KR20220039867A - 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템 - Google Patents

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Abstract

수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템은, 기재 에지(Basic Material Edge)에서 제거된 더미(Dummy)가 더미 롤(Dummy Roll)에 권취(Winding)되는 권취 작업이 진행되는 권취 작업부와, 권취 작업부의 하부에 배치되되 더미가 권취 완료된 더미 롤이 권취 작업부에서 낙하하여 취출되는 롤 취출부를 구비하는 시스템 본체; 권취 작업부에 마련되며, 더미 롤이 세워져 척킹(Chucking)되거나 언척킹(Unchucking)되는 롤 척킹 와인더(Roll Chucking Winder); 및 롤 척킹 와인더에 연결되며, 권취 작업 시 더미 롤이 회전할 수 있게 롤 척킹 와인더을 회전 구동시키는 와인더 회전 구동부를 포함한다.

Description

수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템{Basic Material Edge Dummy Winding System For Vertical Winding}
본 발명은, 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기재 에지(Basic Material Edge)의 더미(Dummy)를 와인딩(Winding)하기 위한 일련의 공정을 종전의 수평 권취(Horizontal Winding) 방식에서 탈피하여 수직 권취(Vertical Winding) 방식으로 적용함으로써 더미의 권취 및 취출과 관련한 여러 작업 또는 기능을 반영하기에 적합하며, 이로 인해 종래보다 작업성을 높여 생산성 향상에 이바지할 수 있는, 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템에 관한 것이다.
2차 전지를 제조하는 공정 중에는 각종 기재(Basic Material)를 제조하는 기재 제조공정이 있으며, 이러한 공정을 진행하는 중에는 기재 에지(Basic Material Edge)의 불필요한 부분인 더미(Dummy)를 제거하는 공정이 수반된다. 기재 에지의 더미를 제거하는 공정을 슬리팅(Slitting) 공정이라 한다.
한편, 슬리팅 공정을 진행하면 기재 에지에서 제거된 더미를 수거해야 하는데, 롤 타입의 더미 롤(Dummy Roll)에 권취해서 수거하는 것이 일반적이며, 이를 기재 에지 더미 와인딩 시스템(Basic Material Edge Dummy Winding System)이라 부른다. 특히, 종전에는 기재 제조설비인 롤투롤(Roll to Roll) 또는 슬리팅(Slitting) 설비 특성에 맞게 대부분 장치를 수평 방향으로 배치 및 동작시키면서 더미를 권취해 왔는데, 이를 특별히 수평 권취식(Horizontal Winding) 기재 에지 더미 와인딩 시스템이라 한다.
그런데, 종전처럼 수평 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템을 적용하는 경우, 그 구조적인 한계로 인해 더미가 권취된 더미 롤, 특히 크고 무거운 더미 롤을 작업자가 수동으로 제거하면서 이동 또는 취출해야 해서 작업성이 현저히 떨어질 수밖에 없으며, 이로 인해 생산성이 낮아질 수밖에 없는 문제점이 있다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2020-0047357호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기재 에지(Basic Material Edge)의 더미(Dummy)를 와인딩(Winding)하기 위한 일련의 공정을 종전의 수평 권취(Horizontal Winding) 방식에서 탈피하여 수직 권취(Vertical Winding) 방식으로 적용함으로써 더미의 권취 및 취출과 관련한 여러 작업 또는 기능을 반영하기에 적합하며, 이로 인해 종래보다 작업성을 높여 생산성 향상에 이바지할 수 있는, 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기재 에지(Basic Material Edge)에서 제거된 더미(Dummy)가 더미 롤(Dummy Roll)에 권취(Winding)되는 권취 작업이 진행되는 권취 작업부와, 상기 권취 작업부의 하부에 배치되되 상기 더미가 권취 완료된 더미 롤이 상기 권취 작업부에서 낙하하여 취출되는 롤 취출부를 구비하는 시스템 본체; 상기 권취 작업부에 마련되며, 상기 더미 롤이 세워져 척킹(Chucking)되거나 언척킹(Unchucking)되는 롤 척킹 와인더(Roll Chucking Winder); 및 상기 롤 척킹 와인더에 연결되며, 상기 권취 작업 시 상기 더미 롤이 회전할 수 있게 상기 롤 척킹 와인더을 회전 구동시키는 와인더 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템이 제공될 수 있다.
상기 롤 척킹 와인더는, 상기 롤 척킹 와인더의 센터 축심을 이루는 스플라인 샤프트; 상기 스플라인 샤프트의 상부 영역에 연결되되 둘레를 따라 복수 개의 상부 회전 연결부가 등간격으로 마련되는 상부 회전뭉치; 상기 상부 회전뭉치와 상기 와인더 회전 구동부를 연결하는 구동 연결부; 상기 스플라인 샤프트의 하부 영역에 연결되되 둘레를 따라 복수 개의 하부 회전 연결부가 등간격으로 마련되는 하부 회전뭉치; 및 상기 상부 회전뭉치의 상부 회전 연결부들과 상기 하부 회전뭉치의 하부 회전 연결부들에 각각 상대 이동 가능하게 연결되며, 해당 위치에서 상기 더미 롤의 내벽을 지지하여 척킹하는 복수 개의 롤 척킹부재를 포함할 수 있다.
상기 롤 척킹 와인더는, 상기 롤 척킹부재의 하단부에 연결되며, 상기 롤 척킹부재에 척킹된 더미 롤의 임의 낙하를 방지하는 낙하 방지 그립퍼; 및 상기 롤 척킹부재와 상기 낙하 방지 그립퍼에 연결되며, 상기 롤 척킹부재에 대하여 상기 낙하 방지 그립퍼를 탄성적으로 접철시키는 탄성 접철부를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성 접철부는, 상기 롤 척킹부재에 마련되고 상기 낙하 방지 그립퍼를 접철 가능하게 지지하는 접철 지지대; 상기 접철 지지대와 상기 낙하 방지 그립퍼에 연결되고 상기 낙하 방지 그립퍼의 접철 축심을 형성하는 그립퍼 샤프트; 및 상기 그립퍼 샤프트에 연결되고, 상기 낙하 방지 그립퍼가 상기 롤 척킹부재에 교차하는 방향으로 탄성바이어스하는 비틀림 코일스프링을 포함할 수 있다.
상기 롤 척킹 와인더는, 상기 스플라인 샤프트에 연결되며, 상기 더미 롤의 척킹(Chucking) 또는 언척킹(Unchucking)을 위하여 상기 스플라인 샤프트를 업/다운(up/down) 구동시키는 샤프트 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트 업/다운 구동부는, 상기 스플라인 샤프트의 업/다운(up/down) 동작을 위한 동력을 발생시키는 업/다운 실린더; 및 상기 업/다운 실린더의 로드와 상기 스플라인 샤프트를 연결하는 로드 샤프트 연결블록을 포함할 수 있다.
상기 와인더 회전 구동부는, 상기 롤 척킹 와인더의 회전을 위한 동력을 발생시키는 제1 모터; 상기 제1 모터의 모터축에 연결되는 제1 구동 기어; 상기 롤 척킹 와인더에 연결되는 제1 종동 기어; 및 상기 제1 구동 기어와 상기 제1 종동 기어를 연결하는 제1 벨트를 포함할 수 있다.
상기 롤 척킹 와인더에 이웃하게 배치되며, 상기 롤 척킹 와인더 상의 더미 롤에 권취되는 더미를 가이드하는 더미 가이드유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 더미 가이드유닛은, 수평으로 회전 가능하게 배치되고 상호 이격되며, 그 사이에서 상기 더미가 가이드되면서 이동하는 한 쌍의 수평 가이드롤; 상기 수평 가이드롤에 이웃하게 배치되되 수직으로 회전 가능하게 배치되고 상호 이격되며, 그 사이에서 상기 더미가 가이드되면서 이동하는 한 쌍의 수직 가이드롤; 및 상기 수평 가이드롤과 상기 수직 가이드롤을 회전 가능하게 지지하는 롤 지지대를 포함할 수 있다.
상기 더미 가이드유닛은, 상기 롤 지지대에 연결되고, 상기 롤 지지대를 업/다운(up/down) 구동시키는 지지대 업/다운 무버(Mover)를 더 포함할 수 있다.
상기 시스템 본체에는 상기 권취 작업부와 상기 롤 취출부의 경계를 형성하되 상기 더미 롤이 낙하하는 낙하구가 내부에 형성되는 격벽이 더 마련될 수 있다.
상기 격벽에 마련되되 상기 낙하구의 센터 쪽으로 이동 가능하게 마련되며, 상기 낙하구를 통해 상기 권취 작업부에서 상기 롤 취출부 쪽으로 낙하하는 더미 롤을 상기 낙하구의 센터 영역으로 정렬시키는 롤 센터 정렬부를 더 포함할 수 있다.
상기 롤 센터 정렬부는 상기 낙하구의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 배열되는 복수 개의 롤 센터 정렬유닛을 포함할 수 있으며, 복수 개의 상기 롤 센터 정렬유닛은 동일한 구조로 마련될 수 있다.
상기 롤 센터 정렬유닛은, 비직선형 형상을 가지며, 상기 낙하구의 반경 방향을 따라 회전하는 비직선형 회전바; 상기 비직선형 회전바와 상기 격벽에 연결되며, 상기 비직선형 회전바의 회전축심을 형성하는 바 회전축부; 상기 비직선형 회전바의 회전을 위한 동력을 발생시키는 바 액추에이터; 상기 바 액추에이터의 직선운동이 상기 비직선형 회전바의 회전운동으로 전달되도록 상기 바 액추에이터와 상기 비직선형 회전바를 상대 회전 가능하게 연결하는 연결 힌지부; 및 상기 격벽에 대하여 상기 바 액추에이터를 상대 회전 가능하게 연결하는 기준 회전축부를 포함할 수 있다.
상기 롤 취출부 측의 시스템 본체에 마련되며, 상기 롤 취출부 쪽으로 낙하하는 더미 롤의 더미 단부를 커팅(Cutting)하는 더미 커팅유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 더미 커팅유닛은, 상기 더미 단부를 커팅하는 휠 커터; 및 상기 휠 커터를 회전 구동시키는 커터 회전 구동부를 포함할 수 있다.
상기 커터 회전 구동부는, 상기 휠 커터의 회전을 위한 동력을 발생시키는 제2 모터; 상기 제2 모터의 모터축에 연결되는 제2 구동 기어; 상기 휠 커터의 회전축에 연결되는 제2 종동 기어; 및 상기 제2 구동 기어와 상기 제2 종동 기어를 연결하는 제2 벨트를 포함할 수 있다.
상기 더미 커팅유닛은, 상기 휠 커터와 상기 커터 회전 구동부를 한 몸체로 지지하는 커터 서포터; 및 상기 커터 서포터와 연결되고 상기 커터 서포터를 선형 이동시키는 서포터 무버(Mover)를 더 포함할 수 있다.
상기 롤 척킹 와인더의 주변에 배치되며, 상기 더미 롤에 권취되는 더미의 권취량을 감지하는 권취량 감지부; 및 상기 권취량 감지부의 정보에 기초하여 상기 롤 척킹 와인더와 상기 와인더 회전 구동부의 동작을 자동으로 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 롤 취출부에는 상기 더미 롤의 이송을 위한 이송 컨베이어가 마련될 수 있으며, 상기 롤 취출부에는 상기 권취 작업부에서 낙하하는 더미 롤을 상기 이송 컨베이어로 가이드하는 복수 개의 가이드 벽체가 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 기재 에지(Basic Material Edge)의 더미(Dummy)를 와인딩(Winding)하기 위한 일련의 공정을 종전의 수평 권취(Horizontal Winding) 방식에서 탈피하여 수직 권취(Vertical Winding) 방식으로 적용함으로써 더미의 권취 및 취출과 관련한 여러 작업 또는 기능을 반영하기에 적합하며, 이로 인해 종래보다 작업성을 높여 생산성 향상에 이바지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1에서 시스템 본체의 일부를 제거한 상태의 도면이다.
도 4는 도 3에서 더미 롤의 일부를 제거한 상태의 도면이다.
도 5는 도 4의 요부 확대도이다.
도 6은 롤 지지대의 확대도이다.
도 7은 도 6의 배면도이다.
도 8은 도 6에서 더미 롤을 제거한 상태의 도면이다.
도 9는 도 8의 측면도이다.
도 10은 도 8의 저면 사시도이다.
도 11은 더미 커팅유닛의 요부 확대도이다.
도 12는 격벽과 롤 센터 정렬부의 평면도이다.
도 13은 롤 척킹 와인더 영역의 사시도이다.
도 14는 도 13의 부분 분해도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템의 제어블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 1에서 시스템 본체의 일부를 제거한 상태의 도면이고, 도 4는 도 3에서 더미 롤의 일부를 제거한 상태의 도면이며, 도 5는 도 4의 요부 확대도이고, 도 6은 롤 지지대의 확대도이며, 도 7은 도 6의 배면도이고, 도 8은 도 6에서 더미 롤을 제거한 상태의 도면이며, 도 9는 도 8의 측면도이고, 도 10은 도 8의 저면 사시도이며, 도 11은 더미 커팅유닛의 요부 확대도이고, 도 12는 격벽과 롤 센터 정렬부의 평면도이며, 도 13은 롤 척킹 와인더 영역의 사시도이고, 도 14는 도 13의 부분 분해도이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)은 기재 에지(Basic Material Edge)의 더미(Dummy)를 와인딩(Winding)하기 위한 일련의 공정을 종전의 수평 권취(Horizontal Winding) 방식에서 탈피하여 수직 권취(Vertical Winding) 방식으로 적용함으로써 더미의 권취 및 취출과 관련한 여러 작업 또는 기능을 반영하기에 적합하며, 이로 인해 종래보다 작업성을 높여 생산성 향상에 이바지할 수 있도록 한다.
한편, 2차 전지의 생산 시스템에는 각종 기재(Basic Material)를 제조하는 기재 제조공정이 있으며, 이러한 공정을 진행하는 중에는 기재 에지(Basic Material Edge)의 불필요한 부분인 더미(Dummy)를 제거하는 공정이 수반된다.
기재 에지의 더미를 제거하는 공정을 슬리팅(Slitting) 공정이라 한다. 슬리팅 공정이 진행될 때는 제거되는 더미를 권취(Winding)해서 취출해야 하는데, 이때, 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)이 적용될 수 있다.
특히, 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)은 종전의 수평 권취 방식이 아닌 수직 권취 방식을 적용한다. 즉 도 5처럼 수직하게 세워져 배치되는 더미 롤(Dummy Roll)에 더미가 권취 완료되면, 더미 롤이 도 2의 점선 화살표 A 방향으로 낙하한 후, B 방향으로 취출된다.
본 실시예처럼 더미 롤을 수직하게 세워 배치한 후, 회전시키면서 더미 롤에 더미가 권취되게 한 후, 작업이 완료되면 도 2의 점선 화살표 A 방향으로 낙하한 후, B 방향으로 취출되게 함으로써 종전의 수작업에서 벗어나 자동화 구현이 가능해진다. 따라서, 작업성을 높여 생산성 향상에 이바지할 수 있다.
그뿐만 아니라 본 실시예의 경우에는 시스템 본체(110)의 권취 작업부(111)에서 권취 작업이 완료된 더미 롤을 그 하부의 롤 취출부(112)로 수직 낙하시키는 방식이라서, 더미의 권취 및 취출과 관련한 여러 작업 또는 기능, 예컨대 롤 센터 정렬부(120), 더미 커팅유닛(140) 등을 콤팩트하게 반영하기에 매우 적합하다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)은 시스템 본체(110)를 포함하며, 시스템 본체(110)에 롤 척킹 와인더(150, Roll Chucking Winder), 와인더 회전 구동부(170), 샤프트 업/다운 구동부(160), 더미 가이드유닛(162), 롤 센터 정렬부(120) 및 더미 커팅유닛(140)이 위치별로 마련되는 구조를 갖는다.
시스템 본체(110)는 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)의 외관 구조룰 이룬다.
롤 척킹 와인더(150), 와인더 회전 구동부(170), 샤프트 업/다운 구동부(160), 더미 가이드유닛(162), 롤 센터 정렬부(120) 및 더미 커팅유닛(140)이 시스템 본체(110) 상에 위치별로 마련되어야 하기 때문에 시스템 본체(110)는 강성이 우수한 금속 재질로 제작된다. 즉 복수 개의 단위 프레임(113)을 용접 혹은 볼팅 결합해서 시스템 본체(110)를 제작할 수 있다.
시스템 본체(110)에는 격벽(117)을 사이에 두고 상하로 권취 작업부(111)와 롤 취출부(112)가 수직하게 배치되는 구조를 갖는다.
격벽(117)은 시스템 본체(110) 내에서 권취 작업부(111)와 롤 취출부(112)의 경계를 형성하는 벽체를 의미한다.
이러한 격벽(117)에는 권취 작업부(111)에서 더미의 권취 작업이 완료된 더미 롤이 롤 취출부(112)로 낙하하는 낙하구(117a)가 형성된다. 낙하구(117a)는 더미 롤의 최대 직경 혹은 길이보다 크게 형성될 수 있다. 이러한 격벽(117)에는 롤 센터 정렬부(120) 및 더미 커팅유닛(140)이 연결되는데, 이에 대해서는 후술한다.
여기서, 권취 작업부(111)와 롤 취출부(112)는 해당 작업 공간을 의미한다. 즉 권취 작업부(111)는 기재 에지에서 제거된 더미가 더미 롤에 권취되는 권취 작업이 진행되는 장소이고, 롤 취출부(112)는 더미가 권취 완료된 더미 롤이 권취 작업부(111)에서 낙하하여 취출되는 장소를 이룬다.
따라서, 롤 취출부(112)는 권취 작업부(111)의 수직 하방에 배치된다. 롤 취출부(112)에 대해 먼저 살펴보면, 롤 취출부(112)는 더미가 권취 완료된 더미 롤이 취출되는 공간이므로 롤 취출부(112)에는 더미 롤의 이송을 위한 이송 컨베이어(115)가 마련된다. 본 실시예에서는 롤러 타입의 이송 컨베이어(115)를 적용하고 있으나 벨트 타입의 이송 컨베이어가 적용될 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
이처럼 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)은 권취 작업부(111)에서 더미 롤에 더미가 권취되게 한 후, 작업이 완료되면 더미 롤이 도 2의 점선 화살표 A 방향으로 낙하한 후, B 방향으로 취출되게 하는 일련의 자동 시스템이라서 예컨대, 이송 컨베이어(115)에 별도의 추가 컨베이어(미도시)를 연결해서 더미 롤을 물류 이송할 수도 있다.
그뿐만 아니라, 때에 따라서는 이송 컨베이어(115)를 설치하지 않고, 이송 컨베이어(115) 자리에 이송대차(미도시)를 배치하여 더미 롤을 물류 이송하는 방식을 적용할 수도 있는데, 이처럼 본 실시예는 종래와 달리 다양한 물류 이송 방식이 적용될 수 있는 장점이 있다.
롤 취출부(112)에는 복수 개의 가이드 벽체(118)가 마련된다. 가이드 벽체(118)들은 권취 작업부(111) 측에서 권취 작업이 완료된 더미 롤이 격벽(117)의 낙하구(117a)를 통해 롤 취출부(112)로 취출될 때, 낙하하는 더미 롤을 이송 컨베이어(115)로 가이드하는 역할을 한다. 따라서, 가이드 벽체(118)는 내면이 경사진 형태를 취하는 한편 전면을 제외한 양측면과 후면에 각각 배치될 수 있다.
시스템 본체(110)의 안정적인 설치를 위해 시스템 본체(110)에는 복수 개의 본체 푸트(114)가 마련되고, 이송 컨베이어(115)에도 복수 개의 이송 푸트(116)가 마련된다. 개략적으로 도시한 도면과 달리 본체 푸트(114)와 이송 푸트(116)는 높이 조절이 가능한 구조로 적용될 수도 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, 시스템 본체(110)에 위치별로 갖춰지는 롤 척킹 와인더(150), 와인더 회전 구동부(170), 샤프트 업/다운 구동부(160), 더미 가이드유닛(162), 롤 센터 정렬부(120) 및 더미 커팅유닛(140)에 대해 순서대로 설명한다.
롤 척킹 와인더(150)는 권취 작업부(111)에 마련되며, 더미 롤이 세워져 척킹(Chucking)되거나 언척킹(Unchucking)되게 하는 역할을 한다. 롤 척킹 와인더(150)에 더미 롤이 세워져 척킹된 후, 와인더 회전 구동부(170)에 의해 회전함으로써 도 5처럼 더미 가이드유닛(162)에 의해 가이드되면서 이송되는 더미가 더미 롤에 권취될 수 있다.
주로 도 13 및 도 14를 참조하면, 롤 척킹 와인더(150)는 센터 축심을 이루는 스플라인 샤프트(151)를 포함한다.
스플라인 샤프트(151)의 상부 영역에는 그 둘레를 따라 복수 개의 상부 회전 연결부(152a)가 등간격으로 마련되는 상부 회전뭉치(152)가 결합한다.
그리고, 스플라인 샤프트(151)의 하부 영역에는 역시, 그 둘레를 따라 복수 개의 하부 회전 연결부(155a)가 등간격으로 마련되는 하부 회전뭉치(155)가 결합한다. 상부 회전뭉치(152)와 하부 회전뭉치(155)는 스플라인 샤프트(151)와 연결되어 한 몸체를 이룬다.
상부 회전뭉치(152)에는 와인더 회전 구동부(170)를 연결하는 구동 연결부(154)가 결합한다.
구동 연결부(154)는 보스(boss) 등의 여러 구조물로 이루어질 수 있으며, 상부 회전뭉치(152)와 와인더 회전 구동부(170)를 연결한다. 따라서, 와인더 회전 구동부(170)의 작용으로 구동 연결부(154)가 회전하면 이에 연결되는 상부 회전뭉치(152)와 하부 회전뭉치(155), 그리고, 스플라인 샤프트(151) 모두가 회전할 수 있다.
스플라인 샤프트(151)와 한 몸체를 이루는 상부 회전뭉치(152)와 하부 회전뭉치(155)에 롤 척킹부재(157)가 결합한다. 롤 척킹부재(157)는 상부 회전뭉치(152)의 상부 회전 연결부(152a)들과 하부 회전뭉치(155)의 하부 회전 연결부(155a)들에 각각 상대 이동 가능하게 연결되며, 해당 위치에서 더미 롤의 내벽을 지지하여 척킹하는 역할을 한다. 본 실시예에서 롤 척킹부재(157)는 스플라인 샤프트(151)의 둘레를 따라 복수 개가 등각도 간격으로 배열되고 상부 회전뭉치(152) 및 하부 회전뭉치(155)에 연결된다.
롤 척킹부재(157)들의 하단부에는 낙하 방지 그립퍼(158)가 연결된다. 낙하 방지 그립퍼(158)는 롤 척킹부재(157)의 하단부에 연결되되 롤 척킹부재(157)에 척킹된 더미 롤의 임의 낙하를 방지하는 역할을 한다. 낙하 방지 그립퍼(158)가 롤 척킹부재(157)에 교차되게 배치된 경우, 더미 롤의 임의 낙하를 방지할 수 있다.
낙하 방지 그립퍼(158)의 접철 동작을 위하여 탄성 접철부(159)가 적용된다. 탄성 접철부(159)는 롤 척킹부재(157)와 낙하 방지 그립퍼(158)에 연결되며, 롤 척킹부재(157)에 대하여 낙하 방지 그립퍼(158)를 탄성적으로 접철시키는 역할을 한다.
이러한 탄성 접철부(159)는 도 14에 확대된 것처럼 롤 척킹부재(157)에 마련되고 낙하 방지 그립퍼(158)를 접철 가능하게 지지하는 접철 지지대(159a)와, 접철 지지대(159a)와 낙하 방지 그립퍼(158)에 연결되고 낙하 방지 그립퍼(158)의 접철 축심을 형성하는 그립퍼 샤프트(159b)와, 그립퍼 샤프트(159b)에 연결되고, 낙하 방지 그립퍼(158)가 롤 척킹부재(157)에 교차하는 방향으로 탄성바이어스하는 비틀림 코일스프링(159c)을 포함한다.
비틀림 코일스프링(159c)은 낙하 방지 그립퍼(158)가 롤 척킹부재(157)에 교차한 상태가 되게 낙하 방지 그립퍼(158)에 탄성력을 제공한다. 이러한 상태가 더미 롤의 척킹 상태인데, 이 상태에서 스플라인 샤프트(151)를 업(up) 동작시키면 스플라인 샤프트(151), 상부 회전뭉치(152) 및 하부 회전뭉치(155)가 함께 업(up) 동작되는 과정에서 롤 척킹부재(157)를 링크 방식으로 당기는 형태가 되고, 이의 작용으로 낙하 방지 그립퍼(158)가 펼쳐지면서 더미 롤의 언척킹 동작이 이루어진다.
이처럼 더미 롤의 척킹 또는 언척킹을 위해서는 낙하 방지 그립퍼(158)를 접철 구동시켜야 하는데, 이의 동작을 샤프트 업/다운 구동부(160)가 담당한다.
도 13 및 도 14를 주로 참조하면, 샤프트 업/다운 구동부(160) 스플라인 샤프트(151)에 연결되며, 더미 롤의 척킹(Chucking) 또는 언척킹(Unchucking)을 위하여 스플라인 샤프트(151)를 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다.
이러한 샤프트 업/다운 구동부(160)는 스플라인 샤프트(151)의 업/다운(up/down) 동작을 위한 동력을 발생시키는 업/다운 실린더(160a)와, 업/다운 실린더(160a)의 로드와 스플라인 샤프트(151)를 연결하는 로드 샤프트 연결블록(160b)을 포함할 수 있다.
앞서 기술한 것처럼 업/다운 실린더(160a)의 작용으로 스플라인 샤프트(151)가 업(up) 동작하면 이에 연동하여 낙하 방지 그립퍼(158)가 펼쳐지면서 더미 롤의 언척킹 동작이 이루어진다. 다시, 업/다운 실린더(160a)의 작용으로 스플라인 샤프트(151)가 다운(down) 동작하면 비틀림 코일스프링(159c)의 작용으로 낙하 방지 그립퍼(158)가 접히면서 더미 롤의 척킹 동작이 이루어진다.
와인더 회전 구동부(170)는 도 5, 도 8 내지 도 10, 그리고 도 13 및 도 14에 자세히 도시된 것처럼 롤 척킹 와인더(150)에 연결되며, 권취 작업 시 더미 롤이 회전할 수 있게 롤 척킹 와인더(150)를 회전 구동시키는 역할을 한다. 롤 척킹 와인더(150)에 더미 롤이 척킹되므로, 롤 척킹 와인더(150)를 회전시키면 더미 롤이 회전될 수 있고, 이로 인해 더미가 권취, 즉 감길 수 있다.
와인더 회전 구동부(170)는 롤 척킹 와인더(150)의 회전을 위한 동력을 발생시키는 제1 모터(171)와, 제1 모터(171)의 모터축에 연결되는 제1 구동 기어(172)와, 롤 척킹 와인더(150)에 연결되는 제1 종동 기어(173)와, 제1 구동 기어(172)와 제1 종동 기어(173)를 연결하는 제1 벨트(174)를 포함할 수 있다. 이에, 제1 모터(171)가 동작하면 이의 회전력이 제1 구동 기어(172), 제1 벨트(174) 및 제1 종동 기어(173)로 전달되고, 이의 운동전달로 인해 롤 척킹 와인더(150)가 회전할 수 있다.
이처럼 와인더 회전 구동부(170)의 작용으로 롤 척킹 와인더(150)가 회전하면, 롤 척킹 와인더(150)에 척킹된 더미 롤이 회전하면서 더미가 권취된다. 이때, 공정에서 풀리는 더미가 가이드되어야 더미 롤에 잘 감길 수 있는데, 이를 위해 더미 가이드유닛(162)이 마련된다.
더미 가이드유닛(162)은 도 5 내지 도 10에 자세히 도시된 것처럼 롤 척킹 와인더(150)에 이웃하게 배치되며, 롤 척킹 와인더(150) 상의 더미 롤에 권취되는 더미를 가이드하는 역할을 한다.
이러한 더미 가이드유닛(162)은 수평으로 회전 가능하게 배치되고 상호 이격되며, 그 사이에서 더미가 가이드되면서 이동하는 한 쌍의 수평 가이드롤(163)과, 수평 가이드롤(163)에 이웃하게 배치되되 수직으로 회전 가능하게 배치되고 상호 이격되며, 그 사이에서 더미가 가이드되면서 이동하는 한 쌍의 수직 가이드롤(164)과, 수평 가이드롤(163)과 수직 가이드롤(164)을 회전 가능하게 지지하는 롤 지지대(165)를 포함한다.
이처럼 한 쌍의 수직 가이드롤(164)과 한 쌍의 수평 가이드롤(163)이 마련되고 이들 사이로 더미가 통과하면서 가이드됨으로써 더미는 접히지 않고 잘 펼쳐져 가이드된 후, 더미 롤에 감길 수 있다.
이때, 수직으로 세워진 더미 롤의 전체 영역으로 더미가 잘 감기려면 더미 롤의 길이 방향인 상하 방향을 따라 더미를 이동시켜 주어야 한다. 이를 위해, 더미 가이드유닛(162)에는 지지대 업/다운 무버(166, Mover)가 더 적용된다. 지지대 업/다운 무버(166)는 롤 지지대(165)에 연결되고, 롤 지지대(165)를 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 지지대 업/다운 무버(166)는 리니어 모터로 적용될 수 있으며, 시스템 컨트롤러(190)에 의해 그 동작이 컨트롤될 수 있다.
한편, 앞서 기술한 것처럼 권취 작업부(111)에서 더미 롤에 의한 더미의 권취 작업이 완료되면 더미 롤이 도 2의 점선 화살표 A 방향으로 낙하한 후, B 방향으로 취출된다.
이때, 더미 롤에 감긴 더미의 단부를 커팅해주어야 다음 작업이 가능한데, 이렇게 더미의 단부를 커팅하려면 격벽(117)의 낙하구(117a)를 통해 롤 취출부(112)로 낙하하는 더미 롤을 낙하구(117a)의 센터 영역으로 정렬시켜야 한다. 이를 위해, 롤 센터 정렬부(120)가 마련된다.
롤 센터 정렬부(120)는 도 5, 도 8, 도 9 및 도 12에 자세히 도시된 것처럼 낙하구(117a)의 둘레를 따라 격벽(117)의 상부 영역에 배치된다. 이러한 롤 센터 정렬부(120)는 낙하구(117a)의 센터 쪽으로 이동 가능하게 마련되며, 낙하구(117a)를 통해 권취 작업부(111)에서 롤 취출부(112) 쪽으로 낙하하는 더미 롤을 낙하구(117a)의 센터 영역으로 정렬시키는 역할을 한다.
본 실시예에서 롤 센터 정렬부(120)는 낙하구(117a)의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 배열되는 복수 개의 롤 센터 정렬유닛(130)을 포함한다. 이때, 복수 개의 롤 센터 정렬유닛(130)은 동일한 구조로 마련된다. 따라서, 설치비와 유지보수비를 절감할 수 있다.
롤 센터 정렬유닛(130)은 비직선형 형상을 가지며, 낙하구(117a)의 반경 방향을 따라 회전하는 비직선형 회전바(131)와, 비직선형 회전바(131)와 격벽(117)에 연결되며, 비직선형 회전바(131)의 회전축심을 형성하는 바 회전축부(132)와, 비직선형 회전바(131)의 회전을 위한 동력을 발생시키는 바 액추에이터(133)와, 바 액추에이터(133)의 직선운동이 비직선형 회전바(131)의 회전운동으로 전달되도록 바 액추에이터(133)와 비직선형 회전바(131)를 상대 회전 가능하게 연결하는 연결 힌지부(134)와, 격벽(117)에 대하여 바 액추에이터(133)를 상대 회전 가능하게 연결하는 기준 회전축부(135)를 포함한다.
이에, 롤 센터 정렬유닛(130)들의 작용으로 비직선형 회전바(131)가 도 12의 실선처럼 배치되면 낙하구(117a)를 차폐할 수 있고, 도 12의 점선처럼 배치되면 낙하구(117a)를 개방할 수 있는데, 개방 정도를 조절함으로써 낙하구(117a)를 통해 권취 작업부(111)에서 롤 취출부(112) 쪽으로 낙하하는 더미 롤을 낙하구(117a)의 센터 영역으로 정렬시킬 수 있다.
더미 커팅유닛(140)은 도 9, 도 10 및 도 11에 자세히 도시된 것처럼 격벽(117)의 하부 영역에 배치된다. 즉 더미 커팅유닛(140)은 롤 취출부(112) 측의 시스템 본체(110)에 마련되며, 롤 취출부(112) 쪽으로 낙하하는 더미 롤의 더미 단부를 커팅(Cutting)하는 역할을 한다.
이러한 더미 커팅유닛(140)은 더미 단부를 커팅하는 휠 커터(141)와, 휠 커터(141)를 회전 구동시키는 커터 회전 구동부(142)를 포함할 수 있다.
커터 회전 구동부(142)는 전술한 와인더 회전 구동부(170)와 유사한 구조로 적용된다. 즉 본 실시예에서 커터 회전 구동부(142)는 휠 커터(141)의 회전을 위한 동력을 발생시키는 제2 모터(142a)와, 제2 모터(142a)의 모터축에 연결되는 제2 구동 기어(142b)와, 휠 커터(141)의 회전축에 연결되는 제2 종동 기어(142c)와, 제2 구동 기어(142b)와 제2 종동 기어(142c)를 연결하는 제2 벨트(142d)를 포함할 수 있다. 이에, 제2 모터(142a)가 동작하면 이의 회전력이 제2 구동 기어(142b), 제2 벨트(142d) 및 제2 종동 기어(142c)로 전달되면서 휠 커터(141)를 회전시킬 수 있고, 이러한 휠 커터(141)의 회전으로 인해 더미의 단부가 커팅될 수 있다.
이때, 더미의 단부를 효과적으로 또한 정확하게 커팅하려면 회전하는 휠 커터(141)를 일측으로 이동시킬 필요가 있다. 이를 위해, 더미 커팅유닛(140)에는 커터 서포터(143))와 서포터 무버(144, Mover)가 더 적용된다.
커터 서포터(143)는 휠 커터(141)와 커터 회전 구동부(142)를 한 몸체로 지지하는 구조물이다. 서포터 무버(144)는 커터 서포터(143))와 연결되고 커터 서포터(143))를 선형 이동시키는 역할을 한다. 서포터 무버(144)는 리니어 모터일 수 있다. 이러한 서포터 무버(144)의 작용으로 회전하는 휠 커터(141)를 일측으로 이동할 수 어서 더미의 단부를 효과적으로 또한 정확하게 커팅할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)에는 시스템의 컨트롤을 위해 권취량 감지부(180)와 시스템 컨트롤러(190)가 마련된다.
권취량 감지부(180)는 롤 척킹 와인더(150)의 주변에 배치되며, 더미 롤에 권취되는 더미의 권취량을 감지한다. 권취량 감지부(180)는 롤 척킹 와인더(150)의 주변에서 한 쌍의 센서로 적용되며, 도 5에 점선으로 도시한 것처럼 신호를 주고받는다. 이러한 작용으로 더미 롤에 권취되는 더미가 감지되면 더미의 권취 작업은 완료되고, 취출 작업으로 진행되는 것이다.
시스템 컨트롤러(190)는 권취량 감지부(180)의 정보에 기초하여 롤 척킹 와인더(150)와 와인더 회전 구동부(170)의 동작을 자동으로 컨트롤한다. 다시 말해, 더미 롤에 권취되는 더미가 감지되면 더미의 권취 작업이 완료되고, 취출 작업으로 진행되게 시스템 컨트롤러(190)가 전술한 장치들 모두를 유기적인 메커니즘으로 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 시스템 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 그리고 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 권취량 감지부(180)의 정보에 기초하여 롤 척킹 와인더(150)와 와인더 회전 구동부(170)의 동작을 자동으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 시스템 컨트롤러(190)는 권취량 감지부(180)의 정보에 기초하여 롤 척킹 와인더(150)와 와인더 회전 구동부(170)의 동작을 자동으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템(100)의 작용을 간략하게 살펴본다.
우선, 롤 척킹 와인더(150)에 더미 롤을 설치하고 척킹한다. 이 작업은 별도의 로봇에 의해 자동으로 진행될 수 있다. 그리고는 더미 가이드유닛(162) 쪽에서 가이드되는 더미의 단부를 더미 롤에 몇 바퀴 감아 고정한다.
다음, 와인더 회전 구동부(170)가 동작한다. 와인더 회전 구동부(170)의 작용으로 롤 척킹 와인더(150)가 회전하면 롤 척킹 와인더(150)에 척킹된 더미 롤이 회전하면서 더미가 권취된다.
더미의 권취 작업이 완료되면 샤프트 업/다운 구동부(160)의 작용으로 스플라인 샤프트(151)가 업(up) 동작된다. 스플라인 샤프트(151)가 업(up) 동작하면 스플라인 샤프트(151), 상부 회전뭉치(152) 및 하부 회전뭉치(155)가 함께 업(up) 동작되는 과정에서 롤 척킹부재(157)를 링크 방식으로 당기는 형태가 되고, 이의 작용으로 낙하 방지 그립퍼(158)가 펼쳐지면서 더미 롤의 언척킹 동작이 이루어진다.
이처럼 언척킹된 더미 롤은 롤 센터 정렬부(120)에 의한 낙하구(117a)의 개도 정도에 따라 낙하구(117a)의 센터 영역으로 정렬되면서 롤 취출부(112) 쪽으로 낙하한다. 이때, 더미 커팅유닛(140)의 작용으로 더미의 단부가 커팅된다.
이처럼 권취 작업부(111)에서 더미 롤에 더미가 권취되게 한 후, 작업이 완료되면 더미 롤이 도 2의 점선 화살표 A 방향으로 낙하한 후, B 방향으로 취출되게 유도함으로써 작업성을 높일 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 기재 에지의 더미를 와인딩하기 위한 일련의 공정을 종전의 수평 권취 방식에서 탈피하여 수직 권취 방식으로 적용함으로써 더미의 권취 및 취출과 관련한 여러 작업 또는 기능을 반영하기에 적합하며, 이로 인해 종래보다 작업성을 높여 생산성 향상에 이바지할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 와인딩 시스템 110 : 시스템 본체
111 : 권취 작업부 112 : 롤 취출부
115 : 이송 컨베이어 117 : 격벽
117a : 낙하구 120 : 롤 센터 정렬부
130 : 롤 센터 정렬유닛 131 : 비직선형 회전바
132 : 바 회전축부 133 : 바 액추에이터
140 : 더미 커팅유닛 141 : 휠 커터
142 : 커터 회전 구동부 143 : 커터 서포터
144 : 서포터 무버 150 : 롤 척킹 와인더
151 : 스플라인 샤프트 152 : 상부 회전뭉치
154 : 구동 연결부 155 : 하부 회전뭉치
157 : 롤 척킹부재 158 : 낙하 방지 그립퍼
159 : 탄성 접철부 160 : 샤프트 업/다운 구동부
162 : 더미 가이드유닛 163 : 수평 가이드롤
164 : 수직 가이드롤 165 : 롤 지지대
166 : 지지대 업/다운 무버 170 : 와인더 회전 구동부
180 : 권취량 감지부 190 : 시스템 컨트롤러

Claims (20)

  1. 기재 에지(Basic Material Edge)에서 제거된 더미(Dummy)가 더미 롤(Dummy Roll)에 권취(Winding)되는 권취 작업이 진행되는 권취 작업부와, 상기 권취 작업부의 하부에 배치되되 상기 더미가 권취 완료된 더미 롤이 상기 권취 작업부에서 낙하하여 취출되는 롤 취출부를 구비하는 시스템 본체;
    상기 권취 작업부에 마련되며, 상기 더미 롤이 세워져 척킹(Chucking)되거나 언척킹(Unchucking)되는 롤 척킹 와인더(Roll Chucking Winder); 및
    상기 롤 척킹 와인더에 연결되며, 상기 권취 작업 시 상기 더미 롤이 회전할 수 있게 상기 롤 척킹 와인더을 회전 구동시키는 와인더 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롤 척킹 와인더는,
    상기 롤 척킹 와인더의 센터 축심을 이루는 스플라인 샤프트;
    상기 스플라인 샤프트의 상부 영역에 연결되되 둘레를 따라 복수 개의 상부 회전 연결부가 등간격으로 마련되는 상부 회전뭉치;
    상기 상부 회전뭉치와 상기 와인더 회전 구동부를 연결하는 구동 연결부;
    상기 스플라인 샤프트의 하부 영역에 연결되되 둘레를 따라 복수 개의 하부 회전 연결부가 등간격으로 마련되는 하부 회전뭉치; 및
    상기 상부 회전뭉치의 상부 회전 연결부들과 상기 하부 회전뭉치의 하부 회전 연결부들에 각각 상대 이동 가능하게 연결되며, 해당 위치에서 상기 더미 롤의 내벽을 지지하여 척킹하는 복수 개의 롤 척킹부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤 척킹 와인더는,
    상기 롤 척킹부재의 하단부에 연결되며, 상기 롤 척킹부재에 척킹된 더미 롤의 임의 낙하를 방지하는 낙하 방지 그립퍼; 및
    상기 롤 척킹부재와 상기 낙하 방지 그립퍼에 연결되며, 상기 롤 척킹부재에 대하여 상기 낙하 방지 그립퍼를 탄성적으로 접철시키는 탄성 접철부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성 접철부는,
    상기 롤 척킹부재에 마련되고 상기 낙하 방지 그립퍼를 접철 가능하게 지지하는 접철 지지대;
    상기 접철 지지대와 상기 낙하 방지 그립퍼에 연결되고 상기 낙하 방지 그립퍼의 접철 축심을 형성하는 그립퍼 샤프트; 및
    상기 그립퍼 샤프트에 연결되고, 상기 낙하 방지 그립퍼가 상기 롤 척킹부재에 교차하는 방향으로 탄성바이어스하는 비틀림 코일스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 롤 척킹 와인더는,
    상기 스플라인 샤프트에 연결되며, 상기 더미 롤의 척킹(Chucking) 또는 언척킹(Unchucking)을 위하여 상기 스플라인 샤프트를 업/다운(up/down) 구동시키는 샤프트 업/다운 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 샤프트 업/다운 구동부는,
    상기 스플라인 샤프트의 업/다운(up/down) 동작을 위한 동력을 발생시키는 업/다운 실린더; 및
    상기 업/다운 실린더의 로드와 상기 스플라인 샤프트를 연결하는 로드 샤프트 연결블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 와인더 회전 구동부는,
    상기 롤 척킹 와인더의 회전을 위한 동력을 발생시키는 제1 모터;
    상기 제1 모터의 모터축에 연결되는 제1 구동 기어;
    상기 롤 척킹 와인더에 연결되는 제1 종동 기어; 및
    상기 제1 구동 기어와 상기 제1 종동 기어를 연결하는 제1 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 롤 척킹 와인더에 이웃하게 배치되며, 상기 롤 척킹 와인더 상의 더미 롤에 권취되는 더미를 가이드하는 더미 가이드유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 더미 가이드유닛은,
    수평으로 회전 가능하게 배치되고 상호 이격되며, 그 사이에서 상기 더미가 가이드되면서 이동하는 한 쌍의 수평 가이드롤;
    상기 수평 가이드롤에 이웃하게 배치되되 수직으로 회전 가능하게 배치되고 상호 이격되며, 그 사이에서 상기 더미가 가이드되면서 이동하는 한 쌍의 수직 가이드롤; 및
    상기 수평 가이드롤과 상기 수직 가이드롤을 회전 가능하게 지지하는 롤 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 더미 가이드유닛은,
    상기 롤 지지대에 연결되고, 상기 롤 지지대를 업/다운(up/down) 구동시키는 지지대 업/다운 무버(Mover)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 시스템 본체에는 상기 권취 작업부와 상기 롤 취출부의 경계를 형성하되 상기 더미 롤이 낙하하는 낙하구가 내부에 형성되는 격벽이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 격벽에 마련되되 상기 낙하구의 센터 쪽으로 이동 가능하게 마련되며, 상기 낙하구를 통해 상기 권취 작업부에서 상기 롤 취출부 쪽으로 낙하하는 더미 롤을 상기 낙하구의 센터 영역으로 정렬시키는 롤 센터 정렬부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 롤 센터 정렬부는 상기 낙하구의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 배열되는 복수 개의 롤 센터 정렬유닛을 포함하며,
    복수 개의 상기 롤 센터 정렬유닛은 동일한 구조로 마련되는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 롤 센터 정렬유닛은,
    비직선형 형상을 가지며, 상기 낙하구의 반경 방향을 따라 회전하는 비직선형 회전바;
    상기 비직선형 회전바와 상기 격벽에 연결되며, 상기 비직선형 회전바의 회전축심을 형성하는 바 회전축부;
    상기 비직선형 회전바의 회전을 위한 동력을 발생시키는 바 액추에이터;
    상기 바 액추에이터의 직선운동이 상기 비직선형 회전바의 회전운동으로 전달되도록 상기 바 액추에이터와 상기 비직선형 회전바를 상대 회전 가능하게 연결하는 연결 힌지부; 및
    상기 격벽에 대하여 상기 바 액추에이터를 상대 회전 가능하게 연결하는 기준 회전축부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 롤 취출부 측의 시스템 본체에 마련되며, 상기 롤 취출부 쪽으로 낙하하는 더미 롤의 더미 단부를 커팅(Cutting)하는 더미 커팅유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 더미 커팅유닛은,
    상기 더미 단부를 커팅하는 휠 커터; 및
    상기 휠 커터를 회전 구동시키는 커터 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 커터 회전 구동부는,
    상기 휠 커터의 회전을 위한 동력을 발생시키는 제2 모터;
    상기 제2 모터의 모터축에 연결되는 제2 구동 기어;
    상기 휠 커터의 회전축에 연결되는 제2 종동 기어; 및
    상기 제2 구동 기어와 상기 제2 종동 기어를 연결하는 제2 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 더미 커팅유닛은,
    상기 휠 커터와 상기 커터 회전 구동부를 한 몸체로 지지하는 커터 서포터; 및
    상기 커터 서포터와 연결되고 상기 커터 서포터를 선형 이동시키는 서포터 무버(Mover)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 롤 척킹 와인더의 주변에 배치되며, 상기 더미 롤에 권취되는 더미의 권취량을 감지하는 권취량 감지부; 및
    상기 권취량 감지부의 정보에 기초하여 상기 롤 척킹 와인더와 상기 와인더 회전 구동부의 동작을 자동으로 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 롤 취출부에는 상기 더미 롤의 이송을 위한 이송 컨베이어가 마련되며,
    상기 롤 취출부에는 상기 권취 작업부에서 낙하하는 더미 롤을 상기 이송 컨베이어로 가이드하는 복수 개의 가이드 벽체가 마련되는 것을 특징으로 하는 수직 권취식 기재 에지 더미 와인딩 시스템.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200246007Y1 (ko) * 2001-06-02 2001-10-17 주식회사 해동산업 하치식 권취기
KR101272366B1 (ko) * 2012-01-17 2013-06-07 안승억 롤필름 커팅장치
KR20130099347A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 주식회사 에스에프에이 가요성 기판 절단장치
KR101456884B1 (ko) * 2014-08-13 2014-10-31 주식회사 진양기계제작소 권취기
KR20200047357A (ko) 2018-10-26 2020-05-07 이쿠라 세이키 가부시키가이샤 에어 흡인 장치 및 에어 블로 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200246007Y1 (ko) * 2001-06-02 2001-10-17 주식회사 해동산업 하치식 권취기
KR101272366B1 (ko) * 2012-01-17 2013-06-07 안승억 롤필름 커팅장치
KR20130099347A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 주식회사 에스에프에이 가요성 기판 절단장치
KR101456884B1 (ko) * 2014-08-13 2014-10-31 주식회사 진양기계제작소 권취기
KR20200047357A (ko) 2018-10-26 2020-05-07 이쿠라 세이키 가부시키가이샤 에어 흡인 장치 및 에어 블로 장치

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