KR20140056411A - 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템 - Google Patents

롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20140056411A
KR20140056411A KR1020120118249A KR20120118249A KR20140056411A KR 20140056411 A KR20140056411 A KR 20140056411A KR 1020120118249 A KR1020120118249 A KR 1020120118249A KR 20120118249 A KR20120118249 A KR 20120118249A KR 20140056411 A KR20140056411 A KR 20140056411A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roller
tension
plate
controlling
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020120118249A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101438584B1 (ko
Inventor
김중수
Original Assignee
헤브론테크(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헤브론테크(주) filed Critical 헤브론테크(주)
Priority to KR1020120118249A priority Critical patent/KR101438584B1/ko
Publication of KR20140056411A publication Critical patent/KR20140056411A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101438584B1 publication Critical patent/KR101438584B1/ko
Assigned to 기술신용보증기금(천안기술평가센터) reassignment 기술신용보증기금(천안기술평가센터) 근질권설정등록 Assignors: 헤브론테크(주)
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/06—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by retarding devices, e.g. acting on web-roll spindle
    • B65H23/10—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by retarding devices, e.g. acting on web-roll spindle acting on running web
    • B65H23/105—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by retarding devices, e.g. acting on web-roll spindle acting on running web and controlling web tension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00—Advancing webs
    • B65H20/02—Advancing webs by friction roller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2555/00—Actuating means
    • B65H2555/10—Actuating means linear
    • B65H2555/12—Actuating means linear hydraulic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2555/00—Actuating means
    • B65H2555/20—Actuating means angular
    • B65H2555/24—Servomotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2557/00—Means for control not provided for in groups B65H2551/00 - B65H2555/00
    • B65H2557/30—Control systems architecture or components, e.g. electronic or pneumatic modules; Details thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2557/00—Means for control not provided for in groups B65H2551/00 - B65H2555/00
    • B65H2557/50—Use of particular electromagnetic waves, e.g. light, radiowaves or microwaves
    • B65H2557/512—Use of particular electromagnetic waves, e.g. light, radiowaves or microwaves infrared
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • B65H26/02—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms responsive to presence of irregularities in running webs

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

본 발명에서 판상요소(원단)의 포지션을 정밀하게 제어할 수 있는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템을 개시한다.
본 발명에 따른 텐션 가이드 시스템은, 상부 롤러 및 하부 롤러 사이로 판상요소를 가압 이송시키기 위한 롤러 투 롤러 시스템에서 상기 판상요소의 포지션을 제어하기 위한 텐션 가이드 시스템에 있어서, 상기 상부 롤러의 일단 또는 양단을 각각 가압하여 상기 판상요소의 이송 장력을 발생시키기 위한 가압수단; 상기 판상요소의 진행 과정에서의 포지션을 검출하는 원단위치 검출센서; 상기 롤러의 양단에 설치된 가압수단을 개별 기동하여 판상요소로 가해지는 장력을 제어하는 장력제어장치; 및 상기 원단위치 검출센서로부터 판상요소의 포지션 이탈을 인지할 경우, 상기 판상요소의 이탈 각도 및 방향에 대응하여 기 설정된 장력 값에 따라 상기 상부 롤러의 양단을 개별 가압하도록 상기 장력제어장치를 제어하는 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 롤러를 틀어서 제어하는 기존방식에 비하여 롤러의 마모가 적어 교체주기가 길고 공정이 줄어들어 제품의 생산단가를 절감시키는 효과가 있다.

Description

롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템{TENSION GUIDE SYSTEM FOR CONTROLLING TRANSFERRED POSITION OF SHEET TYPED MATERIAL IN ROLLER TO ROLLER SYSTEM}
본 발명은 롤러 투 롤러 시스템의 원단 포지션 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤러의 일단 또는 양단에 인가되는 장력을 제어하여, 고정된 두 개의 롤러 사이로 진행하는 원단 또는 철강코일 등의 진행 위치를 제어함으로써, 원단 또는 철강코일의 포지션 설정을 위한 가이드 장치를 사용하지 않아 시스템의 소형화 및 공정을 줄일 수 있는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 롤투롤 장비용 장력제어시스템은 풀리는 롤과 되감기는 롤 사이에 감겨있는 종이, 필름, 직물, 고무, 동박 등의 이른바 원단의 가공 및 처리공정에서 주행 중 원단을 당기는 힘 즉, 장력 값을 텐션 센서가 측정하여 측정된 데이터에 따라 상기 원단에 대한 다양한 파라미터 값을 그때마다 계속 변경해가며 상기 장력을 일정하게 유지하도록 제어되는 시스템을 말한다.
이러한 종이, 필름, 직물, 고무, 동박 등의 원단을 감거나 푸는 경우에, 상기 원단의 직경이 변화함에 따라 상기 원단의 장력 또한 변화한다. 이러한 경우, 감기거나 풀리는 상기 원단의 장력을 적절히 제어하지 않으면, 상기 원단의 느즈러짐 또는 두께변화, 물성변화 등을 일으켜 원단의 절단 또는 재단규격의 편차 등이 발생되는 문제점이 있다.
또한 인쇄공정에서의 장력변화는 원단의 연신이나 단면이 빠지는 현상을 생기게 한다. 이 경우, 생산중인 제품에 대하여 품질불량의 문제점을 야기한다. 따라서, 이와 같이 발생하는 문제점을 해결하기 위해 원단의 정밀한 장력제어가 필요하게 된다.
첨부된 특허문헌에서는 이러한 문제점 해결을 위한 장력 조절 시스템을 개시하고 있다. 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래의 롤러 투 롤러 장비용 장력제어시스템은 수신부(110), 디스플레이부(120), 디지털 신호변환부(130), 사용자입력부(140), 제어부(150), 데이터베이스부(160), 출력부(170)를 포함하여 이루어진다. 수신부(110)는 롤과 롤 사이에 형성된 원단이 걸쳐진 쪽의 하부에 복수 개의 텐션 센서로부터 상기 원단에 대한 아날로그 상태의 측정장력 값을 수신한다. 디스플레이부(120)는 상기 복수 개의 텐션 센서로부터 수신한 아날로그 상태의 측정장력 값을 상기 수신부(110)가 수신함과 동시에 디스플레이하여, 작업자가 상기 원단에 대한 측정장력 값을 즉각적으로 알 수 있도록 한다.
디지털 신호변환부(130)는 상기 아날로그 상태의 측정장력 값을 상기 제어부(150)에서 처리할 수 있도록 디지털신호로 변환한다. 제어부(150)는 상기 특성 값을 수신하고, 상기 특성 값의 근사치에 해당하는 표준 값 및 상기 표준 값에 매칭되는 목표장력 값을 검색하여 상기 원단에 검색된 목표장력 값이 발생 되도록 상기 측정장력 값을 제어한다. 이러한 측정장력 값의 제어를 위해 상기 제어부(150)는 PID제어루프를 구비하여, 상기 PID제어루프를 제어하고자 하는 대상의 출력 값을 측정하고, 실제로 원하는 설정 값과 비교하여 오차를 계산하여 상기 출력 값을 제어하는 방식을 사용한다.
따라서, 롤러 투 롤러 장비의 장력제어 시스템은 원단의 특성에 따라 자동으로 특성 값을 조정하여 작업자의 작업숙련도, 전문성 여부와 상관없이 일괄적인 장력제어가 가능하므로, 장력제어의 정확도를 높일 수 있게 된다.
그러나, 전술한 바와 같이 종래 장력제어 시스템은 원단의 특성에 대응하는 장력을 조절하기 위한 장치이나, 원단의 위치 제어를 병행하지 못하여 작업공정이 매우 지연되는 문제가 있다. 즉, 원단의 진행 과정에서 원단의 위치가 이탈할 경우 이를 보정할 수 있는 방법이 없는 상태이다.
근래에는 원단의 위치 보정을 위한 위치 가이드 장치를 공정의 전후단에 장착하여 원단의 위치 이탈 시 보정하도록 하고 있는데, 이는 시스템의 제조단가를 높이고, 기계의 소형화를 유도하지 못함에 따라 개선의 필요성이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
1. 대한민국 등록특허 10-1123617, 등록일자 2012년 02월 28일, 발명의 명칭 '롤투롤 장비용 장력제어 시스템 및 그 방법'
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 롤러 일단 또는 양단의 장력을 제어하여 원단 또는 철강코일에 대한 포지션 제어를 수행함으로써, 별도의 포지션 가이드의 설비 없이 롤러 투 롤러 시스템을 구현할 수 있는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템을 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 롤러의 일단 또는 양단에 실린더 또는 모터 액츄에이터를 설치하여 장력을 제어하고, 롤러의 상부 및 하부에서 원단의 포지션을 검출하는 센서를 장착함으로써, 원단의 포지션 이탈 감시와 더불어 롤러의 장력 제어를 기반으로 원단 포지션을 정밀제어할 수 있는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템은, 상부 롤러 및 하부 롤러 사이로 판상요소를 가압 이송시키기 위한 롤러 투 롤러 시스템에서 상기 판상요소의 포지션을 제어하기 위한 텐션 가이드 시스템에 있어서, 상기 상부 롤러의 일단 또는 양단을 개별 가압하여 상기 판상요소의 이송 장력을 발생시키기 위한 가압수단; 상기 판상요소의 진행 과정에서의 포지션을 검출하는 원단위치 검출센서; 상기 롤러의 일단 또는 양단에 설치된 가압수단을 개별 기동하여 판상요소로 가해지는 장력을 제어하는 장력제어장치; 및 상기 원단위치 검출센서로부터 판상요소의 포지션 이탈을 인지할 경우, 상기 판상요소의 이탈 각도 및 방향에 대응하여 기 설정된 장력 값에 따라 상기 상부 롤러의 일단 또는 양단을 개별 가압하도록 상기 장력제어장치를 제어하는 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 가압수단은, 유압 실린더이며, 상기 장력제어장치는 유압 실린더를 정밀 제어하기 위한 하이드로닉 유압유니트를 포함하여, 상기 하이드로닉 유압유니트를 구동 제어하기 위한 유압서보 밸브로 구성되고; 상기 유압 실린더의 동작 포지션을 검출하기 위한 실린더 포지션 센서가 유압 실린더의 근접 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상부 롤러의 회동 축에 연결되거나, 상부 롤러와 가압수단 사이에 설치되어 상부 롤러로 인가되는 가압력 정보를 상기 컨트롤러로 제공하는 장력 검출기를 더 포함하고; 상기 컨트롤러는 상기 장력 검출기의 피드백 신호에 기초하여 정밀제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 컨트롤러는, 상기 판상요소의 이탈 각도 및 방향에 대한 보정을 위해, 상기 유압실린더를 가압 제어하는 가압력 정보가 저장되는 메모리; 상기 원단위치 검출센서의 검출 결과에 따른 상기 가압력 정보를 추출한 후, 상기 실린더 포지션 센서 및 장력 검출기의 피드백 신호에 기초하여 상기 가압력에 대응하는 정밀 제어신호를 상기 유압서보 밸브로 제공하는 씨피유; 및 상기 씨피유의 정밀 제어신호에 응답하여, 상기 유압서보 밸브로 구동신호를 제공하는 드라이버;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 텐션 가이드 시스템은, 롤러 양단의 장력을 제어하여 원단 또는 철강코일에 대한 포지션 제어를 수행함으로써, 별도의 포지션 가이드의 설비 없이 롤러 투 롤러 시스템을 구현하여 롤러 투 롤러 시스템의 제작 단가를 격감시키는 효과가 있다. 또한, 롤러의 양단에 실린더 또는 모터 액츄에이터를 설치하여 장력을 제어하고, 롤러의 상부 및 하부에서 원단의 포지션을 검출하는 센서를 장착함으로써, 원단의 포지션 이탈 감시와 더불어 롤러의 장력 제어를 기반으로 원단 포지션을 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 롤러를 틀어서 제어하는 기존방식에 비하여 롤러의 마모가 적어 교체주기가 길고 공정이 줄어들어 제품의 생산단가를 절감시키는 효과가 있고, 기존 방식에서 롤러를 틀어서 가이드 할 경우 원단이나 철강코일에 주름이 생기는 현상을 방지하여, 제품의 불량률 저하로 인해 제품의 완성도 및 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래 롤러 투 롤러 시스템의 장력 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 텐션 가이드 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 센서 위치를 설명하기 위한 정면도이다.
도 4는 도 2의 컨트롤러 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 도 4의 컨트롤러 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서 적용되는 롤러 투 롤러 시스템은 판 형상(판상)제품 예컨대, 원단, 시트, 철강코일 등을 가압 이송시키거나 압축 이송시키기 위한 장치로써, 사용 용도에 따라 스퀴징 롤(SQUEEZING ROLL - 세척후 물기를 제거해야하는 물기를 짜는 롤러), 윙거 롤(WRINGER ROLL - 약품이나 용재를 원단에 바른 후 흐르는 액을 짜는 롤러), 핀치롤(PINCH ROLL - 원단을 상하 롤에 끼워서 움직이지 않도록 진행시키는 롤러), 실링롤(CEILING ROLL - 건조로 천장에 설치되어 가스나 연기가 세어 나오지 않도록 밀착하면서 원단이나 철강코일을 진행시키는 롤러) 등에 적용된다.
전술된 롤러는 고정된 구조를 가지며, 롤러 사이로 이송되는 원단, 시트, 철강코일 등의 판상요소는 정밀한 이송을 위해 각 롤러의 장력이 균일하게 유지된다. 이에, 본 발명에서는 원단, 시트, 철강코일 등 판상요소의 정밀 이송과 더불어, 판상요소의 포지션 이탈 시에 이를 보정하기 위한 기술로서, 롤러의 일단 또는 양단에서 장력을 제어하고, 판상요소의 이송 상태를 검출하는 포지션 센서를 기반으로 판상요소의 포지션 이탈을 보상하는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 텐션 가이드 시스템을 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 텐션 가이드 시스템(200)은 설치 프레임(231)의 내부에 상부 롤러(221) 및 하부 롤러(223) 사이로 판상요소(233)를 가압 이송시키기 위한 롤러 투 롤러 시스템이 구축되고, 상기 상부 롤러(221)의 일단 또는 양단을 각각 가압하여 상기 판상요소(233)의 이송 장력을 발생시키기 위한 가압수단(205)과, 상기 판상요소(233)의 진행 과정에서의 포지션을 검출하는 원단위치 검출센서(209)와, 상기 롤러의 양단에 설치된 가압수단(205)을 개별 기동하여 판상요소(233)로 가해지는 장력을 제어하는 장력제어장치(203)와, 상기 원단위치 검출센서(209)로부터 판상요소(233)의 포지션 이탈을 인지할 경우, 상기 판상요소(233)의 이탈 각도 및 방향에 대응하여 기 설정된 장력 값에 따라 상기 상부 롤러(221)의 양단을 개별 가압하도록 상기 장력제어장치(203)를 제어하는 컨트롤러(201)로 이루어진다.
여기서, 상기한 장력 값은 단위 면적당 힘으로서, J/㎡, Nm/㎡, N/㎡의 단위로 적용되나 본 발명의 실시 예에 따라 정밀 제어 시 dyne/cm 단위가 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 판상요소(233)가 철강코일일 경우, 장력 값의 단위는 J/㎡, Nm/㎡, N/㎡ 중 어느 하나의 장력 단위가 사용되며, 이는 장력제어장치(203)의 용량이 대용량임을 의미할 것이다.
그러나, 상기 판상요소(233)가 시트 또는 섬유재일 경우, 장력 값의 단위는 dyne/cm 단위가 사용될 것이며, 이에 대응하는 장력제어장치(203)는 저용량의 고정밀 장치가 사용될 수 있다.
이와 같이 장력 값은 상기 장력제어장치(203)에서 제어 가능한 장력이며, 판상요소(233)의 미세한 오차를 보정하게 된다. 따라서, 상기 장력 값은 장력제어장치(203)의 제어에 의해 가압수단(205)이 롤러의 양단을 가압하는 압력을 의미하며, 판상요소(233)의 종류에 따라 판상요소(233)의 이탈 각도, 방향에 대응하는 압력 수치이다.
상기한 장력제어장치(203)는 가압수단(205)을 컨트롤하기 위한 장치로써, 상기 가압수단(205)이 감속기어를 포함하는 서보모터 액츄에이터일 경우, 상기 장력제어장치(203)는 서보모터 드라이버로써 인버터 기능을 갖게 될 것이다. 반면, 상기 가압수단(205)이 유압 실린더일 경우에는 도시한 바와 같이, 상기 장력제어장치(203)는 유압 실린더를 정밀 제어하기 위한 하이드로닉 유압유니트(241)를 포함하여, 상기 하이드로닉 유압유니트(241)를 구동 제어하기 위한 유압서보 밸브(243)가 구비되며, 유압 실린더의 동작 포지션을 검출하기 위한 실린더 포지션 센서(245)가 유압 실린더의 근접 위치에 설치될 것이다.
한편, 본 발명에서 제시하는 장력제어장치(203)는 상부 롤러(221)의 양단을 개별 가압 제어하는 컨트롤러로써, 상기 가압수단(205)과 연동함을 전제로 하고 있다. 그러나, 장력제어장치(203)가 서보모터 또는 유압서보 밸브(243)가 사용될 경우, 가압수단(205)의 동작 상태 즉, 상부 롤러(221)에 의한 장력 값이 장력제어장치(203)에 의해 정밀하게 제어되고 있는지를 판단할 수 있는 장력 검출기(207)와 연동할 수 있다.
상기 장력 검출기(207)는 상부 롤러(221)의 일단에 장착되어, 상부 롤러(221)로 인가되는 장력을 검출하기 위한 장치로써, 상부 롤러(221)의 회동 축에 연결되거나, 상부 롤러(221)와 가압수단(205) 사이에 설치되어 상부 롤러(221)로 인가되는 가압력을 측정하여 상기 컨트롤러(201)로 제공할 수 있다.
상기 장력 검출기(207)는 설치 방향에 따라 A 타입, PA 타입 및 T 타입이 설치되는데, 장력 검출기(207)가 상부 롤러(221)와 가압수단(205) 사이에 장착되어 상측에서 하측 방향으로 하중이 전달됨을 검출할 경우, A 타입의 장력 검출기가 사용될 것이다. PA 타입은 좌측에서 우측 방향으로 인가되는 하중을 검출할 경우에 사용되며, T 타입은 우측 방향에서 좌측 방향으로 인가되는 하중을 검출할 경우에 적용된다. 따라서, 상기 장력 검출기(207)는 본 발명에 따른 텐션 가이드 시스템(200)의 설계에 따라 어느 하나의 장력 검출기(207)가 사용될 수 있음은 당연할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 텐션 가이드 시스템(200)의 센서 위치를 설명하기 위한 부분 정면도이다. 도시한 바와 같이, 상부 롤러(221) 및 하부 롤러(223)가 밀착되고, 상기 상부 롤러(221)의 일단 또는 양단 상측에는 각각의 가압수단(205)이 장착된다. 그리고, 상기 가압수단(205)과 상부 롤러(221) 사이에는 장력 검출기(207)가 마련되어, 가압수단(205)이 상부 롤러(221)를 가압할 때, 가압력을 측정한다. 또한, 롤러의 후방에는 이송된 판상요소(233)의 포지션을 검출하기 위한 원단위치 검출센서(209)가 롤러의 상측과 하측에 마련된다.
상기 원단위치 검출센서(209)는 판상요소(233)의 진행 과정에서 흐트러짐을 감지하는 것으로, 흐트러지는 각도, 방향을 검출한다. 이를 위해, 상기 원단위치 검출센서(209)는 적외선 발광부 및 적외선 수광부로 이루어지며, 복수 개의 적외선 램프가 배열된 구조를 갖는다.
예시된 도면에는 상기 원단위치 검출센서(209)가 판상요소(233)의 상측과 하측에 각각 마련되고 있으나, 이는 센서의 종류에 따른 설치구조일 뿐, 원단위치 검출센서(209)가 포토 커플러로 상정될 경우, 판상요소(233)의 상측 또는 하측에 마련될 수 있을 것이다.
필요에 따라, 상기 원단위치 검출센서(209)는 적외선 램프로 구성되는 포토 커플러를 사용하지 않고, 카메라가 사용될 수 있는데, 이는 판상요소(233)의 양 측면에 근접하도록 각각의 카메라를 설치하여, 카메라로부터 촬상되는 영상을 기반으로 판상요소(233)의 흐트러짐을 감지하고, 이를 상기 컨트롤러(201)로 통지하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러(201)를 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상기 판상요소(233)의 이탈 각도 및 방향에 대한 보정을 위한 상기 가압수단(205)의 가압력 정보를 저장하는 메모리(403)와, 상기 원단위치 검출센서(209)의 검출 결과에 따른 상기 가압력 정보를 추출한 후, 상기 실린더 포지션 센서(245) 및 장력 검출기(207)의 피드백 신호에 기초하여 상기 가압력에 대응하는 정밀 제어신호를 상기 유압서보 밸브(243)로 제공하는 씨피유(401)와, 상기 씨피유(401)의 정밀 제어신호에 응답하여, 상기 유압서보 밸브(243)로 구동신호를 제공하는 드라이버(407)로 이루어진다.
한편, 상기 씨피유(401)의 입력포트에는 키버튼(405)을 구비하여, 상기 장력 검출기(207)의 초기화를 설정토록 하며, 씨피유(401)의 출력포트에 디스플레이 패널(409)을 접속시켜 씨피유(401)의 동작 상황 및 동작 결과를 표시할 수 있을 것이다.
상기 메모리(403)에 저장되는 가압력 정보는 판상요소(233)의 이탈 각도 및 방향에 따른 가압수단(205)을 제어하기 위한 데이터로서, 상기 가압수단(205)이 유압 실린더일 경우에는 실린더의 피스톤 동작 피치로 상정하거나, 상기 가압수단(205)이 서보모터일 경우에는 모터의 회전각도 또는 회전수로 상정된다.
또한 상기 가압력 정보는 판상요소(233)의 이탈 방향에 따라 롤러의 양단의 가압력을 달리 제어하는데, 판상요소(233)가 롤러 기준으로 좌측으로 이탈할 경우, 가압수단(205)은 롤러의 우측을 가압하여 판상요소(233)의 이탈 괘도를 보정한다. 즉, 판상요소(233)가 좌측으로 기울어져 이송하는 것은, 롤러의 좌측에 부하가 더 걸리는 것으로, 씨피유(401)는 롤러의 우측을 가압하거나, 좌측의 가압력을 저감시켜 판상요소(233)의 이탈을 보정하는 것이다.
상기한 가압력에 대한 보정은 전술된 장력 검출기(207) 및 원단위치 검출센서(209)에 의해 그 보정 값이 결정되는데, 원단위치 검출센서(209)로부터 검출되는 판상요소(233)의 진행 각도가 기준치를 넘을 경우, 진행 각도에 비례한 가압력을 보정하는 것이다.
여기서, 상기 씨피유(401)는 단위 시간당 원단위치 검출센서(209)에서 검출된 거리로서 진행 각도를 산출한다. 예컨대, 판상요소(233)의 진행 속도가 초당 10cm일 경우, 그리고, 원단위치 검출센서(209)의 검출 범위가 1mm일 경우, 상기 씨피유(401)는 일정 시간 단위로 원단위치 검출센서(209)의 검출 신호를 입력받는다. 그리고 기 설정된 오차 허용 범위가 단위 시간당 1mm일 경우, 상기 씨피유(401)는 원단위치 검출센서(209)로부터 검출된 신호를 기준으로, 판상요소(233)의 이탈 거리(판상요소의 이송 방향과 수직 방향)가 1mm가 넘는지를 판단한다.
판단결과, 판상요소(233)의 이탈거리가 설정치인 1mm를 넘을 경우 이때, 판상요소(233)는 단위 시간 1초당 수평으로 이송되는 거리가 10cm이고, 수직방향으로 이탈되는 거리는 1mm이기 때문에, 판상요소(233)는 0.57°이탈된 각도로 진행함을 알 수 있다. 이와 같이, 판상요소(233)의 이탈 각도에 비례하여 가압수단(205) 예컨대, 유압실린더의 동작 피치 또는 서보모터의 회전수를 결정하는데, 이는 전술한 바와 같이 가압력 정보이다.
따라서, 상기 씨피유(401)는 이탈된 각도에 비례하여 설정되는 설정 가압력 정보를 메모리(403)로부터 제공받으며, 씨피유(401)는 가압력 정보에 대응하는 정밀 제어신호를 유압서보 밸브(243)로 제공한다. 그리고, 정밀 제어에 대한 피드백 신호로서 상기 장력 검출기(207)의 검출 결과를 인지하고, 원단위치 검출센서(209)의 포지션을 지속적으로 인지한다.
씨피유(401)는 원단위치 검출센서(209)로부터 보정된 포지션을 인지할 때까지 지속적인 제어가 이루어지는데, 도 5에서 도시한 바와 같이, 판상요소(233)가 정위치로부터 이탈하여 현재 위치(a)로부터 기준 이탈거리인 설정치에 도달할 경우, 씨피유(401)는 유압서보 밸브(243)를 기동 제어하는데 이는 설정된 가압력에 도달할 때까지 가압수단(205)을 제어하는 것이다.
유압서보 밸브(243)를 제어하는 패턴을 다수 방법이 존재할 것이나, 본 발명의 실시 예에서는 펄스폭변조(PWM) 방식 제어를 설명할 것이다. 즉, 판상요소(233)가 정위치를 이탈하여 설정치에 도달할 경우, 설정된 가압력에 도달하도록 상기 유압서보 밸브(243)를 펄스폭변조 제어한다. 펄스폭변조의 초기 듀티는 50% 내지 80%가 바람직할 것이다. 초기 듀티의 설정은 시스템과 판상요소(233)의 재질에 따라 다소 차이가 있으나, 제품의 손상을 최소화하기 위해 가압수단(205)의 빠른 동작을 억제하기 위함이다.
이와 같이 펄스폭변조가 수행되면, 상기 가압수단(205)은 유압서보 밸브(243)에 제어에 따라 상부 롤러(221)를 가압하며, 설정된 가압력에 도달할 때까지 이루어진다. 이는 언더댐핑(Under damping)과 오버댐핑(Over damping) 과정을 통해 설정된 가압력에 수렴하는데, 장력 검출기(207)로부터 언더댐핑 위치가 검출되면, 상기 씨피유(401)는 가압수단(205)을 역방향으로 구동하기 위한 펄스 신호를 공급하되, 듀티를 30% 내지 20%로 격감한다.
상기 듀티의 가변율은 시스템의 용량에 따라 달리 설정될 수 있으나, 본 발명에서는 댐핑(damping) 전환 위치마다 듀티를 격감하여 설정 가압력에 수렴하도록 제어하는 것이다.
즉, 가압수단(205)이 역방향으로 기동하는 과정에서 오버댐핑이 발생하는데, 이 시점에서 상기 씨피유(401)는 가압수단(205)을 순방향(롤러를 가압하는 방향)으로 구동하기 위한 펄스 신호를 공급한다. 이때, 듀티는 20% 내지 10%로 격감한다. 이와 같이 상기 과정을 반복함으로써, 상기 씨피유(401)는 설정된 가압력에 도달하도록 제어하는 것이다. 그리고, 이러한 제어를 통해 판상요소(233)는 이탈 괘도를 보정하여 정위치로 복귀한다.
201 : 컨트롤러 203 : 장력제어장치
205 : 가압수단 207 : 장력 검출기
209 : 원단위치 검출센서 221 : 상부 롤러
223 : 하부 롤러 231 : 설치 프레임
233 : 판상요소 241 : 하이드로닉 유압유니트
243 : 유압서보 밸브 245 : 실린더 포지션센서

Claims (7)

  1. 상부 롤러 및 하부 롤러 사이로 판상요소를 가압 이송시키기 위한 롤러 투 롤러 시스템에서 상기 판상요소의 포지션을 제어하기 위한 텐션 가이드 시스템에 있어서,
    상기 상부 롤러의 일단 또는 양단을 각각 가압하여 상기 판상요소의 이송 장력을 발생시키기 위한 가압수단;
    상기 판상요소의 진행 과정에서의 포지션을 검출하는 원단위치 검출센서;
    상기 롤러의 일단 또는 양단에 설치된 가압수단을 개별 기동하여 판상요소로 가해지는 장력을 제어하는 장력제어장치; 및
    상기 원단위치 검출센서로부터 판상요소의 포지션 이탈을 인지할 경우, 상기 판상요소의 이탈 각도 및 방향에 대응하여 기 설정된 장력 값에 따라 상기 상부 롤러를 개별 가압하도록 상기 장력제어장치를 제어하는 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압수단은 감속기어를 포함하는 서보모터 액츄에이터이며, 상기 장력제어장치는 서보모터 구동을 위한 인버터인 것을 특징으로 하는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압수단은 유압 실린더이며, 상기 장력제어장치는 유압 실린더를 정밀 제어하기 위한 하이드로닉 유압유니트를 포함하여, 상기 하이드로닉 유압유니트를 구동 제어하기 위한 유압서보 밸브로 구성되고;
    상기 유압 실린더의 동작 포지션을 검출하기 위한 실린더 포지션 센서가 유압 실린더의 근접 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 원단위치 검출센서는 상기 판상요소의 진행 과정에서 흐트러짐을 감지하기 위해 복수 개의 적외선 램프가 배열된 적외선 발광부 및 적외선 수광부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상부 롤러의 회동 축에 연결되거나, 상부 롤러와 가압수단 사이에 설치되어 상부 롤러로 인가되는 가압력 정보를 상기 컨트롤러로 제공하는 장력 검출기를 더 포함하며;
    상기 컨트롤러는 상기 장력 검출기의 피드백 신호에 기초하여 정밀제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서 상기 컨트롤러는,
    상기 판상요소의 이탈 각도 및 방향에 대한 보정을 위해, 상기 유압실린더의 동작 피치를 제어하는 가압력 정보가 저장되는 메모리;
    상기 원단위치 검출센서의 검출 결과에 따른 상기 가압력 정보를 추출한 후, 상기 실린더 포지션 센서 및 장력 검출기의 피드백 신호에 기초하여 상기 가압력에 대응하는 정밀 제어신호를 상기 유압서보 밸브로 제공하는 씨피유; 및
    상기 씨피유의 정밀 제어신호에 응답하여, 상기 유압서보 밸브로 구동신호를 제공하는 드라이버;로 이루어진 것을 특징으로 하는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 3항, 제 5 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    롤러 투 롤러 시스템은, 스퀴징 롤(SQUEEZING ROLL), 윙거 롤(WRINGER ROLL), 핀치롤(PINCH ROLL), 실링롤(CEILING ROLL) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템.
KR1020120118249A 2012-10-24 2012-10-24 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템 Expired - Fee Related KR101438584B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120118249A KR101438584B1 (ko) 2012-10-24 2012-10-24 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120118249A KR101438584B1 (ko) 2012-10-24 2012-10-24 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140056411A true KR20140056411A (ko) 2014-05-12
KR101438584B1 KR101438584B1 (ko) 2014-09-17

Family

ID=50887556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120118249A Expired - Fee Related KR101438584B1 (ko) 2012-10-24 2012-10-24 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101438584B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101579909B1 (ko) 2015-05-18 2015-12-24 우리기술개발 주식회사 영구앵커용 인장력 육안 확인장치의 영점세팅기구
CN110422669A (zh) * 2019-07-15 2019-11-08 佛山科学技术学院 一种超薄非晶带材传送装置及其传输张力的自动控制方法
WO2021243983A1 (zh) * 2020-06-03 2021-12-09 浙江天能电池(江苏)有限公司 蓄电池极群压力一致性装置
CN113979181A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 鼎圭新材料科技(上海)有限公司 一种铝箔张力检测装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100921630B1 (ko) * 2002-12-28 2009-10-15 주식회사 포스코 사이드 트리머의 센터링 조정장치
KR20110110529A (ko) * 2010-04-01 2011-10-07 (주)덕유 유연재료의 정밀가공을 위한 롤투롤 정밀평판테이블 구동방법
KR101056067B1 (ko) 2010-11-26 2011-08-10 디아이텍 주식회사 포장지용 절취선 형성장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101579909B1 (ko) 2015-05-18 2015-12-24 우리기술개발 주식회사 영구앵커용 인장력 육안 확인장치의 영점세팅기구
CN110422669A (zh) * 2019-07-15 2019-11-08 佛山科学技术学院 一种超薄非晶带材传送装置及其传输张力的自动控制方法
CN110422669B (zh) * 2019-07-15 2024-08-27 佛山科学技术学院 一种超薄非晶带材传送装置及其传输张力的自动控制方法
WO2021243983A1 (zh) * 2020-06-03 2021-12-09 浙江天能电池(江苏)有限公司 蓄电池极群压力一致性装置
CN113979181A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 鼎圭新材料科技(上海)有限公司 一种铝箔张力检测装置
CN113979181B (zh) * 2021-10-29 2023-06-23 鼎圭新材料科技(上海)有限公司 一种铝箔张力检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101438584B1 (ko) 2014-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113561503B (zh) 一种薄膜的复合机
CN108367333B (zh) 辊式进料机以及卷材搬送方法
US10427905B2 (en) Accumulation device
KR101438584B1 (ko) 롤러 투 롤러 시스템에서 판상요소의 포지션제어를 위한 텐션 가이드 시스템
CN112875379A (zh) 一种用于切叠一体机的纠偏系统和纠偏方法
WO2015087627A1 (ja) ウェブの間欠搬送方法および間欠搬送装置
US6743161B2 (en) Method of setting the folding-nip width of a plurality of pairs of folding rollers, and folding machine in which the method can be implemented
CN115020648B (zh) 极片复合装置和极片复合方法
WO2016181886A1 (ja) シート部材の搬送方法及び搬送装置
JP2010265062A (ja) シート搬送装置およびシート蛇行修正方法
JP5038173B2 (ja) 印刷フイルムラミネート枚葉紙製造装置
JP6619241B2 (ja) コイル材通板装置、およびコイル材通板方法
CN107444955A (zh) 一种防皱收卷纠偏桁架机器人
CN106986216A (zh) 一种铝箔放箔装置
CN113247673A (zh) 控制装置
CN113561504B (zh) 一种薄膜的合膜装置
JP7627478B2 (ja) 打抜装置
JP6645752B2 (ja) 段ボールシートのバッチ分割装置
US11325408B2 (en) Device for driving a stamping foil, stamping station and machine, and method for controlling the driving of a stamping foil
CN209320433U (zh) 一种基于定位的卷材位置调整装置
KR102265739B1 (ko) 기준점 복귀가 용이한 원단 권취용 위치 제어장치
JP6394195B2 (ja) 張力調整装置および張力調整方法
CN114014067B (zh) 进料系统和贴合机
CN102683754B (zh) 一种全自动卷绕机的伺服张力机构
KR20030063014A (ko) 제대기의 다열식 원단 자동 공급 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

S20-X000 Security interest recorded

St.27 status event code: A-4-4-S10-S20-lic-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170901

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 10

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20240902

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20240902