KR102251630B1 - 자동 롤 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 롤 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤에 부착된 이물을 자동으로 세정하기 위한 자동 롤 세정장치에 관한 것이다.
또한, 롤의 외주면에 부착된 이물을 제거하기 위한 클리닝 헤드와 상기 클리닝 헤드가 세정작업을 수행할 수 있도록 클리닝 헤드를 롤에 밀착 또는 일정거리까지 근접시키거나, 세정작업이 완료되었을 때 클리닝 헤드를 롤에서부터 완전히 이격시키기 위한 승강부와 상기 클리닝 헤드 및 승강부를 이송시키기 위해 롤의 길이방향을 따라 평행하게 설치되는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 롤 세정장치{automatic roll cleaning device}

본 발명은 자동 롤 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤에 부착된 이물을 자동으로 세정하기 위한 자동 롤 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 필름제조 장치는 롤 투 롤 형태로 구성되어 연속 제조되어지고 있으며, 이물 불량을 최대한 방지하기 위해서 크린룸과 같은 설비 내에 설치되기도 한다.

크린룸 내에 설치되더라도 제조 공정상 이물이 발생되기도 하며, 롤에 이물이 부착될 경우, 이물이 필름에 전사되어 지속적으로 불량이 발생되거나, 품질이 낮아지는 문제점이 있었다.

각종 롤에 부착된 이물을 작업자가 직접 수작업으로 제거하고 있으나, 작업공간이 협소하고, 안전사고의 위험이 큰 문제점이 있었다.

이에 따라, 한국등록특허 제10-1089654호 "실시간 롤 세척기 및 그것을 이용한 세척방법"와 같이 자동화된 설비를 통해 롤을 세척하기 위한 장치가 개발되었으나, 분사되는 세정액 또는 압축 공기가 공기중으로 날려 롤의 세척면 이외의 다른 부분이나, 주변환경이 오염되는 문제점이 있었다.

또한, 다양한 이물 형태에 따라, 이물을 제거하기 위한 방법이 다양하게 필요하나, 세정액의 도포만으로는 세정이 완전히 되지 않는 문제점이 있었다.

이에 따라, 다양한 방법으로 보다 효과적으로 이물을 제거할 수 있는 기술 개발의 필요성이 제기되고 있다.

한국등록특허 제10-1089654호 "실시간 롤 세척기 및 그것을 이용한 세척방법"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이물의 종류에 따라 다양한 방법으로 롤을 세정하기 위한 자동 롤 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 분사된 세정액 및 압축공기가 주변으로 날리는 것을 방지하기 위한 자동 롤 세정장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치는 롤의 외주면에 부착된 이물을 제거하기 위한 클리닝 헤드와 상기 클리닝 헤드가 세정작업을 수행할 수 있도록 클리닝 헤드를 롤에 밀착 또는 일정거리까지 근접시키거나, 세정작업이 완료되었을 때 클리닝 헤드를 롤에서부터 완전히 이격시키기 위한 승강부와 상기 클리닝 헤드 및 승강부를 이송시키기 위해 롤의 길이방향을 따라 평행하게 설치되는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클리닝 헤드는 세정액을 도포하는 세정액 분사 유닛, 압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛, 점착성 롤이 회전가능하게 배치된 점착 롤 유닛, 전면에 융이 배치된 융 유닛, 전면에 사포가 배치된 연마 유닛, 소정의 탄성을 가진 판상의 블레이드 유닛, 진공흡입을 통해 이물을 배출시키는 진공 흡입 유닛 중 적어도 하나 이상의 유닛으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클리닝 헤드는 압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛이 롤의 전면과 후면에 마주하도록 배치되어 롤의 접선방향으로 압축공기를 분사하여 곡면을 따라 흐르는 코안다 효과를 통해 분사된 압축공기가 롤의 외주면을 따라 흐르면서 마주하는 다른 에어 분사 유닛에서 분사된 압축공기와 중앙부에서 합류하도록 구성되며, 마주하도록 배치된 에어 분사 유닛 사이에 롤의 접선방향으로 세정액을 분사하는 세정액 분사 유닛이 전면과 후면에 마주하도록 배치되어, 중앙부에서 합류되어 외측으로 배출되는 압축공기 및 세정액의 유동을 통해 롤에 부착된 이물이 외측으로 외력을 받아 박리되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송부는 롤의 길이방향을 따라 Y축 이송을 위한 제1 이송부와 롤의 전면 또는 후면방향을 따라 X축 이송을 위한 제2 이송부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승강부는 클리닝 헤드의 탈부착을 위한 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 복수 개의 클리닝 헤드가 적재된 적재부와 상기 승강부의 단부에 배치되어 클리닝 헤드의 상부에 형성된 슬라이드가 수평하게 결합되는 클램프를 더 포함하며, 상기 이송부는 클램프에 적재부의 클리닝 헤드 중 하나가 슬라이드 결합되도록 승강부 및 클램프를 수평하게 이송시키며, 클램프에 클리닝 헤드의 결합이 완료 되면 승강부가 결합된 클리닝 헤드를 적재부로부터 들어올리는 형태로 클리닝 헤드의 교체가 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치에 의하면, 이물의 종류에 따라 세정액을 도포하는 세정액 분사 유닛, 압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛, 점착성 롤이 회전가능하게 배치된 점착 롤 유닛, 전면에 융이 배치된 융 유닛, 전면에 사포가 배치된 연마 유닛, 소정의 탄성을 가진 판상의 블레이드 유닛, 진공흡입을 통해 이물을 배출시키는 진공 흡입 유닛 중 적어도 하나 이상의 유닛을 선택적으로 이용하여 보다 효과적으로 이물을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치에 의하면, 압축공기 및 세정액이 롤의 외주면을 따라 흐르도록 롤의 접선방향으로 분사하여 세정액 및 압축공기가 주변으로 날리는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 다른 실시예를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 클리닝 헤드의 다른 실시예를 도시한 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 적재부 및 클램프의 이송동작을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 또 다른 실시예를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 클리닝 헤드의 또 다른 실시예를 도시한 종단면도.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 다른 실시예를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 클리닝 헤드의 다른 실시예를 도시한 종단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 적재부 및 클램프의 이송동작을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 또 다른 실시예를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 클리닝 헤드의 또 다른 실시예를 도시한 종단면도이다.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치는 롤(100)의 외주면에 부착된 이물을 제거하기 위한 클리닝 헤드(1)와 상기 클리닝 헤드(1)를 롤에 완전히 밀착시키거나, 일정거리까지 근접시킨 상태에서 세정작업을 수행하거나, 세정작업이 완료되었을 때 클리닝 헤드(1)를 롤(100)에서부터 소정의 거리이상으로 완전히 이격시키는 형태로 클리닝 헤드(1)를 상,하 이송시키기 위한 승강부(2)와 상기 클리닝 헤드(1) 및 승강부(2)를 Y축 방향으로 이송시키기 위해 롤(1)의 길이방향을 따라 평행하게 설치되는 이송부(3)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 승강부(2)가 하강한 상태로 이송부(3)에 의해 클리닝 헤드(1)가 롤(100)의 길이방향으로 이송되면서 세정작업을 완료하면, 상기 승강부(2)가 클리닝 헤드(1)를 롤(100)에서 완전히 이격시키고, 이송부(3)가 롤(100)에서 이격된 클리닝 헤드(1) 및 승강부(2)를 초기 위치로 복귀시키는 형태로 반복된다.

또한, 상기 클리닝 헤드(1)는 세정액을 도포하는 세정액 분사 유닛, 압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛, 점착성 롤이 회전가능하게 배치된 점착 롤 유닛, 전면에 융이 배치된 융 유닛, 전면에 사포가 배치된 연마 유닛, 소정의 탄성을 가진 판상의 블레이드 유닛, 진공흡입을 통해 이물을 배출시키는 진공 흡입 유닛 중 적어도 하나 이상의 유닛으로 구성되어 롤(100)에 부착된 이물을 직접 또는 간접적으로 제거하게 된다.

또한, 상기 승강부(2)는 단부에 클리닝 헤드(1)의 탈부착을 위한 클램프(12)를 더 포함하여 이물 종류 및 클리닝 단계에 따라 다른 종류의 유닛이 부착된 클리닝 헤드(1)로 교체할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

클리닝 헤드(1)의 교체는 수작업에 의해 이뤄지거나, 롤(100)의 일측에 배치된 적재함(4)에 배열된 복수 개의 클리닝 헤드(1a) 중 하나를 자동으로 픽업하도록 구성될 수도 있으며, 클리닝 헤드(1a)의 픽업 구조 및 동작에 대해서는 아래에서 보다 상세하게 설명한다.

또한, 상기 이송부(3)는 롤(100)의 길이방향을 따라 Y축 이송을 위한 제1 이송부(3a)와 롤(100)의 전면 또는 후면방향을 따라 X축 이송을 위한 제2 이송부(3b)로 구성되어 클리닝 헤드(1)의 교체에 따른 롤(100)과 승강부(2) 사이의 필요 공간에 맞춰 승강부(2) 및 클리닝 헤드(1)의 이송 경로를 X축 방향으로 평행하게 이동시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 클리닝 헤드의 다른 실시예에 따른 종단면도를 도시한 것이며, 상기 클리닝 헤드(1)는 압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛(21)이 롤(100)의 전면과 후면에 마주하도록 배치되어 롤(100)의 접선방향으로 플랫하게 압축공기를 분사하여 곡면을 따라 흐르는 코안다 효과를 통해 분사된 압축공기가 롤(100)의 외주면을 따라 흐르게 된다.

또한, 마주하는 다른 에어 분사 유닛(21)에서 분사된 압축공기가 중앙부에서 합류된 다음 중앙에 배치된 흡입 유닛(23)을 통해 진공 흡입되어 배출되도록 구성될 수도 있다.

이때, 상기 에어 분사 유닛(21)과 흡입 유닛(23)은 별도의 커버에 의해 덮어지도록 구성되거나, 커버와 흡입 유닛(23)의 단부가 일체(도 6 참조)로 구성될 수도 있다.

이를 통해 마주하게 배치되어 중앙부로 수렴되는 형태로 압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛(21)에 의해 외부 공기는 내측으로 흡입되는 유동이 발생되며, 외부공기도 진공 흡입 유닛(23)에 의해 압축공기와 함께 흡입되어 배출됨으로써, 이물이 압축 공기에 의해 날리는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

이와 같이, 압축공기가 롤(100)의 접섭방향으로 분사됨으로써, 이물을 박리시키는 효율을 크게 증가시킬 수 있으며, 롤(100)의 접섭을 따라 분사된 압축공기 및 압축공기에 의해 박리된 이물은 곡면에 밀착되어 흐르는 코안다 효과에 의해 롤(100)의 곡면을 따라 흐르게 됨으로써, 박리된 이물이 날리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

즉, 박리된 이물은 외부로 날리지 않고 압축공기의 유동을 따라 이동되면서 배출된다.

특히, 중앙부에서 마주하는 형태로 합류되는 압축공기는 롤(100)의 외주면에 수직한 방향으로 이동되면서, 외주면에 붙은 이물에 외측으로 외력을 발생시켜 이물이 보다 효과적으로 박리된다.

또한, 세정액 분사 유닛(22)을 더 포함하도록 구성될 경우, 세정액이 날리는 것을 방지하고, 세정액의 빠른 제거 및 건조를 위해 마주하도록 배치된 에어 분사 유닛(21) 사이에 롤(100)의 접선방향으로 세정액을 분사하는 세정액 분사 유닛(22)이 전면과 후면에 마주하도록 배치됨이 바람직하다.

또한, 흡입 유닛(23)의 하단 중앙부에 수직하게 배치되어 롤(100)의 길이방향으로 하단이 밀착되는 판상의 블레이드를 더 포함하여 이물을 직접적으로 제거하면서, 롤(200)의 외주면에 잔여하는 세정액을 닦아주도록 구성될 수도 있다.

도 2 또는 도 4는 본 발명에 따른 자동 롤 세정장치의 적재부 및 클램프의 이송동작을 도시한 것이며, 각각 다른 유닛이 배치된 복수 개의 클리닝 헤드(1)가 적재된 적재부(4)와 상기 승강부의 단부에 배치되어 클리닝 헤드(1)의 상부에 형성된 슬라이드(11)가 수평하게 결합되도록 클램프 홈(13)이 형성된 클램프(12)를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.

이때, 픽업하고자 하는 클리닝 헤드(1)의 위치에 따라 상기 이송부(3)의 제2 이송부(3b)에 의해 클램프(12) 및 승강부(2)는 X축 방향으로 이송되게 된다.

이를 통해 상기 이송부(3)는 클램프(12)에 적재부(4)의 클리닝 헤드(1) 중 하나가 슬라이드 결합되도록 승강부(2) 및 클램프(12)를 수평하게 이송시켜 클램프 홈(13)에 픽업하고자 하는 클리닝 헤드(1)의 슬라이드(11)를 삽입시키게 된다.

클램프(12)에 클리닝 헤드(1)의 결합이 완료 되면 승강부(2)가 결합된 클리닝 헤드(1)를 적재부(4)로부터 들어올리는 형태로 클리닝 헤드(1)의 교체가 이루어 진다.

또한, 도 5에 도시된 또 다른 실시예와 같이, 롤(100)의 하부에서 이송부(3)에 의해 클리닝 헤드(1)가 롤(100)을 따라 이송되도록 구성될 수도 있다.

이와 같이, 클리닝 헤드(1)가 롤(100)의 하부에 배치되는 경우, 적재부(4)에 적재된 각 클리닝 헤드(1a)는 별도의 고정 부재에 의해 개별적으로 고정 또는 해제가 이뤄지도록 구성되어, 클램프(12)가 파지한 클리닝 헤드(1a)만 고정이 해제된 후 승강부(2)에 의해 하강되면서 적재부(4)로부터 픽업되도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 클리닝 헤드(1)가 롤(100)의 하부에 배치될 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 에어 분사 유닛(21) 및 세정액 분사 유닛(22)을 통해 분사된 압축 공기와 세정액과 롤(100)에서 박리된 이물 등을 진공 흡입하기 위한 흡입 유닛(23)이 롤(100)의 하부 방향으로 배치됨이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 클리닝 헤드
2 : 승강부
3 : 이송부
4 : 적재부
10 : 유닛
11 : 슬라이드
12 : 클램프
13 : 클램프 홈
21 : 에어 분사 유닛
22 : 세정액 분사 유닛
23 : 흡입 유닛
100 : 롤

Claims (6)

1. 롤의 외주면에 부착된 이물을 제거하기 위한 클리닝 헤드와;
   상기 클리닝 헤드가 세정작업을 수행할 수 있도록 클리닝 헤드를 롤에 밀착 또는 일정거리까지 근접시키거나, 세정작업이 완료되었을 때 클리닝 헤드를 롤에서부터 완전히 이격시키기 위한 승강부와;
   상기 클리닝 헤드 및 승강부를 이송시키기 위해 롤의 길이방향을 따라 평행하게 설치되는 이송부와;
   복수 개의 클리닝 헤드가 적재된 적재부와;
   상기 승강부의 단부에 배치되어 클리닝 헤드의 상부에 형성된 슬라이드가 수평하게 결합되는 클램프를 포함하며,
   상기 이송부는 클램프에 적재부의 클리닝 헤드 중 하나가 슬라이드 결합되도록 승강부 및 클램프를 수평하게 이송시키며, 클램프에 클리닝 헤드의 결합이 완료 되면 승강부가 결합된 클리닝 헤드를 적재부로부터 들어올리는 형태로 클리닝 헤드의 교체가 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는
   자동 롤 세정장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 클리닝 헤드는
   세정액을 도포하는 세정액 분사 유닛, 압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛, 점착성 롤이 회전가능하게 배치된 점착 롤 유닛, 전면에 융이 배치된 융 유닛, 전면에 사포가 배치된 연마 유닛, 소정의 탄성을 가진 판상의 블레이드 유닛, 진공흡입을 통해 이물을 배출시키는 진공 흡입 유닛 중 적어도 하나 이상의 유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는
   자동 롤 세정장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 클리닝 헤드는
   압축공기를 분사하는 에어 분사 유닛이 롤의 전면과 후면에 마주하도록 배치되어 롤의 접선방향으로 압축공기를 분사하여 곡면을 따라 흐르는 코안다 효과를 통해 분사된 압축공기가 롤의 외주면을 따라 흐르면서 마주하는 다른 에어 분사 유닛에서 분사된 압축공기와 중앙부에서 합류하도록 구성되며,
   마주하도록 배치된 에어 분사 유닛 사이에 롤의 접선방향으로 세정액을 분사하는 세정액 분사 유닛이 전면과 후면에 마주하도록 배치되어,
   중앙부에서 합류되어 외측으로 배출되는 압축공기 및 세정액의 유동을 통해 롤에 부착된 이물이 외측으로 외력을 받아 박리되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는
   자동 롤 세정장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 이송부는
   롤의 길이방향을 따라 Y축 이송을 위한 제1 이송부와;
   롤의 전면 또는 후면방향을 따라 X축 이송을 위한 제2 이송부로 구성되는 것을 특징으로 하는
   자동 롤 세정장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 승강부는
   클리닝 헤드의 탈부착을 위한 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   자동 롤 세정장치.
   
6. 삭제

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