KR20040005221A - 종이슬리브 장착장치 - Google Patents

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KR20040005221A
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Abstract

본 발명은 종이슬리브를 작업자의 수작업이 필요없이 기구적으로 센터링 및 클리닝하여 코일의 중공에 장착할 수 있는 종이슬리브 장착장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
따라서 본 발명은 코일이 삽입되는 맨드릴의 전방에 승하강이 가능하도록 설치된 업다운컨베이어, 업다운컨베이어의 선단에 회전 가능하도록 설치되는 브러시롤, 브러시롤에 에어를 분사하는 에어노즐로 이루어지는 클리닝부; 업다운컨베이어의 상부에 회동 가능하도록 설치된 프레임, 프레임의 선단에 설치되어 양측에 나사산이 반대방향으로 형성된 스크류축, 스크류축이 관통 설치되어 스크류축의 회전에 따라 축방향으로 이동하는 스톱파로 이루어지는 센터링부; 클리닝부 및 센터링부를 제어하는 제어부를 포함하는 종이슬리브 장착장치를 제공한다.

Description

종이슬리브 장착장치{Apparatus for equipping of sleeve}
본 발명은 코일의 중공에 종이슬리브를 장착하는 종이슬리브 장착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종이슬리브를 센터링하고 클리닝하여 코일의 중공에 삽입하는 종이슬리브 장착장치에 관한 것이다.
일반적으로 코일의 중공(中空)에 삽입되는 슬리브(Sleeve)는 스틸(Steel)로 이루어져 마그네트(Magnet)를 이용하여 맨드릴(Mandrel) 중심에 맞추어 장착하였으나, 중량을 줄이고 원가를 절감하기 위해서 종이로 이루어진 종이슬리브의 사용빈도가 증대되고 있는 추세이다.
따라서 종이슬리브는 마그네트를 사용할 수 없으므로 작업자가 도 1에 도시된 바와 같이 직접 종이슬리브(10)를 하부 데크(Deck; 12) 상에서 수작업으로 맨드릴(14)에 맞추어 삽입하고 있는 실정이다.
또한 오염되거나 이물이 고착된 종이슬리브(10)는 작업자가 걸레(16)를 이용하여 오염부나 이물을 제거하게 된다.
그러나 이와 같이 작업자가 하부 데크에서 직접 작업함으로 추락이나 협착 등으로 인한 안전사고가 발생되는 문제점이 있다.
또한 걸레를 이용하는 수작업은 소요시간이 증대되므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
아울러 작업자가 수작업으로 슬리브를 끼우므로 정확한 센터링이 불가능하여 코일의 권취시 일부가 함몰되어 코일의 방향이 틀어져 제품의 불량이 늘어나는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종이슬리브를 작업자의 수작업이 필요없이 기구적으로 센터링 및 클리닝하여 코일의 중공에 장착할 수 있는 종이슬리브 장착장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 종이슬리브의 이물 제거작업을 나타내는 작업상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 클리닝부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 센터링부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 에어노즐에 에어를 공급하는 에어공급라인을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 센터링 작업을 나타내는 작업상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 클리닝 작업을 나타내는 작업상태도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 종이슬리브 14 : 맨드릴
20 : 업다운컨베이어 22 : 브러시롤
24 : 에어노즐 36 : 프레임
38 : 스크류축 40 : 스톱파
68 : 제어패널
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 코일이 삽입되는 맨드릴의 전방에 승하강이 가능하도록 설치된 업다운컨베이어, 업다운컨베이어의 선단에 회전 가능하도록 설치되는 브러시롤, 브러시롤에 에어를 분사하는 에어노즐로 이루어지는 클리닝부; 업다운컨베이어의 상부에 회동 가능하도록 설치된 프레임, 프레임의 선단에 설치되어 양측에 나사산이 반대방향으로 형성된 스크류축, 스크류축이 관통 설치되어 스크류축의 회전에 따라 축방향으로 이동하는 스톱파로 이루어지는 센터링부; 클리닝부 및 센터링부를 제어하는 제어부를 포함하는 종이슬리브 장착장치를 제공한다.
여기서 제어부는 업다운컨베이어의 일측에 설치된 터치바, 터치바와 이격되어 터치바를 감지하도록 설치된 프록시미터센서, 프레임의 일측에 이격되어 설치된프레임회동감지센서, 프레임의 선단에 설치되어 종이슬리브를 감지하는 종이슬리브감지센서, 각 센서로부터 전달된 신호에 따라 클리닝부 및 센터링부를 제어하는 제어패널로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 클리닝부를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 센터링부를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 에어노즐에 에어를 공급하는 에어공급라인을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치는 종이슬리브(10)를 맨드릴(14)의 중앙에 위치시키는 센터링부와, 종이슬리브(10) 표면을 클리닝하는 클리닝부와, 클리닝부 및 센터링부를 제어하는 제어부로 이루어진다.
먼저 클리닝부는 코일이 삽입되는 맨드릴(14)의 전방에 승하강이 가능하도록 설치된 업다운컨베이어(20)와, 업다운컨베이어(20)의 선단에 회전 가능하도록 설치되는 브러시롤(22)과, 브러시롤(22)에 에어를 분사하는 에어노즐(24)로 이루어진다.
업다운컨베이어(20)는 하단에 유압에 의해 구동되는 승강실린더(26)가 연결 설치되고, 선단에는 브러시롤(22)이 베어링(28)에 의해서 축지지된다.
여기서 브러시롤(22)은 종이슬리브(10)의 표면을 손상시키지 않도록 섬유질재질로 이루어지고, 일측으로는 구동모터(30)가 연결 설치된다.
에어노즐(24)은 에어호스(32)에 연통 설치되며 그 방향이 브러시롤(22)과 종이슬리브(10)의 접촉부를 향하도록 설치된다.
한편 에어호스(32)에는 에어노즐(24)에 공급되는 에어의 흐름을 개폐하기 위하여 에어밸브(34)가 설치된다.
다음으로 센터링부는 업다운컨베이어(20)의 상부에 회동 가능하도록 설치된 프레임(36), 프레임(36)의 선단에 설치되어 양측에 나사산이 반대방향으로 형성된 스크류축(38), 스크류축(38)이 관통 설치되어 스크류축(38)의 회전에 따라 축방향으로 이동하는 스톱파(40)로 이루어진다.
프레임(36)은 선단이 일측으로 변곡된 형상으로 하단에는 고정축(42)이 형성되고, 이 고정축(42)은 베어링(44)에 의해 축지지된다.
또한 프레임(36)의 직진부에는 업다운컨베이어(20)의 상단과 연결되는 회동실린더(46)가 설치된다.
아울러 프레임(36)의 선단에는 스크류축(38)과, 이 스크류축(38)이 관통하는 스톱파(40)가 설치된다.
스크류축(38)은 양측으로 나사산이 반대방향으로 형성되어 베어링(48)에 의해 축지지되고 일측에는 구동모터(50)가 연결 설치된다.
한편 스톱파(40)는 스크류축(38)과 평행하도록 설치된 가이드레일(52)에 치합되어 스크류축(38)과 일체로 회전하지 않고 스크류축(38)의 축방향으로 가이드레일(52)을 따라 이동하게 된다.
다음으로 제어부는 업다운컨베이어(20)의 일측에 설치된 터치바(60)와, 터치바(60)와 이격되어 터치바(60)를 감지하도록 설치된 프록시미터센서(62), 프레임(36)의 일측에 이격되어 설치된 프레임회동감지센서(64), 프레임(36)의 선단에 설치되어 종이슬리브(10)를 감지하는 종이슬리브감지센서(66), 각 센서(62, 64, 66)로부터 전달된 신호에 따라 클리닝부 및 센터링부를 제어하는 제어패널(68)로 이루어진다.
먼저 프록시미터센서(62)는 업다운컨베이어(20)의 일측에 설치된 터치바(60)를 감지하므로 업다운컨베이어(20)의 승하강을 감지하게 된다.
또한 프레임회동감지센서(64)는 프레임(36)의 일측에 프레임(36)과 이격되도록 설치되어 프레임(36)의 회동을 감지하게 된다.
아울러 종이슬리브감지센서(66)는 스프링(70)에 의해 탄성 결합된 터치바(72)와 리미트스위치(74)로 이루어져 터치바(74)가 종이슬리브(10)와 접촉하여 스프링(70)의 탄성을 이기고 이동하게 되면 이를 리미트스위치(74)가 감지하여 종이슬리브(10)를 감지하게 된다.
또한 제어패널(68)은 프록시미터센서(62), 프레임회동감지센서(64) 및 종이슬리브 감지센서(66)로부터 신호가 전달되어 이를 연산하여 실린더(26, 46) 및 구동모터(30, 50)의 작동을 제어하여 클리닝부 및 센터링부를 제어하게 된다.
한편 클리닝작업 후 종이슬리브(10)의 클리닝상태를 확인하기 위한 카메라(76)와 모니터(78)가 설치되어 클리닝작업의 반복여부를 판단하는 것이 더욱 바람직하다.
이하 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 센터링 작업을 나타내는 작업상태도이고, 도 7은 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치의 클리닝 작업을 나타내는 작업상태도이다.
먼저 작업자가 종이슬리브(10)를 슬리브바케트(Sleeve Bucket)에 투입하면 스풀로더(Spool Loader)에 의하여 맨드릴(14)에 장착된다.
종이슬리브(10)가 장착된 후 스풀로더가 다운되고, 작업자가 운전실 패널스위치를 조작하면 승강실린더(26)가 신장되어 업다운콘베이어(20)가 상승되며, 이를 프록시미터센서(62)가 감지하고 소정의 위치까지 상승되면 제어패널(68)의 제어에 의해 승강실린더(26)가 정지되도록 하여 업다운컨베이어(20)의 상승을 중지시킨다.
다음으로 회동실린더(46)를 작동시켜 프레임(36)을 회동시키게 되며, 이를 프레임회동감지센서(64)가 감지하여 소정의 위치까지 회동되면 제어패널(68)의 제어에 의해 회동실린더(46)가 정지되도록 하여 프레임(36)의 상승을 중지시킨다.
또한 일차로 정지된 프레임(36)은 다시 회동되어 터치바(72)가 종이슬리브(10)와 접촉하여 터치바(72)가 스프링(70)의 탄성을 이기고 이동하게 되면 이를 리미트스위치(74)가 감지하여 종이슬리브(10)의 위치를 감지하게 되고, 제어패널(68)의 제어에 의해 회동실린더(46)가 정지되어 프레임(36)이 고정된다.
다음으로 스크류축(38)의 일측에 연결 설치된 구동모터(50)를 구동시켜 스토파(40)를 내측으로 이동되도록 한다.
이와 같이 이동된 스토파(40)는 종이슬리브(10)를 밀면서 이동되어 종이슬리브(10)가 맨드릴(14)의 센터로 이동하게 된다.
이와 같은 종이슬리브(10)의 센터링작업이 완료되면 회동실린더(46)에 의하여 프레임(36)이 작업대기위치까지 다운된다.
프레임(36)의 다운이 완료되면 승강실린더(26)가 수축되어 업다운콘베이어(20)가 작업대기 위치까지 다운된다.
다음으로 종이슬리브(10)의 클리닝작업은 업다운콘베이어(20)가 작업대기 위치에서 승강실린더(26)에 의해 종이슬리브(10)의 직경에 따라 소정의 위치까지 상승된다.
이와 같이 업다운컨베이어(20)가 상승되면 구동모터(30)를 가동시켜 브러시롤(22)이 회전되도록 하며 동시에 맨드릴(14)을 반대방향 회전시킨다.
또한 이 때 에어밸브(34)를 개방하여 에어호스(32)를 따라 에어노즐(24)에 에어가 공급되도록 하여 브러시롤(22)에 의해 탈락된 이물질을 외부로 제거시킨다.
이와 같이 종이슬리브(10)를 클리닝한 후, 작업자는 카메라(76)에 의해 촬영되어 전송된 모니터(78)의 화면을 통하여 종이슬리브(10)의 표면 상태를 확인한 후 작업 계속 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
클리닝 작업이 완료되면 클리닝작업 스타트시와 반대로 에어밸브(34)를 폐쇄시키고 구동모터(24)를 정지시키며, 업다운컨베이어(36)를 하강시켜 원래의 대기위치로 이동시킨다.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 종이슬리브 장착장치는 작업자가 하부데크에서 직접 작업할 필요가 없으므로 안전사고가 미연에 방지된다.
또한 기구적으로 종이슬리브를 클리닝하므로 소요시간의 절감되어 생산성이 향상된다.
아울러 작업자가 수작업으로 종이슬리브를 끼울때 보다 종이슬리브를 정확히 센터링할 수 있으므로 코일의 방향이 틀어져 발생되는 제품의 불량을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 코일이 삽입되는 맨드릴의 전방에 승하강이 가능하도록 설치된 업다운컨베이어, 상기 업다운컨베이어의 선단에 회전 가능하도록 설치되는 브러시롤, 상기 브러시롤에 에어를 분사하는 에어노즐로 이루어지는 클리닝부;
    상기 업다운컨베이어의 상부에 회동 가능하도록 설치된 프레임, 상기 프레임의 선단에 설치되어 양측에 나사산이 반대방향으로 형성된 스크류축, 상기 스크류축이 관통 설치되어 스크류축의 회전에 따라 축방향으로 이동하는 스톱파로 이루어지는 센터링부;
    상기 클리닝부 및 센터링부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이슬리브 장착장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 업다운컨베이어의 일측에 설치된 터치바, 상기 터치바와 이격되어 터치바를 감지하도록 설치된 프록시미터센서, 상기 프레임의 일측에 이격되어 설치된 프레임회동감지센서, 상기 프레임의 선단에 설치되어 종이슬리브를 감지하는 종이슬리브감지센서, 상기 각 센서로부터 전달된 신호에 따라 클리닝부 및 센터링부를 제어하는 제어패널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 종이슬리브 장착장치.
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