KR102441546B1 - 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템 - Google Patents

에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템에 관한 것으로서, 코일 포장을 위해서 코일의 측면부를 향해 전후 이동을 하는 몸체를 형성하는 바디 프레임 유닛; 바디 프레임 유닛이 전후 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 드라이빙 유닛; 및 에어의 유입 또는 배출을 통해 바디 프레임 유닛이 코일의 측면부에 접근하는 속도를 조절하는 모듈레이팅 유닛을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템{system for controlling coil packing through selective switching of air}
본 발명은 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 철강 코일을 포장하기 위해 코일에 접근하는 과정에서, 코일의 측면부를 향해 이동하는 속도와 위치를 자동으로 콘트롤하기 위한 시스템에 관한 기술분야이다.
철강 코일은 철강 제품의 종류 중 하나로, 일정한 두께의 강판을 코일 형태로 감은 것이다. 철강 제품 중 열연강판과 냉연강판은 일반적으로 제선 공정, 제강 공정, 연주 공정을 거쳐 응고된 슬라브를 고온에서 압연하여 열연코일을 만들거나, 열연코일을 상온에서 압연하여 더 얇게 처리한 냉연코일을 제조할 수 있다.
코일 형태로 제조된 철강 제품을 공급하기 위해서는 제품의 포장 작업이 필요하다. 철강 코일은 외주면과 내주면을 둘러싸는 포장 작업과 함께 이들 테두리의 일정 부분을 둘러싸는 결속 작업 그리고, 이들 외경과 내경의 모서리를 보호하도록 하는 외주링을 장착하는 등의 작업을 가지게 되는데, 이러한 포장 공정은 철강 코일의 산화, 표면 오염, 손상 등으로부터 코일을 보호하기 위한 것이다.
이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “코일 포장재 밀착 장치 (등록번호 제10-1124726호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌1에 따른 발명의 경우, 코일 포장재 밀착장치는 코일의 측방에 배치되는 복수의 외경가압바; 복수의 외경가압바의 사이에 배치되는 내경가압바; 복수의 외경가압바를 내경가압바에 연결하는 복수의 연결바; 내경가압바를 지지하며, 내경가압바를 코일의 축방향에 교차하는 방향으로 승강시켜 복수의 외경가압바가 코일의 외경 측으로 펼쳐지도록 하는 승강부;및 승강부를 지지하며, 승강부를 코일 측으로 이송하여 내경가압바 및 복수의 외경가압바에 가압력을 제공하는 이송부;를 포함한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “코일 포장장치 (등록번호 제10-1241399호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌2에 따른 발명의 경우, 코일 외주 포장장치는 강성코일이 지지되는 롤러가 설치되는 턴테이블과, 턴테이블과 인접된 측에 설치되어 코일을 현가시키기 위한 코일 승강 크레인과, 프레임에 설치되어 롤에 감긴 포장재를 공급하는 포장재를 공급하는 디스펜서와, 디스펜서로부터 공급되는 포장재의 단부를 파지한 클램프를 코일 승강 크레인에 현가된 강선코일의 외주면을 따라 이송시켜 강선 코일의 외주면을 포장하는 와인딩유닛과, 클램프에 설치되어 강선코일의 외주면을 포장한 포장재를 커팅하는 컷팅유닛과, 클램프에 설치되어 강선 코일의 외주면을 포장한 포장재의 양단부를 접합하는 본딩유닛을 포함하는 강선 코일 외주포장수단과, 외주 포장수단에 의해 외주면이 포장되며 양측으로 돌출된 포장재의 단부를 파지한 상태에서 주름을 형성하고 선재코일의 중공부로 삽입하는 좌우측 폴딩부를 구비한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “코일 포장장치 및 코일 포장방법 (등록번호 제10-1215166호, 이하 특허문헌3이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌3에 따른 발명의 경우, 코일의 외주면을 포장하는 공정을 자동화하도록 한 로봇을 이용한 코일 포장장치가 개시된다. 코일 포장장치는 코일을 지지하는 코일지지부; 코일지지부 측으로 포장재를 공급하는 포장재공급부;및 포장재공급부에 의해 공급되는 포장재의 선단부를 클램핑하고 포장재를 코일의 외주부에서 선회시켜 포장재가 코일의 외주면에 감기도록 하며, 코일의 외주면에 감긴 포장재에 테이프를 접착하여 포장재가 코일의 외주면에 고정되도록 하는 포장로봇;을 포함한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “코일의 보호판 포장장치 (등록번호 제10-0829689호, 이하 특허문헌4이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌4에 따른 발명의 경우, 외부로부터 공급되는 보호판이 롤러와 롤러 사이에 협지되어 인출되도록 한 쌍의 텐션 롤러가 롤러베이스에 설치되고 텐션롤러구동수단으로부터 일측 텐션 롤러에 인가되는 동력에 의해 서로 다른 회전방향을 갖도록 회전되는 백텐션장치; 백텐션장치로부터 인출되는 보호판이 안내되도록 경사지게 설치되는 가이드장치; 가이드장치를 통해 이동되는 보호판의 상면상에 테이프를 부착시켜 보호판이 코일의 외권부에 권취된 상태에서 보호판의 내면과 코일의 외면이 서로 부착되도록 하는 테이프부착장치; 테이프부착장치에 의해 일정 간격으로 테이프가 부착되어 이동되는 가이드장치의 말단부에 와인딩롤러구동수단에 의해 회동되게 설치된 와인딩롤러와, 이 와인딩롤러와 이격 설치되어 그 사이 공간에 코일이 올려지도록 아이들 와인딩롤러가 구성된 시트와인딩장치부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
등록번호 제10-1124726호 등록번호 제10-1241399호 등록번호 제10-1215166호 등록번호 제10-0829689호
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.
첫째, 철강 코일 제품을 자동으로 포장하는 시스템을 제공하고자 한다.
둘째, 코일을 포장하는 과정에서 코일의 크기와 위치에 따라 코일에 접근하는 속도와 위치를 콘트롤 하고자 한다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템은 코일 포장을 위해서 상기 코일의 측면부를 향해 전후 이동을 하는 몸체를 형성하는 바디 프레임 유닛(body frame unit); 상기 바디 프레임 유닛에 제공되어, 상기 바디 프레임 유닛이 전후 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 드라이빙 유닛(driving unit); 및 상기 바디 프레임 유닛에 제공되어, 에어의 유입 또는 배출을 통해 상기 바디 프레임 유닛이 상기 코일의 측면부에 접근하는 속도를 조절하는 모듈레이팅 유닛(modulating unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 바디 프레임 유닛은, 상기 바디 프레임 유닛의 하부에 제공되어, 바닥에 고정되며 상기 바디 프레임 유닛의 하중을 지지하는 픽싱 프레임(fixing frame)부; 상기 픽싱 프레임부의 상부에 제공되어, 상기 코일의 측면부를 향해 접근하는 엑세싱 프레임(accessing frame)부; 및 상기 픽싱 프레임부의 상면에 제공되며 상기 엑세싱 프레임부와 상호 연동되어, 상기 엑세싱 프레임부의 전후 이동이 가능하도록 경로를 제공하는 한 쌍의 레일부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 엑세싱 프레임부는, 상기 엑세싱 프레임부의 하부에 제공되어 상기 드라이빙 유닛과 연결되는 제1커넥팅부; 및 상기 엑세싱 프레임부의 하부에 제공되어 상기 모듈레이팅 유닛과 연결되는 제2커넥팅부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 드라이빙 유닛은, 상기 픽싱 프레임부의 상면에 제공되어, 상기 엑세싱 프레임부가 전후 이동하도록 동력을 생성하는 모터(motor)부; 및 일측은 상기 모터부에 체결되고 타측은 상기 제1커넥팅부에 연결되어, 상기 모터부로부터 생성된 동력을 상기 엑세싱 프레임부로 전달하는 트랜스퍼링(transferring)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 모듈레이팅 유닛은, 상기 드라이빙 유닛의 일측에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출이 이루어지도록 몸체를 형성하는 에어 바디(air body)부; 상기 에어 바디부의 내부에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출에 따라서 상기 에어 바디부 내부에서 왕복 운동하는 피스톤(piston)부; 및 일측은 상기 제2커넥팅부에 체결되며 타측은 상기 피스톤부에 연결되어, 상기 피스톤부의 왕복 운동에 따라 발생하는 동력을 상기 제2커넥팅부에 전달하여 상기 엑세싱 프레임부의 속도와 위치를 조절하는 레귤레이팅 홀더(regulating holder)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 모듈레이팅 유닛은, 상기 에어 바디부의 일측에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출되도록 하는 스위칭하는 제1밸브부; 및 상기 에어 바디부의 타측에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출되도록 하는 스위칭하는 제2밸브부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 모듈레이팅 유닛은, 상기 제1밸브부 또는 상기 제2밸브부가 스위칭 되면, 상기 에어의 유입 또는 배출에 의해 상기 에어 바디부 내부의 에어 밸런스가 조절되어 상기 피스톤부의 위치를 미리 설정된 포지션으로 선택적으로 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 모듈레이팅 유닛은, 상기 제1밸브부 또는 상기 제2밸브부는 소정의 인터벌로 교차적으로 스위칭하여 상기 피스톤부의 위치를 상기 미리 설정된 포지션으로 포지셔닝 하도록, 상기 피스톤부의 위치의 전후 밸런스를 미세 튜닝하여, 상기 레귤레이팅 홀더부에 홀딩된 상기 엑세싱 프레임부의 위치를 미세 튜닝하는 것을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템은 상기 엑세싱 프레임부에 제공되어, 상기 엑세싱 프레임부로부터 상기 코일의 측면부의 위치를 자동으로 센싱하는 센싱 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 상기 센싱 유닛은, 상기 센싱 유닛으로부터 센싱된 상기 코일의 측면부의 위치로부터 상기 엑세싱 프레임부와 상기 코일의 측면부 사이의 거리를 산출하는 디스턴스 일드부; 및 상기 디스턴스 일드부로부터 산출된 상기 엑세싱 프레임부와 상기 코일의 측면부와의 거리가 미리 설정된 거리가 되면, 상기 제1밸브부 또는 상기 제2밸브부의 스위칭을 선택적으로 콘트롤 하는 스위칭 콘트롤부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 철강 코일 제품의 크기와 위치에 따른 맞춤형 자동 포장 시스템을 제공할 수 있게 된다.
둘째, 코일의 측면부에 접근하는 과정에서 제1밸브부와 제2밸브부를 교차적으로 스위칭하여, 엑세싱 프레임부의 접근 속도와 위치를 미세튜닝할 수 있게 된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 바디 프레임 유닛의 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 드라이빙 유닛과 모듈레이팅 유닛이 구비된 픽싱 프레임부의 사시도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 모듈레이팅 유닛의 사시도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 제1밸브부와 제2밸브부의 스위칭에 대한 개념도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 바디 프레임 유닛의 블록도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 드라이빙 유닛의 블록도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 모듈레이팅 유닛의 블록도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 센싱 유닛의 블록도이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 센싱 유닛의 개념도이다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 사시도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 바디 프레임 유닛의 사시도이다. 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 드라이빙 유닛과 모듈레이팅 유닛이 구비된 픽싱 프레임부의 사시도이다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 모듈레이팅 유닛의 사시도이다. 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 제1밸브부와 제2밸브부의 스위칭에 대한 개념도이다. 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 바디 프레임 유닛의 블록도이다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 드라이빙 유닛의 블록도이다. 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 모듈레이팅 유닛의 블록도이다. 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 센싱 유닛의 블록도이다. 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 센싱 유닛의 개념도이다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 경우, 철강 코일(coil)을 포장하기 위해 코일에 접근하는 과정에서, 에어(air)의 선택적이고 교차적으로 스위칭(switching)시켜 코일의 측면부를 향해 이동하는 속도와 위치를 자동으로 콘트롤하기 위한 시스템에 관한 것이다.
철강 코일을 포장하기 위해서 코일의 전면부를 포장지로 감싼 후, 코일의 양 측면부에 남아 있는 포장지를 코일의 내경부로 폴딩시키게 되는데, 이때, 남아 있는 포장지를 붙잡아 폴딩시키기 위해 코일의 측면부로 접근하는 속도와 위치를 세팅하여 자동으로 콘트롤하는 기술이 필요하다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 경우, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 바디 프레임 유닛(body frame unit, 100), 드라이빙 유닛(driving unit, 200), 모듈레이팅 유닛(modulating unit, 300) 및 센싱 유닛(sensing unit, 400)을 포함하게 된다.
먼저, 바디 프레임 유닛(100)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 코일 포장을 위해서 코일의 측면부를 향해 전후 이동을 하는 몸체를 형성하는 구성이다.
바디 프레임 유닛(100)은 위에서 상술한 바와 같이, 코일의 측면부에 배치되어, 코일의 측면부에 남아 있는 포장지를 붙잡아 폴딩하기 위해 전후 이동하며 접근할 수 있도록 몸체를 형성하는 것이다.
바디 프레임 유닛(100)은 도2에 도시된 바와 같이, 하부에는 바닥에 고정되는 프레임이 존재하며, 고정되는 프레임 위로 전후 이동이 가능한 또 다른 프레임이 존재하여 코일의 측면부로 접근할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 바디 프레임 유닛(100)의 경우, 도6에 도시된 바와 같이, 픽싱 프레임(fixing frame)부(110), 엑세싱 프레임(accessing frame)부(120) 및 레일(rail)부(130)을 포함하게 된다.
먼저, 픽싱 프레임부(110)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 바디 프레임 유닛(100)의 하부에 제공되어, 바닥에 고정되며 바디 프레임 유닛(100)의 하중을 지지하는 구성이다.
엑세싱 프레임부(120)의 경우, 픽싱 프레임부(110)의 상부에 제공되어, 코일의 측면부를 향해 접근하는 구성이다.
엑세싱 프레임부(120)는, 픽싱 프레임부(110) 상부에 안착되어, 픽싱 프레임의 위에서 일측 또는 타측을 향해 전후 이동을 하며 코일의 측면부에 접근할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 엑세싱 프레임부(120)의 경우, 제1커넥팅부(121), 제2커넥팅부(122) 및 엑세싱 헤드(accessing head)부(123)를 포함하는 구성이다.
제1커넥팅부(121)의 경우, 엑세싱 프레임부(120)의 하부에 제공되어, 드라이빙 유닛(200)과 연결되는 구성이다.
제1커넥팅부(121)는 엑세싱 프레임부(120) 하부의 타측에 제공되며, 드라이빙 유닛(200)과 체결되어 드라이빙 유닛(200)으로부터 동력을 제공받을 수 있게 된다.
제2커넥팅부(122)의 경우, 엑세싱 프레임부(120)의 하부에 제공되어 모듈레이팅 유닛(300)과 연결되는 구성이다.
제2커넥팅부(122)는, 엑세싱 프레임부(120) 하부의 일측에 제공되어, 모듈레이팅 유닛(300)과 체결되어, 모듈레이팅 유닛(300)에 의해 코일의 측면부로 전후 이동하는 속도와 위치가 결정될 수 있도록 한다.
엑세싱 헤드부(123)의 경우, 엑세싱 프레임부(120)의 상부에 높이 방향으로 형성되어, 코일의 측면부를 접근하는 구성이다.
엑세싱 헤드부(123)는 코일의 측면부에 직접적으로 접근하며, 코일의 측면부에 남아 있는 포장지를 붙잡아 폴딩시키고, 코일의 내경부에 테이핑 작업을 할 수 있는 구성이다.
예컨대, 엑세싱 헤드부(123)의 일측에는 코일의 측면부에 돌출된 포장지를 붙잡아 폴딩하는 폴딩암(folding arm)과 테이핑 작업을 위한 테이핑 헤드(taping head)가 구비되는 것이 바람직하다.
레일부(130)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 픽싱 프레임부(110)의 상면에 제공되며 엑세싱 프레임부(120)와 상호 연동되어, 엑세싱 프레임부(120)의 전후 이동이 가능하도록 경로를 제공하는 한 쌍의 구성이다.
한 쌍의 레일부(130)는 픽싱 프레임부(110)의 양단부에 구비되어, 한 쌍의 레일부(130)의 위로 엑세싱 프레임부(120)의 하부의 삽입되도록 한다. 한 쌍의 레일부(130) 위로 장착된 엑세싱 프레임부(120)는 슬라이딩 되어 전후 이동이 가능하도록 한다.
드라이빙 유닛(200)은 바디 프레임 유닛(100)에 제공되어 바디프레임 유닛이 전후 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 구성이다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 드라이빙 유닛(200)의 경우, 도7에 도시된 바와 같이, 모터(motor)부(210) 및 트랜스퍼링(transferring)부(220)를 포함하게 된다.
먼저, 모터부(210)의 경우, 픽싱 프레임부(110)의 상면에 제공되어, 엑세싱 프레임부(120)가 전후 이동하도록 동력을 생성하는 구성이다.
모터부(210)는 도3에 도시된 바와 같이, 픽싱 프레임부(110)의 중앙에 제공되어, 엑세싱 프레임부(120)가 한 쌍의 레일부(130) 위에서 전후 이동이 되도록 동력을 제공하는 것이다.
트랜스퍼링부(220)의 경우, 일측은 모터부(210)에 체결되고 타측은 제1커넥팅부(121)에 연결되어 모터부(210)로부터 생성된 동력을 엑세싱 프레임부(120)로 전달하는 구성이다.
트랜스퍼링부(220)는 엑세싱 프레임부(120) 하부에 구비된 제1커넥팅부(121)와 연결되어, 모터부(210)에서 생성된 동력을 제1커넥팅부(121)로 전달하여 엑세싱 프레임부(120)를 전후 이동되도록 밀어주는 역할을 하게 된다.
모듈레이팅 유닛(300)의 경우, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 바디 프레임 유닛(100)에 제공되어, 에어의 유입 또는 배출을 통해 바디 프레임 유닛(100)이 코일의 측면부에 접근하는 속도를 조절하는 구성이다.
모듈레이팅 유닛(300)은 드라이빙 유닛(200)과 마찬가지로, 바디 프레임 유닛(100)이 코일의 측면부로 전후 이동하는 것을 돕게 된다. 모터부(210)가 바디 프레임 유닛(100)의 이동을 위한 동력을 제공한다면, 모터부(210)의 동력에 따라서 모듈레이팅 유닛(300)은 바디 프레임 유닛(100)이 이동하는데 있어서 속도, 위치, 방향 등을 디테일하게 조절될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 모듈레이팅 유닛(300)의 경우, 도8에 도시된 바와 같이, 에어 바디(air body)부(310), 피스톤(piston)부(320), 레귤레이팅 홀더(regulating holder)부(330), 제1밸브부(340), 제2밸브부(350) 및 포지셔닝 튜닝(positioning tuning)부(360)을 포함하게 된다.
먼저, 에어 바디부(310)의 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 드라이빙 유닛(200)의 일측에 제공되어, 에어의 유입 또는 배출이 이루어지도록 몸체를 형성하는 구성이다.
에어 바디부(310)는 드라이빙 유닛(200)의 일측에 구비되어, 원통형의 형상을 하며 외부의 에어를 유입시키거나, 유입된 에어를 배출하는 몸체가 된다.
피스톤부(320)는, 에어 바디부(310)의 내부에 제공되어, 에어의 유입 또는 배출에 따라서 에어 바디부(310) 내부에서 왕복 운동하는 구성이다.
피스톤부(320)는 에어 바디부(310) 내부에 장착되며, 에어 바디부(310)의 일측과 타측으로 에어가 유입 또는 배출된 후, 피스톤부(320)의 일측과 타측에 존재하는 에어의 부피에 따라서 피스톤부(320)의 위치가 결정된다. 또한, 피스톤부(320)의 일측과 피스톤부(320)의 타측의 에어의 압력에 따라서 피스톤부(320)의 위치가 결정될 수 있게 된다.
레귤레이팅 홀더부(330)의 경우, 일측은 제1커넥팅부(121)에 체결되며, 타측은 피스톤부(320)에 연결되어, 피스톤부(320)의 왕복 운동에 따라 발생하는 동력을 제2커넥팅부(122)에 전달하여, 엑세싱 프레임부(120)의 속도와 위치를 조절하는 구성이다.
레귤레이팅 홀더부(330)는, 피스톤부(320)의 일측에 연결되어, 피스톤부(320)의 왕복 운동에 따라서, 제2커넥팅부(122)와 연동되어 모터부(210)로부터 동력을 받아 이동하는 엑세싱 프레임부(120)의 속도와 위치에 따라 디테일하게 조절할 수 있게 된다.
제1밸브부(340)는, 에어 바디부(310)의 일측에 제공되어, 에어의 유입 또는 배출이 되도록 스위칭하는 구성이다.
제2밸브부(350)는, 에어 바디부(310)의 타측에 제공되어, 에어의 유입 또는 배출되도록 스위칭하는 구성이다.
제1밸브부(340)와 제2밸브부(350)는 에어 바디부(310)의 일측과 타측에 구비되어, 외부의 에어가 유입되거나 배출되는 출입구로서의 역할을 한다.
제1밸브부(340)와 제2밸브부(350)는 동시에 개폐되거나 제1밸브부(340) 또는 제2밸브부(350) 중 하나가 선택적으로 개폐되어 에어 바디부(310) 내부의 에어의 양을 조절하게 된다.
또한, 제1밸브부(340) 또는 제2밸브부(350)가 스위칭 되면 에어의 유입 또는 배출에 의해, 에어 바디부(310) 내부의 에어 밸런스(air balance)가 조절되어, 피스톤부(320)의 위치를 미리 설정된 포지션으로 선택적으로 조절할 수 있게 된다. 여기서 말하는 에어 밸런스는 피스톤부(320)의 일측과 타측에 각각 존재하는 에어의 부피에 대한 균형을 뜻하며, 에어 밸런스가 조절되면, 왕복 운동을 하던 피스톤부(320)가 안정된 위치에 고정될 수 있게 된다.
또한, 피스톤부(320)가 미리 설정된 포지션에 위치하면, 엑세싱 프레임부(120)가 코일의 측면부에서 홀딩 및 폴딩작업이 가능한 위치에 배치되어, 포장 작업이 용이하게 진행될 수 있게 된다.
아울러, 제1밸브부(340) 또는 제2밸브부(350)는 소정의 인터벌로 교차적으로 스위칭하여 피스톤부(320)의 위치를 미리 설정된 포지션으로 포지셔닝 하도록, 피스톤부(320)의 위치의 전후 밸런스를 미세 튜닝하여, 레귤레이팅 홀더부(330)에 홀딩된 엑세싱 프레임부(120)의 위치를 미세 튜닝할 수 있게 된다.
예컨대, 도5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1밸브부(340)와 제2밸브부(350)는 소정의 인터벌로 교차적으로 스위칭되며, 소정의 인터벌은 스위칭되는 횟수가 증가할수록 스위칭 주기가 짧아지게 되어, 피스톤부(320)의 위치를 미리 설정된 포지션으로 포지셔닝할 수 있게 된다. 따라서, 제1밸브부(340)와 제2밸브부(350)의 소정의 인터벌, 스위칭 횟수, 주기에 따라 엑세싱 프레임부(120)의 미세튜닝이 가능하게 된다.
또한, 도5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1밸브부(340)와 제2밸브부(350)의 각각에 불규칙적인 인터벌과 스위칭을 발생시켜 피스톤부(320)의 왕복 운동에 의해 레귤레이팅 홀더부(330)에 홀딩된 엑세싱 프레임부(120)의 전후 이동 속도를 완만하게 감쇠시킬 수 있다. 이로 인해서, 엑세싱 프레임부(120)의 속도와 위치를 미세튜닝하여 코일의 측면부에 충돌하거나, 코일의 측면부에 지나치게 접근하는 것을 방지할 수 있게 된다.
포지셔닝 튜닝부(360)의 경우, 센싱 유닛(400)으로부터 센싱된 엑세싱 프레임부(120)와 코일의 측면부의 위치 및 거리 정보, 미리 설정된 거리의 정보를 제공받아, 실시간으로 피스톤부(320)의 미리 설정된 포지션의 정보를 재산출할 수 있게 된다.
센싱 유닛(400)의 경우, 엑세싱 프레임부(120)에 제공되어, 엑세싱 프레임부(120)로부터 코일의 측면부의 위치를 자동으로 센싱하는 구성이다.
센싱 유닛(400)은 엑세싱 프레임부(120)의 엑세싱 헤드부(123)에 구비되며, 엑세싱 헤드부(123)의 위치를 기준으로 코일의 측면부 위치를 센싱할 수 있게 된다.
또한, 센싱 유닛(400)은, 위치를 센싱하며 3차원 좌표로서 나타내는 것이 바람직하다. 예컨대, 엑세싱 헤드부(123)가 원점을
Figure 112020115726671-pat00001
으로 설정하면, 코일의 측면부의 좌표를
Figure 112020115726671-pat00002
으로 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템의 센싱 유닛(400)의 경우, 도9에 도시된 바와 같이, 디스턴스 일드(distance yield)부(410) 및 스위칭 콘트롤(switching control)부(420)을 포함하게 된다.
디스턴스 일드부(410)의 경우, 센싱 유닛(400)으로부터 센싱된 코일의 측면부의 위치로부터 엑세싱 프레임부(120)와 코일의 측면부 사이의 거리를 산출하는 구성이다.
예컨대, 디스턴스 일드부(410)는 위에서 상술한 바와 같이, 엑세싱 헤드부(123)를 원점으로 하여금, 엑세싱 헤드부(123)를 기준으로 엑세싱 프레임부(120)와 코일의 측면부 사이의 거리는
Figure 112020115726671-pat00003
으로 산출할 수 있게 된다.
아울러, 디스턴스 일드부(410)는 도10에 도시된 바와 같이, 엑세싱 헤드부(123)에서도 폴딩암, 테이핑 헤드 등으로부터의 세분화하여 각각의 거리를 산출할 수 있게 된다.
스위칭 콘트롤부(420)의 경우, 디스턴스 일드부(410)로부터 산출된 엑세싱 프레임부(120)와 코일의 측면부와의 거리가 미리 설정된 거리가 되면, 제1밸브부(340) 또는 제2밸브부(350)의 스위칭을 선택적으로 콘트롤하는 구성이다.
이때, 스위칭 콘트롤부(420)에서의 미리 설정된 거리는, 엑세싱 프레임부(120)가 코일의 측면부에서 홀딩 및 폴딩작업이 가능한 위치에 배치되어, 포장 작업이 용이하게 진행되도록 하는 안전 거리로 정의할 수 있게 된다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
100: 바디 프레임 유닛 110: 픽싱 프레임부
120: 엑세싱 프레임부 121: 제1커넥팅부
122: 제2커넥팅부 123: 엑세싱 헤드부
130: 레일부 200: 드라이빙 유닛
210: 모터부 220: 트랜스퍼링부
300: 모듈레이팅 유닛 310: 에어 바디부
320: 피스톤부 330: 레귤레이팅 홀더부
340: 제1밸브부 350: 제2밸브부
360: 포지셔닝 튜닝부 400: 센싱 유닛
410: 디스턴스 일드부 420: 스위칭 콘트롤부
C: 코일

Claims (10)

  1. 코일 포장을 위해서 상기 코일의 측면부를 향해 전후 이동을 하는 몸체를 형성하는 바디 프레임 유닛(body frame unit);
    상기 바디 프레임 유닛에 제공되어, 상기 바디 프레임 유닛이 전후 이동할 수 있도록 동력을 제공하는 드라이빙 유닛(driving unit); 및
    상기 바디 프레임 유닛에 제공되어, 에어의 유입 또는 배출을 통해 상기 바디 프레임 유닛이 상기 코일의 측면부에 접근하는 속도를 조절하는 모듈레이팅 유닛(modulating unit)을 포함하되,
    상기 바디 프레임 유닛은,
    상기 바디 프레임 유닛의 하부에 제공되어, 바닥에 고정되며 상기 바디 프레임 유닛의 하중을 지지하는 픽싱 프레임(fixing frame)부;
    상기 픽싱 프레임부의 상부에 제공되어, 상기 코일의 측면부를 향해 접근하는 엑세싱 프레임(accessing frame)부; 및
    상기 픽싱 프레임부의 상면에 제공되며 상기 엑세싱 프레임부와 상호 연동되어, 상기 엑세싱 프레임부의 전후 이동이 가능하도록 경로를 제공하는 한 쌍의 레일부를 포함하며,
    상기 엑세싱 프레임부는,
    상기 엑세싱 프레임부의 하부에 제공되어 상기 드라이빙 유닛과 연결되는 제1커넥팅부; 및
    상기 엑세싱 프레임부의 하부에 제공되어 상기 모듈레이팅 유닛과 연결되는 제2커넥팅부를 포함하며,
    상기 모듈레이팅 유닛은,
    상기 드라이빙 유닛의 일측에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출이 이루어지도록 몸체를 형성하는 에어 바디(air body)부;
    상기 에어 바디부의 내부에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출에 따라서 상기 에어 바디부 내부에서 왕복 운동하는 피스톤(piston)부;
    일측은 상기 제2커넥팅부에 체결되며 타측은 상기 피스톤부에 연결되어, 상기 피스톤부의 왕복 운동에 따라 발생하는 동력을 상기 제2커넥팅부에 전달하여 상기 엑세싱 프레임부의 속도와 위치를 조절하는 레귤레이팅 홀더(regulating holder)부;
    상기 에어 바디부의 일측에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출되도록 하는 스위칭하는 제1밸브부; 및
    상기 에어 바디부의 타측에 제공되어, 상기 에어의 유입 또는 배출되도록 하는 스위칭하는 제2밸브부를 포함하며,
    상기 제1밸브부 또는 상기 제2밸브부가 스위칭 되면, 상기 에어의 유입 또는 배출에 의해 상기 에어 바디부 내부의 에어 밸런스가 조절되어 상기 피스톤부의 위치를 미리 설정된 포지션으로 선택적으로 조절하며,
    상기 제1밸브부 또는 상기 제2밸브부는 소정의 인터벌로 교차적으로 스위칭하여 상기 피스톤부의 위치를 상기 미리 설정된 포지션으로 포지셔닝 하도록, 상기 피스톤부의 위치의 전후 밸런스를 미세 튜닝하여, 상기 레귤레이팅 홀더부에 홀딩된 상기 엑세싱 프레임부의 위치를 미세 튜닝하는 것을 특징으로 하는, 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 드라이빙 유닛은,
    상기 픽싱 프레임부의 상면에 제공되어, 상기 엑세싱 프레임부가 전후 이동하도록 동력을 생성하는 모터(motor)부; 및
    일측은 상기 모터부에 체결되고 타측은 상기 제1커넥팅부에 연결되어, 상기 모터부로부터 생성된 동력을 상기 엑세싱 프레임부로 전달하는 트랜스퍼링(transferring)부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 엑세싱 프레임부에 제공되어, 상기 엑세싱 프레임부로부터 상기 코일의 측면부의 위치를 자동으로 센싱하는 센싱 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 센싱 유닛은,
    상기 센싱 유닛으로부터 센싱된 상기 코일의 측면부의 위치로부터 상기 엑세싱 프레임부와 상기 코일의 측면부 사이의 거리를 산출하는 디스턴스 일드부; 및
    상기 디스턴스 일드부로부터 산출된 상기 엑세싱 프레임부와 상기 코일의 측면부와의 거리가 미리 설정된 거리가 되면, 상기 제1밸브부 또는 상기 제2밸브부의 스위칭을 선택적으로 콘트롤 하는 스위칭 콘트롤부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에어의 선택적 스위칭을 통한 코일 포장 콘트롤 시스템.
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