KR20210081801A - 강판코일 모서리 테이핑 장치 및 방법 - Google Patents

강판코일 모서리 테이핑 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

강판코일의 내경부 모서리와 외경부 모서리에 테이프를 부착하는 공정을 자동화하고, 테이핑 공정의 신뢰성을 확보하도록 한 본 발명에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치는 강판코일의 주변에 배치되는 로봇, 상기 강판코일의 현재 정렬 상태를 감지하고, 현재 강판코일에 대한 정렬 정보를 상기 로봇에 전송하는 감지부 및 상기 로봇에 의해 이송되어 상기 강판코일의 측면에 연결되는 내주면으로 이루어지는 내경부 모서리 및 상기 강판코일의 측면에 연결되는 외주면으로 이루어지는 외경부 모서리에 테이프를 접착하는 테이핑 유닛을 포함하므로, 안전사고를 미연에 방지하고 생산성을 향상시키고 할 수 있다.

Description

강판코일 모서리 테이핑 장치 및 방법{Apparatus and method for taping edge of steel coil}
본 발명은 강판코일 모서리 테이핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강판코일의 측면에 연결되는 내주면으로 이루어지는 내경부 모서리 및 상기 강판코일의 측면에 연결되는 외주면으로 이루어지는 외경부 모서리에 테이프를 접착하는 강판코일 모서리 테이핑 장치에 관한 것이다.
제철 공정은 각종 철광석 등을 주원료를 이용하여 쇳물을 생산하는 제선 공정, 쇳물에서 불순물을 제거하여 용강을 만드는 제강 공정, 액체상태의 용강을 고체 상태로 만드는 연주 공정, 고체상태의 철을 강판이나 선재로 만드는 압연 공정 등으로 이루어진다.
연주 공정은 액체 상태인 용강을 주형(mold)에 주입하여 연속 주조기를 통과시켜 냉각 및 응고시켜 연속적인 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등의 중간 소재로 만든다. 이 중 슬래브는 압연공정에서 회전하는 복수 개의 롤(Roll) 사이를 통과하면서 얇은 강판의 형태의 제품으로 생산된다. 이와 같이 생산되는 강판은 유통의 편의를 위해 강판코일 형태로 감겨져 제공된다.
강판코일 형태로 귄취된 강판코일은 방습을 위해 강판코일의 내, 외주에 권취되는 방청지, 강판코일의 외주면을 보호하는 외주보호판, 강판코일의 내주면을 보호하는 내주보호판, 강판코일의 양 측면을 보호하는 단면측판, 강판코일의 내주면에 내주보호판을 고정함과 동시에 강판코일 내경모서리를 보호하는 내경모서리 포장재 및 강판코일의 외주면에 외주보호판을 고정함과 동시에 강판코일 외경모서리를 보호하는 외경모서리 포장재를 포함하는 포장용 자재로 강판코일의 내, 외측면을 모두 포장한다.
특히, 강판코일 포장용 보호판 및 철재류(내주보호판, 외부보호판, 단면측판)간의 모서리부에 수분이 침투하는 것을 막기 위하여, 강판코일의 내경부 모서리와, 외경부 모서리에 테이프를 부착하는 공정이 필요하다.
이러한 일련의 강판코일의 포장 공정을 수행하는 장치에 대해서는 대한민국 등록특허 제0946339호 등에 의해 이미 개시된 바 있으나, 강판코일의 대부분의 공정이 수작업으로 이루어지는 실정이다. 따라서 강판코일의 포장 공정의 자동화가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제0946339호 (2010. 03. 08. 공고)
본 발명의 목적은 강판코일의 내경부 모서리와 외경부 모서리에 테이프를 부착하는 공정을 자동화할 수 있는 강판코일 모서리 테이핑 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 테이핑 공정의 신뢰성을 확보할 수 있는 강판코일 모서리 테이핑 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치는 강판코일의 주변에 배치되는 로봇, 상기 강판코일의 현재 정렬 상태를 감지하고, 현재 강판코일에 대한 정렬 정보를 상기 로봇에 전송하는 감지부 및 상기 로봇에 의해 이송되어 상기 강판코일의 측면에 연결되는 내주면으로 이루어지는 내경부 모서리 및 상기 강판코일의 측면에 연결되는 외주면으로 이루어지는 외경부 모서리에 테이프를 접착하는 테이핑 유닛을 포함할 수 있다.
상기 테이핑 유닛은 롤 형태의 상기 테이프를 지지하는 디스펜서, 사기 디스펜서로부터 풀려나오는 상기 테이프의 폭 방향의 일부를 상기 강판코일의 외주면 또는 외주면에 부착하는 부착롤러, 상기 디스펜서와 상기 부착롤러의 사이에 배치되어 상기 강판코일에 부착되지 않은 나머지 상기 테이프에 폭 방향의 절단선을 형성하는 커터, 상기 부착롤러의 후방에 배치되어 상기 테이프가 절곡시키는 가이드롤러 및 상기 가이드롤러의 후방에 배치되어 상기 가이드롤러에 의해 절곡된 상기 테이프를 상기 강판코일의 내경부 모서리 또는 외경부 모서리에 압착하는 롤러브러쉬를 포함할 수 있다.
상기 강판코일 모서리 테이핑 장치는 상기 가이드롤러를 지지하여 상기 가이드롤러와 상기 강판코일과의 간격을 조절하는 실린더를 더 포함할 수 있다.
상기 강판코일 모서리 테이핑 장치는 상기 롤러브러쉬를 지지하여 상기 강판코일을 향해 상기 롤러브러쉬를 탄성지지하는 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 커터는 회전모터, 상기 회전모터에 의해 회전 구동하는 구동기어, 상기 구동기어에 의해 직선 왕복 구동하는 랙, 상기 랙에 의해 회전 구동하는 종동기어, 상기 종동기어와 함께 회전 구동하는 캠, 상기 캠으로부터 연장되는 로드, 상기 로드에 연결되어 상기 캠의 회전 구동에 따라 상기 테이프를 향해 승강하는 커팅날 및 상기 커팅날의 승강을 가이드하는 가이드프레임을 포함할 수 있다.
한편, 강판코일 모서리 테이핑 방법은 감지부가 상기 강판코일의 현재 정렬 상태를 감지하고, 현재 강판코일에 대한 정렬 정보를 로봇에 전송하는 강판코일 감지단계 및 상기 로봇에 의해 테이핑 유닛이 이송되어 상기 강판코일의 측면에 연결되는 내주면으로 이루어지는 내경부 모서리 및 상기 강판코일의 측면에 연결되는 외주면으로 이루어지는 외경부 모서리에 테이프를 접착하는 테이핑 단계를 포함할 수 있다.
상기 테이핑 단계는 커터가 상기 강판코일의 측면에 부착되어야 하는 상기 테이프의 일부를 커팅하여 상기 테이프의 폭 방향으로 절단선을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치 및 방법은 강판코일의 내경부 모서리와 외경부 모서리에 테이프를 부착하는 공정을 자동화할 수 있으므로, 안전사고를 미연에 방지하고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치 및 방법은 강판코일의 측면에 부착되는 테이프의 일부를 커팅하여 테이프가 강판코일의 측면으로부터 들뜨는 현상을 방지하여 견고하게 부착하므로, 테이핑 공정의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치의 테이핑 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치의 테이핑 유닛을 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 방법을 나타낸 순서도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치는 로봇(100), 감지부(200) 및 테이핑 유닛(300)을 포함할 수 있다.
로봇(100)은 6축 자유도를 갖는 로봇일 수 있다. 강판코일(10)의 모서리 테이핑 공정이 이루어지는 작업 현장의 바닥면에는 강판코일(10)의 반입 및 반출을 위한 코일 이송레일(미도시)이 설치되며, 코일 이송레일(미도시)의 양 측방에는 로봇(100)의 이송을 위한 로봇 이송레일(미도시)이 설치될 수 있다. 이러한 로봇(100) 암의 선단부에는 감지부 및 테이핑 유닛(300)의 설치를 위한 브라켓(130)이 설치될 수 있다. 물론 브라켓(130)은 로봇(100) 암의 축을 중심으로 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직한다.
감지부(200)는 브라켓(130)의 외측에 배치될 수 있다. 감지부(200)는 현재 강판코일(10)의 정렬 상태를 감지한다. 감지부(200)는 발광 소자 및 수광소자로 이루어지는 레이저 감지장치, 촬상소자로 이루어지는 비전 얼라인 장치 등으로 마련될 수 있다.
감지부(200)에 의해 취득되는 현재 강판코일(10)의 정렬 정보에는 코일 이송레일(미도시) 상에 위치한 강판코일(10)의 좌표값이 포함될 수 있다. 로봇(100)은 감지부(200)에 의해 취득된 강판코일(10)의 좌표값을 바탕으로, 강판코일(10)이 코일 이송레일(미도시) 상에서 틀어져 있는지, 사전에 기 설정된 내경, 외경 사이즈의 강판코일(10)이 반입되었는지를 판단한 후에 테이핑 공정을 진행할 수 있도록 한다.
테이핑 유닛(300)은 로봇(100)에 의해 이송되어 강판코일(10)의 측면에 연결되는 내주면으로 이루어지는 내경부 모서리(11a) 및 상기 강판코일(10)의 측면에 연결되는 외주면으로 이루어지는 외경부 모서리(13a)에 테이프(30)를 접착한다. 테이핑 유닛(300)에 대해서는 이후에서 별도의 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
로봇(100), 감지부(200) 및 테이핑 유닛(300)은 각각 한쌍으로 마련될 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치는 강판코일(10)의 일측면과 타측면의 내경부 모서리(11a)와 외경부 모서리(13a)에 테이핑 공정을 함께 진행하거나, 어느 한 측면의 내경부 모서리(11a)와 외경부 모서리(13a)에 테이핑 공정을 함께 진행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치의 테이핑 유닛을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 장치의 테이핑 유닛을 나타낸 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 테이핑 유닛(300)은 디스펜서(310), 부착롤러(330), 커터(350), 가이드롤러(370) 및 롤러브러쉬(390)를 포함할 수 있다.
디스펜서(310)는 회전축이 브라켓(130)에 결합되어 롤 형태의 테이프(30)를 지지한다. 부착롤러(330)는 디스펜서(310)로부터 풀려나온 테이프(30)를 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))을 향해 가압하여 테이프(30)가 강판코일(10)에 부착되도록 한다. 부착롤러(330)에 의해 강판코일(10)에 테이프(30)가 부착됨에 따라, 강판코일(10)과 디스펜서(310)의 사이에서 테이프(30)의 텐션이 유지되고, 로봇(100)이 테이핑 유닛(300)을 이송함에 따라 테이프(30)는 디스펜서(310)로부터 원활하게 풀려나올 수 있다.
여기서, 디스펜서(310)로부터 풀려나오는 테이프(30)는 전체 폭의 절반 정도가 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))에 부착되고, 나머지는 강판코일(10)의 측면(15)에 부착되기 위하여 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))에 벗어난 상태로 풀려온다.
커터(350)는 강판코일(10)에 부착되지 않은 나머지 테이프(30)에 폭 방향의 절단선을 형성한다. 커터(350)는 회전모터(미도시), 구동기어(351), 랙(352), 종동기어(353), 캠(354), 로드(356), 커팅날(356), 가이드프레임(357)을 포함할 수 있다.
회전모터(미도시)는 브라켓(130)에 지지된다. 구동기어(351)는 회전모터(미도시)에 의해 정/역회전 회전된다. 랙(352)은 구동기어(351)에 의해 전/후진 왕복 구동된다. 종동기어(353)는 랙(352)의 왕복 구동에 따라 정/역회전한다. 캠(354)은 종동기어(353)와 함께 회전된다. 로드(356)는 캠(354)으로부터 연장되어 커팅날(356)에 연결된다. 가이드프레임(357)은 커팅날(356)의 승강을 가이드한다.
이러한 커터(350)는 회전모터(미도시)의 회전 구동에 따라 커팅날(356)이 승강 구동되어 강판코일(10)의 측면(15)에 부착되기 위하여 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))에 벗어난 상태의 테이프(30)에 절단선을 형성한다. 이와 같이 테이프(30)의 일부에 절단선이 형성됨에 따라 강판코일(10)의 측면(15)에 부착되는 테이프(30)는 강판코일(10)의 외경부에서는 방사형으로 서로 중첩되거나, 강판코일의 내경부에서는 강판코일(10)의 측면(15)에 방사형으로 벌어지므로, 강판코일(10)의 측면으로부터 들뜨지 않고 견고하게 부착될 수 있다.
가이드롤러(370)는 부착롤러(330)의 커터(350)의 후방에 배치된다. 가이드롤러(370)는 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))과 평행한 면을 가지는 제1가이드롤러(371)과, 강판코일(10)의 측면과 평행한 면을 포함할 수 있다. 가이드롤러(372)는 실린더에 지지되어 강판코일(10)과의 간격이 조절될 수 있다. 이와 같이 테이프(30)는 가이드롤러(370)에 의해 "ㄱ" 형태로 절곡되어 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))과 측면(15)에 함께 부착될 수 있다.
롤러브러쉬(390)는 가이드롤러(370)의 후방에 배치된다. 롤러브러쉬(390)는 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))과 평행한 회전축을 가지는 제1롤러브러쉬(391)와, 강판코일(10)의 측면과 평행한 회전축을 가지는 제2롤러브러쉬(392)의 조합으로 이루어질 수 있다. 제1롤러브러쉬(390)와 제2롤러브러쉬(390)는 인장코일스프링과 같은 탄성체(391a, 391b)에 지지되어 테이프(30)를 압박하는 상태로 구름 동작할 수 있다. 따라서 테이프(30)는 롤러브러쉬(390)에 의해 한번 더 강판코일(10)에 밀착된 상태로 부착될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 로봇(100)을 제어하는 컨트롤러(미도시)에는 강판코일(10)의 내경, 외경, 폭을 포함하는 강판코일 정보가 입력되고, 강판코일은 코일 이송레일(미도시)을 따라 테이핑 작업 현장의 기 설정된 정렬 좌표값이 입력될 수 있다.
이후, 강판코일(10)은 코일 이송레일(미도시)을 따라 테이핑 작업 현장으로 반입된다. 감지부(200)는 강판코일(10)을 감지하며, 현재 강판코일(10)의 정렬 정보를 취득한다. 취득된 정렬 정보는 컨트롤러로 전송되고 컨트롤러는 강판코일 정보와, 기 설정된 정렬 좌표값을 비교하며, 비교결과에 따라 로봇(100)의 위치를 보정한다.
계속해서, 로봇(100)은 강판코일(10)의 내경부, 또는 외경부에 접근하여 테이핑 공정을 개시한다.
디스펜서(351)로로부터 풀려나온 테이프(30)의 선단부는 부착롤러(330)에 의해 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면)에 일부 부착되며, 나머지는 강판코일(10)에 부착되지 않고 강판코일(10)의 측면(15)을 벗어난 상태가 된다.
로봇(100)은 테이핑 유닛(300)을 강판코일(10)의 내주면(11)(또는 외주면(13))을 따라 이송한다. 테이프(30)는 디스펜서(351)로부터 계속해서 풀려나오며, 커터(350)는 강판코일(10)에 부착되지 않고 강판코일(10)의 측면(15)을 벗어난 테이프(30)의 일면에 폭 방향의 절단선을 형성한다. 가이드롤러(370)는 테이프(30)를 "ㄱ" 형태로 절곡시키며, 롤러브러쉬(390)는 강판코일(10)을 향해 테이프(30)를 압박한다.
이때, 강판코일(10)의 측면(15)에 부착되어야 하는 테이프(30)의 일부에는 폭 방향의 절단선이 형성되어 있으므로, 강판코일(10)의 외경부에서는 방사형으로 서로 중첩되고, 강판코일의 내경부에서는 강판코일(10)의 측면(15)에 방사형으로 벌어지므로, 강판코일(10)의 측면으로부터 들뜨지 않고 견고하게 부착될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 강판코일 모서리 테이핑 방법은 강판코일(10)의 내경부 모서리(11a)와 외경부 모서리(13a)에 테이프(30)를 부착하는 공정을 자동화할 수 있으므로, 안전사고를 미연에 방지하고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 강판코일(10)의 측면에 부착되는 테이프(30)의 일부를 커팅하여 테이프(30)가 강판코일(10)의 측면으로부터 들뜨는 현상을 방지하여 테이프(30)를 더욱 견고하게 부착할 수 있으므로, 테이핑 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.
10 : 강판코일 11 : 내주면
11a : 내경부 모서리 13 : 외주면
13a : 외경부 모서리 30 : 테이프
100 : 로봇 200 : 감지부
300 : 테이핑 유닛 310 : 디스펜서
330 : 부착롤러 350 : 커터
370 : 가이드롤러 390 : 롤러브러쉬

Claims (7)

  1. 강판코일의 주변에 배치되는 로봇;
    상기 강판코일의 현재 정렬 상태를 감지하고, 현재 강판코일에 대한 정렬 정보를 상기 로봇에 전송하는 감지부;및
    상기 로봇에 의해 이송되어 상기 강판코일의 측면에 연결되는 내주면으로 이루어지는 내경부 모서리 및 상기 강판코일의 측면에 연결되는 외주면으로 이루어지는 외경부 모서리에 테이프를 접착하는 테이핑 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판코일 모서리 테이핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테이핑 유닛은
    롤 형태의 상기 테이프를 지지하는 디스펜서;
    사기 디스펜서로부터 풀려나오는 상기 테이프의 폭 방향의 일부를 상기 강판코일의 외주면 또는 외주면에 부착하는 부착롤러;
    상기 디스펜서와 상기 부착롤러의 사이에 배치되어 상기 강판코일에 부착되지 않은 나머지 상기 테이프에 폭 방향의 절단선을 형성하는 커터;및
    상기 부착롤러의 후방에 배치되어 상기 테이프가 절곡시키는 가이드롤러;및
    상기 가이드롤러의 후방에 배치되어 상기 가이드롤러에 의해 절곡된 상기 테이프를 상기 강판코일의 내경부 모서리 또는 외경부 모서리에 압착하는 롤러브러쉬;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판코일 모서리 테이핑 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드롤러를 지지하여 상기 가이드롤러와 상기 강판코일과의 간격을 조절하는 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판코일 모서리 테이핑 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 롤러브러쉬를 지지하여 상기 강판코일을 향해 상기 롤러브러쉬를 탄성지지하는 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판코일 모서리 테이핑 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 커터는
    회전모터;
    상기 회전모터에 의해 회전 구동하는 구동기어;
    상기 구동기어에 의해 직선 왕복 구동하는 랙;
    상기 랙에 의해 회전 구동하는 종동기어;
    상기 종동기어와 함께 회전 구동하는 캠;
    상기 캠으로부터 연장되는 로드;
    상기 로드에 연결되어 상기 캠의 회전 구동에 따라 상기 테이프를 향해 승강하는 커팅날;및
    상기 커팅날의 승강을 가이드하는 가이드프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판코일 모서리 테이핑 장치.
  6. 감지부가 상기 강판코일의 현재 정렬 상태를 감지하고, 현재 강판코일에 대한 정렬 정보를 로봇에 전송하는 강판코일 감지단계;및
    상기 로봇에 의해 테이핑 유닛이 이송되어 상기 강판코일의 측면에 연결되는 내주면으로 이루어지는 내경부 모서리 및 상기 강판코일의 측면에 연결되는 외주면으로 이루어지는 외경부 모서리에 테이프를 접착하는 테이핑 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판코일 모서리 테이핑 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 테이핑 단계는
    커터가 상기 강판코일의 측면에 부착되어야 하는 상기 테이프의 일부를 커팅하여 상기 테이프의 폭 방향으로 절단선을 형성하는 것을 특징으로 하는 강판코일 모서리 테이핑 방법.


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JPH08119224A (ja) * 1994-10-28 1996-05-14 Kawasaki Steel Corp 金属帯コイル梱包における外周テーピング方法およびその装置
KR100946339B1 (ko) 2008-06-11 2010-03-08 주식회사 삼정피앤에이 코일포장용 로봇 결속장치

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