KR20070017934A - 프로파일 재료를 커버하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로파일 재료를 커버하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 프로파일 재료(P)를 종방향으로 안내하는 롤러 컨베이어(FR) 및 적정비율의 커버링 재료(F)가 컨베이 장치에 대해 또는 이 장치상에서 횡으로 또는 다소 지향되는 프로파일 재료(P)의 프로파일에 대해서 가압되도록 서로에 대해서 각각 가압 위치에 위치될 수 있는 압력 롤러들(W1-W6)을 구비하는데, 단일 또는 여러 압력 롤러들(W1-W6)은 그룹들로 연속적으로 전달 방향으로 배열되고 다축 위치지정 장치(RA1, RA2)에 의해 각각 가압된다. 이 위치지정 장치(RA1, RA2)는 가압 롤러(W1-W6)를 정해진 지향 방식으로 유지하는 자동적으로 작동가능한 커플링(K, K1)을 지지하고 매거진 컴파트먼트(magazine compartments)(M1-M6) 각각은 커플링(K1)의 위치지정 에어리어에 배치되는데, 여기서 압력 롤러들(W2-W6)은 반드시 그럴 필요는 없지만 결합가능한 방식으로 배치된다.

압력 롤러, 위치지정 장치, 매거진 컴파트먼트, 롤러 컨베이어, 커버링 재료

Description

프로파일 재료를 커버하는 장치{DEVICE FOR COVERING PROFILE MATERIAL}

본 발명은 프로파일 재료를 커버하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 프로파일 재료(P)를 종방향으로 안내하는 롤러 컨베이어 및 적정비율의 커버링 재료가 컨베잉 장치(conveying device)에 대해 또는 이 장치상에서 횡으로 또는 다소 지향되는 프로파일 재료의 프로파일에 대해서 가압되도록 서로에 대해서 각각 가압 위치에 위치될 수 있는 압력 롤러들을 구비하는데, 단일 또는 여러 압력 롤러들은 그룹들로 연속적으로 전달 방향으로 배열되고 자동적으로 작동가능한 커플링을 지지하는 다축 위치지정 장치에 의해 각각 가압된다.

문헌 EP 0997260 A2는 이와 같은 장치를 서술한다. 이 설치(installation)는 여러 프레임들로 이루어지는데, 이 프레임 각각은 하나의 그룹에서 2개의 압력 롤러를 포함하며, 각 압력 롤러에는 하나의 x-y 위치지정 장치 및 2개의 모터에 의해 구동되는 하나의 스위벨링 및 추적 트랜스미션 유닛이 장착된다. 2개의 선형 트랜스미션에는 스텝 모터가 장착되고, 이들이 재생가능한 방식으로 리셋될 수 있는 표준화된 정상 위치로 설정된다. 모든 그룹들의 모든 위치지정 장치들은 하나의 중앙 제어를 갖고 소정의 프로파일로 조정하도록 프로그램되어, 상이한 프로파일들이 유사하게 되고 동일한 압력 롤러들이 사용되는 동안 균일한 커버링이 보장되도록 한 다. 이것은 전달 및 재생의 현대 논리학의 조건들을 충족하지 못하는데, 그 이유는 많은 수의 프로파일들 및 커버링 재료들이 사용되어, 리툴링 프로세스들(retooling processes)을 감소시키는 대규모의 저장장치가 너무 값비싸게 되기 때문이다. 따라서, 적은 량의 특정 커버링된 프로파일의 생산은, 개별적으로 끼워 맞춰진 압력 롤러들을 수동으로 교환하고 이들 롤러의 정상 위치를 재조정하는데 필요한 설정 시간으로 인해 매우 비경제적이라는 것이 판명되었는데, 이 공정은 전반적으로 많은 시간이 걸린다.

특허 DE 19508864는 최신 기술을 따른 롤러 컨베이어로 프로파일 재료를 커버하는 장치를 설명한다.

실용신안 DE 29910871 U1은 압력 롤러가 정해진 지향된 방식으로 유지되는 커플링을 지지하는 위치지정 장치로 보더링 메커니즘(bordering mechanism)을 진행시킨다.

실용신안 DE 29821047 U1은 위치지정 장치의 위치지정 에어리에어 배치된 매거진 컴파트먼트(magazine compartments)와 기계 툴의 배열을 도시하는데, 여기서 압력 롤러들은 반드시 그럴 필요는 없지만 지향된 결합가능한 방식으로 배치된다. 일반적으로, 센서-신호 종속 모터 제어를 갖는 로봇은 실용신안 DE 29800217로부터 공지되어 있다.

본 발명의 목적은 매우 다른 프로파일들에 대해서 조차도 수동 리툴링을 제거함으로써 설정 시간을 감소시키고 공지된 장치들을 간단화하는 것이다.

이 목적은 위치지정 장치가 압력 롤러를 정해진 지향된 방식으로 유지하는 자동적으로 작동가능한 커플링을 지지하고 매거진 컴파트먼트들 각각이 커플링의 위치지정 에어리어 내에 배열되도록 하는 방식에 부합되는데, 여기서 압력 롤러들은 반드시 그럴 필요는 없지만 결합가능한 방식으로 배치된다.

본 발명의 유용한 실시예들은 종속항들에 제공된다.

롤러 및 위치지정 장치 간의 커플링에는 센터링 수단 및 오리엔테이션 수단이 장착되어, 롤러가 정해진 위치 내의 위치지정 장치상에 결합되도록 하는데, 이는 롤러들의 교환후 재조정될 필요가 없다. 이 커플링은 기계적인 릴리스에 의해 작동되거나 전자기, 기압 및 수압 수단에 의해 자동적으로 제어되는 것이 바람직하다.

매거진 내에서, 롤러는 커플링 동안 가압력 및 언커플링 동안 스트립핑 력이 테이크-업(take-up)되도록 하는 방식으로 유지된다.

커플링 후, 롤러는 가능한 언래칭 메커니즘을 릴리스하거나 래칭 메커니즘 또는 록킹 피스를 작동시킴으로써 커플링의 센터링 축 방향에 대해 횡 방향으로 취출될 수 있다.

예측된 커버링 장치가 프레임 내에서 위치지정 장치를 포함하고 위치지정 장치들이 근본적으로 프레임의 평면 내에서 이동하고 통상적으로 많은 프레임들이 작은 간격들로 일렬로 위치되기 때문에, 실제로 매거진을 설치할 공간이 거의 남아있지 않음으로 위치지정 장치의 도달범위 내에서 롤러들을 자동적으로 추출하게 한다.

위치지정 장치는 5개 또는 6개의 회전축을 지닌 상업적으로 입수가능한 로봇인데, 이들 로봇의 아암의 자유 단은 커플링 또는 등가의 그리퍼(gripper)를 유지한다.

이로써, 회전하는 로봇 세그먼트들에 의해 성취되는 자유도로 인해 양호하게 액세스되는 롤러 컨베이어의 길 밖으로 에어리어 내에 각 매거진을 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 매거진은 롤러 컨베이어 위의 타이어 상에 또는 로봇의 대향측에 위치될 수 있다.

기능적으로, 로봇들은 롤러 컨베이어 옆에 또는 그 위에 고정되는데, 이는 롤러 컨베이어의 평면에 대해서 측정하고 결국 커버될 프로파일의 표면에 대해서 측정되는 영구적이고 정해진 조정 및 위치가 되도록 한다.

로봇 아암들은 어떤 탄성율을 갖고 롤러들은 사양들에 일치하는 내구성 커버링에 필요한 정해진 고 가압력을 필요로 한다. 그러므로, 롤러가 프로파일에 대한 정확한 위치 및 오리엔테이션에 도달한 후, 로봇 아암은 롤러가 프리셋 힘으로 가압될 때까지 대응하는 위치지정 모터들에 의해 접촉 선 또는 접촉면과 수직하게 챠지(charge)되고 스트레인(strain)된다. 이 힘은 로봇 세그먼트들의 컨스텔레이션(constellation)에 따라서 모터 전류에 의해 발생되고 바람직하게는 전류계에 의해 검출되거나 커플링에서 힘 센서에 의해 측정된다. 전류 측정 신호, 힘 측정 신호, 또는 이들 둘 다는 전류-힘 조절에 유용하게 작용하여, 프로파일, 커버링 재료 및 롤러 직경의 변화가 가압력에 영향을 미치지 않도록 한다. 이는 특히 얇은 포일을 강성 재료, 가령 금속상에 가할 때 접착 품질에 중요한 사항이다. 로봇 아암의 스트레인 및 베어링 유격(strain and bearing clearance)을 보상하는 상기 전력 조절의 또 다른 이점은 비교적 경량이며 값싼 로봇을 사용할 수 있게 한다는 것이다.

전류를 서버모터에 공급함으로써 영구적으로 힘을 발생시키면 영구적으로 에너지를 소모하게 하는데, 이는 로봇의 모터 축 또는 트랜스미션 축의 제어가능한 블록킹 또는 자체-록킹에 의해 피해질 수 있다. 짧은 기간 동안, 주기적으로 또는 가능한 블록킹의 릴리스에서 힘 센서에 의해 시그널링되는 힘의 상당한 변화시에 액츄에이션이 스위치 온되어 가능한 허용오차 변화(tolerance variations)를 보상한다. 각도 및 위치의 변화들은 등록되어 감시되고 수용할 수 없는 것으로서 인지된 변화들은 마스터 제어에 보고된다. 통상적으로 자체-록킹 트랜스미션이 모터 다음에 있다면, 블록킹 브레이크는 마모된다.

구동 제어들, 측정 수단 및 블록킹 제어들을 지닌 모든 로봇들은 마스터 제어 및 감시 프로세서와 네트워킹된다. 상기 프로세서는 인스톨레이션이 새로운 프로파일 및 새로운 재료들로 조정되도록 하는 입력 및 출력 유닛들을 갖고 매거진 스톡에 관한 정보, 대응하는 툴 인서트들을 지닌 이전 메모리화된 프로파일 뿐만 아니라 허용오차 범위를 갖는 좌표들 및 힘-전류 값들에 관한 데이터를 공급하는 메모리를 포함한다.

도면 1 내지 3에서, 본 발명의 유용한 실시예가 더욱 상세하게 설명된다.

도1은 프로파일 재료를 커버하기 위한 생산 라인의 상부도.

도2는 도1에 대응하는 측면도.

도3은 도1에 대응하는 정면도.

도1 및 도2는 전력공급받어 프로파일-재료 바들(P)을 종방향으로 안내하는 롤러들(FR)을 갖는 롤러 컨베이어와 컨베이어 스탠드(G)를 도시한 것이다. 밑면에 접착제를 지닌 커버링 재료(F), 단판(veneer) 또는 포일은 언코일러(uncoiler) 또는 테이크-다운 장치(도시되지 않음)에 의해 프로파일의 상부 상에 배치되고 압력 롤러(W1)에 의해 롤링 온된다. 프로파일의 측들에서 포일의 돌출 부분들은 연속 스테이션들에 있는 연속 롤러들에 의해, 특히 대칭 배열된 롤러 쌍들에 의해 스트립마다 평활화되고 가압되는데, 이 롤러 쌍들의 축들은 도1에 도시된 바와 같이 프로파일 섹션과 평행하다. 도3에 도시된 바와 같이, 롤러 축은 공지된 방식으로 프로파일의 전달 방향 상에서 다소 지향된다.

사용되는 프로파일의 유형 및 롤러들의 방향에 따라서 각종 원통형, 오목형 또는 크라운형 프로파일 컨투어들이 적절한 것으로 판명되었다.

롤러(W2)는 마운팅(H)에서 관통 축 상에 유지되는데, 이 마운팅은 자신의 로봇 아암(RA1)의 단부에서 상보적인 커플링(K1)에 부착되는 커플링(K)을 지닌다. 커플링(K)은 로킹 또는 래칭 메커니즘들에 의해 자신의 카운터파트(K1)에 고정된다.

상이한 컨투어들 및/또는 크기들을 갖는 부가적인 롤러들(W1-W6)은 매거진들(M)의 매거진 컴파트먼트(M1-M6)에 저장되고, 이들의 커플링(K)은 로봇(R1)이 이전 롤러(W1)를 분리 및 디파짓(disconnect and deposit)한 후 자신을 상보적인 커플링(K1)에 접속시키는 방식으로 지향된다. 로봇이 그리퍼에 의해 상보적인 커플링(K1) 을 직접 제어하지 않으면, 롤러(W1)의 커플링 섹션(K)은 예를 들어 대응하는 매거진 컴파트먼트(M1)의 포크(GL)에 삽입되는데, 상기 포크(GL)는 릴리스 메커니즘(L)을 작동시킨다. 이 릴리스는 로봇(R1)이 커플링(K)으로부터 상보적인 커플링(K1)을 당기도록 하고 이 프로세스를 반대로 함으로써 또 다른 롤러에 접속시키고 이를 매거진에서 추출하도록 한다.

커플링(K1)은 상보적인 커플링(K1)에 대해서 내부 및 외부 원뿔 또는 피라미드 형상과 같은 센터링 수단, 방사상 외연부들 및 홈들과 같은 각도 오리엔테이션 수단뿐만 아니라 축방향 리미트 스톱들 또는 에지들을 도시하는데, 이들은 결합되어 커플링이 래치되거나 록킹될 때 롤러를 정확히 위치지정시킨다. 록킹의 탄성은 유용하게는 스프링에 의해 생성되는데, 이 스프링은 매거진 컴파트먼트 상의 스프레더 및 액츄에이터와 협동하여 커플링(K1)을 릴리스하는 스프레딩 레버들에 접속된다.

로봇(RA1)의 모터에는 브레이크들이 장착되어 있는데, 이 브레이크들은 전자기, 기압 또는 수압 중앙 제어에 의해 작동된다. 그러나, 모터 다음에 자체-록킹 트랜스미션들의 설치가 바람직하다.

도3은 프로파일(P) 및 이의 컨베이어의 양측 각각 상의 압력 롤러(W2)를 도시한 것이다. 롤러들(W2)은 프로파일 측들의 라운딩으로 인해 프로파일의 아주 작은 섹션을 터치한다. 그러므로, 이들은 오목형 컨투어에 대해서 상대적으로 짧다.롤러 축들의 더욱 가파른 방향을 도시한 다음의 압력 스테이션들이 컨베이어 방향에서 제1 스테이션에 이어진다.

도1 및 도2는 프로파일 재료를 커버하는 생산 라인의 전형적인 아웃레인을 개요적으로 도시한 것이다. 프로파일들 및 커버링 재료는 모두 가져오게 된다. 열풍 팬(hot-air fan)은 하나 내지 세개의 로봇들(R1-R16) 각각을 포함하는 압력 롤러들(W1-W2)을 갖는 스테이션들보다 앞서 커버링 재료(F)의 클루 코팅(clue coating)을 용해할 수 있다. 롤러들을 교환시키는 매거진들은 측들에 위치된다.

모든 로봇들(R1-R16)은 케이블들 및 메시지 라인들(B)을 통해서 마스터 제어(ST)에 링크되는데, 이 마스터 제어는 모니터(MO) 및 키보드(TA)와 같은 동작 장비 및 메모리(SP)가 접속되는데, 메모리는 제어 프로그램 및 조정 데이터뿐만 아니라 프로파일-관련된 정보를 저장한다.

Claims (12)

1. 프로파일 재료를 커버하는 장치로서,

   프로파일 재료(P)를 종방향으로 안내하는 롤러 컨베이어(FR) 및 적정비율의 커버링 재료(F)가 컨베잉 장치에 대해 또는 이 장치상에서 횡으로 또는 다소 지향되는 프로파일 재료(P)의 프로파일에 대해서 가압되도록 서로에 대해서 각각 가압 위치에 위치될 수 있는 압력 롤러들(W1-W6)을 구비하며,

   단일 또는 여러 압력 롤러들(W1-W6)은 그룹들로 연속적으로 전달 방향으로 배열되고 다축 위치지정 장치(RA1, RA2)에 의해 각각 가압되며,

   상기 위치지정 장치(RA1, RA2)는 가압 롤러(W1-W6)를 정해진 지향 방식으로 유지하는 자동적으로 작동가능한 커플링(K, K1)을 지지하고 매거진 컴파트먼트(M1-M6) 각각은 커플링(K1)의 위치지정 에어리어에 배치되는데, 여기서 압력 롤러들(W2-W6)은 반드시 그럴 필요는 없지만 결합가능한 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 프로파일 재료 커버 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 상보적인 커플링(K, K1)은 반경방향 외연부 및 홈 또는 에지들뿐만 아니라 축방향 리미트 스톱들과 같은 내부 및 외부 원뿔 또는 피라미드-형상의 각도 오리엔테이션 수단과 같은 센터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로파일 재료 커버 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커플링(K, K1)은 반경방향으로 작동가능한 록킹 피스들 또는 래칭 메커니즘들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로파일 재료 커버 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 개별적인 매거진 컴파트먼트들(M1-M6) 각각은 록킹 피스들(L)과 협동하는 커플링 릴리스 장치들(GL)을 유지하는 롤러 시트들을 각각 지지하는 프로파일 재료 커버 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 커플링 릴리스 장치는 커플링(K1)을 타이트하게 둘러싸고 그 과정중에 커플링을 릴리스시키기 위한 버튼(L) 또는 레버를 동작시키는 다이버전트 오픈 포크인 프로파일 재료 커버 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 센터링 장치들은 압력 롤러의 축에 수직하고 상기 포크(GL)는 상기 커플링들(K, K1)에 반경방향으로 지향되는 프로파일 재료 커버 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 위치지정 장치들(RA1, RA2)은 5 또는 6 자유도로 회전하는 로봇들(R1-R16)인 프로파일 재료 커버 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 로봇들(R1-R16)은 롤러 컨베이어(FR) 옆에 또는 그 상 에 고정되는 프로파일 재료 커버 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 로봇들(R1-R16)은 서보모터들 및 각도 트랜스미터들에 의해 위치지정될 수 있고 드라이빙-힘 조절을 포함하며, 이들의 실제 신호는 모터-전류 신호 및/또는 힘-센서 신호에 의해 각각 발생되는 프로파일 재료 커버 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 힘 센서는 상기 각 커플링(K) 내에서 축방향으로 배치되는 프로파일 재료 커버 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 로봇들(R1-R16)은 메시지 버스를 통해서 마스터 제어기(ST)에 접속되며, 상기 마스터 제어기는 제어 및 동작 수단(MO, TA)에 링크되고 프로파일-관련된 위치지정 데이터 및 매거진-관련된 압력 롤러 데이터를 포함하는 메모리(SP)를 포함하는 프로파일 재료 커버 장치.
12. 제7항에 있어서, 상기 로봇들(R1-R16)은 유휴일 때 자신들의 위치를 유지시키도록 제어가능한 브레이크들에 의해 제동되거나 자체 록킹되는 트랜스미션들 및/또는 모터들을 포함하는 프로파일 재료 커버 장치.

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