KR100894354B1 - Labeling system of a steel material - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강재의 라벨링 시스템에 관한 것으로서, 강재에 마킹하는 라벨링 시스템에 있어서, 강재를 이송시키는 이송 수단과, 강재의 이송 속도를 감지하는 계측 수단과, 이송 수단에 의해 이송되는 강재에 이동 및 회전하는 잉크 헤드로 마킹하는 마킹 수단과, 계측 수단으로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 강재의 이송 속도에 따라 잉크 헤드를 이송시켜서 마킹하도록 마킹 수단을 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 기존의 강재에 대한 마킹 작업을 자동화하여 후공정인 절단 공정 등에서의 마킹 작업을 사전에 실시하여 절단 공정 등에서의 작업 시간을 감소시킬 수 있고, 강재의 이송 속도에 따라 잉크 헤드를 이송시키면서 마킹하도록 하여 강재에서 원하는 위치에 정확하게 마킹되도록 함과 아울러 마킹 품질을 향상시키며, 강재의 이송 속도, 위치, 크기, 기울어진 각도 등을 정확하게 측정함으로써 마킹 위치의 정확성 및 마킹 품질의 향상에 기여하고, 잉크 헤드에서 각각의 열을 이루는 노즐들이 강재에 문자, 숫자 등의 정보를 중첩적으로 마킹함으로써 마킹 품질이 뛰어난 효과를 가지고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a labeling system for steel, the labeling system for marking steel, the conveying means for conveying the steel, the measuring means for sensing the conveying speed of the steel, and the movement and rotation to the steel conveyed by the conveying means Marking means for marking with the ink head, and a control unit for receiving the detection signal output from the measuring means, and controlling the marking means to transfer the marking by moving the ink head in accordance with the feed rate of the steel material. Accordingly, the present invention can reduce the working time in the cutting process, such as by performing a marking operation in the cutting process, such as a post-process in advance by automating the marking operation for the existing steel, and the ink head according to the feed rate of the steel By marking while transferring, the marking can be accurately marked at the desired position in the steel, and the marking quality is improved, and the measuring speed, position, size, and inclination of the steel can be accurately measured, contributing to the improvement of marking position accuracy and marking quality. In addition, the nozzles forming each row in the ink head have superb marking quality by marking information such as letters and numbers on steel materials.
강재, 계측 수단, 롤러, 감지센서, 잉크 헤드, 노즐, 제어부 Steel, measuring means, rollers, sensors, ink heads, nozzles, controls
Description
본 발명은 이송되는 강재에 문자, 숫자 등의 정보를 원하는 위치에 정확하고, 뛰어난 품질로 마킹하기 위한 강재의 라벨링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a steel labeling system for marking information, such as letters and numbers, on the steel to be conveyed at a desired position with high accuracy.
일반적으로 강재를 사용하는 조선소 등에서는 강재의 녹과 이물질을 쇼팅 작업으로 제거한 후 프라이머를 칠한 뒤, 강재에 정보를 확인할 수 있는 ID(identification)의 마킹을 실시하는 라벨링(labeling) 공정을 실시하게 된다.In general, shipyards using steel materials are shortened to remove rust and foreign substances from steel materials, and then apply a primer, followed by a labeling process for marking identification on steel materials. .
이러한 강재의 라벨링 공정은 종래에는 수작업으로 진행되었는데, 이를 설명하면 다음과 같다. The labeling process of such steels was performed manually by the prior art, which will be described below.
먼저, 강재의 샷(shot) 품질을 확인하고, 강재 카드의 순번을 확인하며, 줄자와 측정기를 각각 사용하여 강재의 폭과 두께를 확인한 후 이를 강재와 카드에 각각 기록하고, 강재의 제일 윗면과 아랫면에 규격, 재질, W/O No. 등을 마킹한다. 그런 다음 강재의 중앙면에 크레인 기사가 강재를 보고 필요한 곳에 옮길 수 있도록 크레인 ID를 마킹한다.First, check the shot quality of the steel, check the sequence number of the steel card, check the width and thickness of the steel by using a tape measure and a measuring instrument, and then record these on the steel and the card, respectively. On the bottom, specifications, materials, and W / O No. Mark your back. Then mark the crane ID on the center surface of the steel so that the crane driver can see it and move it where it is needed.
이와 같은, 종래의 수작업으로 진행되던 강재의 라벨링 공정을 보다 쉽게 하기 위하여 강재의 자동 라벨링 장치에 관련된 종래 기술로서, 한국공개특허 제 1996-040572호의 "마킹용 겐트리 로봇"에서는 조선소 등에 사용되는 불규칙적인 크기의 대형 강판 등을 컨베이어를 이용하여 이송 중에 각각의 강판 위 일정한 위치에 임의의 강재 정보를 마킹하는데 있어서, 강판이 컨베이어 폭의 임의 위치로 진입하여도 각 강판 위의 일정한 위치에 각종 정보(문자, 숫자, 칼라 등)를 실시간적으로 이송간 또는 정지간에 마킹할 수 있는 겐트리형 로봇을 제시하였고, 한국공개특허 제1996-040657호의 "대문자용 잉크젯 프린터의 멀티헤드용 툴 어셈블리"에서는 대상 작업물의 속도가 가변적이고, 대문자용 그래픽 마킹을 여러 대의 잉크젯 프린터 헤드로 실시해야 하는 잉크젯 마킹 분야에 적용되는 자동 마킹 로봇 시스템을 제시하였다.In order to facilitate the labeling process of steel materials, which are conventionally performed by hand, the related art is related to the automatic labeling apparatus of steel materials. In Korean Patent Publication No. 1996-040572, "Marking Gantry Robot" is irregular used in shipyards and the like. In marking large steel sheets of phosphorous size, etc., at a certain position on each steel plate during conveying by using a conveyor, even if the steel sheet enters an arbitrary position of the conveyor width, various information ( A gantry-type robot capable of marking letters, numbers, colors, etc.) in real time between transfers or stops has been proposed, and in Korean Patent Application Publication No. 1996-040657, "Tool Assembly for Multiheads of Capital Letter Inkjet Printers", The speed of the water is variable and the printing of capital letters must be done with several inkjet print heads. An automatic marking robot system applied to the field of jetjet marking is proposed.
상기한 바와 같이 강재에 정보를 자동으로 마킹하는 라벨링 장치에 대한 종래 기술들은 강재의 이송 속도에 대한 고려없이 임의의 위치로 진입하는 강재 상에 마킹을 수행함으로써 강재에 대한 마킹 품질이 저하되는 문제점을 가지고 있었다. As described above, the related arts of the labeling apparatus for automatically marking information on steel material have a problem that the marking quality of the steel is deteriorated by performing marking on the steel that enters an arbitrary position without considering the feed rate of the steel. I had.
본 발명은 강재의 이송 속도를 고려하여 잉크 헤드를 이송시켜서 강재의 원하는 위치에 문자, 숫자 등의 정보를 정확하게 마킹하고, 이러한 마킹의 품질이 뛰어나도록 한다.According to the present invention, the ink head is transferred in consideration of the conveying speed of the steel to accurately mark information such as letters and numbers at a desired position of the steel, so that the quality of the marking is excellent.
본 발명의 일 실시예로서 강재의 라벨링 시스템은 강재에 마킹하는 라벨링 시스템에 있어서, 강재를 이송시키는 이송 수단과, 강재의 이송 속도를 감지하는 계측 수단과, 이송 수단에 의해 이송되는 강재에 이동 및 회전하는 잉크 헤드로 마킹하는 마킹 수단과, 계측 수단으로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 강재의 이송 속도에 따라 잉크 헤드를 이송시켜서 마킹하도록 마킹 수단을 제어하는 제어부를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the labeling system for steel is a labeling system for marking steel, the conveying means for conveying the steel, the measuring means for detecting the conveying speed of the steel, and the movement of the steel conveyed by the conveying means and Marking means for marking with a rotating ink head, and a control unit for receiving the detection signal output from the measuring means, and controlling the marking means to transfer the marking by moving the ink head in accordance with the feed rate of the steel.
본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.The present invention has the following effects.
첫째, 기존의 강재에 대한 마킹 작업을 자동화하여 후공정인 절단 공정 등에서의 마킹 작업을 사전에 실시하여 절단 공정 등에서의 작업 시간을 감소시킬 수 있고,First, it is possible to reduce the working time in the cutting process by performing the marking work in the cutting process, which is a post-process in advance by automating the marking work for the existing steel,
둘째, 강재의 이송 속도에 따라 잉크 헤드를 이송시키면서 마킹하도록 하여 강재에서 원하는 위치에 정확하게 마킹되도록 함과 아울러 마킹 품질을 향상시키며,Secondly, the ink head is transferred while marking according to the conveying speed of the steel, so that the marking can be accurately marked at the desired position in the steel and the marking quality is improved.
셋째, 강재의 이송 속도, 위치, 크기, 기울어진 각도 등을 정확하게 측정함으로써 마킹 위치의 정확성 및 마킹 품질의 향상에 기여하고,Third, by accurately measuring the feed speed, position, size, angle of inclination, etc. of the steel, contribute to the improvement of the marking position accuracy and marking quality,
넷째, 잉크 헤드에서 각각의 열을 이루는 노즐들이 강재에 문자, 숫자 등의 정보를 중첩적으로 마킹함으로써 마킹 품질이 뛰어난 효과를 가지고 있다.Fourth, the nozzles forming each row in the ink head have superb marking quality by marking information such as letters and numbers on steel materials.
본 발명은 이송 수단에 의해 이송되는 강재를 계측 수단에 의해 이송 속도를 감지함으로써 강재의 이송 속도에 따라 잉크 헤드를 이송시켜서 마킹한다.According to the present invention, the steel material conveyed by the conveying means is detected by conveying the ink head in accordance with the conveying speed of the steel by sensing the conveying speed by the measuring means.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템(100)은 강재(1)를 이송시키는 이송 수단(110)과, 강재(1)의 이송 속도를 감지하는 계측 수단(120)과, 이송 수단(110)에 의해 이송되는 강재(1)에 이동 및 회전하는 잉크 헤드(132)로 마킹하는 마킹 수단(130)과, 계측 수단(120)으로부터 출력되는 감지신호를 수신받음과 아울러 마킹 수단(130)을 제어하는 제어부를 포함한다. 1 is a perspective view showing a labeling system of the steel according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a labeling system of the steel according to the present invention. As shown, the
이송 수단(110)은 강재(1)의 이송을 위하여 다양한 구성을 가질 수 있고, 바람직하게는 컨베이어 시스템이 사용되는데, 강재(1)의 이송 경로상에 설치되는 이송 테이블(111)과, 이송 테이블(111)에 설치되되, 나란하게 설치되어 강재(1)를 회전 지지하는 다수의 이송 롤러(112)와, 이송 롤러(112)를 회전시키는 구동 모터(미도시)와, 구동 모터(미도시)에 설치되되, 구동 모터의 회전 속도를 측정하여 제어부로 출력하는 제 3 엔코더(113; 도 2에 도시)를 포함한다. 제 3 엔코더(113)는 계측 수단(120)에 의해 측정되는 강재(1)의 이송 속도에 대한 오차를 보정하기 위해 사용된다.The conveying means 110 may have various configurations for conveying the
계측 수단(120)은 강재(1)의 이송 속도를 감지하기 위하여 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 강재(1)의 이송 방향에 교차하도록 설치되는 제 1 갠트리(gantry; 121)와, 제 1 갠트리(121)에 설치됨과 아울러 강재(1)에 접촉하여 회전하는 제 1 롤러(122)와, 제 1 롤러(122)를 승강시키는 제 1 롤러승강수단(123)과, 제 1 롤러(122)를 제 1 갠트리(121)를 따라 이송시키는 제 1 롤러이송수단(124)과, 제 1 롤러(122)에 설치됨과 아울러 제 1 롤러(122)의 회전 속도를 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 제 1 엔코더(125)를 포함한다.The
제 1 갠트리(121)는 이송 테이블(111) 상에 이격되도록 설치되어 양단이 지면에 고정된다. The
제 1 롤러(122)는 제 1 롤러승강수단(123)에 의해 제 1 갠트리(121)에 설치 되고, 이송 수단(110)에 의해 이송되는 강재(1)와의 접촉에 의해 회전하며, 스틸(stee)과 같은 강재(1)로부터 미끄러져서 슬립(slip)이 발생하는 것을 방지하기 위하여 MC(mono cast) 나일론으로 제작된다.The
제 1 롤러승강수단(123)은 제 1 롤러(122)를 승강시키는 실린더 또는 리니어 모터 등의 다양한 구성을 가질 수 있는데, 본 실시예에서는 제 1 롤러(122)가 고정됨과 아울러 LM 가이드에 가이드된 승강부재에 마련되는 볼 스크루에 수직의 리드 스크루가 나사 결합되고, 리드 스크루를 모터에 의해 회전시킴으로써 리드 스크루를 따라 직선 운동하는 볼 스크루에 의해 승강부재와 함께 제 1 롤러(122)를 승강시킨다. The first roller elevating means 123 may have various configurations such as a cylinder or a linear motor for elevating the
제 1 롤러이송수단(124)은 실린더로 이루어지거나, 모터, 리드 스크루 및 볼 스크루 등의 조합으로 이루어질 수 있는데, 본 실시예에서는 제 1 롤러(122)가 결합된 제 1 롤러승강수단(123)이 LM 가이드에 가이드된 상태에서 모터의 구동력을 직선 운동으로 전환시키는 랙과 피니언에 의해 제 1 롤러(122)가 제 1 갠트리(121)를 따라 직선 운동한다.The first roller transfer means 124 may be made of a cylinder or a combination of a motor, a lead screw and a ball screw. In this embodiment, the first roller lifting means 123 to which the
제 1 엔코더(125)는 강재(1)와 접촉하여 회전하는 제 1 롤러(122)의 회전축에 설치됨으로써 제 1 롤러(122)의 회전 속도를 감지하여 이를 제어부로 출력한다.The
한편, 계측 수단(120)은 이송 수단(110)에 의해 이송되는 강재(1)의 크기, 위치 및 각도를 산출하기 위하여 강재(1)를 감지하도록 이송부재(126)와, 감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)와, 센서이송수단(128)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the measuring means 120 is a
이송부재(126)는 감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)가 직각으로 배열되도 록 부착되기 위하여 "T"자의 바 형태를 가지고, 감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)가 하측에 위치하는 강재(1)를 볼 수 있도록 위치 이동이 가능하게 슬라이딩 결합되어 나사에 의해 원하는 위치에서 고정될 수 있으며, 구 형태의 조인트를 사용하여 감지 각도를 전환시킬 수 있고, 한 쌍으로 이루어져서 제 1 갠트리(121)의 양측에 제 1 갠트리(121)를 따라 이동하도록 각각 설치되고, 제 1 갠트리(121)를 따라 이동시 서로 충돌하는 것을 방지하기 위하여 근접센서(미도시)가 각각 설치된다. The
감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)는 이송부재(126)에 설치되어 이송부재(126) 하측을 통과하는 강재(1)의 크기, 위치 및 각도를 산출하기 위해서 강재(1)를 각각 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는데, 본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 이송부재(126)에서 강재(1)가 진입하는 측의 전단에 일렬로 배열되어 강재(1)가 기준 범위에 도달하였는지를 감지하는 감지센서(127a,127b,127c)와, 이송부재(126)에서 강재(1)가 통과하는 측의 후단에 설치되어 강재(1)의 선단(1a)을 감지하는 감지센서(127d)와, 이송부재(126) 전단에서 중심에 위치하는 감지센서(127b)와 함께 강재(1)의 측단(1b)을 감지하도록 이송부재(126)의 후단에 설치되는 감지센서(127e)로 이루어진다. 따라서, 감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)로부터 감지신호를 수신받은 제어부가 강재(1)의 선단(1a) 및 측단(1b)을 각각 좌표로 산출하여 강재(1)의 모서리(O) 위치 및 강재(1)의 폭과 길이를 산출할 수 있으며, 강재(1)의 선단(1a)과 측단(1b) 감지로 인해 강재(1)의 측단과 이송방향 간의 각도(α)를 구할 수 있다.The
센서이송수단(128)은 이송부재(126)를 이송시키기 위하여 실린더로 이루어지거나, 모터, 리드 스크루 및 볼 스크루 등의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이송부재(126)를 LM 가이드에 의해 가이드되도록 할 수 있는데, 본 실시예에서는 이송부재(126)가 가이드 롤러(guide roller)에 가이드된 상태에서 모터의 구동력을 직선 운동으로 전환시키는 랙과 피니언에 의해 이송부재(126)가 제 1 갠트리(121) 양측에서 직선 운동하면서 강재(1)를 감지하게 된다. 이 때, 모터는 서보모터를 사용함으로써 가이드 롤러에 의해 지지되어 가이드되는 이송부재(126)의 정확한 위치 제어가 가능하다. The sensor transfer means 128 may be made of a cylinder or a combination of a motor, a lead screw, a ball screw, and the like to transfer the
계측 수단(120)은 제 1 롤러승강수단(123)에 의해 상승된 제 1 롤러(122)가 강재(1)의 진입을 인식하여 강재(1)에 밀착되도록 하강되기 위하여 강재(1)의 정방향 진입을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 제 1 진입감지센서(129a)가 제 1 롤러(122)의 전측에 설치되며, 강재(1)의 전단, 즉 강재(1) 앞쪽의 가로방향 모서리가 제 1 롤러(122)의 회전 중심축을 지나지 않은 상태에서 강재(1)가 멈추었을 때 제 1 롤러(122)를 제어하는 수직선 상에 기구적 무리를 주는 것을 방지하기 위하여 강재(1)의 전단이 제 1 롤러(122)를 통과함을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 제 1 통과감지센서(129b)가 제 1 롤러(122)의 후측에 설치된다. 따라서, 제 1 롤러(122)의 하강 운동은 제 1 진입감지센서(129a)와 제 1 통과감지센서(129b) 모두가 강재(1)를 인식한 이후에 실시하게 된다.The measuring means 120 recognizes the
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마킹 수단(130)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 강재(1)의 이송 방향에 교차하도록 설치되는 제 2 갠트리(131)와, 제 2 갠트리(131)에 설치되는 잉크 헤드(132)와, 잉크 헤드(132)를 제 2 갠트리(131)를 따라 이송시키는 제 1 헤드이송수단(133a)과, 잉크 헤드(132)를 제 2 갠트리(131)로부터 강재(1)의 이송 방향을 따라 이송시키는 제 2 헤드이송수단(133b)과, 잉크 헤드(132)를 승강시키는 헤드승강수단(133c)과, 잉크 헤드(132)를 회전시키는 헤드회전수단(133d)을 포함한다. 따라서, 마킹 수단(130)은 제 1 및 제 2 헤드이송수단(133a,133b), 헤드승강수단(133c) 및 헤드회전수단(133d)에 의해 잉크 헤드(132)를 X,Y,Z축을 따라 이동시킴과 아울러 회전시키게 된다.As shown in FIGS. 6 and 7, the marking means 130 includes a
제 2 갠트리(131)는 제 1 갠트리(121)와 나란하도록 이송 테이블(111)상에 설치되어 지면에 양단이 고정된다.The
잉크 헤드(132)는 도 8에 도시된 바와 같이, 직육면체의 본체 하면에 강재(1)의 등급을 칼라로 나타낼 수 있는 다수, 예컨대 512개의 노즐(132a,132b)이 마련됨으로써 노즐(132a,132b)의 개방에 의해 강재(1) 표면에 잉크로 마킹하는데, 문자, 숫자 등의 정보를 중첩적으로 마킹하는 다수의 열로 이루어지는 다수의 노즐(132a,132b)을 가지며, 어느 열의 노즐(132a)들이 이웃하는 열의 노즐(132b)들과 서로 어긋나도록 배열된다.As shown in FIG. 8, the
즉, 잉크 헤드(132)는 본 실시예에서처럼 2열의 노즐(132a,132b)들로 이루어지는 경우, 하나의 열을 이루는 제 1 노즐(132a)사이에 반대편의 다른 열을 이루는 제 2 노즐(132b)이 위치하도록 배열됨으로써 잉크 헤드(132)가 이동시 제 1 노즐(132a)의 개방에 의해 1차적으로 문자, 숫자 등의 정보를 마킹한 다음, 제 2 노 즐(132b)이 제 1 노즐(132a)에 의해 마킹된 정보를 재차 마킹함으로써 문자, 숫자 등의 정보를 중첩적으로 마킹하게 되며, 이 때, 하나의 열을 이루는 다수의 제 1 노즐(132a)이 다른 열을 이루는 다수의 제 2 노즐(132b)과 어긋나도록 배열됨으로써 제 1 노즐(132a)의 마킹 위치 사이에 제 2 노즐(132b)이 재차 마킹함으로써 제 1 노즐(132a)들 사이와 제 2 노즐(132b)들 사이의 간격이 예를 들어 4mm인 경우 2mm의 해상도를 가지도록 하여 마킹 품질을 향상시킨다.That is, when the
제 1 헤드이송수단(133a)은 잉크 헤드(132)가 설치된 제 2 헤드이송수단(133b)을 제 2 갠트리(131)를 따라 이송시키기 위하여 실린더로 이루어지거나, 모터, 리드 스크루 및 볼 스크루 등의 조합으로 이루어질 수 있으며, 잉크 헤드(132)를 LM 가이드에 의해 가이드되도록 할 수 있는데, 본 실시예에서는 잉크 헤드(132)가 설치된 제 2 헤드이송수단(133b)이 베어링 가이드(bearing guide)에 가이드된 상태에서 모터의 구동력을 직선 운동으로 전환시키는 랙과 피니언에 의해 제 2 헤드이송수단(133b)과 함께 잉크 헤드(132)를 제 2 갠트리(131)를 따라 직선 운동시킨다. The first head transfer means 133a may be formed of a cylinder to transfer the second head transfer means 133b provided with the
한편, 베어링 가이드는 편심이 되어 있어 중심에 마련되는 볼트로 조이게 됨으로써 베어링이 가이드면을 단단히 물게 되어 제 2 헤드이송수단(133b)의 가이드 역할을 하게 된다.On the other hand, the bearing guide is eccentric and is tightened by a bolt provided in the center, so that the bearing firmly bites the guide surface to serve as a guide of the second head transfer means 133b.
제 2 헤드이송수단(133b)은 잉크 헤드(132)가 하단에 설치되는 "ㄱ"자 형태의 지지부재(133e)가 제 2 갠트리(131)에 직교하는 방향으로 왕복 운동하도록 가이드된 상태에서 모터의 구동력을 직선 운동으로 전환시키는 랙과 피니언에 의해 잉 크 헤드(132)가 강재(1)의 이송방향(A)을 따라 왕복 운동하도록 한다.The second head transfer means 133b is a motor in a state in which the
헤드승강수단(133c)은 잉크 헤드(132)를 제 2 갠트리(131)로부터 수직방향으로 왕복 운동시키는데, 이를 위해 실린더를 사용하거나, 모터의 구동력을 직선 운동으로 전환시키는 다양한 부재들을 사용할 수 있는데, 본 실시예에서는 모터의 구동력을 직선 운동으로 전환시키는 랙과 피니언에 의해 잉크 헤드(132)가 수직방향으로 왕복 운동하도록 한다.The head lifting means 133c reciprocates the
헤드회전수단(133d)은 지지부재(133e)와 잉크 헤드(132)가 만나는 지점에서 상측에 설치되는 모터의 회전력을 직접 또는 감속 기어를 통해 간접적으로 잉크 헤드(132)로 전달하여 바람직하게는 -90도에서 +90도의 범위 내에서 잉크 헤드(132)가 회전하도록 한다.The head rotating means 133d transmits the rotational force of the motor installed on the upper side at the point where the supporting
한편, 마킹 수단(130)은 제 2 갠트리(131)에 설치됨과 아울러 이송 수단(110)에 의해 진입하는 강재(1)에 접촉하여 회전하는 제 2 롤러(134)와, 제 2 롤러(134)를 승강시키는 제 2 롤러승강수단(135)과, 제 2 롤러(134)를 제 2 갠트리(131)를 따라 이송시키는 제 2 롤러이송수단(136)과, 제 2 롤러(134)에 설치되어 제 2 롤러(134)의 회전 속도를 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 제 2 엔코더(137)를 포함한다.Meanwhile, the marking means 130 is installed on the
제 2 롤러(134)는 제 2 롤러승강수단(135)에 의해 제 2 갠트리(131)에 설치되고, 이송 수단(110)에 의해 이송되는 강재(1)와의 접촉에 의해 회전하며, 강재(1)로부터 슬립(slip)되는 것을 방지하기 위하여 MC(mono cast) 나일론 등의 재질로 제작된다.The
제 2 롤러승강수단(135)은 제 2 롤러(134)를 승강시키는 실린더, 리니어 모터 등의 다양한 구성을 가질 수 있는데, 본 실시예에서는 제 2 롤러(134)가 고정됨과 아울러 LM 가이드에 가이드된 승강부재에 마련되는 볼 스크루에 수직의 리드 스크루가 나사 결합되고, 리드 스크루를 모터에 의해 회전시킴으로써 리드 스크루를 따라 직선 운동하는 볼 스크루에 의해 승강부재와 함께 제 2 롤러(134)를 승강시킨다. The second roller elevating means 135 may have various configurations such as a cylinder, a linear motor, etc. for elevating the
제 2 롤러이송수단(136)은 실린더로 이루어지거나, 모터, 리드 스크루 및 볼 스크루 등의 조합으로 이루어질 수 있는데, 본 실시예에서는 제 2 롤러(134)가 결합된 제 2 롤러승강수단(135)이 LM 가이드에 가이드된 상태에서 모터의 구동력을 직선 운동으로 전환시키는 랙과 피니언에 의해 제 2 롤러(134)가 제 2 갠트리(131)를 따라 직선 운동하도록 한다. The second roller transfer means 136 may be made of a cylinder or a combination of a motor, a lead screw, a ball screw, and the like. In the present embodiment, the second roller lifting means 135 to which the
제 2 엔코더(137)는 강재(1)와 접촉하여 회전하는 제 2 롤러(134)의 회전축에 설치됨으로써 제 2 롤러(134)의 회전 속도를 감지하여 이를 제어부로 출력한다.The
마킹 수단(130)은 제 2 롤러승강수단(135)에 의해 상승된 제 2 롤러(134)가 강재(1)의 진입을 인식하여 강재(1)측에 밀착되도록 하기 위하여 강재(1)의 정방향 진입을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 제 2 진입감지센서(138a)가 제 2 롤러(134)의 전측에 설치되며, 강재(1)의 전단, 즉 강재(1) 앞쪽의 가로방향 모서리가 제 2 롤러(134)의 회전 중심축을 지나지 않은 상태에서 강재(1)가 멈추었을 때 제 2 롤러(134)를 제어하는 수직선 상에 기구적 무리를 주는 것을 방지하기 위하여 강재(1)의 전단이 제 2 롤러(134)를 통과함을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 제 2 통과감지센서(138b)가 제 2 롤러(134)의 후측에 설치된다. 따라서, 제 2 롤러(134)의 하강 운동은 제 2 진입감지센서(138a)와 제 2 통과감지센서(138b) 모두가 강재(1)를 인식한 이후에 실시하게 된다.Marking means 130 is in the forward direction of the steel material (1) in order to make the
한편, 마킹 수단(130)은 강재(1)의 이동 경로 일측에서 제 2 갠트리(131) 하측에 강재(1)의 진입을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 제 3 진입감지센서(139)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the marking means 130 detects the entry of the
제어부는 계측 수단(120)으로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 강재(1)의 이송 속도에 따라 잉크 헤드(132)를 사선방향(B; 도 1에 도시)으로 이송시켜서 마킹하도록 마킹 수단(130)을 제어하고, 제 1 및 제 2 진입감지센서(129a,138a)와 제 1 및 제 2 통과감지센서(129b,138b)로부터 각각 출력되는 감지신호를 수신받아 제 1 및 제 2 롤러(122,134)가 강재(1) 정방향으로 진입시 강재(1)에 접촉되도록 함과 아울러 강재(1)가 역방향으로 진입시 충돌하지 않도록 제 1 및 제 2 롤러승강수단(123,135)을 각각 제어하게 된다. The control unit receives the detection signal output from the measurement means 120, and the marking means 130 to transfer and mark the
한편, 제어부는 이송 수단(110)으로 투입되는 강재(1)의 정보를 입력하는 정보 입력부(141)와, 정보 입력부(141)에 입력된 강재(1)의 정보에 따라 강재별 라벨링 데이터를 데이터 베이스(142a)로부터 추출하여 작업 파일을 생성하는 작업 파일 생성부(142)와, 계측 수단(120)의 감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)로부터 각각 출력되는 감지신호를 각각 수신받아 강재(1)의 크기, 위치 및 기울어진 각도를 측정하여 측정값을 출력하는 측정부(143)와, 측정부(143)로부터 출력되는 측정값을 이용해서 강재(1)가 놓여진 위치대로 작업 파일의 문자, 숫자 등의 정보 위치 값을 계산한 이미지 파일, 예컨대 BMP(bit map) 파일로 생성하는 이미지 생성부(144)와, 이미지 생성부(144)의 이미지 파일을 이용해서 잉크 헤드(132)에 마련되는 다수의 노즐(132a,132b) 각각을 정해진 위치에서 개폐시킴으로써 강재(1)에 문자, 숫자 등의 정보가 마킹되도록 하는 노즐 제어부(145)와, 이송되는 강재(1)의 속도에 맞추어 잉크 헤드(132)가 따라가도록 마킹 수단(130)의 제 1 및 제 2 헤드이송수단(133a,133b)과 헤드회전수단(133d)을 각각 제어하는 헤드 이송 제어부(146)를 포함한다.On the other hand, the control unit is the
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템(100)에 대한 작동을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the
이송수단(110)에 의해 강재(1)가 진입하면, 계측 수단(120)의 제 1 롤러(122)와 감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)가 준비 위치로 이동하고, 측정부(143)에서 이미지 생성부(144)에 강재의 크기 정보를 요청한다. 이 때, 현재 투입된 강재의 정보를 정보 입력부(141)에 의해 입력하면, 작업 파일 생성부(142)는 정보 입력부(141)로부터 입력된 강재 정보를 데이터 베이스(142a)에 저장된 라벨링 파일과 매칭시켜서 작업 파일을 생성 및 관리함과 아울러 시스템 전반에 대한 모니터 역할을 한다.When the
작업 파일 생성부(142)는 생성된 작업 파일을 이미지 생성부(144)로 출력하고, 이미지 생성부(144)는 측정부(143)에 강재 크기의 정보를 전송한다. The
그런 다음, 측정부(143)는 이송되는 강재(1)를 감지센서(127a,127b,127c,127d,127e)에 의한 측정 모션을 실시함으로써 강재(1)의 선 단(1a) 및 측단(1b)을 좌표로 산출하여 강재(1)의 모서리(O) 위치 및 강재(1)의 폭과 길이를 산출하고, 강재(1)의 선단(1a)과 측단(1b) 감지로 인해 강재(1)의 측단과 이송방향 간의 각도(α), 즉 기울기를 측정하게 되며, 이러한 강재(1)에 대한 측정된 값들을 이미지 생성부(144)로 출력한다.Then, the measuring
이미지 생성부(144)는 측정부(143)의 측정값을 작업 파일에 반영하여 각 문자나 숫자 등의 정보 위치를 결정하여 BMP 파일로 이미지 데이터를 생성하고, 이러한 이미지 데이터를 노즐 제어부(145)로 출력하여 노즐 제어부(145)의 메모리에 저장되도록 한다. 이 때, 이미지 데이터는 일예로 강재(1)의 1m 길이에 해당하는 데이터로 이루어질 수 있다.The
그리고, 강재(1)가 제 1 롤러(1) 측으로 진입함을 제 1 진입감지센서(129a)를 통해서 감지되면, 제 1 롤러(1)는 상측의 대기 위치에서 제 1 롤러승강수단(123)에 의해 하강하여 강재(1)와 접촉하여 회전하게 되며, 이 때, 제 1 엔코더(125)를 통한 제 1 롤러(1)의 회전 속도를 측정하여 이로부터 헤드 이송 제어부(146)는 강재(1)의 이송속도를 산출한다. Then, when the
한편, 헤드 이송 제어부(146)는 제 2 갠트리(131)측으로 이송되는 강재(1)를 감지하는 제 2 진입감지센서(138a)에 의해 제 2 롤러승강수단(135)에 의해 하강하는 제 2 롤러(134)가 강재(1)에 접촉되어 회전함으로써 제 2 롤러(134)의 회전 속도를 측정하는 제 2 엔코더(137)로부터 출력되는 감지신호로부터 강재(1)의 이송 속도를 산출하여 강재(1)의 정확한 이송 속도를 보정할 수 있으며, 이러한 이송 속도의 보정은 이송 롤러(112)를 회전시키는 구동 모터(미도시)에 설치된 제 3 엔코 더(113)로부터 보정할 수도 있다.On the other hand, the head
그런 다음, 강재(1)가 마킹 위치로 이송되면, 노즐 제어부(145)는 BMP 파일로 생성된 이미지 파일을 이용해서 512개의 노즐(132a,132b) 각각을 정해진 위치에서 개폐하도록 제어함으로써 강재(1)에 마킹을 실시하며, 이 때 , 헤드 이송 제어부(146)는 제 1 및 제 2 헤드이송수단(133a,133b), 헤드승강수단(133c) 및 헤드회전수단(133d)를 각각 제어함으로써 강재(1)의 이송 속도에 따라 잉크 헤드(132)를 추종하여 따라 가도록 사선 방향(B)으로 위치 제어함으로써 잉크 헤드(132)가 이송되는 강재(1)에서 원하는 위치에 정확하게 마킹되도록 한다.Then, when the
한편, 노즐 제어부(145)는 강재(1)에 마킹시 첫 번째 열을 이루는 제 1 노즐(132a)들을 개폐시킴으로써 강재(1)에 일차적으로 마킹하고, 잉크 헤드(132)의 이송에 의해 두 번째 열을 이루는 제 2 노즐(132b)이 제 1 노즐(132a)의 마킹 위치에 도달시 개폐되도록 하여 1차로 마킹된 위치에 2차로 마킹을 실시한다. 이 때, 제 1 노즐(132a)과 제 2 노즐(132b)이 어긋나도록 배열됨으로써 제 1 노즐(132a)의 마킹 지점 사이에 제 2 노즐(132b)이 재차 마킹을 실시함으로써 제 1 노즐(132a)들의 간격과 제 2 노즐(132b)들의 간격이 일예로 4mm인 경우 2mm의 해상도를 나타낼 수 있다. On the other hand, the
이 때, 잉크 헤드(132)는 강재(1)의 등급에 따라 점선이나 실선 등의 형식으로 칼라 잉크로 강재(1)에 마킹할 수 있다.At this time, the
이상과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 강재에 대한 마킹 작업을 자동화하여 후공정인 절단 공정 등에서의 마킹 작업을 사전에 실시하여 절단 공 정 등에서의 작업 시간을 감소시킬 수 있고, 강재의 이송 속도에 따라 잉크 헤드를 이송시키면서 마킹하도록 하여 강재에서 원하는 위치에 정확하게 마킹되도록 함과 아울러 마킹 품질을 향상시킨다.As described above, according to a preferred embodiment of the present invention, the marking operation for the steel material may be automated to perform the marking operation in a cutting process, which is a post-process, in advance, thereby reducing the working time in the cutting process, and the like. Marking while moving the ink head according to the feed speed ensures accurate marking at the desired position in the steel and improves the marking quality.
또한, 롤러와 다수의 감지센서에 의해 강재의 이송 속도, 위치, 크기, 기울어진 각도 등을 정확하게 측정함으로써 마킹 위치의 정확성 및 마킹 품질의 향상을 도모한다.In addition, by accurately measuring the feed speed, position, size, inclination angle, etc. of the steel by the roller and a plurality of sensors to improve the accuracy of the marking position and marking quality.
그리고, 잉크 헤드에서 각각의 열을 이루는 노즐들이 강재에 문자, 숫자 등의 정보를 중첩적으로 마킹함으로써 마킹 품질이 뛰어나다.이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.In addition, the nozzles forming each row in the ink head superimpose the information of letters, numbers, etc. on the steel material so that the marking quality is excellent. As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. It is apparent that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art, and such modified embodiments will be included in the technical idea described in the claims of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템을 도시한 사시도이고,1 is a perspective view showing a labeling system of steel according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템을 도시한 블록도이고,2 is a block diagram showing a labeling system for steel according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템의 계측 수단을 도시한 정면도이고,3 is a front view showing the measuring means of the labeling system of steel according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템의 계측 수단을 도시한 평면도이고,4 is a plan view showing the measuring means of the labeling system of steel according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템의 감지센서 작용을 설명하기 위한 도면이고,5 is a view for explaining the sensor sensor operation of the labeling system of the steel according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템의 마킹 수단을 도시한 정면도이고,6 is a front view showing the marking means of the labeling system of steel according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템의 마킹 수단을 도시한 평면도이고,7 is a plan view showing the marking means of the labeling system of steel according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 강재의 라벨링 시스템의 잉크 헤드를 도시한 저면도이다.8 is a bottom view showing the ink head of the labeling system of steel according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 이송 수단 111 : 이송 테이블110: transfer means 111: transfer table
112 : 이송 롤러 113 : 제 3 엔코더112: feed roller 113: third encoder
120 : 계측 수단 121 : 제 1 갠트리120: measuring means 121: first gantry
122 : 제 1 롤러 123 : 제 1 롤러승강수단122: first roller 123: first roller lifting means
124 : 제 1 롤러이송수단 125 : 제 1 엔코더124: first roller transfer means 125: first encoder
126 : 이송부재 127a,127b,127c,127d,127e:감지센서126:
128 : 센서이송수단 129a : 제 1 진입감지센서128: sensor transfer means 129a: first entry detection sensor
129b : 제 1 통과감지센서 130 : 마킹 수단129b: first pass detection sensor 130: marking means
131 : 제 2 갠트리 132 : 잉크 헤드131: second gantry 132: ink head
132a : 제 1 노즐 132b : 제 2 노즐132a:
133a : 제 1 헤드이송수단 133b : 제 2 헤드이송수단133a: first head transfer means 133b: second head transfer means
133c : 헤드승강수단 133d : 헤드회전수단133c: head lifting means 133d: head rotation means
133e : 지지부재 134 : 제 2 롤러133e: support member 134: second roller
135 : 제 2 롤러승강수단 136 : 제 2 롤러이송수단135 second roller lifting means 136 second roller transfer means
137 : 제 2 엔코더 138a : 제 2 진입감지센서137:
138b : 제 2 통과감지센서 139 : 제 3 진입감지센서138b: second pass sensor 139: third entry sensor
141 : 정보 입력부 142 : 작업 파일 생성부141: information input unit 142: job file generation unit
142a : 데이터 베이스 143 : 측정부142a: database 143: measuring unit
144 : 이미지 생성부 145 : 노즐 제어부144: image generating unit 145: nozzle control unit
146 : 헤드 이송 제어부146: head feed control
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---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20090018276A (en) | 2009-02-20 |
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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