KR200444069Y1 - 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치 - Google Patents

강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 코일카(C)를 통하여 이송되는 강판코일(S)이 삽입설치되도록 맨드릴(12)이 구비되는 로딩기(10); 상기 로딩기(10)의 맨드릴(12)상에 삽입설치되는 강판코일(S)의 폭이 입력되는 제어부(20); 상기 제어부(20)상에 입력된 강판코일(S)의 폭에 따라 구동수가 제어되는 서보모터(32)와, 서보모터(32)와 연계작동되어 맨드릴(12)과 평행선상으로 돌출길이가 제어되도록 로딩기(10)상에 설치되는 수평로드(34)와, 수평로드(34) 선단에 설치되어 강판코일(S)의 진입위치를 검출하는 접근센서(36)가 구비되는 위치검출부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 고안은 로딩기의 맨드릴상에 설치되는 강판코일의 폭에 따라 코일카의 이송이 자동으로 제어되어 강판코일이 설정된 위치 즉, 맨드릴 중앙에 정확하게 위치되어 후가공 정밀도향상을 도모하고, 또 강판코일 투입공정이 자동으로 이루어지므로 불필요한 인력감축과 작업속도 향상으로 제조원가 절감을 도모하는 효과가 있다.
강판코일, 로딩기, 맨드릴, 코일카, 센서

Description

강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치 {Clamp position control device of steel plate coil loading machine}
본 고안은 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철공정에서 코일형태로 권취되어 출하되는 강판코일을 가공함에 있어, 강판이 가공장치상으로 정속 및 정위치로 공급되도록 지지하는 로딩기의 맨드릴상에 강판코일을 초기 장착시 설정된 위치에 정확하게 클램프되도록 안내하는 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치에 관한 것이다.
제철공정을 통하여 제작된 강판은 운반 및 후가공에 따른 작업성을 고려하여 코일형태로 권취되어 출하됨에 따라 강판을 절단, 절곡, 프레스 등과 같은 후가공하기 위한 가공현장에서는 로딩기를 이용하여 간판 코일을 정속 및 정위치로 공급하게 된다.
통상의 강판코일 로딩기는 감속기어가 설치되어 모터의 구동력을 감속전달하는 동체와, 동체상에 감속기어와 연동되도록 설치되어 강판 코일을 회동가능하도록 지지하는 맨드릴로 구성된다. 맨드릴은 강판코일의 중심에 삽입되어 확장되면서 강판코일이 클램프되는바, 맨드릴상에 설치되는 강판코일의 위치에 따라 후가공장치 상으로 투입되는 강판의 위치가 결정된다.
도 1에서와 같이 후가공장치(M)의 금형을 세팅함에 있어, 금형을 로딩기(1)의 맨드릴(2)의 중심과 일치되도록 설치함에 따라 강판코일(S)이 맨드릴(2)의 중심에 정확하게 위치되어야만 강판이 삐뚤어지지 않고 정위치로 공급된다. 이에 현장에서는 강판코일(S)을 맨드릴(2)상에 설치시 중심에 위치되도록 맨드릴(2) 외주면에 길이방향으로 표시된 눈금자(2a)를 육안으로 확인하면서 코일카(C)를 서서히 이동시켜 강판코일(S)을 설치하게 된다. 이처럼 맨드릴(2)상에 삽입되는 강판코일(S)의 위치를 작업자가 일일이 육안으로 확인하면서 코일카(C)의 이송을 제어해야 함에 따라 작업성이 크게 저하되고, 이는 곧 강판 후가공공정의 생산성을 저하시키는 폐단이 따랐다.
또, 강판코일은 제철공정에서 다양한 폭으로 제조되어 후가공제품에 적합한 폭을 가진 강판을 선택하여 사용하는바, 강판코일의 폭에 따라 맨드릴상에 안착되는 위치가 가변되므로 이를 작업자가 일일이 계산하여 위치를 설정해야 하는 번거로운 단점이 따랐다.
이에 따라 본 고안은 상기한 점에 착안한 것으로서, 보다 상세하게는 로딩기의 맨드릴상에 설치되는 강판코일의 폭에 따라 코일카의 이송이 자동으로 제어되어 강판코일이 설정된 위치에 클램프되도록 하는 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안의 특징은, 코일카(C)를 통하여 이송되는 강판코일(S)이 삽입설치되도록 맨드릴(12)이 구비되는 로딩기(10); 상기 로딩기(10)의 맨드릴(12)상에 삽입설치되는 강판코일(S)의 폭이 입력되는 제어부(20); 상기 제어부(20)상에 입력된 강판코일(S)의 폭에 따라 구동수가 제어되는 서보모터(32)와, 서보모터(32)와 연계작동되어 맨드릴(12)과 평행선상으로 돌출길이가 제어되도록 로딩기(10)상에 설치되는 수평로드(34)와, 수평로드(34) 선단에 설치되어 강판코일(S)의 진입위치를 검출하는 접근센서(36)가 구비되는 위치검출부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어부(20)는 키패드(22)를 이용하여 사용자가 강판코일(S)의 폭을 직접 입력하거나 코일카(C)상에 폭감지센서(24)를 구비하여 강판코일(S)의 폭이 자동으로 검출 입력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접근센서(36)는 맨드릴(12)상에 기준점을 영점으로 하여 제어부를 통하여 입력되는 강판코일(S)의 폭/2의 간격으로 이격된 위치에 정지되도록 서보모터(32)에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로딩기(10)는 맨드릴(12)상에 삽입되는 강판코일(S)의 내경위치를 검출하도록 맨드릴(12)과 평행선상으로 광축(42)을 형성하는 내경검출센서(40)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 고안은 로딩기의 맨드릴상에 설치되는 강 판코일의 폭에 따라 코일카의 이송이 자동으로 제어되어 강판코일이 설정된 위치 즉, 맨드릴 중앙에 정확하게 위치되어 후가공 정밀도향상을 도모하고, 또 강판코일 투입공정이 자동으로 이루어지므로 불필요한 인력감축과 작업속도 향상으로 제조원가 절감을 도모하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치를 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 고안에 따른 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치를 확대하여 나타내는 구성도이다.
본 고안은 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치에 관련되며, 이때 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치는 강판코일 로딩기(10)의 맨드릴(12)상에 강판코일(S)을 투입함에 있어, 강판코일(S)이 맨드릴(12)의 기준점과 일치되는 중심에 자동으로 위치되어 클램프되도록 로딩기(10), 제어부(20), 위치검출부(30) 등을 주요구성으로 이루어진다.
본 고안에 따른 로딩기(10)는 코일카(C)를 통하여 이송되는 강판코일(S)이 삽입설치되도록 맨드릴(12)이 구비된다. 로딩기(10)는 모터와 감속기에 의해 맨드릴(12)이 저속구동되도록 설치되고, 맨드릴(12)은 강판코일(S)의 중심에 삽입고정되도록 확장 클램프가능한 통상의 구조로 형성된다. 그리고 맨드릴(12)은 로딩기(10)와 대응하는 위치에 설치되는 후가공장치(M)의 금형과 기준점(예컨대, 맨드 릴(12) 길이에 대한 중간위치)이 일치되도록 설치되어 코일카(C)를 통하여 투입되는 강판코일(S)을 클램프하게 된다.
이때, 코일카(C)는 강판코일(S)이 안착되는 테이블(C1)과, 테이블(C1)의 수평·수직이송을 제어하는 구동부(C2)로 구성된다. 이에 강판코일(S)이 테이블(C1)상에 안착되면 다수의 센서 혹은 제어부에 입력된 강판코일의 직경에 따라 구동부(C2)에 의해 코일강판(S)의 중심과 맨드릴(12)의 중심이 일치되도록 수직이송된 다음, 다시 수평이송되어 맨드릴(12)상에 투입되는바, 여기서 코일카(C)의 수평이송은 후술하는 제어부(20)와 위치검출부(30)에 의해 제어된다.
또한, 본 고안에 따른 제어부(20)는 로딩기(10)의 맨드릴(12)상에 삽입설치되는 강판코일(S)의 폭이 입력된다. 제어부(20)는 로딩기(10)의 회전속 및 맨드릴(12) 클램프/언클램프작동, 코일카(C)의 수평·수직이송 등과 같은 강판코일(S)의 설치 및 공급에 필요한 전반적인 작동을 제어하는 중앙컴퓨터로써, 로딩기(10)에 투입될 강판코일(S)의 폭을 미리 입력하면, 입력값에 따라 후술하는 위치검출부(30)의 수평로드(34) 돌출길이를 제어하게 된다.
이때, 상기 제어부(20)는 키패드(22)를 이용하여 사용자가 강판코일(S)의 폭을 직접 입력하거나 코일카(C)상에 폭감지센서(24)를 구비하여 강판코일(S)의 폭이 자동으로 검출 입력된다. 즉 강판코일(S)을 맨드릴(12)상에 투입하기 전에 작업자가 강판코일(S)의 물류표 확인 또는 줄자 등으로 폭을 측정하여 제어부(20)에 구비된 키패드(22)를 통하여 그 값을 입력하거나, 코일카(C)상에 PSD(Position Sensitive Detector)와 같은 광센서(24)를 설치하여 테이블(C1)상에 강판코일(S)이 안착되면 자동으로 강판코일(S)의 폭이 검출하여 제어부(20)상으로 입력하게 된다.
또한, 본 고안에 따른 위치검출부(30)는 제어부(20)상에 입력된 강판코일(S)의 폭에 따라 작동(예컨대, 구동수)이 제어되는 서보모터(32)와, 서보모터(32)와 연계작동되어 맨드릴(12)과 평행선상으로 돌출길이가 제어되도록 로딩기(10)상에 설치되는 수평로드(34)와, 수평로드(34) 선단에 설치되어 강판코일(S)의 진입위치를 검출하는 접근센서(36)가 구비된다.
위치검출부(30)는 서보모터(32)와 연계작동되어 수평로드(34)가 맨드릴(12)과 평행하도록 로딩기(10)상에 설치되어 근접센서(36)를 통하여 맨드릴(12)상에 삽입된 강판코일(S)의 위치를 검출하게 된다. 이때 서보모터(32)와 수평로드(34)는 타이밍밸트 혹은 랙과 피니언, 기어 등과 같은 동력전달수단을 통하여 연계작동되도록 연결된다.
이에 제어부(20)상에 입력된 강판코일(S)의 폭에 따라 서보모터(32)가 수평로드(34)의 돌출길이를 제어하여 미리 강판코일(S)이 위치될 지점에 근접센서(36)를 위치시킴에 따라 코일카(C)를 타고 맨드릴(12)상으로 삽입되는 강판코일(S)이 근접센서(36)에 감지됨과 동시에 코일카(C)의 이송이 정지되어 맨드릴(12) 중앙에 위치된다.
이때, 상기 접근센서(36)는 맨드릴(12)상에 기준점을 영점으로 하여 제어부(20)를 통하여 입력되는 강판코일(S)의 폭/2의 간격으로 이격된 위치에 정지되도록 서보모터(32)에 의해 제어된다.
일 예로서, 폭이 80㎝인 강판코일(S)을 후가공하기 위해 로딩기(10)의 맨드 릴(12)상에 투입함에 있어, 우선 제어부(20)를 통하여 강판코일(S)의 폭(L1)이 입력되면, 이를 카운팅(80㎝ / 2 = 40㎝)하여 맨드릴(12) 기준점과 근접센서(36) 사이의 간격(L2)이 40㎝로 이격되도록 서보모터(32)가 구동된다.
이어서, 상기한 바와 같이 위치검출부(30)의 세팅이 완료되면, 코일카(C)를 타고 강판코일(S)이 맨드릴(12)상으로 진입하게 되고, 이때 도 3과 같이 강판코일(S)의 측면이 위치검출부(30)의 근접센서(36)에 감지되면 제어부(20)에 의해 코일카(C)의 이송이 정지된 다음, 맨드릴(12)이 확장되면서 강판코일(S)을 클램프하고, 이어서 코일카(C) 및 수평로드(34)가 초기 위치로 복귀하게 되면 강판코일(S)의 투입공정이 완료된다.
또한, 상기 로딩기(10)는 맨드릴(12)상에 삽입되는 강판코일(S)의 내경위치를 검출하도록 맨드릴(12)과 평행선상으로 광축(42)을 형성하는 내경검출센서(40)가 구비된다. 내경검출센서(40)는 통상의 광센서로써, 도 0에 도시된 바와 같이 맨드릴(12)의 외경과 인접하는 상·하단으로 광축(42)이 형성되도록 로딩기(10) 전면에 상하 한 쌍 혹은 상하좌우 두 쌍으로 구비된다. 이에 코일카(C)의 테이블(C1)이 수직이송되면서 강판코일(S)의 내경과 맨드릴(12) 센터를 일치되도록 세팅시 내경검출센서(40)의 광축(42)상에 장해물이 감지되지 않으면 제어부(20)가 강판코일(S)의 내경과 맨드릴(12)이 일치되었다고 인식하여 코일카(C)의 수직이송은 정지되고, 수평이송되어 상기한 위치검출부(30)에 의해 강판코일(S)이 맨드릴(12) 중앙에 위치된다.
이처럼, 코일카(C)를 이용한 코일강판(S)의 투입공정이 자동으로 수행됨은 물론 위치검출부(30)에 의해 강판코일(S)의 클램프위치가 정밀하게 제어되어 후가공공정의 정밀도 및 생산성이 크게 향상되는 이점이 있다.
도 1은 종래에 강판코일 로딩기를 나타내는 구성도.
도 2는 본 고안에 따른 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 고안에 따른 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치를 확대하여 나타내는 구성도.

Claims (4)

  1. 코일카(C)를 통하여 이송되는 강판코일(S)이 삽입설치되도록 맨드릴(12)이 구비되는 로딩기(10);
    상기 로딩기(10)의 맨드릴(12)상에 삽입설치되는 강판코일(S)의 폭을 키패드(22)를 이용하여 사용자가 직접 입력하거나 코일카(C)상에 폭감지센서(24)를 구비하여 강판코일(S)의 폭이 자동으로 검출 입력되는 제어부(20);
    상기 제어부(20)상에 입력된 강판코일(S)의 폭에 따라 구동수가 제어되는 서보모터(32)와, 서보모터(32)와 연계작동되어 맨드릴(12)과 평행선상으로 돌출길이가 제어되도록 로딩기(10)상에 설치되는 수평로드(34)와, 수평로드(34) 선단에 설치되어 강판코일(S)의 진입위치를 검출하는 접근센서(36)가 구비되는 위치검출부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 접근센서(36)는 맨드릴(12)상에 기준점을 영점으로 하여 제어부를 통하 여 입력되는 강판코일(S)의 폭/2의 간격으로 이격된 위치에 정지되도록 서보모터(32)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 로딩기(10)는 맨드릴(12)상에 삽입되는 강판코일(S)의 내경위치를 검출하도록 맨드릴(12)과 평행선상으로 광축(42)을 형성하는 내경검출센서(40)가 구비되는 것을 특징으로 하는 강판코일 로딩기의 클램프위치제어장치.
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CN114453454A (zh) * 2022-01-08 2022-05-10 冯江涛 一种数控液压卷板机

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