KR102599820B1

KR102599820B1 - 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템

Info

Publication number: KR102599820B1
Application number: KR1020230063062A
Authority: KR
Inventors: 박형석
Original assignee: (주)이에프씨
Priority date: 2023-05-16
Filing date: 2023-05-16
Publication date: 2023-11-08

Abstract

본 발명은 패드부착유닛을 통해 코일 상면에 패드부착과 패드 테이핑을 자동으로 수행하고 포장검사유닛을 통해 포장라인을 이동하고 있는 코일의 포장상태와 패드 부착상태에 대한 검사를 자동으로 수행하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템에 관한 것으로서, 패드부착공정을 수행하는 패드부착유닛과 포장검사공정을 수행하는 포장검사유닛으로 이루어지며, 상기 패드부착유닛은, 포장라인에 인접 배치되는 로봇본체와 상기 로봇본체에 구비되는 암을 포함하는 로봇부; 상기 로봇부의 후방에 순차적으로 배치되고 패드를 담은 파렛트가 적재되는 제1적치대, 제2적치대, 제3적치대로 이루어지며, 상기 제1적치대, 제2적치대, 제3적치대 사이에는 컨베이어와 리프트를 통해 파렛트의 이송이 이루어지는 디스펜서부; 흡착기본체, 흡착기본체 하부에 구비되며 패드감지용 센서가 부착되는 한쌍의 그립퍼, 각 그립퍼에 상호 등간격으로 배치되어 있는 복수의 흡착패드로 이루어지는 흡착부; 및 상기 암에 탈부착되는 하우징, 상기 하우징에 구비되고 테이프롤이 장착되는 권취기, 실린더와 감지센서를 이용하여 코일폭 방향의 위치 좌표를 계측하는 제1측정기와 코일외경 방향의 위치 좌표를 계측하는 제2측정기로 이루어지는 측정세트, 및 상기 권취기에서 풀려지는 테이프롤 자락을 코일면에 가압 부착하는 롤러세트를 포함하는 테이핑부;로 이루어지며, 상기 암과 흡착기본체가 결합되어 패드배치작업을 수행하고, 암과 테이핑부가 결합되어 테이핑작업을 수행하며, 상기 포장검사유닛에는 상기 패드배치작업과 테이핑작업 결과를 검사하는 제4카메라부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템{Automation system for attaching of coil protective pad and for total inspecting of packing}

본 발명은 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패드부착유닛을 통해 코일 상면에 패드부착과 패드 테이핑을 자동으로 수행하고 포장검사유닛을 통해 포장라인을 이동하고 있는 코일의 포장상태와 패드 부착상태에 대한 검사를 자동으로 수행하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 냉연, 도금, 산세 처리된 철판코일(Steel Sheet Coil)(이하 ‘코일’이라 한다)은 녹 발생 또는 자중에 의한 오손(눌림자국 등)을 방지하기 위해 보호재(포장지, 판지, 링 등)로 코일을 감싸고(이하 ‘포장공정’이라 한다) 그 상면에 패드(PAD)를 부착하는(이하 ‘패드부착공정’이라 한다) 작업이 수행되며 함께 포장과 패드 부착 상태에 대한 검사(이하 ‘포장검사공정’이라 한다)가 이루어진다.

기존에는 이러한 제공정이 수작업으로 수행되다가 부분적으로 자동화하는 추세인데, 일례로 패드부착공정의 자동화를 구현하기 위한 종래기술이 아래의 특허문헌 1에 소개된 바 있다.

상기 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 적재대(l)에 복수의 코일패드(m)가 적층된 상태에서 실린더(n)를 통해 한쌍의 코일패드(m)를 코일 상면에 놓게 된다. 또한, 코일패드(m)의 이송을 위해 실린더(n) 단부에는 홀더(o)가 설치되며, 코일패드(m)의 파지를 위해 상기 홀더(o)와 코일패드(m)의 대응되는 복수 개소에는 전자석부재(z)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

다만, 일반적인 제철소의 포장라인에는 규격이 상이한 코일이 혼재되어 이송하는 경우가 빈번하며 이에 따라 길이가 상이한 복수종의 패드가 요구되는데, 상기 종래기술과 같은 적재대(l) 구성은 복수종의 패드에 대한 부착고정을 효율적으로 수행하는데 한계가 있다.

공개특허공보 제10-2001-0027738호 (2001.04.06.공개)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 코일 상면에 패드부착과 패드 테이핑을 자동으로 수행하고 포장라인을 이동하고 있는 코일의 포장상태와 패드 부착상태에 대한 검사를 자동으로 수행할 수 있는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 패드부착공정을 수행하는 패드부착유닛과 포장검사공정을 수행하는 포장검사유닛으로 이루어지며, 상기 패드부착유닛은, 포장라인에 인접 배치되는 로봇본체와 상기 로봇본체에 구비되는 암을 포함하는 로봇부; 상기 로봇부의 후방에 순차적으로 배치되고 패드를 담은 파렛트가 적재되는 제1적치대, 제2적치대, 제3적치대로 이루어지며, 상기 제1적치대, 제2적치대, 제3적치대 사이에는 컨베이어와 리프트를 통해 파렛트의 이송이 이루어지는 디스펜서부; 흡착기본체, 흡착기본체 하부에 구비되며 패드감지용 센서가 부착되는 한쌍의 그립퍼, 각 그립퍼에 상호 등간격으로 배치되어 있는 복수의 흡착패드로 이루어지는 흡착부; 및 상기 암에 탈부착되는 하우징, 상기 하우징에 구비되고 테이프롤이 장착되는 권취기, 실린더와 감지센서를 이용하여 코일폭 방향의 위치 좌표를 계측하는 제1측정기와 코일외경 방향의 위치 좌표를 계측하는 제2측정기로 이루어지는 측정세트, 및 상기 권취기에서 풀려지는 테이프롤 자락을 코일면에 가압 부착하는 롤러세트를 포함하는 테이핑부;로 이루어지며, 상기 암과 흡착기본체가 결합되어 패드배치작업을 수행하고, 암과 테이핑부가 결합되어 테이핑작업을 수행하며, 상기 포장검사유닛에는 상기 패드배치작업과 테이핑작업 결과를 검사하는 제4카메라부가 포함된다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 흡착기본체에 이송수단과 모터가 더 구비되고 상기 이송수단에 그립퍼와 모터가 결합되어 그립퍼의 간격 조절이 이루어진다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 롤러세트는 정면도상 하우징의 우측단에 배치되는 제1롤러, 우측단의 하부 코너에 고정 배치되는 제2롤러, 하우징의 하단에 배치되는 제3롤러, 및 하우징의 좌측단에 배치되는 제4롤러로 이루어지고, 상기 제1롤러는 좌측 테이핑을 수행하며, 상기 제2롤러 및 제3롤러는 상면 테이핑을 수행하고, 상기 제4롤러는 우측 테이핑을 수행한다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 제1롤러가 실린더 로드에 결합되는 브래킷에 구비되고 상기 브래킷에는 탄성부재가 하우징과 연결되어 있으며, 상기 제3롤러와 제4롤러는 각각 하우징에 탄성부재로 지지된다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 제3롤러가 초기 상태에서 제2롤러에 비해 하부로 돌출 형성된다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 브래킷에 부압을 이용해 테이프롤 자락을 잡아주는 흡입기가 제1롤러 하측에 더 구비되고, 상기 제1롤러와 흡입기는 실린더의 작동으로 함께 이동한다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 제1롤러와 제2롤러 사이에 실린더와 커터를 구비한 커팅기가 배치되고, 상기 커팅기는 상면 테이핑에서 우측 테이핑으로 넘어가는 단계에서 전자브레이크의 작동으로 테이프롤을 제동시킨 후 실린더의 작동으로 커터가 돌출되어 테이프를 절단한다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 포장검사유닛에 외경 모서리판지와 내경 모서리판지의 부착상태를 검사하고 코일의 권취상태를 검사하는 제1카메라부, 판지 마감용 테이핑의 상태를 검사하는 제2카메라부, 카메라 줌 기능을 활용하여 외권부와 내권부의 판지 보호판 부착여부와 판지 부착 개수를 확인하는 제3카메라부, 코일 좌/우면을 검사하는 제5카메라부와 제6카메라부, 코일의 내권부를 검사하는 제7카메라부 및 코일 하단부를 검사하는 제8카메라부가 더 포함된다.

또한, 본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템은, 상기 제7카메라부가 제5카메라부의 이송수단을 공유한 상태에서 카메라가 회전수단과 전동 실린더를 통해 코일 내권부를 출입할 수 있다.

본 발명의 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템에 의하면, 로봇부와 교호적으로 결합되는 흡착부와 테이핑부 및 패드 규격별로 적재되는 디스펜서부를 통해 패드부착공정이 자동적으로 이루어지고 또한, 카메라와 이송수단을 갖춘 복수의 카메라부를 통해 포장검사공정이 자동적으로 이루어지므로, 제철소의 포장라인의 생산 및 관리 효율이 향상된다.

도 1은 종래기술에 따른 코일용 패드부착기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 패드부착유닛이 제철소의 포장라인에 설치되는 장소를 예시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 로봇부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템에서 로봇부와 디스펜서부의 실시 상태를 예시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템에서 로봇부와 흡착부의 실시 상태를 예시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 테이핑부를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 테이핑부를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 제1측정기의 측정과정을 예시한 정면도(a)와 제2측정기의 측정과정을 예시한 정면도(b)이다.
도 9a 내지 9e는 본 발명에 따른 롤러세트의 테이핑 과정을 예시한 정면도로서, 좌측 테이핑 과정을 예시한 정면도(9a), 좌측 테이핑에서 상면 테이핑 단계로 넘어가는 과정을 예시한 정면도(9b), 상면 테이핑 과정을 예시한 정면도(9c), 상면 테이핑에서 우측 테이핑 단계로 넘어가는 과정을 예시한 정면도(9d), 우측 테이핑 과정을 예시한 정면도(9e)이다.
도 10은 본 발명의 포장검사유닛이 제철소의 포장라인에 설치되는 장소를 예시한 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 제1카메라부의 포장검사 사항을 표시한 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 제2카메라부의 포장검사 사항을 표시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 포장검사유닛에 구비되는 이송수단을 예시한 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 제3카메라부의 설치 상태를 예시한 평면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 제4카메라부의 패드와 테이프 검사 사항을 표시한 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 제5카메라부와 제6카메라부의 포장검사 사항을 표시한 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따른 제7카메라부의 설치 상태를 예시한 평면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 제7카메라부의 포장검사 사항을 표시한 사시도이다.
도 19는 본 발명에 따른 제8카메라부의 포장검사 사항을 표시한 사시도이다.
도 20은 코일 크기에 따라 달라지는 패드배치와 테이핑을 예시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2 내지 도 6과 도 10을 참조하면, 본 발명은 로봇부(10), 디스펜서부(20), 흡착부(30) 및 테이핑부(40)로 이루어지는 패드부착유닛과 복수의 카메라부(100 ~ 800)로 이루어지는 포장검사유닛으로 구성되어 패드부착공정과 포장검사공정을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기 구성 요소들을 중심으로 본 발명의 구체적인 내용을 설명하면, 먼저 패드부착유닛의 설치장소는 도 2에 도시된 바와 같이 제철소 포장라인(B)의 출측에 설치된다.

로봇부(10)는 흡착부(30)와 함께 코일(A) 상면에 패드(P)를 배치하는 패드배치작업을 수행하고, 패드배치작업 후 테이핑부(40)와 함께 테이프(T)로 패드(P)를 코일(A)에 고정하는 테이핑작업을 수행하는 구성으로서, 로봇본체(11)와 암(12) 및 로봇본체(11)를 지지하는 보고대(13)로 이루어진다.

또한, 상기 로봇본체(11)는 포장라인(B)을 관리하는 제어부의 신호에 의해 기동하며, 암(12) 단부에는 후술할 흡착기본체(31)와 하우징(41)이 교호적으로 부착되어 패드배치작업과 테이핑작업을 수행하게 되는데, 이를 위해 암(12), 흡착기본체(31), 하우징(41)에는 공압을 통해 상호 암수 결합되는 커넥터(a, a")가 구비된다.

디스펜서부(20)는 로봇부(10)에 패드(P)를 공급하는 구성으로서 로봇부(10)의 후방에 순차적으로 배치되는 제1적치대(21), 제2적치대(22), 제3적치대(23)로 이루어진다.

상기 패드(P)는 파렛트(E) 상면에 복수개가 병렬배치된 상태로 제3적치대(23)에 반입된다.

또한, 각 파렛트(E)에는 동일한 길이(규격)의 패드(P)가 구비된다. 즉, 이종의 패드(P)는 파렛트(E)별로 구별되어 제3적치대(23)를 거쳐 제2적치대(22)에 적층되며, 작업대상 코일(A)에 맞는 패드(P)의 규격정보와 제2적치대(22)에 적재되어 있는 각 파렛트(E)의 패드(P) 규격정보가 상기 제어부에 기입력된 상태에서, 해당 패드(P)가 구비된 파렛트(E)가 제1적치대(21)로 이송되어 패드배치작업이 진행되게 된다.

이를 위해, 각 적치대(21, 22, 23)에는 상기 제어부에 의해 기동하는 컨베이어와 리프트가 구비되어 적치대(21, 22, 23)간 파렛트(E) 이송이 이루어진다. 더불어, 상기 제어부에 의해 패드(P)의 잔여 수량이 파악되어 패드(P)가 소진된 파렛트(E)의 외부 반출과 새로운 파렛트(E)의 반입이 자동적으로 이루어진다.

흡착부(30)는 제1적치대(21)에 놓인 패드(P) 한쌍을 코일(A) 상면에 배치하는 구성으로서, 진공발생기가 내장된 흡착기본체(31), 흡착기본체(31) 하부에 구비되며 패드감지용 센서가 부착되는 한쌍의 그립퍼(32) 및, 각 그립퍼(32)에 상호 등간격으로 배치된 상태에서 상기 진공발생기와 연결되는 복수의 흡착패드(33)로 이루어진다.

암(12)에 흡착기본체(31)가 부착된 후 암(12)의 기동을 통해 그립퍼(32)가 제1적치대(21)에 놓인 파렛트(E)에 접근하고 상기 센서를 통해 패드(P)를 인지하면, 진공발생기의 작동으로 흡착패드(33)가 해당 패드(P)를 흡착 파지한다.

다음으로, 암(12) 기동을 통해 코일(A) 상면에 그립퍼(32)가 놓이게 되면 흡착 해제를 통해 패드(P)가 코일(A) 상면에 놓이게 되어 패드배치작업이 완료된다.

다만, 코일(A) 상면에 배치되는 패드(P)의 상호 간격은 도 20에 도시된 바와 같이 코일(A)의 크기에 따라 상이한 바, 패드(P) 간격 조절을 위해 양 그립퍼(32)의 간격 조절작업이 추가적으로 수행될 수 있다.

이를 위해, 제어부에는 작업대상 코일(A)에 맞는 패드(P) 간격정보가 기입력되며, 흡착기본체(31)에는 볼스크류 등과 같은 이송수단이 구비되고 상기 이송수단에 그립퍼(32)와 함께 모터가 결합되며, 상기 모터는 제어부의 신호로 기동하여 그립퍼(32)의 간격 조절작업이 수행된다.

테이핑부(40)는 코일(A) 상면에 배치된 패드(P)의 이탈 방지를 위해 테이프(T)로 패드(P)를 고정하는 테이프 부착작업을 수행하는 구성으로서, 상기 암(12)에 탈부착되는 하우징(41), 상기 하우징(41)에 구비되고 테이프롤이 장착되는 권취기(42), 작업대상 코일(A)의 폭과 직경을 측정하는 측정세트(43) 및 상기 권취기(42)에서 풀려지는 테이프롤 자락을 코일면에 가압 부착하는 롤러세트(45)를 포함한다.

상기 테이프(T)로는 주로 필라멘트 테이프가 사용되며, 통상의 테이핑작업은 도 20에 도시된 바와 같이 코일(A) 상면의 정점(b)과 경사지점(b', b") 3개소를 테이핑하되 3개소 모두 테이프(T)의 양단이 코일(A)의 양측면(A', A")을 걸치도록(이하 ‘테이핑 자리’라 한다) 부착한다.

상기 하우징(41)은 암(12)에 장착되며 암(12)의 동작에 의해 하우징(41)이 테이핑 자리(R)를 운행하게 된다.

그리고, 상기 경사지점(b', b") 의 테이핑 자리(R) 운행은 도 6a(a2)에 도시된 바와 같이 하우징(41')을 배치각(β)으로 기울여 운행한다.

상기 권취기(42)에는 제어부의 신호에 의해 기동하여 테이프롤을 풀어내는 전동모터 외에도 테이프롤을 제동하기 위한 전자브레이크(425)가 더 구비되며, 상기 전자브레이크(425)를 통해 후술하는 바와 같이 적정 길이의 테이프 부착면을 얻을 수 있다.

상기 측정세트(43)는 정면도상 상기 하우징(41)의 우측단(411a)에 구비되어 코일폭 방향의 위치 좌표를 계측하는 제1측정기(431)와, 하우징(41)의 하단(411b)에 구비되어 코일외경 방향의 위치 좌표를 계측하는 제2측정기(432)로 이루어지는데, 각 측정기(431, 432)에는 실린더(43a)와 상기 실린더(43a)의 로드 단부에 고정되는 감지센서(43b)가 구비되어 측정작업을 수행한다.

구체적으로, 도 6b(b1)에 도시된 바와 같이 암(12)이 코일(A) 좌측면(A')의 지정된 지점으로 이동한 후, 제1측정기(431)의 로드가 전진하여 감지센서(43b)가 좌측면(A')에 닿으면, 암(12)의 이동 거리와 로드의 전진 길이를 통해 포장라인(B) 상에 정지해 있는 코일(A)의 코일폭 방향의 위치 좌표를 산출할 수 있다.

다음으로, 도 6b(b2)에 도시된 바와 같이 암(12)이 코일(A) 외주면의 상부 지정된 지점으로 이동한 후, 제2측정기(432)가 앞의 제1측정기(431)와 동일한 과정을 통해 포장라인(B) 상에 정지해 있는 코일(A)의 코일외경 방향의 위치 좌표를 산출할 수 있다.

이와 같은 측정작업을 통해 본 발명은 테이핑작업 수행을 위해 포장라인(B)의 특정 위치에 정지해야 하는 코일(A)이 특정 위치에 있지 않더라도 소정 위치에 정지한 코일(A)의 위치 좌표를 산출함으로써 로봇부(10)의 원활한 테이핑작업이 가능해진다.

상기 롤러세트(45)는 정면도상 하우징(41)의 우측단(411a)에 배치되는 제1롤러(451), 우측단(411a)의 하부 코너에 고정 배치되는 제2롤러(452), 하우징(41)의 하단(411b)에 배치되는 제3롤러(453), 및 하우징(41)의 좌측단(411c)에 배치되는 제4롤러(454)로 이루어진다.

상기 제1롤러(451)는 실린더(451a) 로드에 결합되는 브래킷(451b)에 구비되고 상기 브래킷(451b)에는 탄성부재가 하우징(41)과 연결되어 있으며, 상기 제3롤러(453)와 제4롤러(454)는 하우징(41)에 탄성부재로 지지되어 있다.

암(12)은 상기 측정 과정에서 얻어진 코일(A)의 위치 좌표에 대한 정보를 토대로 이에 대응되는 상방이동(r), 수평이동(w), 하방이동(r') 궤적을 취하며, 각 이동 과정에서 권취기(42)와 롤러세트(45)는 좌측면 테이핑 자리(R) 부착(이하 ‘좌측 테이핑’이라 한다), 외주면 테이핑 자리(R) 부착(이하 ‘상면 테이핑’이라 한다), 우측면 테이핑 자리(R) 부착(이하 ‘우측 테이핑’이라 한다) 순으로 작업을 수행한다.

구체적으로, 좌측 테이핑은 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1롤러(451)가 실린더의 작동으로 좌측면(A')에 밀착된 상태에서 권취기(42)의 작동과 상방이동(r)을 통해 이루어진다. 이때, 테이핑작업 전 상기 제1롤러(451)의 외주면에는 후술할 흡입기(46)의 작용으로 테이프롤 자락이 홀딩되어 있는 상태이고, 테이핑작업의 개시시 흡입기(46)의 작동은 해제된다.

좌측 테이핑이 완료되면 실린더(451a)의 작동이 해제되고 탄성부재의 작용으로 제1롤러(451)와 흡입기(46)가 원위치로 복귀하며, 상면 테이핑을 위해 도 9b에 도시된 바와 같이 제2롤러(452)가 좌측면(A')과 코일(A) 상면 사이의 모퉁이에 위치하도록 한다.

다음으로, 상면 테이핑은 도 9c에 도시된 바와 같이, 제2롤러(452)와 제3롤러(453)가 코일(A) 외주면에 밀착된 상태에서 권취기(42)의 작동과 수평이동(w)을 통해 이루어진다.

여기서, 상기 제2롤러(452)는 테이프(T)가 하우징(41) 내로 말리는 것을 방지하고, 테이프(T)의 장력을 유지하는 역할을 한다.

끝으로, 우측 테이핑은 도 9e에 도시된 바와 같이, 제4롤러(454)가 우측면(A")에 밀착된 상태에서 하방이동(r')을 통해 이루어지며, 구체적인 작업은 후술한다.

한편, 상기 제3롤러(453)는 탄성부재로 지지되어 상하로 움직임이 가능하게 구비되되, 도 9a에 도시된 바와 같이 초기 상태에서는 제2롤러(452)에 비해 하부로 돌출(k) 형성되며, 상면 테이핑동안 제2롤러(452)와 동일 선상에 위치, 여기서 발생되는 탄성력으로 테이프(T)를 가압하여 테이프(T)가 안정적으로 부착되도록 한다.

또한, 제3롤러(453)의 표면은 쿠션소재로 마감처리하는 것이 바람직한데, 이는 코일외경에 따라 외주면의 곡률이 달라지는 바, 다양한 곡률을 가진 외주면에 테이프(T)를 안정적으로 부착하기 위함이다.

한편, 상기 제1롤러(451)는 실린더(451a) 로드에 결합되는 브래킷(451b)에 구비되고, 상기 브래킷(451b)에는 흡입기(46)가 더 구비된다. 이로써 상기 제1롤러(451)와 흡입기(46)는 실린더(451a)의 작동으로 함께 이동한다.

테이프롤 자락은 바람 등 여러 원인에 의해 접착면이 서로 엉겨붙게 되면 이후 부착불량을 야기할 수 있는데, 상기 흡입기(46)는 부압에 의해 테이프롤 자락을 부착작업 개시 전까지 잡아주어 이를 방지한다.

그리고 상기 제1롤러(451)와 제2롤러(452) 사이에 실린더(47a)와 커터(47b)를 구비한 커팅기(47)가 배치되고, 도 9d에 도시된 바와 같이 상면 테이핑에서 우측 테이핑으로 넘어가는 단계에서 전자브레이크(425)의 작동으로 테이프롤을 제동시킨 후 상기 커팅기(47)는 실린더(47a)의 작동으로 커터(47b)가 돌출되어 테이프(T)를 절단한다.

그 후, 흡입기(46)가 재가동되어 테이프롤 자락을 다시 잡아놓으며, 코일(A)에 부착된 테이프(T)의 나머지 자락은 도 9e에 도시된 바와 같이 제4롤러(454)에 의해 우측면(A")에 부착되어 부착작업이 일단락된다.

포장검사유닛은 포장라인(B) 상에 이송되고 있는 코일(A)의 포장 상태 및, 패드(P)와 테이프(T)의 부착 상태를 전수검사하는 유닛으로서, 도 10에 도시된 바와 같이 포장라인(B)을 따라 순차적으로 배치되는 8대의 카메라부(100 ~ 800)로 이루어지진다.

각 카메라부(100 ~ 800)는 고화질 HD 카메라, 이송수단 및 PC로 이루어진다. 상기 이송수단은 카메라가 검사대상 코일(A)의 특정 지점에 접근할 수 있도록 하며, 통상 이송로봇이 채용된다. 또한, 상기 PC에는 카메라가 촬영한 영상 정보를 저장하여 포장 이력 관리에 활용되거나 또는 제어부에 제공되어 불량 발생시 해당 코일(A)에 대한 후속 처리가 이루어지도록 한다.

각 카메라부(100 ~ 800) 별로 발명의 내용을 상술하면, 먼저 제1카메라부(100)와 제2카메라부(200)는 코일(A) 측면부를 검사하는 구성으로서, 제어부로부터 제공받은 코일(A) 정보를 이용하여 코일(A)의 중심 부위로 이동한 후 포장검사공정을 수행하다.

구체적으로, 제1카메라부(100)는 도 11에 도시된 바와 같이 외경 모서리판지(Q)와 내경 모서리판지(Q')의 부착상태를 검사하고 코일(A)의 권취상태(Telescope 발생여부)를 검사하며, 제2카메라부(200)는 도 12에 도시된 바와 같이 판지 마감용 테이핑(T')의 상태를 검사한다.

한편, 제1카메라부(100)와 제2카메라부(200)의 이송수단은 도 13에 도시된 바와 같이 3축 모션이 가능한 직교좌표 로봇(H)이 채용된다.

제3카메라부(300)는 도 14에 도시된 바와 같이 포장라인(B)에 대해 45° 경사각에서 설치된 상태에서 카메라 줌 기능을 활용하여 외권부와 내권부의 판지 보호판 부착여부와 판지 부착 개수를 확인한다.

제4카메라부(400)는 도 15에 도시된 바와 같이 코일(A)의 상단면과 전/후면을 이동하며 테이핑 자리(R)의 적정 여부, 그리고 패드(P) 부착 상태와 상호 간격 적정 여부를 검사한다.

이를 위한 제4카메라부(400)의 이송수단으로는 6축 다관절 모션 로봇이 채용된다. 또한, 코일(A) 표면에 부착된 라벨을 인식, 이를 확대하여 라벨상의 표시 내용이나 바코드 정보를 제어부에 제공하며, 제어부는 이를 토대로 포장 하자가 발생한 코일(A)의 후속 조치를 취한다.

제5카메라부(500)와 제6카메라부(600)는 도 16에 도시된 바와 같이 배치되어 코일(A) 좌/우면을 검사하는 구성으로서, 이송수단으로 3축 직교좌표 로봇이 채용되며 코일 풀림방지용 밴드(J)의 결속수와 결속상태 및, 내주링(K)과 외주링(K')의 부착상태를 검사하며, 앞의 제4카메라부(400)의 경우와 같이 코일(A) 측면에 부착된 라벨을 인식한 후 이를 확대하여 라벨상의 표시 내용이나 바코드 정보를 수득하여 이를 제어부에 제공한다.

제7카메라부(700)는 코일(A)의 내권부를 검사하는 구성으로서, 도 17에 도시된 바와 같이 제5카메라부(500)의 이송수단(501)을 공유한 상태에서 카메라(701)가 내권부를 출입할 수 있도록 회전수단과 전동 실린더와 같은 보조이송수단(702)이 이송수단(501)에 구비되며 상기 보조이송수단(702) 단부에 카메라(701)가 구비된다.

코일(A) 내권부에 진입한 카메라(701)는 도 18에 도시된 바와 같이 내권부 보호재 재질(포장지, 판지, 플라스틱, 스틸) 상태나 테이핑(T') 상태를 검사하며, 내권부에 부착된 라벨을 인식한 후 이를 확대하여 라벨상의 표시 내용이나 바코드 정보를 수득하여 이를 제어부에 제공한다.

제8카메라부(800)는 도 19에 도시된 바와 같이 코일(A) 하단부를 검사하는 구성으로서, 먼저 제철소에 구비되어 있는 크레인(S)을 이용하여 대상 코일(A)을 권상한 상태에서 외권부 보호재 재질(포장지, 판지, 플라스틱, 스틸)을 확인하고 오손 여부를 검사한다.

이를 위해 제8카메라부(800)의 이송수단은 상하좌우 직교 이송은 물론 회전이 가능한 로봇이 채용된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

10: 로봇부
11: 로봇본체 12: 암
13: 보고대
20: 디스펜서부
21: 제1적치대 22: 제2적치대
23: 제3적치대
30: 흡착부
31: 흡착기본체 32: 그립퍼
33: 흡착패드
40: 테이핑부
41: 하우징 42: 권취기
43: 측정세트 431: 제1측정기
432: 제2측정기 45: 롤러세트
451: 제1롤러 452: 제2롤러
453: 제3롤러 454: 제4롤러
46: 흡입기 47: 커팅기
100: 제1카메라부 200: 제2카메라부
300: 제3카메라부 400: 제4카메라부
500: 제5카메라부 600: 제6카메라부
700: 제7카메라부 800: 제8카메라부

Claims

패드부착공정을 수행하는 패드부착유닛과 포장검사공정을 수행하는 포장검사유닛으로 이루어지며,
상기 패드부착유닛은,
포장라인(B)에 인접 배치되는 로봇본체(11)와 상기 로봇본체(11)에 구비되는 암(12)을 포함하는 로봇부(10);
상기 로봇부(10)의 후방에 순차적으로 배치되고 패드(P)를 담은 파렛트(E)가 적재되는 제1적치대(21), 제2적치대(22), 제3적치대(23)로 이루어지며, 상기 제1적치대(21), 제2적치대(22), 제3적치대(23) 사이에는 컨베이어와 리프트를 통해 파렛트(E)의 이송이 이루어지는 디스펜서부(20);
흡착기본체(31), 흡착기본체(31) 하부에 구비되며 패드감지용 센서가 부착되는 한쌍의 그립퍼(32), 각 그립퍼(32)에 상호 등간격으로 배치되어 있는 복수의 흡착패드(33)로 이루어지는 흡착부(30); 및
상기 암(12)에 탈부착되는 하우징(41), 상기 하우징(41)에 구비되고 테이프롤이 장착되는 권취기(42), 실린더(43a)와 감지센서(43b)를 이용하여 코일폭 방향의 위치 좌표를 계측하는 제1측정기(431)와 코일외경 방향의 위치 좌표를 계측하는 제2측정기(432)로 이루어지는 측정세트(43), 및 상기 권취기(42)에서 풀려지는 테이프롤 자락을 코일면에 가압 부착하는 롤러세트(45)를 포함하는 테이핑부(40);
로 이루어지며,
상기 암(12)과 흡착기본체(31)가 결합되어 패드배치작업을 수행하고, 암(12)과 테이핑부(40)가 결합되어 테이핑작업을 수행하며,
상기 포장검사유닛에는 상기 패드배치작업과 테이핑작업 결과를 검사하는 제4카메라부(400)가 포함되는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 롤러세트(45)는 정면도상 하우징(41)의 우측단(411a)에 배치되는 제1롤러(451), 우측단(411a)의 하부 코너에 고정 배치되는 제2롤러(452), 하우징(41)의 하단(411b)에 배치되는 제3롤러(453), 및 하우징(41)의 좌측단(411c)에 배치되는 제4롤러(454)로 이루어지고,
상기 제1롤러(451)는 좌측 테이핑을 수행하며, 상기 제2롤러(452) 및 제3롤러(453)는 상면 테이핑을 수행하고, 상기 제4롤러(454)는 우측 테이핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1롤러(451)는 실린더(451a) 로드에 결합되는 브래킷(451b)에 구비되고 상기 브래킷(451b)에는 탄성부재가 하우징(41)과 연결되어 있으며, 상기 제3롤러(453)와 제4롤러(454)는 각각 하우징(41)에 탄성부재로 지지되는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.
제4항에 있어서,
상기 제3롤러(453)는 초기 상태에서 제2롤러(452)에 비해 하부로 돌출(k) 형성되는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.
제4항에 있어서,
상기 브래킷(451b)에는 부압을 이용해 테이프롤 자락을 잡아주는 흡입기(46)가 제1롤러(451) 하측에 더 구비되고, 상기 제1롤러(451)와 흡입기(46)는 실린더(451a)의 작동으로 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1롤러(451)와 제2롤러(452) 사이에 실린더(47a)와 커터(47b)를 구비한 커팅기(47)가 배치되고,
상기 커팅기(47)는 상면 테이핑에서 우측 테이핑으로 넘어가는 단계에서 전자브레이크(425)의 작동으로 테이프롤을 제동시킨 후 실린더(47a)의 작동으로 커터(47b)가 돌출되어 테이프(T)를 절단하는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.
제1항에 있어서,
상기 포장검사유닛에는 외경 모서리판지(Q)와 내경 모서리판지(Q')의 부착상태를 검사하고 코일(A)의 권취상태를 검사하는 제1카메라부(100), 판지 마감용 테이핑(T')의 상태를 검사하는 제2카메라부(200), 카메라 줌 기능을 활용하여 외권부와 내권부의 판지 보호판 부착여부와 판지 부착 개수를 확인하는 제3카메라부(300), 코일(A) 좌/우면을 검사하는 제5카메라부(500)와 제6카메라부(600), 코일(A)의 내권부를 검사하는 제7카메라부(700) 및 코일(A) 하단부를 검사하는 제8카메라부(800)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.
제8항에 있어서,
상기 제7카메라부(700)는 제5카메라부(500)의 이송수단(501)을 공유한 상태에서 카메라(701)가 회전수단과 전동 실린더를 통해 코일(A) 내권부를 출입할 수 있는 것을 특징으로 하는 코일용 패드 부착 및 포장 전수검사 자동화시스템.