 지지하는 지지 드럼, 상기 지지 드럼의 양 측방에 배치되는 한쌍의 회전 모터 및 상기 한쌍의 회전 모터가 상기 랩핑 롤러의 회전축에 연결되도록 상기 한쌍의 회전 모터를 상기 지지 드럼을 향해 이송하는 리니어 액츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 이송 로봇은 상기 랩핑 롤러의 회전축을 지지하는 축 클램퍼 및 상기 랩핑 롤러에 귄취된 상기 포장재의 선단부를 흡착하는 흡착 척을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 강판 코일 랩핑 장치는 강판 코일의 일측방에 배치되어 상기 강판 코일을 랩핑하기 위한 포장재를 공급하는 공급부, 상기 강판 코일과 상기 공급부의 사이에 배치되어 랩핑 롤러를 지지하고 상기 공급부로부터 공급되는 상기 포장재를 상기 랩핑 롤러에 권취하여 랩핑 롤을 형성하는 랩핑 롤 형성부 및 상기 강판 코일의 중심을 관통하는 폐곡선의 형태로 상기 랩핑 롤을 주행시켜 상기 강판 코일을 랩핑하는 랩핑부 및 상기 랩핑 롤을 상기 랩핑 롤 형성부로부터 상기 랩핑부로 이송하는 이송 로봇을 포함할 수 있다.
상기 랩핑부는 상기 강판 코일의 중심을 관통하는 제 1레일, 상기 제 1레일로부터 상기 강판 코일의 일측방의 지름 방향으로 연장되는 제 2레일, 상기 제 2레일로부터 상기 강판 코일의 폭 방향으로 연장되는 제 2레일, 상기 제 3레일로부터 상기 강판 코일의 타측방의 지름 방향으로 연장되어 상기 제 1레일에 연결되는 제 4레일 및 상기 랩핑 롤러를 지지하고 상기 제 1, 2, 3, 4레일을 따라 주행하는 주행 유닛을 포함할 수 있다.
상기 강판 코일 랩핑 장치는 상기 코일을 회전시키는 코일 회전롤러를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 강판 코일 랩핑 방법은 공급부가 강판 코일을 랩핑하기 위한 포장재를 공급하는 포장재 공급단계, 상기 공급부로부터 공급되는 상기 포장재를 랩핑 롤 형성부에 지지되는 랩핑 롤러에 권취하는 랩핑 롤 형성단계, 이송 로봇이 상기 랩핑 롤러를 랩핑부로 이송하는 랩핑 롤 이송단계 및 상기 랩핑부가 상기 포장재를 외주면, 양 측단면 및 내주면을 감싸는 폐곡선의 형태로 랩핑하는 랩핑단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법은 강판 코일을 랩핑하는 데 사용되는 포장재의 공급 공정과 강판 코일의 랩핑 공정을 자동화하여 안전사고 방지, 공정효율 향상, 생산선 향상의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 공급 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 클램핑 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 클램핑 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 랩핑 롤 형성부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치에 사용되는 랩핑 롤러를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치에 사용되는 랩핑 롤러의 회전축을 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 랩핑 롤 이송 로봇의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 포장재 공급 공정을 나타낸 공정도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치, 이를 이용한 강판 코일 랩핑 장치 및 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치(100)는 공급부(200), 랩핑 롤 형성부(300), 이송 로봇(400) 및 랩핑부(500)를 포함할 수 있다.
공급부(200)는 강판 코일(1)의 일측방에 배치되어 포장재(10)를 공급한다. 이러한 공급부(200)는 디스펜서(210), 공급 유닛(230), 클램핑 유닛(240), 커팅 유닛(250)을 포함할 수 있다.
디스펜서(210)는 포장재(10)를 롤 형태로 지지한다. 디스펜서(210)에 지지되는 포장재(10)는 후술될 공급 유닛(230)에 의해 인출될 수 있지만, 공급 유닛(230)과 별도로 포장재(10)를 능동적으로 공급할 수 있도록 디스펜서(210)에는 회전 모터(211)가 설치될 수 있다. 그리고 디스펜서(210)와 공급 유닛(230)의 사이에는 포장재(10)의 텐션을 유지하고, 포장재(10)를 공급 유닛(230)으로 안내하는 적어도 하나의 가이드 롤러(220)가 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 공급 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 공급 유닛(230)은 디스펜서(210)로부터 포장재(10)를 인출한다. 이러한 공급 유닛(230)은 종동 롤러(231), 공급 롤러(235), 공급 모터(233) 및 간격조절 실린더(237)를 포함한다.
종동 롤러(231)와 공급 롤러(235)는 가이드 롤러(220)와 강판 코일(1)의 사이에 배치된다. 공급 롤러(235)는 벨트, 체인 등과 같은 동력전달수단에 의해 공급 모터(233)에 연결된다. 공급 모터(233)는 공급 롤러(235)를 회전시켜 디스펜서(210)에 귄취된 포장재(10)의 공급압력을 형성한다. 종동 롤러(231)는 공급 롤러(235)에 대향한다. 간격조절 실린더(237)는 종동 롤러(231)를 지지한다. 간격조절 실린더(237)는 종동 롤러(231)를 승강시킨다.
간격조절 실린더(237)는 종동 롤러(231)를 공급 롤러(235)를 향해 하강시켜 공급 롤러(235)에 접촉시키며, 공급 모터(233)는 공급 롤러(235)를 회전시킨다. 이에, 공급 롤러(235)와 종동 롤러(231)의 사이에 삽입된 포장재(10)는 클램핑 유닛(240)을 향해 공급될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 클램핑 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 클램핑 유닛(240)은 공급 유닛(230)으로부터 인출된 포장재(10)의 선단부를 클램핑하고 포장재(10)의 선단부를 랩핑 롤 형성부(300)로 전달한다. 이러한 클램핑 유닛(240)은 하부판(241), 상부판(243), 클램핑 실린더(245) 및 하부판 이송실린더(247)를 포함할 수 있다.
하부판(241)은 공급 롤러(235)의 전방에 배치된다. 하부판(241)은 포장재(10)의 하부면을 지지한다. 상부판(243)은 하부판(241)의 상측에 배치된다. 클램핑 실린더(245)는 하부판(241)을 지지한다. 클램핑 실린더(245)는 하부판(241)을 승강시킨다. 하부판 이송실린더(247)는 하부판(241)을 지지한다. 하부판 이송실린더(247)는 하부판(241)을 전방으로 이송한다. 물론, 하부판(241)의 이송시, 상부판(243)과 클램핑 실린더(245)가 하부판(241)과 함께 이송 가능하도록 클램핑 실린더(245)는 하부판(241)과 함께 리니어 가이드에 지지될 수 있다.
공급부(200)에 의해 공급되는 포장재(10)의 선단부는 하부판(241)과 상부판(243)의 사이에 삽입된다. 클램핑 실린더(245)는 상부판(243)을 하강시켜 포장재(10)의 선단부를 클램핑하며, 하부판 이송실린더(247)는 하부판(241)을 전방으로 이송하여 포장재(10)의 선단부를 랩핑 롤 형성부(300)로 전달한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 클램핑 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 커팅 유닛(250)은 포장재(10)를 커팅한다. 이러한 커팅 유닛(250)은 커팅 날(251) 및 커팅 실린더(253)를 포함할 수 있다. 커팅 날(251)은 클램핑 유닛(240)과 랩핑 롤 형성부(300)의 사이에 배치된다. 커팅 실린더(253)는 커팅 날(251)을 지지한다. 커팅 실린더(253)는 커팅 날(251)을 승강시킨다.
강판 코일(1)의 사이즈에 대응되는 길이로 랩핑 롤러(350)에 포장재(10)가 권취된 후, 포장재(10)를 절단한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 랩핑 롤 형성부를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치에 사용되는 랩핑 롤러를 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치에 사용되는 랩핑 롤러의 회전축을 절단한 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 랩핑 롤 형성부(300)는 강판 코일(1)과 공급부(200)의 사이에 배치된다. 랩핑 롤 형성부(300)는 랩핑 롤러(350)를 지지하고 공급부(200)로부터 공급되는 포장재(10)를 랩핑 롤러(350)에 권취하여 랩핑 롤(360)을 형성한다. 이러한 랩핑 롤 형성부(300)는 지지 드럼(310), 한쌍의 회전 모터(320) 및 리니어 액츄에이터(330)를 포함할 수 있다.
지지 드럼(310)은 랩핑 롤러(350)의 회전축을 지지한다. 물론 지지 드럼(310)에 지지되는 랩핑 롤러(350)는 회전 가능하도록 지지 드럼(310)에 지지될 수 있다.
여기서, 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)은 포장재(10)의 선단부를 클램핑할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)은 중공이 형성된 원통형으로 마련될 수 있다. 그리고 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)에는 외측면으로부터 개폐 가능한 슬리브(353)가 설치될 수 있다. 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)의 내측에는 슬리브(353)를 탄성 지지하는 탄성체(355)가 설치될 수 있다.
이에, 클램핑 유닛(240)이 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)을 향해 전진하면, 상부판(243)과 하부판(241)은 슬리브(353)를 개방시키고, 포장재(10)의 선단부는 회전축(351)의 내측에 위치할 수 있다. 그리고 클램핑 실린더(245)는 상부판(243)을 상승시키고 하부판 이송실린더(247)는 하부판(241)을 후진시키면 슬리브(353)는 탄성체(355)의 탄성력에 의해 폐쇄되면서 포장재(10)의 선단부를 클램핑할 수 있다.
한쌍의 회전 모터(320)는 지지 드럼(310)의 양 측방에 각각 배치된다. 리니어 액츄에이터(330)는 한쌍의 회전 모터(320)를 지지한다. 리니어 액츄에이터(330)는 지지 드럼(310)을 향해 한쌍의 회전 모터(320)를 이송한다. 따라서 한쌍의 회전 모터(320)는 랩핑 롤러(350)의 회전축에 착탈될 수 있다.
리니어 액츄에이터(330)가 한쌍의 회전 모터(320)를 랩핑 롤러(350)의 회전축을 향해 이송함에 따라 한쌍의 회전 모터(320)는 랩핑 롤러(350)의 회전축에 연결되고, 한쌍의 회전 모터(320)는 강판 코일(1)의 사이즈에 대응하는 길이의 포장재(10)가 랩핑 롤러(350)에 권취될 수 있도록 랩핑 롤러(350)를 회전 구동한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 랩핑 롤 이송 로봇의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 8을 참조하면, 이송 로봇(400)은 랩핑 롤을 랩핑 롤 형성부(300)로부터 폐곡선의 이송경로로 이송한다. 이러한 이송 로봇(400)으로는 다관절 로봇을 사용할 수 있다. 이송 로봇(400)에는 축 클램프(410) 및 흡착 척(420)이 설치될 수 있다. 축 클램프(410)는 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)을 클램핑한다. 축 클램프(410)는 힌지 결합되는 한쌍의 조(411)와, 한쌍의 조(411)에 각각 연결되는 한쌍의 조 실린더(413)를 포함한다. 이러한 축 클램프(410)는 한쌍으로 마련되고 랩핑 롤러(350)의 양측방으로 돌출된 회전축(351)을 함께 지지하는 것이 바람직하다. 흡착 척(420)은 랩핑 롤러(350)에 권취된 포장재(10)의 선단부를 흡착한다. 흡착 척(420)은 진공 컵(421)과 스프링(423)을 포함한다. 진공 컵(421)은 포장재(10)의 선단부에 밀착되어 포장재(10)의 선단부를 흡착 지지한다. 스프링(423)은 랩핑 롤(360)의 다양한 외경에 진공 컵(421)이 대응될 수 있도록 하고, 진공 컵(421)이 포장재(10)의 선단부를 흡착할 때 완충작용을 하여 포장재(10) 및 진공 컵(421)의 손상을 방지한다.
다시 도 1을 참조하면, 랩핑부(500)는 강판 코일(1)의 외주면, 양 측단면 및 내주면을 감싸는 폐곡선의 형태로 랩핑 롤(360)을 주행시켜 강판 코일(1)을 랩핑한다. 이러한 랩핑부(500)는 제 1레일(510), 제 2레일(520), 제 3레일(530), 제 4레일(540) 및 주행 유닛(550)을 포함할 수 있다. 제 1레일(510)은 강판 코일(1)의 중심을 관통한다. 제 2레일(520)은 제 1레일(510)로부터 강판 코일(1)의 일측방의 지름 방향으로 연장된다. 제 3레일(530)은 제 2레일(520)로부터 강판 코일(1)의 폭 방향으로 연장된다. 제 4레일(540)은 제 3레일(530)로부터 강판 코일(1)의 타측방의 지름 방향으로 연장되고 제 1레일(510)에 연결된다. 이와 같이 제 1레일(510), 제 2레일(520), 제 3레일(530), 제 4레일(540)은 강판 코일(1)의 외주면, 양 측단면 및 내주면을 감싸는 폐곡선 형태의 주행경로를 형성하며, 주행 유닛(550)은 제 1, 2, 3, 4레일(510, 520, 530, 540)의 내측에 설치된다. 주행 유닛(550)에는 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)을 지지하고 제 1, 2, 3, 4레일(510, 520, 530, 540)을 따라 주행한다.
따라서 랩핑 롤(360)이 형성된 랩핑 롤러(350)가 주행 유닛(550)에 지지되고, 주행 유닛(550)이 제 1, 2, 3, 4레일(510, 520, 530, 540)을 따라 주행하면, 강판 코일(1)의 외측면에 포장재(10)가 랩핑될 수 있다.
이때, 포장재(10)가 강판 코일(1)의 외측면 전체에 랩핑될 수 있도록, 강판 코일(1)은 강판 코일(1)을 회전시키는 코일 회전롤러(3a)에 지지될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 강판 코일 랩핑 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
먼저, 종동 롤러(231)는 공급 롤러(235)로부터 이격된 상태로 대기한다. 하부판 이송실린더(247)는 하부판(241)을 후진시키고, 클램핑 실린더(245)는 상부판(243)을 상승시킨 상태로 대기한다. 또한 커팅 실린더(253)는 커팅 날(251)을 상승시킨 상태로 대기한다. 또한 지지 드럼(310)에는 랩핑 롤러(350)가 대기한다.
이와 같은 공정 대기 상태를 확인한 작업자는 포장재(10)의 선단부를 클램핑 유닛(240)에 정렬한다. 즉, 작업자는 디스펜서(210)에 권취되어 있는 포장재(10)의 선단부를 인출한다. 작업자는 포장재(10)의 선단부를 가이드 롤러(220)에 안내되도록 공급 롤러(235)와 종동 롤러(231)의 사이에 삽입한다. 작업자는 포장재(10)의 선단부를 상부판(243)과 하부판(241)의 사이에 정렬한다.
계속해서, 작업자는 포장재(10)의 랩핑 자동 공정을 진행한다. 도시되지 않은 컨트롤러는 강판 코일(1)의 사이즈 정보를 입력받고, 강판 코일(1)의 사이즈 정보를 바탕으로 포장재(10)의 랩핑 자동 공정을 수행한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 방법을 나타낸 순서도이며, 도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 코일 랩핑 장치의 포장재 공급 공정을 나타낸 공정도이다.
도 9 내지 도 10f를 참조하면, 클램핑 실린더(245)는 상부판(243)을 하강시킨다. 상부판(243)이 하강됨에 따라 포장재(10)의 선단부는 상부판(243)과 하부판(241)의 사이에 클램핑된다. 하부판 이송실린더(247)는 하부판(241)을 전진시킨다. 하부판(241)이 전진함에 따라 포장재(10)의 선단부를 클램핑하고 있는 상부판(243), 하부판(241) 및 클램핑 실린더(245)가 함께 전진한다. 상부판(243)과 하부판(241)은 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)에 설치된 슬리브(353)를 가압한다. 슬리브(353)가 개방되고, 상부판(243)과 하부판(241)에 클램핑된 포장재(10)의 선단부는 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)의 내부에 위치한다.
계속해서, 클램핑 실린더(245)는 상부판(243)을 상승시킨다. 이때, 디스펜서(210)의 회전 모터(211)와 공급 모터(233)가 작동되어 포장재(10)의 선단부는 랩핑 롤러(350)의 내측으로 조금 더 공급될 수 있다. (단계;S11)
계속해서, 하부판 이송실린더(247)는 하부판(241)을 후진시킨다. 이때, 하부판(241), 상부판(243) 및 클램핑 실린더(245)는 커팅 날(251)의 후방에 위치하는 것이 바람직하다. 하부판(241)이 후진함에 따라 슬리브(353)가 폐쇄되고, 포장재(10)의 선단부는 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)에 클램핑된다.
계속해서, 리니어 액츄에이터(330)는 한쌍의 회전 모터(320)를 지지 드럼(310)에 지지된 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)을 향해 이송한다. 한쌍의 회전 모터(320)
는 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)에 연결된다. 컨트롤러(미도시)는 강판 코일(1)의 사이즈에 대응하는 포장재(10)의 길이에 따라 한쌍의 회전 모터(320)를 회전시킨다. 한쌍의 회전 모터(320)가 랩핑 롤러(350)를 회전함에 따라 랩핑 롤러(350)에는 포장재(10)가 권취되고 랩핑 롤(360)이 형성된다. 강판 코일(1)의 사이즈에 대응하는 포장재(10)가 랩핑 롤러(350)에 권취되면, 커팅 실린더(253)는 커커팅 날(251)을 하강시킨다. (단계;S13)
계속해서, 이송 로봇(400)은 랩핑 롤러(350)를 클램핑하고, 포장재(10)의 선단부를 흡착한다. 이송 로봇(400)은 랩핑 롤러(350)를 주행 유닛(550)에 안착시킨다. (단계;S15)
계속해서, 이송 로봇(400)은 포장재(10)의 선단부를 강판 코일(1)의 내주면, 외주면, 측단면 중 어느 한 곳에 밀착시킨 상태로 대기한다. 주행 유닛(550)은 제 1, 2, 3, 4레일(510, 520, 530, 540)을 따라 주행하며, 주행 유닛(550)이 제 1, 2, 3, 4레일(510, 520, 530, 540)을 따라 1회전 주행하면, 이송 로봇(400)에 의해 강판 코일(1)의 외측면에 밀착된 포장재(10)의 선단부는 주행 유닛(550)에 연결된 포장재(10)에 중첩될 수 있다. 이후 이송 로봇(400)은 포장재(10)의 선단부 흡착 상태를 해제하며, 주행 유닛(550)은 강판 코일(1)의 외측면이 전체 랩핑되도록 제 1, 2, 3, 4레일을 따라 주행한다. 물론, 주행 유닛(550)이 제 1, 2, 3, 4레일(510, 520, 530, 540)을 따라 주행하는 동안에는 코일 회전롤러(3a)가 강판 코일(1)을 회전시킬 수 있다. (단계;S17)
이와 같이 강판 코일(1)의 외측면 전체에 대한 랩핑 공정이 완료되면, 이송 로봇(400)은 주행 유닛(550)에 지지되고 포장재(10)가 소모된 랩핑 롤러(350)의 회전축(351)을 클램핑하고, 랩핑 롤러(350)를 지지 드럼(310)에 안착시킬 수 있다.
이후, 상술한 바와 같은 랩핑 자동 공정을 반복해서 수행할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.
1 : 강판 코일
10 : 포장재
100 : 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치

Claims (19)

  1. 강판 코일의 중심을 관통하여 상기 강판 코일의 내주면, 상기 강판 코일의 양 측단면 및 상기 강판 코일의 외주면을 감싸는 폐곡선의 이송경로를 따라 이송되며 상기 강판 코일을 외측면을 랩핑하는 데 사용하는 포장재를 공급하는 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치에 있어서,
    상기 강판 코일의 일측방에 배치되어 상기 포장재를 공급하는 공급부;
    상기 강판 코일과 상기 공급부의 사이에 배치되며, 중공이 형성되고 슬리브가 마련된 회전축을 포함하는 랩핑 롤러에 상기 포장재의 선단부가 클램핑하고 상기 포장재를 상기 랩핑 롤러에 권취하여 랩핑 롤을 형성하는 랩핑 롤 형성부;및
    상기 랩핑 롤 형성부로부터 상기 랩핑 롤을 분리하여 상기 폐곡선의 이송경로로 전달하는 이송 로봇;을 포함하되,
    상기 공급부는
    상기 포장재를 롤 형태로 지지하는 디스펜서;
    상기 디스펜서와 상기 강판 코일의 사이에 배치되는 공급 롤러를 포함하며, 상기 디스펜서로부터 상기 포장재를 인출하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛에 의해 인출된 상기 포장재의 선단부를 클램핑하고 상기 포장재의 선단부를 상기 랩핑 롤 형성부로 전달하는 클램핑 유닛;및
    상기 포장재를 커팅하는 커팅 유닛;을 포함하며,
    상기 클램핑 유닛은
    상기 공급 롤러의 전방에 배치되는 하부판;
    상기 하부판에 대면하는 상부판;
    상기 포장재가 상기 하부판과 상기 상부판의 사이에 클램핑되도록 상기 상부판을 승강시키는 클램핑 실린더;및
    상기 하부판을 이송하여 상기 하부판과 상기 상부판의 사이에 클램핑된 상기 포장재의 선단부가 상기 랩핑 롤 형성부로 전달되도록 하는 하부판 이송실린더;를 포함하되,
    상기 포장재를 클램핑한 상기 하부판과 상기 상부판을 상기 랩핑 롤러를 향해 이송하여 상기 하부판과 상기 상부판이 상기 슬리브를 개방하여 상기 회전축의 내측에 위치하면,
    상기 클램핑 실린더는 상기 상부판을 상승시켜 상기 슬리브가 개방 유지되도록 하고, 상기 공급 롤러는 상기 포장재를 공급하여 상기 포장재의 선단부가 상기 회전축의 내측에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공급 유닛은
    상기 공급 롤러를 회전시키는 공급 모터;
    상기 공급 롤러에 대향하는 종동 롤러;및
    상기 종동 롤러를 지지하고 상기 종동 롤러를 승강시켜 상기 공급 롤러와 상기 종동 롤러의 간격을 조절하는 간격조절 실린더;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 랩핑 롤 형성부는
    상기 랩핑 롤러의 회전축이 회전가능하도록 상기 랩핑 롤러의 회전축을 지지하는 지지 드럼;
    상기 지지 드럼의 양 측방에 배치되는 한쌍의 회전 모터;및
    상기 한쌍의 회전 모터가 상기 랩핑 롤러의 회전축에 연결되도록 상기 한쌍의 회전 모터를 상기 지지 드럼을 향해 이송하는 리니어 액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 이송 로봇은
    상기 랩핑 롤러의 회전축을 지지하는 축 클램퍼;및
    상기 랩핑 롤러에 귄취된 상기 포장재의 선단부를 흡착하는 흡착 척;을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑용 포장재 공급장치.
  8. 강판 코일의 일측방에 배치되어 상기 강판 코일을 랩핑하기 위한 포장재를 공급하는 공급부;
    상기 강판 코일과 상기 공급부의 사이에 배치되며, 중공이 형성되고 슬리브가 마련된 회전축을 포함하는 랩핑 롤러에 상기 포장재의 선단부가 클램핑하고 상기 포장재를 상기 랩핑 롤러에 권취하여 랩핑 롤을 형성하는 랩핑 롤 형성부;
    상기 강판 코일의 중심을 관통하여 상기 강판 코일의 내주면, 상기 강판 코일의 양 측단면 및 상기 코일의 외주면을 감싸는 폐곡선의 형태로 상기 랩핑 롤을 주행시켜 상기 강판 코일을 랩핑하는 랩핑부;및
    상기 랩핑 롤 형성부로부터 상기 랩핑 롤을 분리하여 상기 폐곡선의 이송경로로 전달하는 이송 로봇;을 포함하되,
    상기 공급부는
    상기 포장재를 롤 형태로 지지하는 디스펜서;
    상기 디스펜서와 상기 강판 코일의 사이에 배치되는 공급 롤러를 포함하며, 상기 디스펜서로부터 상기 포장재를 인출하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛에 의해 인출된 상기 포장재의 선단부를 클램핑하고 상기 포장재의 선단부를 상기 랩핑 롤 형성부로 전달하는 클램핑 유닛;및
    상기 포장재를 커팅하는 커팅 유닛;을 포함하며,
    상기 클램핑 유닛은
    상기 공급 롤러의 전방에 배치되는 하부판;
    상기 하부판에 대면하는 상부판;
    상기 포장재가 상기 하부판과 상기 상부판의 사이에 클램핑되도록 상기 상부판을 승강시키는 클램핑 실린더;및
    상기 하부판을 이송하여 상기 하부판과 상기 상부판의 사이에 클램핑된 상기 포장재의 선단부가 상기 랩핑 롤 형성부로 전달되도록 하는 하부판 이송실린더;를 포함하되,
    상기 포장재를 클램핑한 상기 하부판과 상기 상부판을 상기 랩핑 롤러를 향해 이송하여 상기 하부판과 상기 상부판이 상기 슬리브를 개방하여 상기 회전축의 내측에 위치하면,
    상기 클램핑 실린더는 상기 상부판을 상승시켜 상기 슬리브가 개방 유지되도록 하고, 상기 공급 롤러는 상기 포장재를 공급하여 상기 포장재의 선단부가 상기 회전축의 내측에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 랩핑부는
    상기 강판 코일의 중심을 관통하는 제 1레일;
    상기 제 1레일로부터 상기 강판 코일의 일측방의 지름 방향으로 연장되는 제 2레일;
    상기 제 2레일로부터 상기 강판 코일의 폭 방향으로 연장되는 제 3레일;
    상기 제 3레일로부터 상기 강판 코일의 타측방의 지름 방향으로 연장되어 상기 제 1레일에 연결되는 제 4레일;
    상기 랩핑 롤러를 지지하고 상기 제 1, 2, 3, 4레일을 따라 주행하는 주행 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 코일을 회전시키는 코일 회전롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑장치.
  11. 삭제
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 공급 유닛은
    상기 공급 롤러를 회전시키는 공급 모터;
    상기 공급 롤러에 대향하는 종동 롤러;및
    상기 종동 롤러를 지지하고 상기 종동 롤러를 승강시켜 상기 공급 롤러와 상기 종동 롤러의 간격을 조절하는 간격조절 실린더;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 8항에 있어서,
    상기 랩핑 롤 형성부는
    상기 랩핑 롤러의 회전축이 회전가능하도록 상기 랩핑 롤러의 회전축을 지지하는 지지 드럼;
    상기 지지 드럼의 양 측방에 배치되는 한쌍의 회전 모터;및
    상기 한쌍의 회전 모터가 상기 랩핑 롤러의 회전축에 연결되도록 상기 한쌍의 회전 모터를 상기 지지 드럼을 향해 이송하는 리니어액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 이송 로봇은
    상기 랩핑 롤러의 회전축을 지지하는 축 클램퍼;및
    상기 랩핑 롤러에 귄취된 상기 포장재의 선단부를 흡착 지지하는 흡착 척;을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코일 랩핑장치.
  17. 삭제
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