KR200213512Y1 - 자동 레이블 부착장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동 레이블 부착 장치에 관한 것으로, 본 고안의 자동 레이블 부착장치는 코일제품의 증류에 따른 각종 레이블 발행정보를 컴퓨터로 관리하고, 상기 레이블 발행정보에 따라 레이블을 출력시키고 출력된 레이블을 분리하여 로봇이 흡착하기 용이하도록 이송하는 레이블 디바이스와, 상기 이송된 레이블을 홉착하여 코일내경으로 진입시키고 진입된 상태에서 코일의 내측 말단부에 레이블을 부착할 수 있도록 안내하는 비젼카메라와, 상기 발행된 레이블을 코일의 내측면에 부착시키는 로봇과, 상기 로봇과 상기 각 구성부재들을 상호연계시켜 제어하는 제어수단으로 구성되어, 최종 열연코일 제품의 내측면에 코일제품의 정보가 기재된 레이블을 로봇을 이용하여 자동으로 부착시킴으로써, 종래의 수작업에 의한 레이블 부착작업에서 발생되는 많은 인력의 소요를 절감할 수 있고, 또한 수작업에 의해 레이블 부착이 잘못됨에 인해 발생되는 소요경비를 절감하여 원가절감 및 생산성 향상을 기할 수 있다.

Description

자동 레이블 부착장치

본 고안은 자동 레이블(Label) 부착장치에 관한 것으로, 특히 로봇 시스템(Robot system)을 응용하여 정정작업이 완료된 최종 열연코일(Hot coil) 제품등에 부착되는 레이블을 자동으로 발행하고 부착할 수 있는 자동 레이블 부착장치에 관한 것이다.

일반적으로 열연공정에서 최종 공정라인을 통과하는 열연코일 제품에는 그 제품의 종류나 재질특성등을 나타내는 레이블이 코일의 소정위치에 부착된다.

상기 레이블을 코일에 부착시키기 위한 종래의 기술에서는, 코일제품에 대한 정보가 기재된 레이블의 발행은 레이블 프린터에서 이루어진다.

상기 레이블 프린터는 코일 제품에 따른 정보를 주고 받을 수 있도록 상위 컴퓨러(Business computer)와 온-라인으로 연결되어 있으며, 상기 상위 컴퓨터에서는 각종 코일종류에 따른 레이블 정보가 입력되며 코일이 변경될 경우 그에 따른 레이블 정보를 자체적으로 관리하는 역할을 한다.

상기 레이블 프린터에서 발행된 레이블은 작업자에 의해 하나씩 수작업에 의해 코일 중심부 내측면에 부착되어 진다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법에서는 레이블 부착이 수작업에 의해 이루어지므로 부차적인 소공정들이 많이 발생하게 되고, 이에 따라 추가로 많은 인력이 소요되는 문제점이 있다. 또한 수작업에 의해 공정이 진행됨으로 작업자의 실수로 코일과 일치되지 않는 레이블이 부착될 수 있어 클레임 발생율이 높으며, 아울러 전반적인 레이블 부착 공정효율의 저하로 생상성이 떨어지는 등의 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 열연공정을 거쳐 나온 최종 열연코일 제품에 레이블을 부착하되, 코일 제품별로 레이블을 발행하고 발행된 레이블을 로봇을 이용하여 자동으로 부착시킴으로써, 인력절감과 함께 레이블이 바뀜으로 인한 클레임을 예방하여 원가절감과 생산성 향상에 기여할 수 있는 자동 레이블 부착징치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 고안의 기술에 따른 자동 레이블 부착장치가 레이블 부착 작업라인상에 설치된 상태의 사시도.

제2도는 본 고안의 기술에 따라 레이블을 열연코일상에 자동으로 부착시키도록 하는 전체 시스템의 블록 다이어그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 로봇 3 : 열연코일(Hot coil)

5 : 라이팅 판넬(Lighting Panel) 7 : 그리퍼 조립체(Gripper Ass'y)

9 : 원점 폴(Pole) 11 : 새들(Saddle)

13 : 레이블 프린터(Lable Printer) 14 : 레이블 디바이스(Label Device)

15 : 제 1 비젼 카메라 17 : 키메라 케이스

19 : 로봇 콘트롤러 21 : 시스템 콘트롤러

23, 25 : 운전실(Controll Room) 27 : 조작대

29 : 워크스테이션 31 : 상위 컴퓨터

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에서는

코일 제품별 정보가 입력되고, 상기 입력된 정보에 따라 정보내용을 송신하는 상위 컴퓨터와,

상기 상위 컴퓨터로부터 레이블 정보를 수신하고, 하위 로봇 시스템의 상태를 체크하여 다시 상위 컴퓨터로 신호를 송신하는 워크스테이션과,

상기 워크스테이션으로부터 레이블 발행정보를 수신하여 정보가 표시된 레이블을 발행하는 레이블프린터와,

상기 발행된 레이블을 레이블 부착 로봇이 흡착하기 쉽도록 레이블 후지로부터 분리시키고, 또한 소정위치로 이송해 주는 레이블디바이스와,

상기 코일의 내경을 인식하고 코일내경의 중심좌표를 산출하여 로봇이 코일 내부로 용이하게 진입하도록 하는 제 1 비젼카메라와,

레이블을 흡착한 상태에서 코일내경으로 진입하여 로봇이 코일 내경의 말단부를 찾아 그 부분에 레이블을 부착하도록 감지하는 제 2 비젼카메라와,

상기 코일의 후방에 설치되어 코일 내경의 윤곽을 명확히 인식할 수 있을 정도의 조명조건을 형성해주는 라이팅 판넬과,

일측단에는 레이블의 흡착 및 부착을 용이하게 하는 그리퍼가 부착되고, 다수개의 작동부재로 이루어져 일련의 레이블 부착 동작들이 직접 수행되는 로봇을 포함하는 자동 레이블 부착장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 적합한 실시예에 대한 상세한 설명을 하기로 한다.

도 1 은 본 고안의 기술에 따른 자동 레이블 부착장치가 레이블 부착 작업라인상에 설치된 상태의 사시도이고,

도 2 는 본 고안의 기술에 따라 레이블을 열연코일상에 자동으로 부착시키도록 하는 전체 시스템의 블록 다이어그램이다.

본 고안의 자동 레이블 부착장치는 비젼 시스템이 구비된 로봇(1)을 이용하여 열연코일(3)에 부착되는 레이블을 상위 컴퓨터로 부터 레이블정보를 수신하여 자동으로 발행 및 부착을 하는 장치이다.

본 고안의 자동 레이블 부착장치를 구성하는 구성부재중 워크스테이션(Workstation)(31)은 상기 상위 컴퓨터(29)와 연결되어 레이블 발행 정보를 수신하고, 또한 하위장치들 예컨데, 로봇(1)이나 카메라(15), 레이블 프린터(13)등의 상태를 체크하여 상위 컴퓨터(29)에 송신하는 역할을 한다.

상기 워크스테이션(31)과 연결되어 있는 마이크로터미날(Micro terminal)(33)은 상기 워크스테이션(29)으로부터 발행되는 레이블 정보를 수신하고, 레이블 프린터(13)의 상태를 체크하며 수신된 레이블 발행정보에 따라 레이블을 발행하는 프로그램을 내장하고 있다.

레이블 프린터(Label printer)(13)는 상기 레이블 발행 프로그램이 내장되어 있는 마이크로터미날(33)의 지시에 따라 레이블을 발행하는 역할을 한다.

또한 상기 레이블 프린터(13)를 포함하여 기타 레이블을 이송하고 부착시키는 제반수단을 구비한 레이블 디바이스(Label device)(14)는 상기 레이블 프린터(13)에서 발행된 레이블을 분리하여 로봇(1)이 흡착하기 쉽도록 이송해 주는 역활을 한다.

이때 상기 레이블 디바이스(14) 구성부재중 레이블 디바이스 패드(미도시)는 레이블 프린터(13)로부터 발행되어져 나온 레이블을 그 후면에 부착되어 있는, 즉 접착력이 없는 레이블의 뒷종이 부분인 후지로부터 분리해내는 역활을 한다.

따라서 접착력이 강한 레이블과의 접촉되는 부분을 최소화하기 위해 레이블 디바이스의 상부표면은 레이블과의 접촉부분이 표면적이 최대한 적게되도록 그 상부 표면이 일정간격으로 돌출되어 나온 형상으로 형성한다.

다음, 본 고안의 비젼카메라는 두개의 카메라로 구성되는 데, 그 중 제 1 비젼 카메라는 코일(3)이 이동되는 라인의 측방에 설치되어 코일(3)의 내경을 인식한다.

상기 제 1 비젼카메라(17)는 상기 코일(3)의 내경을 인식하고 코일내경의 중심좌표를 산출하여 로봇(1)이 코일(3) 중심부 직경 내로 용이하게 진입하도록 한다. 즉, 코일(3) 내경의 위치를 인식하여 코일(3)의 중심좌표를 산출하여 로봇(1)이 코일(3) 내부로 진입할때 충돌을 방지하는 역활을 한다.

그 인식과정은 실물코일(3)의 내경을 카메라(17)에서 인식하고, 내경의 중심좌표 값을 로봇 콘크롤러(19)의 레지스터에 기록하면 로봇(1)은 그 좌표값으로 코일(3)의 내경 내로 진입하게 된다.

제 2 비젼카메라(미도시)는 이후에 설명될 그리퍼 조립체(7)상에 설치되어 지는데, 상기 그리퍼 조립체(7)의 역할이 상기 레이블을 코일의 중심 직경 내측면부에 부착시키는 기능을 수행하므로, 상기 그리퍼 조립체(7)상에 설치된 제 2비젼 카메라는 그리퍼가 레이블을 흡착한 상태에서 코일내경으로 진입하여 로봇이 코일(3) 내경의 말단부를 찾아 그 부분에 레이블을 부착하도록 감지하는 역할을 한다.

한편, 상기에서 레이블을 코일(3)의 내경에 부착하는 이유는 코일제품이 양산된 후, 수요자측까지 운송되기 까지 많은 시간이 소요되므로 운송도중 비나 눈등에 의해 레이블이 훼손되거나 햇빛에 바래져 손상되는 것을 방지하기 위해서이다.

또한 레이블을 코일(3) 내경 말단부에 부착시키는 이유는 레이블이 부착된 후 일정기간, 예컨데 약 10 여일이 지나게 되면 레이블이 코일(3)로부터 분리되지 않으므로 수요자의 코일 사용시 레이블을 제거해야하는 별도의 가공공정이 필요하게되고, 또한 코일의 말단부가 품질상에 문제가 발생될 소지가 많은 부분이므로 코일 말단부를 소정길이만큼 절단함으르써 불필요한 작업을 줄일 수 있기 때문이다.

본 고안의 그리퍼 조립체(Gripper Ass'y)(7)내에 형성된 그리퍼는 본 고안의 로봇(1)의 소정위치에 설치되며, 레이블을 흡착하고 흡착된 레이블을 또한 용이하게 부착할 수 있도록 특수하게 제작된 작동부재이다.

이때, 상기 그리퍼의 레이블 흡착기능을 수행하기 위한 수단으로 진공 흡입장치등이 상기 그립퍼 조립체(7)에 구비된다.

또한 레이블이 부착되는 코일(3)의 뒷면에 설치되는 라이팅 판넬(Lighting Panel)(5)은 제 1 비젼카메라(15)가 작동될 시 주위의 조명상태에 관계없이 코일 내경 상태를 항상 용이하게 인식하도록 보조해 주는 역활을 한다.

로봇(1)은 레이블 부착작업을 직접 수행하도록 다수개의 작동부재로 이루어져 있으며, 상기 로봇을 제어하는 로봇 콘트롤러(Robot controller)(19)는 로봇(1)을 제어함과 동시에, 상기 워크스테이션(29)에 로봇(1)의 작동상태틀 전송하며, 또한 상기 각 비젼카메라의 작동을 제어하는 비젼 카메라 콘트롤러를 내장하고 있다.

또한 상기 각 비젼 카메라의 동작상태는 화면 표시기, 적합하게는 비젼 모니터(Vision Monitor)를 통해 보여지고, 또한 마우스(Mouse) 조작으로 센싱(sensing) 감도조절과 비젼 프로그램(Vision program)을 수행할 수 있다.

시스템콘트롤러(Systemcontroller)(21)는 코일(3)을 운반하는 컨베이어(Coil conveyor)와의 사이에 구비된 인터록(Inter lock)과 각종센서(Sense), 공압장치등을 제어하고, 내부에 피엘시(PLC;Program Logic Controller)를 내장하고 있다.

상기 인터록은 로봇(1)이 작동되기 시작하면 코일(3)을 운반하는 코일컨베이어가 움직이지 않도록 하고, 컨베이어가 움직일때 로봇(1)이 동작되지 않게 하는 역할을 한다.

또한 본 고안의 원점 폴(Pole)은 로봇(1)과 컨베이어간의 상호 인터록 작용을 위해 로봇(1)이 대기하는 원점(Home position)을 인식하는 역활을 한다.

이상 상술한 바와같이, 코일제품의 종류에 따른 각종 레이블 발행정보를 컴퓨터로 관리하고, 상기 레이블 발행정보에 따라 레이블을 출력시키고 출력된 레이블을 그 뒷면에 부착된 레이블 후지로부터 분리하여 로봇이 흡착하기 용이하도록 이송하는 레이블 디바이스와, 상기 이송된 레이블을 흡착하여 코일내경으로의 진입이 용이하도록 하는 비젼카메라와, 상기 발행된 레이블을 코일의 내측면에 부착시키는 로봇과, 상기 로봇과 상기 각 구성부재들을 상호 연계시켜 제어하는 제어수단으로 구성되는 본 고안의 자동 레이블 부착장치는 열연공정을 통과한 최종 열연코일 제품에 레이블을 부착하되, 코일 제품별로 레이블을 발행하고 발행된 레이블을 로봇을 이용하여 자동으로 부착시킴으로써, 인력절감과 함께 레이블이 바뀜으로 인한 클레임을 예방하여 원가절감과 생산성 향상에 기여할 수 있다.

Claims (1)

1. 열연코일 제품별 각종 정보가 표시된 레이블을 코일 중심 직경 내측면부에 자동으로 부착하기 위한 레이블 자동 부착장치에 있어서,

   코일 제품별 정보가 입력되고, 상기 입력된 정보에 따라 정보내용을 송신하는 상위 컴퓨터와,

   상기 상위 컴퓨터로부터 레이블 정보를 수신하고, 하위 로봇 시스템의 상태를 체크하여 다시 상위 컴퓨터로 신호를 송신하는 워크스테이션과,

   상기 워크스테이션으로부터 레이블 발행정보를 수신하여 정보가 표시된 레이블을 발행하는 레이블프린터와,

   상기 발행된 레이블을 레이블 부착 로봇이 흡착하기 쉽도록 레이블 후지로부터 분리시키고, 또한 소정위치로 이송해 주는 레이블디바이스와,

   상기 코일의 내경을 인식하고 코일내경의 중심좌표를 산출하여 로봇이 코일내부로 용이하게 진입하도록 하는 제 1 비젼카메라와,

   레이블을 흡착한 상태에서 코일내경으로 진입하여 로봇이 코일 내경의 말단부를 찾아 그 부분에 레이블을 부착하도록 감지하는 제 2 비젼카메라와,

   상기 코일의 후방에 설치되어 코일 내경의 윤곽을 명확히 인식할 수 있을 정도의 조명조건을 형성해주는 라이팅 판넬과,

   일측단에는 레이블의 흡착 및 부착을 용이하게 하는 그리퍼가 부착되고, 다수개의 작동부재로 이루어져 일련의 레이블 부착 동작들이 직접 수행되는 로봇을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 레이블 부착장치.