KR100197955B1 - 전착도장창치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전착도장(電着塗裝) 장치에 관한 것으로, 반송콘베이어에 지지한 공작물을 간헐적으로 이송하는 콘베이어장치와, 공작물을 전착처리하는 소요공정순서 및 수량에 따라 배설한 처리조군(14)과 전착처리한 공작물(23)을 건조하는 소부건조로(19)를 조합구성된 전착도장장치에 있어서, 상기 처리조군(14)의 상단에 상·하강이 가능하게 설치되는 승강기(25); 외주의 소정위치에 복수의 체인스프라켓(26a,26b,26c)을 갖고, 승강기(25)의 상단 일측에 정·역회전이 가능하게 설치되는 구동축(40); 외주의 소정위치에 제1체인스프라켓(26)을 갖고, 구동축(40)과 수평한 축상에 평행하게 승강기(25)의 길이방향을 따라 상호 소정의 간격을 이루면서 정·역회전이 가능하게 설치되는 지지축(41); 일단부에 승강기(25)의 소정위치에 고정되어 연결되고, 타단부에 평형추(18)가 고정되어 연결되며, 지지축(40) 및 구동축(41)의 제1 및 제2체인스프라켓(26)(26a)에 각기 지지되어 연결되고, 타단부에 평형추(18)가 고정되어 연결되며, 구동축(40)의 제3체인스프라켓(26b)에 지지되어 작동가능하게 치합되는 제2체인(16a); 구동축(40)과 연결된 제4체인스프라켓(26c)에 제5체인스프라켓(26d)이 제3체인(16b)에 치합되어 구동축(40)을 정·역회전시키는 구동모타(31)를 포함하여, 금속성 제품이 공작물을 도장처리조군에 자동으로 승·하강시킴으로써 작업이 연속적으로 이루어지면서도 축의 비틀림과 같은 변형이나 공작물의 부하에 따른 구동모터의 파손을 확실히 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

전착도장(電着塗裝) 장치

본 발명은 각종 금속성 제품을 1차 표면처리하여 전착도장을 한 후, 도장된 면을 후처리욕하여 소부건조시키는 전착도장 장치에 있어서, 금속성 제품인 공작물을 도장처리군에 자동으로 승·하강시킴으로써 작업이 연속적으로 이루어지면서도 축의 비틀림과 같은 변형이나 공작물의 부하에 따른 구동모터의 파손을 확실히 방지할 수 있는 구조를 갖도록 한 전착도장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속성 제품에 전착도장하기 위한 전착도장장치는 공작물을 반송 콘베이어상에 설치한 후 1공정씩 간헐이송하도록 하여 전착도장 일련의 공정순서에 따라 설치한 5∼20개 정도의 처리조와 소부건조로를 통과하도록 되어 있다.

즉, 전착도장장치는 공작물을 이동시키는 반송콘베이어와 전착도장을 위한 처리조군과 건조를 위한 소부건조로 구성되어 있고, 상기 처리조군은 통상적으로 예비탈지조, 본탈지조, 수세조, 표면조정조, 화성피막조, 수세조, 순수수세조, 수절조, 전착조, 후수세조, 순수수세조 및 수절조 등으로 구성되어 있어 공작물을 한 공정씩 이동시켜 각 처리조군을 통과시킨 후 소부건조로에서 건조하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 전착도장장치로는 반송콘베이어에 설치한 공작물을 1공정씩 수평이동시킨 다음 수직방향으로 하강시켜 처리조내에서 일정시간 침지 처리 또는 세정처리한 후 다시 상승시켜 1공정씩 이동시키는 공정을 반복하여 전착도장처리를 하고, 상기 전착도장처리 후에 소부건조로로 이동시키기 위해서는 공작물을 옮겨가는 이재과정을 필요로 하게 되어 작업이 번거롭고, 불필요한 인력의 낭비를 초래하여 원가를 상승시키는 문제점이 있었다.

따라서, 이를 개선하기 위하여 일본특개소 제59-41497호 및 대한민국 공개특허 제87-1880호가 개발되었다. 그러나, 상기 일본특개소 제59-51597호는 각 처리조에 공작물을 승·하강시키기 위하여 각 처리조의 상부에 공작물을 승·하강시키기 위한 롤러를 다수 설치하여 공작물이 상기 롤러에 의해 승·하강되도록 되어 있어 구조가 복잡한 문제점이 있었으며, 대한민국 공개특허 제87-1880호는 약품과 도료 및 세척수가 장입된 수개의 처리조군과 장치를 바닥으로부터 상부로 상승시켜 정지해 있는 공작물이 침지되도록 하여 전착도장처리를 한후 다시 처리조군을 바닥으로 하강시킨 다음 반송콘베이어로 공작물을 1공정 이동시켜 반복도장처리를 시킬 수 있도록 구성되어 있어 약 30∼40Ton의 중량을 가진 처리조군을 승·하강시키는 데 따른 설비를 설치하는데 어려움이 있었을 뿐만 아니라 설비비를 증대시켰으며, 도장처리공정을 확인할 수 없었고, 안전사고가 발생하는 등의 문제점이 많았다.

즉, 종래의 전착도장 장치는 다수의 공작물이 상측에 고정배치되고 처리조군이 리프트에 의해서 승·하강하면서 공작물의 전착도장처리를 실시하였다. 따라서, 작업자는 공작물에 대한 전착도장의 진행상황을 관찰하기 위하여 처리조군의 하측에 접근하여 하였고 상기와 같은 상황에서 작업자의 실수로 리프트를 오작동시키게 되면 상방으로 리프팅되어 있는 상기 처리조군이 하방으로 강하하게 되어 작업자가 중상을 입거나 심하게는 사망에 이르게 되는 등의안전사고가 빈번하게 발생되었으며, 이러한 안전사고를 방지하기 위한 타업종의 산업기기의 용융형태로서 소정길이를 갖는 장축의 구동축에 다수의 풀리를 장착하고 구동축의 일단부를 구동모터와 체인으로 연동되게 연결시켜 구동축을 구동시키므로서 각각의 풀리에 동일방향으로 권취되어 있는 와이어에 매달리도록 배치된 공작물을 상하방으로 이동시킬 수 있도록 한 장치를 사용할 수 있지만 상기와 같은 구조 갖는 구동축을 이용한 종래의 인용가능한 전반적인 장치는 길이가 긴구동축의 일단부에만 구동모터의 구동력이 전달되어 구동축을 구동시키기 때문에 공작물의 하중에 의해 구동축의 타단부에 과부하가 걸려 구동축의 비틀림이 발생되거나 정지상태에서 구동력을 발생시킬 때 구동축에 미치는 운동에너지에 의하여 구동축의 비틀림이 과다하게 발생하여 구동부측과 타단부의 위치가 과다하게 틀어짐으로 공작물이 처리조군내에 일정한 높이로 위치되지 못하여 고정물에 대한 전착도장처리가 원활하게 이루어지지 못할 뿐만 아니라 구동축을 지지하고 있는 베어링의 파손은 물론 구동모터에 구동방향의 역으로 과중한 부하가 걸려 구동모터의 유효수명이 급속히 단축되고, 운전 후 일정위치에 정지시키고자 할 경우 관성력에 의한 탄성으로 정위치제어용 스위치의 정확한 동작이 불가능하여 자동제어가 불가하고, 피도물의 낙하 및 이동 콘베어어의 과다진행 등으로 인한 설비운용상의 문제가 매우 많이 발생하여 사용불능상태가 된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 제거하기 위하여 창출된 것으로서 전착도장처리공정 및 소부건조공정시 공작물을 상하구동시키기 위한 구동축의 변형이나 구동모터의 파손없이 상기 공정을 확실히 실시할 수 있도록 하여 작업생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 공작물을 이재과정없이 자동으로 이송되도록 하면서도 작업공정이 간단하도록 하며 전착도장 장치의 설비비를 절감하는데 발명의 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공작물이 승·하강되도록 함으로써 도장처리공정을 육암으로 관찰할 수 있도록 하고, 안전사고를 방지하는데 있다.

제1도는 본 발명에 의한 전착도장 장치의 전계를 개략적으로 나타낸 정면도로서,

(a)는 승강기가 상승해서 도장되기 직전의 상태도.

(b)는 승강기가 하강해서 도장 및 전처리가 되고 있는 상태도.

제2도는 본 발명의 전체 개략 평면도.

제3도는 본 발명의 요부를 확대한 평면도.

제4도는 본 발명의 요부를 확대한 정면도.

제5도는 본 발명에 적용될 수 있는 플렉시블 콘베이어의 예시도로서,

(a)는 사시도.

(b)는 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14 : 처리조군 15 : 승강기 지지대

16 : 체인 17 : 승강구동부

18 : 평형추 19 : 소부건조로

21 : 긴장장치 22 : 행거

23 : 공작물 25 : 승강기

26 : 체인스프라켓 27 : 이동콘베이어레일

28 : 플렉시블 콘베이어레일(다관절 콘베이어레일)

29 : 고정콘베이어레일 30 : 콘베이어 구동장치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반송콘베이어에 지지한 공작물을 간헐적으로 이송하는 콘베이어장치와 당해 공작물을 전착처리한 공작물을 건조하는 소부건조로를 조합 구성한 전착도장장치에 있어서, 상기 처리조군의 상단에 상·하강이 가능하게 설치되는 승강기; 외주의 소정위치에 복수의 체인스프라켓을 갖고, 상기 승강기의 상단 일측에 정·역회전이 가능하게 설치되는 구동축; 외주의 소정위치에 제1체인스프라켓을 갖고, 상기 구동축과 수평한 축상에 평행하게 상기 승강기의 길이방향을 따라 상호 소정의 간격을 이루면서 정·역회전이 가능하게 설치되는 지지축; 일단부에 상기 승강기의 소정위치에 고정되어 연결되고, 타단부에 평형추가 고정되어 연결되며, 상기 지지축 및 구동축의 제1 및 제2체인스프라켓에 각기 지지되어 작동가능하게 치합되는 제1체인; 일단부에 상기 승강기의 소정위치에 고정되어 연결되고, 타단부에 평형추가 고정되어 연결되며, 상기 구동축의 제3체인스프라켓에 지지되어 작동가능하게 치합되는 제2체인; 상기 구동축과 연결된 제4체인스프라켓에 제5체인스프라켓이 제3체인에 치합되어 구동축을 정·역회전시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성 및 전착도장방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 전착도장 장치의 전체를 개략적으로 나타낸 정면도로서, (a)는 승강기가 상승해서 도장되기 직전의 상태도이고, (b)는 승강기가 하강해서 도장 및 전처리가 되고 있는 상태도이며, 제2도는 본 발명의 전체 개략 평면도이고, 제3도 및 제4도는 본 발명의 요부를 확대한 평면도 및 정면도이며, 제5도는 본 발명에 적용될 수 있는 플렉시블 콘베이어의 예시도로서, (a)는 사시도이고, (b)는 횡단면도로서, 도면중 미설명부호인(16a,16b)는 체인이고, (20)은 배기통이며, (24)는 콘베이어를 고정지지하기 위한 지주이고, (26a-26d)은 체인스프라켓이며, (40)은 구동축이고, (41)은 지지축이다.

도시된 바와 같이 공작물(23)의 크기에 따라 일정한 높이에 설치되어 공작물(23)을 처리조군(14) 및 소부건조로(19)로 이송시키는 트롤러타입의 고정콘베이어(29)가 설치된 전착도장장치에 있어서, 상기 처리조군(14)의 상부에 설치된 이동콘베이어(27)는 승·하강되도록 설치하고, 상기 고정콘베이어(29)와 이동콘베이어(27)는 플렉시블 콘베이어(28)로 연결하여 공작물(23)이 간혈적으로 순환이송되도록 한다.

이때, 이동콘베이어(27)의 상부에는 처리조군(14)이 상단에 상·하강이 가능하게 승강기(25)를 설치하여 이동콘베이어(27)를 지지하도록 하고, 상기 승강기(25)의 상단양측을 각각 제1 및 제2체인(16,16a)의 일단으로 고정하고, 상기 제1 및 제2체인(16,16a)의 타단에는 평형추(18)를 설치하여 이동콘베이어(27)와 평형추(18)가 평형을 유지하도록 함으로써, 승강구동부(17)의 구동모터(31)의 용량을 축소시킬 수 있도록 한다.

그리고, 상기 제1체인(16)은 구동축(40) 및 지지축(41)의 제1 및 제2체인 스프라켓(26,26a)과 각각 작동가능하게 치합되어, 일단부는 상기 승강기(25)의 상단부 소정위치에 각각 고정되고, 타단부는 평형추(18)에 고정설치된다.

상기 복수의 체인(16,16a,16b)은 상기 구동축(40)과 지지축(41)의 제1내지 제5체인스프라켓(26,26a-26d)에 각각 지지되게 치합되어, 일단부는 상기 승강기(25)의 상단부 소정위치에 고정되고, 타단부는 상기 평형추(18)에 고정되며, 제2체인(16a)은 상기 구동축(40)의 제3체인스프라켓(26b)에 각각 지지되게 치합되어, 일단부는 승강기(25)의 상단부 소정위치에 고정되고, 타단부는 상기 평형추(18)에 고정된다.

또한, 제2체인(16a)은 상기 구동축(40)의 제3스프라켓(26b)에 각각 작동가능하게 치합되어, 일단부는 상기 승강기(25)의 상단부 소정위치에 각각 고정되고, 타단부는 평형추(18)에 고정설치되어 있어 구동모터(31)가 구동하면 평형추(18) 및 이동콘베이어(27)가 승·하강되어 공작물(23)이 처리조군으로 승·하강되도록 하며, 상기 고정콘베이어(29)와 이동콘베이어(27)를 연결하는 플렉시블 콘베이어(28)는 다수개의 관절형태로 되어 있어 길이의 변화없이 이동콘베이어(27)의 위치를 자유자재로 변환시킬 수 있도록 한다. 상기 구동모터(31)는 상기 구동축(40)과 연결된 제4체인스프라켓(26c)에 제5체인스프라켓(26d)이 제3체인(16b)에 치합되어 구동축(40)을 정·역회전시킨다.

상기와 같은 본 발명은 승강기(25)의 상,하이동을 위한 구동모터(31)를 유압 모터로서 사용할 수 있으며, 유압실린더의 피스톤로드에 승강기를 직접 연결하여 구동할 수도 있고, 제1 내지 제3체인(16,16a,16b) 대신에 랙과 피니언 또는 와이어 로프를 이용할 수도 있다.

전착도장을 우한 처리조군(14)은 전착도장 공정순서에 따라 복수의 전처리욕, 전착처리욕, 복수의 후처리욕을 내장하는 5개∼20개 정도의 처리조로 연설되어 있으나, 본 발명에서는 공작물(23)을 분사노즐로 세정에 의해 예비탈지하는 예비탈지조(1)와, 같은 공작물(23)을 알칼리 탈지욕하는 본탈지조(2)와, 공작물(23)의 표면에 젖어있는 탈지액을 세척하는 수세조(3)와, 공작물(23)의 표면을 조정하는 표면조정조(4)와, 화성피막형성 처리를 하는 화성피막조(5)와, 화성처리된 공작물(23)의 표면에 묻어있는 약품을 제거하는 수세조(6)와, 잡이온제거를 위해 수세처리하는 순수수세조(7)와, 공작물(23) 표면에 묻어있는 순수를 제거하기 위한 수절조(8)로 전처리욕 공정을 구성하고, 공작물(23)표면에 전착도장처리를 행하는 전착조(9)와, 전착도장처리한 공작물(23)을 노즐로 분사세정 또는 침적세정방법으로 수세하는 후수세조(10)(11) 및 순수수세조(12)와, 공작물(23) 표면에 과다하게 묻어있는 수분을 제거하는 수절조(13)로 구성하여 전착도장처리와 후처리를 하는 공정으로 구성한다.

상기 처리조군중 예비탈지조(1), 본탈지조(2), 화성피막조(5), 전착조(9) 및 후수세조(10)(11)에는 보조조(1a,2a,5a,9a,10a,11a)가 전방으로 돌출부설되어 있다.

또한, 상기 승강기(25)의 폭이 넓을 경우에는 상기 구동축(40)과 지지축(41)의 길이를 나누어 다단구조로 형성시킬 수도 있다.

상기와 같이 구성된 전착도장장치를 이용하여 전착처리하는 방법을 상세히 설명하면, 최초 반송콘베이어(27-29)를 간헐적으로 이동되도록 콘베이어 구동장치(30)를 구동시켜 공작물(23)이 1구간 이동되면 승강기(25)의 승강구동부(17)를 구동시켜 공작물(23)이 각 처리조(1-13)내에 침지되는 위치까지 하강되도록 한다. 그후 일정시간이 경과하면 승강기(25)를 상승시켜 상기 콘베어 구동장치(30)를 재차 구동시켜서 공작물을 1구간 위치이동 되도록 한다.

이와 같은 본 발명은 상기 공정을 반복하면 전착처리 1사이클이 되는 것으로서, 상기 작동을 반복구동하면 전착도장처리가 된다.

즉, 승강기(25)가 하강할 때에는 승강구동부(17)의 구동으로 구동모터(31)는 정회전(또는 역회전)을 하여 구동모터(31)의 회전축에 구성된 제5체인스프라켓(26d)을 구동시키고, 제5체인스프라켓(26d)이 구동되어 정회전되면, 제3체인(16c)에 치합된 제4체인스프라켓(26c)이 회전구동되므로, 결국 구동축(40)이 정회전되게 되어 구동축(40)에 연결된 제2 및 제3체인스프라켓(26a,26b)이 따라서 구동되어 제1 및 제2체인(16,16a)에 의한 구동력이 승강기(25)를 하강시키고, 이 승강기(25)의 하강은 평형추(18)를 상승시키는 것입니다.

한편, 승강기(25)가 상승할 때에는 승강구동부(17)의 구동으로 구동모터(1)는 역회전(또는 정회전)을 하여 구동모터(31)의 회전축에 구성된 제5체인스프라켓(26d)을 구동시키고, 제5체인스프라켓(26d)이 구동되어 역회전되면, 제3체인(16c)에 치합된 제4체인스프라켓(26c)이 회전구동되므로, 결국 구동축(40)이 역회전되게 되어 구동축(40)에 연결된 제2 및 제3체인스프라켓(26a,26b)이 따라서 구동되어 제1 및 제2체인(16,16a)에 의한 구동력이 승강기(25)를 상승시키고, 이 승강기(25)의 상승은 평형추(18)를 하강시키게 되는 것입니다.

즉, 1구간씩 간헐적으로 반송과 정지를 반복하는 이송콘베이어(27-29)는 행거(22)에 공작물을 순차적으로 걸어서 처리조군의 직상부에 위치하여 정지시키면 승강기(25)가 임의의 위치까지 하강되어 정지된 후, 승강기(25)의 정지시간동안 개별 처리조군내에서 공작물(23)에 대한 전처리, 전착 및 후처리가 이루어진다.

설정된 시간이 경과되면 승강장치의 승강구동부(17)의 모우터가 하강 시와는 반대방향으로 동작하여 승강기(25)가 상승하여 정해진 위치에서 정지하게 된다. 그다음 상승단에서 정지함과 동시에 다시 이송콘베이어(27-29)의 구동장치(30)가 작동하여 공작물(23)을 다음 구간으로 1구간 이송시킨다. 이처럼 이송콘베이어(27-29)에 의해 공작물(23)을 간헐적으로 이송시키고 정지시에, 승강기(25)를 상승, 하강시켜 각 처리조에서 필요한 공정대로 처리하여 계속 반복 이송시킨다. 이와 같은 반복이송을 통하여 소부건조로(19)의 우측입구로 공작물이 투입되면 일정시간동안 소부건조로(19)를 통과시켜 공작물(23)을 가열건조시킨 후 좌측출구로 출고시켜 냉각이 완료되면, 도장된 공작물을 행거(22)에서 이탈시킴으로서 작업이 완료된다.

이상과 같은 본 발명은 처리조군을 1조로 구성하여 실시하는 것을 설명하였으나, 공정구성상 처리조군을 1조 내지 2조 이상으로 하는 처리조군을 만들어 중간에 수개의 승강기와 플렉시블 콘베이어 또는 자동이제기구를 부설하여 연결구성할 수도 있다.

상기와 같은 구성에 의해 전착도장처리되는 본 발명은 공작물이 매달린 이송용 콘베이어가 상단에서 하단으로, 또는 하단에서 상단으로 수직이송하면서 목적한 공정대로 처리를 하고, 승강기에 의해 위치를 변화시키기 위하여 전체 이송콘베이어를 이동콘베이어부와, 고정콘베이어부로 부설하고 연속해서 이동콘베이어부에서 고정콘베이어로 또는 고정콘베이어에서 이동콘베이어부로 옮겨갈 수 있도록 중간에 플렉시블 콘베이어로 연결하여 이동콘베이어의 상승 또는 하강시에 자유로운 형태 변화로 위치제한을 받지 않도록 하고, 승강기의 상단에 승강구동부인 구동축 및 지지축과,복수의 체인스프라켓과 체인 및 승강구동모터 등을 구성함으로써, 전체이송용 콘베이어를 1점구동이 되도록 하여 별도의 이재장치를 배제하고, 이재시 발생하는 다양한 문제점 및 불량발생의 해소시켜 설비비의 대폭적인 경감으로 경제성 향상과 뛰어난 작업효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 반송콘베이어에 지지한 공작물을 간헐적으로 이송하는 콘베이어 장치와 당해 공작물을 전착처리하는 소요공정 순서 및 수량에 따라 배설한 처리조군(14)과 전착처리한 공작물(23)을 건조하는 소부건조로(19)를 조합구성한 전착도장장치에 있어서, 상기 처리조군(14)의 상단에 상·하강이 가능하게 설치되는 승강기(25); 외주의 소정위치에 복수의 체인스프라켓(26a,26b,26c)을 갖고, 상기 승강기(25)의 상단 일측에 정·역회전이 가능하게 설치되는 구동축(40); 외주의 소정위치에 제1체인스프라켓(26)을 갖고, 상기 구동축(40)과 수평한 축상에 평행하게 상기 승강기(25)의 길이방향을 따라 상호 소정의 간격을 이루면서 정·역회전이 가능하게 설치되는 지지축(41); 일단부에 상기 승강기(25)의 소정위치에 고정되어 연결되고, 타단부에 평형추(18)가 고정되어 연결되며, 상기 지지축(40) 및 구동축(41)의 제1 및 제2체인스프라켓(26)(26a)에 각기 지지되어 작동가능하게 치합되는 제1체인(16); 일단부에 상기 승강기(25)의 소정위치에 고정되어 연결되고, 타단부에 평형추(18)가 고정되어 연결되며, 상기 구동축(40)의 제3체인스프라켓(26b)에 지지되어 작동가능하게 치합되는 제2체인(16a); 상기 구동추게(40)과 연결된 제4체인스프라켓(26c)에 제5체인스프라켓(26d)이 제3체인(16b)에 치합되어 구동축(40)을 정·역회전시키는 구동모터(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전착도장장치.