KR102506287B1

KR102506287B1 - 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템

Info

Publication number: KR102506287B1
Application number: KR1020210007783A
Authority: KR
Inventors: 여동훈
Original assignee: 주식회사 제이피에스; 여동훈
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2023-03-06
Also published as: KR20220105281A

Abstract

본 발명은 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템에 관한 것으로서, 코일의 측면부로부터 돌출된 패킹 페이퍼를 폴딩하여 상기 코일을 포장하기 위한 시스템에 있어서, 코일의 측면부를 향해 접근하도록 하는 지지 프레임을 형성하며, 복수 개의 프레임 레일을 구비하는 프레임 유닛; 코일의 측면부에 대향하게 배치되어, 패킹 페이퍼로부터의 거리를 센싱하고 코일의 센터의 위치 정보를 산출하는 센싱 유닛; 및 센싱 유닛이 산출한 상기 위치 정보에 기초하여 테이핑 헤드의 센터가 코일의 센터에 대향하도록 수직 이동 또는 수평 이동하는 시프팅 유닛을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템{Auto centering system for packing coil by using cross-positioned sensors}

본 발명은 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 철강 코일을 포장하는데 있어서 코일을 둘러 싸고 있는 패킹 페이퍼를 폴딩하여 코일을 포장하기 위해서, 코일과 패킹 페이퍼의 위치를 센싱하여 테이핑 헤드를 코일의 센터에 대향하도록 이동시키기 위한 코일 포장용 자동 조심 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.

이때, 코일의 외주면과 내주면을 감싸는 포장은 포장지로 코일의 외면부를 감싼 후, 코일의 양단부에 남아 있는 포장지를 코일의 내경부로 접어 주름을 형성하여 코일 전체를 완벽하게 밀봉할 수 있게 된다.

이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “코일 포장장치 (등록번호 제10-0981869호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌1에 따른 발명의 경우, 외주면에 외부방청지가 권취된 상태로 공급되는 코일을 방사접기에 의해 포장하는 코일 포장장치에 있어서, 코일 포장장치는, 코일의 중심측으로 이동하기 위한 구동축과, 구동축의 일측에 마련되어 코일에 권취된 외부방청지의 내측면을 지지하는 지지장치와, 구동측의 타측에 마련되어 지지장치에 의해 지지된 외부방청지의 외측면을 흡착하고, 흡착된 외부방청지의 방사접기를 실시하고, 방사접기가 실시된 외부방청지를 코일의 측면에 밀착시켜 접지하는 접기장치를 구비한다.

또 다른 특허문헌의 예로서 “코일의 보호판 포장장치 (등록번호 제10-0829689호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌2에 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.

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 포장로봇을 포함한다.

또 다른 특허문헌의 예로서 “코일 포장장치 (등록번호 제10-1241399호, 이하 특허문헌4이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌4에 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.

등록번호 제10-0981869호 등록번호 제10-0829689호 등록번호 제10-1215166호 등록번호 제10-1241399호

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 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 자동으로 포장하기 위해서 패킹 페이퍼로 둘러 싸인 코일의 위치를 센싱하고자 한다.

셋째, 코일의 위치에 따라서 코일의 센터와 테이핑 헤드의 센터가 일치되도록 테이핑 헤드의 이동을 콘트롤하고자 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 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템은 코일의 측면부로부터 돌출된 패킹 페이퍼(packing paper)를 폴딩하여 상기 코일을 포장하기 위한 시스템에 있어서, 상기 코일의 측면부를 향해 접근하도록 하는 지지 프레임을 형성하며, 복수 개의 프레임 레일(frame rail)을 구비하는 프레임 유닛(frame unit); 상기 코일의 측면부에 대향하게 배치되어, 상기 코일을 둘러 싸고 있는 상기 패킹 페이퍼로부터의 거리를 센싱하고 상기 코일의 센터의 위치 정보를 산출하는 센싱 유닛(sensing unit); 및 일측은 테이핑 헤드를 고정 부착하며 타측은 상기 프레임 유닛에 제공되어, 상기 센싱 유닛이 산출한 상기 위치 정보에 기초하여 상기 테이핑 헤드의 센터가 상기 코일의 센터에 대향하도록 수직 이동 또는 수평 이동하는 시프팅 유닛(shifting unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 센싱 유닛은, 상기 코일의 측면부에 대향하게 길이 방향으로 돌출되는 몸체를 형성하며, 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 이격하게 배치되는 복수 개의 센싱 로드(sensing rod)부; 및 상기 복수 개의 센싱 로드부의 각각에 제공되어, 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 이격 거리를 센싱하는 복수 개의 인터벌 센서(interval sensor)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 센싱 유닛은, 상기 복수 개의 센싱 로드부 중 적어도 하나 이상에 선택적으로 제공되어, 상기 패킹 페이퍼의 단부로부터 소정의 거리만큼 접근하였는지 센싱하는 어프로칭 센서(approaching sensor)부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 복수 개의 센싱 로드부는, 상기 테이핑 헤드를 중심으로 상호 대칭하도록 배치되는 한 쌍의 제1 로드부; 및 상기 테이핑 헤드를 중심으로 상호 대칭하며, 상기 제1로드부와 소정의 각도를 구비하여 배치되는 한 쌍의 제2로드부를 포함하되, 상기 복수 개의 인터벌 센서부 각각은, 상기 한 쌍의 제1로드부와 상기 한 쌍의 제2로드부의 전단부에 배치되어, 상기 한 쌍의 제1로드부에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부 각각은 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 각각의 이격 거리가 동일하는지 여부를 센싱하며, 상기 한 쌍의 제2로드부에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부 각각은 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 각각의 이격 거리가 동일하는지 여부를 센싱하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 복수 개의 센싱 로드부는, 외면에 상향 오목한 복수 개의 홀딩 공간을 구비하여, 상기 상향 오목한 복수 개의 홀딩 공간 중 적어도 하나 이상의 홀딩 공간에 상기 인터벌 센서부 또는 상기 어프로칭 센서부가 고정 결합되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 시프팅 유닛은, 상기 프레임 유닛의 일측에 제공되어, 전면에는 복수 개의 호리즌탈 레일(horizontal rail)을 구비하고, 후면에는 복수 개의 프레임 슬라이더(frame slider)를 구비하여 상기 프레임 유닛의 위치로부터 수직 상하 이동하는 제1보디부; 및 상기 제1보디부의 일측에 이격하게 배치되어, 상기 제1보디부가 수직 이동함에 따라 상하 연동되며, 복수 개의 호리즌탈 슬라이더(horizontal slider)를 구비하여 상기 제1보디부로부터 좌우 수평 이동하는 제2보디부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 제1보디부는, 상기 복수 개의 프레임 슬라이더는 상기 프레임 유닛의 상기 복수 개의 프레임 레일에 체결되어 수직 상하 이동하며, 상기 한 쌍의 제1로드부에 배치된 상기 한 쌍의 인터벌 센서부로부터 센싱되는 상기 각각의 이격 거리가 동일하도록 상기 테이핑 헤드의 상하 높이를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 제2보디부는, 상기 복수 개의 호리즌탈 슬라이더는 상기 제1보디부의 상기 복수 개의 호리즌탈 레일에 체결되어 좌우 수평 이동하며, 상기 복수 개의 호리즌탈 레일에 상기 복수 개의 호리즌탈 슬라이드가 체결되어 좌우 수평 이동하며, 상기 한 쌍의 제2로드부에 배치된 상기 한 쌍의 인터벌 센서부로부터 센싱되는 상기 각각의 이격 거리가 동일하도록 상기 테이핑 헤드의 좌우 위치를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 시프팅 유닛은, 상기 제1보디부와 상기 제2보디부의 하부에 연결되어, 상기 제2보디부의 좌우 수평 이동을 콘트롤하는 액추에이팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 상기 액추에이팅부는, 상기 제1보디부와 상기 제2보디부의 하단에 제공되어, 내부에 액추에이팅 레일(actuating rail)을 구비하는 몸체를 형성하는 액추에이팅 바디(actuating body)부; 상기 액추에이팅 바디부의 상기 액추에이팅 레일에 체결되어, 수평 왕복 운동하는 액추에이팅 무빙(actuating moving)부; 일측은 상기 제2보디부의 하단에 고정 부착되며, 타측은 상기 액추에이팅 무빙부에 고정 결합되어, 상기 액추에이팅 무빙부의 수평 왕복 운동을 상기 제2보디부에 전달하는 무빙 브라켓(moving bracket)부; 일측은 상기 액추에이팅 바디부의 후면에 고정되며, 타측은 상기 제1보디부의 하단에 고정 부착되는 픽싱 브라켓(fixing bracket)부; 및 상기 액추에이팅 무빙부에 제공되어, 상기 액추에이팅 무빙부가 수평 왕복 운동하는 동력을 생성하는 액추에이팅 모터(motor)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 철강 코일 제품의 크기와 위치에 따른 맞춤형 자동 포장 시스템을 제공할 수 있게 된다.

둘째, 코일을 둘러싸고 있는 패킹 페이퍼의 외주면으로부터의 이격 거리를 센싱하여 코일의 위치 정보를 산출할 수 있게 된다.

셋째, 시프팅 유닛의 이동을 콘트롤하여, 코일의 센터와 테이핑 헤드의 센터가 일치할 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 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 우측면도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 센싱 유닛의 사시도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 패킹 페이퍼와 이격하게 배치된 센싱 유닛의 사시도 및 우측면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 패킹 페이퍼와 이격하게 배치된 센싱 유닛의 정면도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 센싱 유닛의 정면도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 시프팅 유닛의 사시도 및 우측면도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 제1보디부의 정면도 및 배면도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 액추에이팅부의 사시도이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 액추에이팅부의 평면도 및 밑면도이다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 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.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 의 경우, 도1에 도시된 바와 같이, 철강 코일(coil, 1)을 포장하는데 있어서 코일(1)을 둘러 싸고 있는 패킹 페이퍼(packing paper, 2)를 폴딩하여 포장하기 위해서, 코일(1)과 패킹 페이퍼(2)의 위치를 센싱하여 테이핑 헤드(taping head, 3)가 코일(1)의 센터에 대향하도록 수평 또는 수직 이동시키기 위한 자동 조심 시스템에 관한 것이다.

철강 코일(1)을 포장하기 위해서 코일(1)을 패킹 페이퍼(2)로 감싼 후, 코일(1)의 양 측면부에 남아 있는 패킹 페이퍼(2)를 코일(1)의 내경부로 폴딩시킨 후 테이핑하게 된다. 이때, 폴딩암(folding arm, 4)과 테이핑 헤드(3)의 위치를 코일(1)의 센터에 센터링될 수 있도록 시프팅하는 기술이 필요하다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 의 경우, 프레임 유닛(frame unit, 100), 센싱 유닛(sensing unit, 200), 및 시프팅 유닛(shifting unit, 300)을 포함하게 된다.

프레임 유닛(100)은 코일(1)의 측면부에 대향하게 배치되며, 프레임 유닛(100)의 일측에는 코일(1)의 내경부에 테이핑 작업을 위한 테이핑 헤드(3)가 구비되고, 테이핑 헤드(3)의 외주면에는 패킹 페이퍼(2)를 붙잡아 폴딩되도록 하는 폴딩암(4)이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 센싱 유닛(200)은 폴딩암(4)에 제공되어 코일(1)과 패킹 페이퍼(2)의 위치를 센싱할 수 있으며, 시프팅 유닛(300)의 일측은 테이핑 헤드(3)를 부착하며, 타측은 프레임 유닛(100)에 제공되어 테이핑 헤드(3)의 위치를 이동시킬 수 있게 된다.

먼저, 프레임 유닛(100)의 경우, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 코일(1)의 측면부를 향해 접근하도록 하는 지지 프레임을 형성하여 복수 개의 프레임 레일(frame rail, 130)을 구비하는 구성이다.

프레임 유닛(100)은 코일(1)의 측면부에 배치되어, 패킹 페이퍼(2)를 폴딩하고 테이핑하기 위해서 코일(1)의 측면부에 접근할 수 있도록 전후 이동하는 지지 프레임을 형성하게 된다.

또한, 프레임 유닛(100)의 하부에는 바닥에 고정 부착되는 프레임이 존재하며, 고정 부착되는 프레임 위로 전후 이동이 가능한 또 다른 프레임이 존재하여 코일(1)의 측면부로 접근할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 의 프레임 유닛(100)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 픽싱 프레임(fixing frame)부(110), 엑세싱 프레임(accessing frame)부(120), 프레임 레일(130) 및 프레임 모터(frame motor)부(140)를 포함하게 된다.

픽싱 프레임부(110)는 프레임 유닛(100)의 하부에 배치되어, 바닥에 고정되어 프레임 유닛(100)의 하중을 지지하게 된다.

엑세싱 프레임부(120)는, 픽싱 프레임부(110)의 상부에 배치되어, 전후 이동하며 코일(1)의 측면부에 접근할 수 있도록 높이 방향으로 형성되는 프레임이다.

프레임 레일(130)은 엑세싱 프레임부(120)에 배치되어, 높이 방향으로 수직하게 형성된 레일이다. 프레임 레일(130)은 시프팅 유닛(300)의 프레임 슬라이더(311)가 체결되도록 하여, 테이핑 헤드(3)가 수직 상하 이동하도록 경로를 제공하게 된다.

프레임 모터부(140)는 엑세싱 프레임부(120)의 상부에 배치되며 시프팅 유닛(300)에 연결되어 테이핑 헤드(3)가 수직 상하 이동되도록 동력을 제공하게 된다.

센싱 유닛(200)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 코일(1)의 측면부에 대향하게 배치되어, 코일(1)을 둘러 싸고 있는 패킹 페이퍼(2)로부터의 거리를 센싱하고 코일(1)의 센터의 위치 정보를 산출하는 구성이다.

센싱 유닛(200)은 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 테이핑 헤드(3)에 외주면으로 구비된 복수 개의 폴딩암(4)에 선택적으로 배치되어 코일(1)의 위치 정보를 산출하게 된다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 의 센싱 유닛(200)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 센싱 로드(sensing rod)부(210), 인터벌 센서(interval sensor)부(220), 및 어프로칭 센서(approaching sensor)부(230)를 포함하게 된다.

먼저, 센싱 로드부(210)의 경우, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 코일(1)의 측면부에 대향하게 길이 방향으로 돌출되는 몸체를 형성하며, 패킹 페이퍼(2)의 외주면으로부터 이격하게 배치되는 복수 개의 구성이다.

센싱 로드부(210)는 패킹 페이퍼(2)를 폴딩하기 위한 폴딩암(4) 고정 부착되며, 복수 개의 센싱 로드부(210)는 복수 개의 폴딩암(4) 중 적어도 하나 이상에 선택적으로 구비된다.

또한, 센싱 로드부(210)는 도4및 도5에 도시된 바와 같이, 패킹 페이퍼(2)의 외주면과 이격 거리를 두고 위에 존재한다.

아울러, 복수 개의 센싱 로드부(210)는 제1로드부(210b, 210d) 및 제2로드부(210a, 210c)를 포함하게 된다.

제1로드부(210b, 210d)는 테이핑 헤드(3)를 중심으로 상호 대칭하도록 배치되는 한 쌍의 구성이다.

제2로드부(210a, 210c)는 테이핑 헤드(3)부를 중심으로 상호 대칭하며, 제1로드부(210b, 210d)와 소정의 각도를 구비하여 배치되는 한 쌍의 구성이다.

예컨대, 도5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1로드부(210b, 210d)가 코일(1)을 중심으로 상측과 하측에 이격 거리를 두고 배치되면, 한 쌍의 제2로드부(210a, 210c)는 한 쌍의 제1로드부(210b, 210d)와 소정의 각도(

)를 구비하며 좌측과 우측에 이격 거리는 두고 배치되는 것이 바람직하다.

인터벌 센서부(220)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 센싱 로드부(210)의 각각에 제공되어, 패킹 페이퍼(2)의 외주면으로부터 이격 거리를 센싱하는 복수 개의 구성이다.

복수 개의 인터벌 센서부(220)는 복수 개의 로드부의 각각에 배치되어, 인터벌 센서부(220)는 패킹 페이퍼(2)의 외주면으로부터의 이격 거리를 센싱하게 된다.

또한, 복수 개의 인터벌 센서부(220)의 경우, 도4 및 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1로드부(210b, 210d)와 한 쌍의 제2로드부(210a, 210c)의 전단부에 각각 한 쌍의 인터벌 센서부(220)로서 배치될 수 있다.

도5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1로드부(210b, 210d)에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부(220b, 220d) 각각은 패킹 페이퍼(2)의 외주면으로부터 각각의 이격 거리(D2, D4)가 동일하는지 여부를 센싱하게 된다. 예컨대, 한 쌍의 인터벌 센서부(220b, 220d)에서 센싱된 각각의 이격 거리(D2, D4)가 동일할 경우(D2=D4), 테이핑 헤드(3)의 센터는 코일(1)의 센터와 높이가 일치하게 된다.

또한, 도5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제2로드부(210a, 210c)에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부(220a,220c) 각각은 패킹 페이퍼(2)의 외주면으로부터 각각의 이격 거리(D1, D3)가 동일하는지 여부를 센싱하게 된다. 예컨대, 한 쌍의 인터벌 센서부(220a,220c)에서 센싱된 각각의 이격 거리(D1, D3)가 같으면, 테이핑 헤드(3)의 센터는 코일(1)의 센터와 좌우 위치가 일치하게 된다.

어프로칭 센서부(230)의 경우, 도3의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 센싱 로드부(210) 중 적어도 하나 이상에 선택적으로 제공되어 패킹 페이퍼(2)의 단부로부터 소정의 거리(x)만큼 접근하였는지 센싱하는 구성이다.

예컨대, 도4의(b)에 도시된 바와 같이, 어프로칭 센서부(230)는 복수 개의 센싱 로드부(210) 중 상측에 배치된 센싱 로드부(210b)에 구비되어, 패킹 페이퍼(2)의 단부로부터 센싱 로드부(210b)까지의 접근 정도를 센싱하게 된다.

또한, 어프로칭 센서부(230)에서 센싱되는 소정의 거리(x)에 따라서 프레임 유닛(100)의 엑세싱 프레임부(120)의 전후 이동 위치가 결정될 수 있다.

또한, 도6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 센싱 로드부(210)는 외면에 상향 오목한 복수 개의 홀딩 공간(213)을 구비하여, 상향 오목한 복수 개의 홀딩 공간(213) 중 적어도 하나 이상의 홀딩 공간에 인터벌 센서부(220) 또는 어프로칭 센서부(230)가 고정 결합되도록 한다.

시프팅 유닛(300)의 경우, 도2 및 도7에 도시된 바와 같이, 일측은 테이핑 헤드(3)를 고정 부착하며, 타측은 프레임 유닛(100)에 제공되어, 센싱 유닛(200)이 산출한 위치 정보에 기초하여 테이핑 헤드(3)의 센서가 코일(1)의 센터에 대향하도록 수직 이동 또는 수평 이동하는 구성이다.

즉, 시프팅 유닛(300)의 수직 상하 이동 또는 수평 이동에 따라서, 시프팅 유닛(300)에 고정 부착된 테이핑 헤드(3)의 위치가 조절될 수 있다.

시프팅 유닛(300)은 센싱 유닛(200)으로부터 센싱된 각각의 이격 거리 정보를 전달받으며, 각각의 이격 거리가 일치되도록 수직 이동 또는 수평 이동하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 의 시프팅 유닛(300)의 경우, 도7에 도시된 바와 같이, 제1보디부(310), 제2보디부(320) 및 액추에이팅(actuating)부(330)를 포함하게 된다.

제1보디부(310)의 경우, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 프레임 유닛(100)의 일측에 제공되고, 전면에는 복수 개의 호리즌탈 레일(horizontal rail, 312)을 구비하고, 후면에는 복수 개의 프레임 슬라이더(frame slider, 311)를 구비하여 프레임 유닛(100)의 위치로부터 수직 상하 이동하는 구성이다.

제1보디부(310)의 전면에 구비된 복수 개의 호리즌탈 레일(312)은 도8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1보디부(310)의 좌측과 우측으로 이동할 수 있도록 수평 방향으로 형성된 레일이다.

또한, 제1보디부(310)의 후면에 구비된 복수 개의 프레임 슬라이더(311)는 도8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1보디부(310)의 상측과 하측으로 이동할 수 있도록 수직한 방향으로 형성된 슬라이더이다. 제1보디부(310)의 복수 개의 프레임 슬라이더(311)는 프레임 유닛(100)의 복수 개의 프레임 레일(130)에 체결되어 수직 상하 이동한다.

아울러, 제1보디부(310)는 도5에 도시된 한 쌍의 제1로드부(210b, 210d)에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부(220b, 220d)로부터 센싱되는 각각의 상하 이격 거리가 동일하도록 수직 상하 이동하여, 테이핑 헤드(3)의 상하 높이를 조절할 수 있게 된다.

제2보디부(320)의 경우, 제1보디부(310)의 일측에 이격하게 배치되어, 제1보디부(310)가 수직 이동함에 따라 상하 연동되며, 복수 개의 호리즌탈 슬라이더(horizontal slider, 321)를 구비하여 제1보디부(310)로부터 좌우 수평 이동하는 구성이다.

제2보디부(320)의 복수 개의 호리즌탈 슬라이더(321)는 제1보디부(310)를 기준으로 좌측과 우측으로 이동할 수 있도록 수평 방향으로 형성된 슬라이더이다. 제2보디부(320)의 복수 개의 호리즌탈 슬라이더(321)는 제1보디부(310)의 복수 개의 호리즌탈 레일(312)에 체결되어 좌우 수평 이동한다.

또한, 제2보디부(320)는 도5에 도시된 한 쌍의 제2로드부(220a, 220c)에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부(220a, 220c)로부터 센싱되는 각각의 이격 거리가 동일하도록 좌우 수평 이동하여, 테이핑 헤드(3)의 좌우 위치를 조절할 수 있게 된다.

액추에이팅부(330)는 제1보디부(310)와 제2보디부(320)의 하부에 연결되어, 제2보디부(320)의 좌우 수평 이동을 콘트롤하는 구성이다.

본 발명에 따른 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템의 의 액추에이팅부(330)의 경우, 도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 액추에이팅 바디(actuating body)부(331), 액추에이팅 무빙(actuating moving)부(332), 무빙 브라켓(moving bracket)부(333), 픽싱 브라켓(fixing bracket)부(334), 및 액추에이팅 모터(actuating motor)부(335)를 포함하게 된다.

먼저, 액추에이팅 바디부의 경우, 도10에 도시된 바와 같이, 제1보디부(310)와 제2보디부(320)의 하단에 제공되어, 내부에 액추에이팅 레일(actuating rail, 331a)을 구비하는 몸체를 형성하는 구성이다.

액추에이팅 무빙부(332)의 경우, 액추에이팅 레일(331a)에 체결되어 수평 왕복 운동하는 구성이다.

액추에이팅 무빙부(332)는 액추에이팅 바디부(331)의 내부에 형성된 소정의 공간에 삽입되어 액추에이팅 레일(331a)과 체결되어 수평 왕복 운동을 하게 된다.

무빙 브라켓부(333)의 경우, 일측은 제2보디부(320)의 하단에 고정 부착되며, 타측은 액추에이팅 무빙부(332)에 고정 결합되어, 액추에이팅 무빙부(332)의 수평 왕복 운동을 제2보디부(320)에 전달하는 구성이다.

또한, 무빙 브라켓부(333)는 무빙 핀부(333-1)에 의해 액추에이팅 무빙부(332)와 고정 결합된다.

픽싱 브라켓부(334)의 경우, 일측은 액추에이팅 바디부의 후면에 고정되며, 타측은 제1보디부(310)의 하단에 고정 부착되는 구성이다.

액추에이팅 모터부(335)의 경우, 액추에이팅 무빙부(332)에 제공되어, 액추에이팅 무빙부(332)가 수평 왕복 운동하는 동력을 생성하는 구성이다.

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.

1: 코일 2: 패킹 페이퍼
3: 테이핑 헤드 4: 폴딩암
100: 프레임 유닛 110: 픽싱 프레임부
120: 엑세싱 프레임부 130: 프레임 레일
140: 프레임 모터부 200: 센싱 유닛
210: 센싱 로드부 210b, d: 제1로드부
210a, c: 제2로드부 213: 복수 개의 홀딩 공간
220: 인터벌 센서부 230: 어프로칭 센서부
300: 시프팅 유닛 310: 제1보디부
311: 프레임 슬라이더 312: 호리즌탈 레일
320: 제2보디부 321: 호리즌탈 슬라이더
330: 액추에이팅부 331: 액추에이팅 바디부
331a: 액추에이팅 레일 332: 액추에이팅 무빙부
333: 무빙 브라켓부 333-1: 무빙 핀부
334: 픽싱 브라켓부 335: 액추에이팅 모터부

Claims

코일의 측면부로부터 돌출된 패킹 페이퍼(packing paper)를 폴딩하여 상기 코일을 포장하기 위한 시스템에 있어서,
상기 코일의 측면부를 향해 접근하도록 하는 지지 프레임을 형성하며, 복수 개의 프레임 레일(frame rail)을 구비하는 프레임 유닛(frame unit);
상기 코일의 측면부에 대향하게 배치되어, 상기 코일을 둘러 싸고 있는 상기 패킹 페이퍼로부터의 거리를 센싱하고 상기 코일의 센터의 위치 정보를 산출하는 센싱 유닛(sensing unit); 및
일측은 테이핑 헤드를 고정 부착하며 타측은 상기 프레임 유닛에 제공되어, 상기 센싱 유닛이 산출한 상기 위치 정보에 기초하여 상기 테이핑 헤드의 센터가 상기 코일의 센터에 대향하도록 수직 이동 또는 수평 이동하는 시프팅 유닛(shifting unit)을 포함하되,
상기 센싱 유닛은,
상기 코일의 측면부에 대향하게 길이 방향으로 돌출되는 몸체를 형성하며, 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 이격하게 배치되는 복수 개의 센싱 로드(sensing rod)부;
상기 복수 개의 센싱 로드부의 각각에 제공되어, 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 이격 거리를 센싱하는 복수 개의 인터벌 센서(interval sensor)부; 및
상기 복수 개의 센싱 로드부 중 적어도 하나 이상에 선택적으로 제공되어, 상기 패킹 페이퍼의 단부로부터 소정의 거리만큼 접근하였는지 센싱하는 어프로칭 센서(approaching sensor)부를 포함하며,
상기 복수 개의 센싱 로드부는,
상기 테이핑 헤드를 중심으로 상호 대칭하도록 배치되는 한 쌍의 제1 로드부; 및
상기 테이핑 헤드를 중심으로 상호 대칭하며, 상기 제1로드부와 소정의 각도를 구비하여 배치되는 한 쌍의 제2로드부를 포함하되,
상기 복수 개의 인터벌 센서부 각각은,
상기 한 쌍의 제1로드부와 상기 한 쌍의 제2로드부의 전단부에 배치되어,
상기 한 쌍의 제1로드부에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부 각각은 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 각각의 이격 거리가 동일하는지 여부를 센싱하며,
상기 한 쌍의 제2로드부에 배치된 한 쌍의 인터벌 센서부 각각은 상기 패킹 페이퍼의 외주면으로부터 각각의 이격 거리가 동일하는지 여부를 센싱하며,
상기 복수 개의 센싱 로드부는 외면에 상향 오목한 복수 개의 홀딩 공간을 구비하여, 상기 상향 오목한 복수 개의 홀딩 공간 중 적어도 하나 이상의 홀딩 공간에 상기 인터벌 센서부 또는 상기 어프로칭 센서부가 고정 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는, 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템.
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제1항에 있어서, 상기 시프팅 유닛은,
상기 프레임 유닛의 일측에 제공되어, 전면에는 복수 개의 호리즌탈 레일(horizontal rail)을 구비하고, 후면에는 복수 개의 프레임 슬라이더(frame slider)를 구비하여 상기 프레임 유닛의 위치로부터 수직 상하 이동하는 제1보디부; 및
상기 제1보디부의 일측에 이격하게 배치되어, 상기 제1보디부가 수직 이동함에 따라 상하 연동되며, 복수 개의 호리즌탈 슬라이더(horizontal slider)를 구비하여 상기 제1보디부로부터 좌우 수평 이동하는 제2보디부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제1보디부는,
상기 복수 개의 프레임 슬라이더는 상기 프레임 유닛의 상기 복수 개의 프레임 레일에 체결되어 수직 상하 이동하며,
상기 한 쌍의 제1로드부에 배치된 상기 한 쌍의 인터벌 센서부로부터 센싱되는 상기 각각의 이격 거리가 동일하도록 수직 상하 이동하여, 상기 테이핑 헤드의 상하 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는, 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제2보디부는,
상기 복수 개의 호리즌탈 슬라이더는 상기 제1보디부의 상기 복수 개의 호리즌탈 레일에 체결되어 좌우 수평 이동하며,
상기 복수 개의 호리즌탈 레일에 상기 복수 개의 호리즌탈 슬라이드가 체결되어 좌우 수평 이동하며,
상기 한 쌍의 제2로드부에 배치된 상기 한 쌍의 인터벌 센서부로부터 센싱되는 상기 각각의 이격 거리가 동일하도록 좌우 수평 이동하여, 상기 테이핑 헤드의 좌우 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는, 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템.
제8항에 있어서, 상기 시프팅 유닛은,
상기 제1보디부와 상기 제2보디부의 하부에 연결되어, 상기 제2보디부의 좌우 수평 이동을 콘트롤하는 액추에이팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템.
제9항에 있어서, 상기 액추에이팅부는,
상기 제1보디부와 상기 제2보디부의 하단에 제공되어, 내부에 액추에이팅 레일(actuating rail)을 구비하는 몸체를 형성하는 액추에이팅 바디(actuating body)부;
상기 액추에이팅 바디부의 상기 액추에이팅 레일에 체결되어, 수평 왕복 운동하는 액추에이팅 무빙(actuating moving)부;
일측은 상기 제2보디부의 하단에 고정 부착되며, 타측은 상기 액추에이팅 무빙부에 고정 결합되어, 상기 액추에이팅 무빙부의 수평 왕복 운동을 상기 제2보디부에 전달하는 무빙 브라켓(moving bracket)부;
일측은 상기 액추에이팅 바디부의 후면에 고정되며, 타측은 상기 제1보디부의 하단에 고정 부착되는 픽싱 브라켓(fixing bracket)부; 및
상기 액추에이팅 무빙부에 제공되어, 상기 액추에이팅 무빙부가 수평 왕복 운동하는 동력을 생성하는 액추에이팅 모터(motor)부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 교차적 배치의 센서를 활용한 코일 포장용 자동 조심 시스템.