KR100789525B1 - 차량용 수리장치 - Google Patents

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KR100789525B1
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Abstract

본 발명은 도료 및 접착제 같은 종류의 건조 작업에 있어서 작업자의 노력을 경감하고, 조작이 용이하며, 한편 품질이 좋은 도장면을 얻을 수 있는 차량용 수리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 수리장치는 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 건조 기구와 건조 기구에 설치되고 이 건조 기구로부터 도포 재료가 도포된 패널면에 걸친 거리를 검출하는 거리 검출 센서와 패널면을 따라 건조 기구를 이동시키는 이동 장치를 갖춘다. 이동 장치는 거리 검출 센서에 의해 검출된 값이 소정 범위의 값이 되도록 패널면을 따라 건조 기구를 이동시킨다.
차량, 수리

Description

차량용 수리장치{repair device for vehicle}
본 발명은 차량용 수리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패널면에 도포한 도료 및 접착제 같은 종류 등을 건조시키는 때에 사용하는 수리장치에 관한 것이다.
차량 등의 패널면에 도포한 도료 및 접착제 같은 종류를 건조시키는 때에 사용하는 차량용 수리 장치로서 패널면에 적외선을 조사 하여 도료를 건조시키는 차량용 수리 장치를 예로 들 수 있다. 이러한 종래의 차량용 수리 장치구는 복수의 적외선 조사 장치를 갖는 건조 기구와, 건조 기구를 패널면에 대해 소정의 각도, 높이로 지지하는 지지 래크를 구비한다. 또 지지 래크는 건조 기구를 각도 자유 자재로 지지하는 지지 블록과 지지 블록이 상하 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치되는 지주와 지주의 하단에 설치된 각부를 갖고 작업자가 지지 래크에 있어서의 건조 기구의 고정 각도 및 높이를 변경함으로써 건조 기구를 임의의 위치에 고정하는 것이 가능하다.
그리고 패널면에 도료가 도포된 후에 이 차량용 수리 장치에 설치된 건조 기구를 패널면에 접근하도록 설치하여 적외선을 조사 한다. 또한 적외선의 조사 시간은 도료의 종류 및 도막의 두께에 따라 적절히 변경된다. 또 조사 거리는 도료가 도포된 패널면의 표면 형상, 예를 들면 패널면의 경사 각도 등에 따라 변경된다. 그리고 작업자의 육감과 경험에 의지하여 적외선의 조사 거리를 정한 후에 적외선을 조사한다. 또한 도료가 건조되었는지의 여부를 작업자 자신의 느낌과 경험을 근거로 판단하여 건조되었다고 생각되는 때에 적외선의 조사를 정지한다.
그러나 상기와 같이 종래의 건조 기구에 있어서는 건조 기구의 설치로부터 조사 시간의 관리까지가 작업자에게 맡겨져 작업자의 큰 부담이 되었다.
또 상기한 바와 같이 조사 시간의 관리는 작업자의 느낌과 경험에 의지하는 바가 컸다. 즉, 경험이 적은 작업자가 건조 기구를 조작하는 경우에는 패널면에 도포된 도포 재료가 완전히 건조되기 전에 적외선 조사를 정지해 버리는 경우도 있어 도장면의 품질이 손상될 우려도 있었다.
또 적외선 조사 거리의 설정에 있어서는 적외선이 패널면에 균일하게 조사되도록 패널면에 대한 건조 기구의 각도 및 높이를 적절하게 조절한 필요가 있다. 그러나 패널면은 반드시 평면으로 한정되지 않고, 예를 들면 테일 라이트 회전 등 복수의 면에 구성되어 있는 곳도 있고, 이 때문에 건조 기구의 조작에 익숙지 않은 사람이 건조 기구를 설치한 경우에는 패널면에 대한 적외선 조사의 얼룩이 생기고 이 점에 있어서도 도장면의 품질이 안정되지 않는다는 문제점도 발생한다. 따라서 본 발명은 도료 및 접착제 같은 종류의 건조 작업에 있어서 작업자의 노력을 경감하는 것이 가능한 차량용 수리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 조작이 용이하고 나아가 품질이 좋은 도장면을 얻을 수 있는 차량용 수리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 차량용 수리 장치는 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 건조 기구와 건조 기구에 설치되어 이 건조 기구로부터 상기 도포 재료가 도포된 패널면에 걸친 거리를 검출하는 거리 검출 센서와 상기 패널면을 따라 상기 건조 기구를 이동시키는 이동 장치를 구비한다. 상기 이동 장치는 상기 거리 검출 센서에 의해 검출된 값이 소정 범위의 값이 되도록 상기 패널면을 따라 상기 건조 기구를 이동시킨다.
이와 같이 본 발명의 차량용 수리 장치는 도포 재료가 도포된 패널면에서 언제나 일정한 거리를 두고 건조 기구를 지지하는 이동 장치를 갖추고 있기 때문에 도포 재료는 언제나 일정한 조건하에서 건조된다. 즉, 경험이 적은 작업자가 차량용 수리 장치를 취급했다고 하여도 품질이 좋은 건조면을 얻을 수 있다. 또 패널면에 도포된 도포 재료를 효율 좋게 건조시키는 위치에 건조 기구가 자동적으로 설치되기 때문에 작업자의 노력을 대폭적으로 경감시키는 것도 가능하다. 여기서 패널면에 도포된 도포 재료로서는 도료 및 접착제 같은 종류 등 건조되어 경화하는 재료이다.
또한 본 발명의 차량용 수리 장치는 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 건조 기구와 해당 패널면에 도포된 도포 재료의 건조 상태를 검지하는 건조 상태 검지 센서와 상기 건조 상태 검지 센서에 의해 상기 패널면이 건조한 상태라고 판단된 것을 받고 상기 패널면에 있어서의 다른 영역에 상기 건조 기구를 이동시키는 이동 장치를 갖는 차량용 수리 장치라도 좋다.
즉, 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 때에는 그 도포 재료의 건조 상태를 확인하면서 건조 기구를 이동시키기 때문에 도포 재료가 확실하게 건조된다. 이 때문에 경험이 적은 작업자가 차량용 수리 장치를 취급했다고 하여도 품질이 좋은 건조면을 얻을 수 있다. 또, 도포 재료가 건조된 것을 받고 패널면에 대한 건조 기구의 위치가 자동적으로 변경되기 때문에 건조에 관련된 시간 관리의 필요도 없이 작업자의 노력을 경감시키는 것이 가능하다.
또한, 이동 장치로서는, 종 프레임과 종 프레임의 상하 방향에 슬라이드 자유 자재로 설치된 횡 프레임과 횡 프레임의 축 방향 및 이 축방향과 직교하는 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치됨과 함께 횡 프레임을 회전축으로 하여 그 상하 방향으로 회동 자유 자재로 지지된 암 프레임을 구비하고, 상기 건조 기구는 상기 암 프레임의 선단에 각도 자유 자재로 설치되는 구성도 가능하다. 즉, 건조 기구를 지지하는 이동 장치는 복수의 가동 부분을 구비하고 있고, 이 복수의 가동 부분을 가동시켜서 건조 기구를 패널면에 따라 이동시키는 것이 가능하다.
건조 기구는 패널면에 도포된 도포 재료에 적외선을 조사하는 적외선 조사 장치와 적외선 조사 장치의 적외선으로 따뜻해진 공기를 패널면에 도포된 도포 재료로 송풍하는 송풍기를 구비하는 구성도 가능하다. 이 구성의 건조 기구는 패널면에 도포된 도포 재료에 대해 적외선을 직접 조사할 수 있기 때문에 그 복사열에 의해 도포 재료의 건조를 앞당길 수 있다. 또한 적외선으로 따뜻해진 공기, 즉 온풍을 도포 재료로 송풍하기 때문에 이러한 상승 효과에 의해 보다 단시간에 도포 재료를 건조시킬 수 있다. 또한 송풍기에 의해 송풍되는 공기를 따뜻하게 함에 있어 송풍기 전용의 적외선 조사 장치를 구비하는 구성으로 하여도 좋다.
거리 검출 센서로서는, 초음파를 발생하는 발진부와 이 발진부로부터 발진된 초음파를 수신하는 수신부와, 발진부로부터 발진된 초음파가 수신부에 도달하기까지의 시간을 계측하여 거리로 변환하는 변환처리부를 갖는 구성도 가능하다. 즉, 초음파식 측정거리 센서 등을 채용할 수 있다. 또한 본 발명에 있어서 거리 검출 센서는 물론 상기 초음파식 측정거리 센서에 한정되는 것은 아니며, 도료가 도포된 패널면에서 건조 기구에 걸친 거리를 측정할 수 있는 센서라면 좋다.
또, 건조 상태 검지 센서로서는 도포 재료의 건조 시에 해당 도포 재료로부터 공기 중에 휘발하는 용제를 검지하고, 도포 재료의 건조 상태를 인식하는 센서 등이 바람직하다. 예를 들면, 공기 중에 포함되는 용제의 양(농도)이 소정치 이하로 떨어진 신호를 받아 건조 상태에 이르렀다고 간주하는 가스 센서 등을 채용할 수 있다. 또한 본 발명에 있어서의 건조 상태 검지 센서로서는, 휘발한 용제를 검지하여 건조 상태를 인식하는 것뿐만 아니라, 예를 들면, 패널면의 온도를 감시하여 건조 상태를 인식하는 센서 등이면 좋다. 즉 건조 상태를 인식할 수 있는 센서라면 좋다.
또, 건조 기구에는 패널면에 도포된 도포 재료에 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치를 설치하는 것도 가능하다. 이 경우, 자외선을 흡수하여 경화하는 자외선 중합조성물을 포함한 접착제 및 도료류를 건조시키는 것이 할 수 있다. 또한, 건조 기구로서는 자외선 조사 장치만을 구비하는 구성도 가능하다.
이와 같이 본 발명에 의하면 도료 및 접착제 같은 종류의 건조 작업에 있어 서 작업자의 노력을 경감하는 것이 가능한 차량용 수리 장치를 제공할 수 있다. 또, 조작이 용이하고, 나아가 품질이 좋은 도장면을 얻을 수 있는 차량용 수리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관계되는 차량용 수리장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관계되는 차량용 수리장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관계되는 차량용 수리장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 관계되는 차량용 수리장치의 슬라이드 기구를 나타내는 개략도.
도 5는 암 프레임의 회동시에서의 차량용 수리장치의 사시도.
도 6은 도 4의 A점에서의 요부확대도.
도 7은 도 4의 B점에서의 요부확대도.
도 8은 프레임 내에 설치되는 슬라이드 기구의 개략을 나타내는 개략구성도.
도 9는 도 4의 C점에서의 가동부분을 암 프레임의 측방에서 본 요부확대도.
도 10은 도 4의 C점에서의 가동부분을 암 프레임의 정면측에서 본 요부확대도.
도 11은 차량용 수리장치를 이용한 건조작업을 나타내는 순서도.
도 12는 차량용 수리장치를 이용한 건조작업을 나타내는 순서도.
도 13은 차량용 수리장치를 이용한 건조작업을 나타내는 순서도.
도 14는 차량용 수리장치의 가동부분의 제어에 관한 순서도.
도 15는 차량용 수리장치의 가동부분의 제어에 관한 순서도.
도 16은 도장면에 대한 건조기구의 지지각도의 변화를 나타내는 도.
도 17은 도장면에 대한 건조기구의 궤적을 나타내는 도.
도 18은 도장면에 대한 건조기구의 궤적을 나타내는 도.
이하, 본 발명의 차량용 수리 장치에 관련된 매우 적합한 실시 형태에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 실시의 형태에 나타내는 차량용 수리 장치의 개략을 설명한다.
본 발명에 관련된 차량용 수리 장치는 도 1에 나타내는 바와 같이, 지지 래크(1)를 구비하고 있다. 이 지지 래크(1)는 틀 모양으로 형성된 종 프레임(2)과, 이 종 프레임(2) 내에 가설되고 그 상하 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치된 횡 프레임(3)을 갖는다. 또한 지지 래크(1)는 횡 프레임(3)에 직교하도록 설치되고 나아가 횡 프레임(3)의 축 방향 및 직교하는 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치되고 나아가 횡 프레임(3)을 회전 중심으로 하여 그 상하 방향에 회동 자유 자재로 설치된 암 프레임(4)을 갖는다. 그리고 암 프레임(4)의 선단에는 차량의 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 건조 기구(5)가 각도 자유 자재로 설치되어 있다.
또한, 종 프레임(2)의 하단측에는 2 다리의 베이스 프레임(6)이 설치되어 있고, 종 프레임(2)은 이 베이스 프레임(6)을 통해 작업장소가 되는 바닥면 상에 안정되어 설치되어 있다. 또한, 베이스 프레임(6)에는 복수의 바퀴(캐스터(caster))(6a)가 설치되어 있고, 지지 래크(1)를 작업장소가 되는 바닥 면 상에서 용이하게 이동시키는 것이 가능하다. 또, 지지 래크(1)의 하부에는 건조 기구(5)의 제어 및 지지 래크(1)의 각 가동 부분의 제어를 행하는 제어 기판을 수용한 제어 부스(7)가 설치되어 있다. 그리고 이 제어 부스(7) 안에 설치되는 제어 기판으로부터의 각종 조건에 근거하여 생성되는 제어 신호에 의해 지지 래크(1)의 각 가동 부분, 및 건조 기구(5)가 제어되고 패널면에 도포된 도료 등을 건조시킨다.
이하, 이러한 구성을 보다 상세히 설명한다.
종 프레임(2)은 작업장소가 되는 바닥면에 베이스 프레임(6)을 통해 입설되는 2개의 지주(20)와 일방의 지주(20)의 상단부를 타방의 지주(20)에 있어서의 상단부에 연결하는 연결 프레임(21)으로 구성되고 높이 방향으로 긴 틀 모양으로 형성되어 있다. 또, 각 지주(20)는 통 모양을 이루고 그 내부에는 환상의 체인(22) 및 구동 모터(23) 등으로 이루어진 슬라이드 기구가 설치되어 있다.(도 4 참조) 그리고 이 슬라이드 기구를 갖는 지주(20)의 사이에 횡 프레임(3)이 가설되어 있다.
지주(20) 안에 설치되는 슬라이드 기구는 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이 지주(20)의 하단에 설치된 구동 모터(23)와 이 구동 모터(23)의 회전축에 설치된 스프로켓(sprocket)(24) 및 지주(20)의 상부에 설치된 도르래(25)와 이들 스프로켓(24) 및 도르래(25) 사이에 걸쳐진 환상의 체인(22)과 이 환상의 체인(22)의 일측방에 고정된 브래킷(bracket)(26)을 갖고, 이 브래킷(bracket)(26)에 횡 프레임(3)의 단부가 연결되어 있다.
한편, 지주(20) 안에는 그 상하 방향으로 뻗는 가이드 레일(27) 및 슬롯(28) 이 설치되어 있다. 그리고 브래킷(26)의 일부는 이 슬롯(28)을 통해 지주 외로 뻗어, 횡 프레임(3)을 지지하고 있다. 또, 브래킷(26)에는 복수의 롤러(29)가 설치되어 있고, 가이드 레일(27)에 전동 가능하게 계합하고 있다. 이 때문에 구동 모터(23)의 회전축에 설치된 스프로켓(24)을 정전(正轉) 또는 역전시켜 체인(22)을 감음으로써 브래킷(26)이 가이드 레일(27)을 따라 상하로 움직이고, 브래킷(26)으로 유지된 횡 프레임(3)은 종 프레임(2)의 상하 방향(도 4중 화살표Y 방향)으로 슬라이드 하게 된다.
횡 프레임(3)은 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이 상기 각 브래킷(26)에 양단이 고정된 횡 프레임 지지 봉(11)과 이 횡 프레임 지지 봉(11)에 평행이며 해당 횡 프레임 지지 봉(11)을 회전 중심으로 하여 회동 자유 자재로 설치된 횡 프레임 본체(12)로 구성되어 있다. 그리고 이 횡 프레임 본체(12) 위에 암 프레임(4)이 직교하도록 설치되어 있다.
또, 횡 프레임 지지 봉(11)에 대한 횡 프레임 본체(12)의 취부 구조는 횡 프레임 본체(12)측에 고정되는 구동 모터(15)와 횡 프레임 지지 봉(11)에 횡 프레임 본체(12)를 회동 자재로 연결하는 연결 블록(16)으로 이루어진다. 상기 구동 모터(15)는 횡 프레임 지지 봉(11)의 양단부 부근에 설치되고 횡 프레임 지지 봉(11)에 고정되는 고정 기어(13)와 이 고정 기어(13)에 서로 맞물리는 웜(worm) 기어(14)를 구비한다. 그리고 횡 프레임 본체(12)에 구동 모터(15)의 구동시에 횡 프레임 본체(12)가 횡 프레임 지지 봉(11)을 회전 중심으로 그 축 회전으로 회동하는 구조로 되어 있다. 즉, 구동 모터(15)의 구동 시에는 암 프레임(4)이 횡 프레임 지지 봉(11)을 회전 중심에 그 상하 방향(도 4중 화살표R 방향)으로 회동하게 된다.
또한, 웜 기어(15)를 회전시키는 구동 모터(15)에는 고감속비의 감속 기어를 내장한 모터를 채용하고 있다. 또, 연결 블록(16)에는 횡 프레임 지지 봉(11)에 대한 횡 프레임 본체(12)의 회전각을 검출하는 회전각 센서(17)가 장착되어 있다. 또, 횡 프레임 본체(12)는 횡 프레임 지지 봉(11)과 거의 동일한 길이로 형성된 상자 모양을 하고, 그 내부에는 암 프레임(4)을 횡 프레임 본체(12)의 축 방향으로 슬라이드 시키기 위한 슬라이드 기구가 내장되어 있다. 그리고 이 슬라이드 기구를 통해 암 프레임(4)이 횡 프레임 본체(12)에 슬라이드 자유 자재로 설치되어 있다.
암 프레임(4)은 횡 프레임 본체(12)에 설치된 슬라이드 기구의 구동시에 횡 프레임 본체(12)의 축 방향(도 4중 화살표X방향)으로 슬라이드 한다. 한편, 암 프레임(4) 측에도 횡 프레임 본체(12)에 설치된 슬라이드 기구와 거의 동일한 슬라이드 기구가 설치되어 있고, 암 프레임(4) 측에 설치된 슬라이드 기구의 구동시에는 횡 프레임(3)과 직교하는 방향(도 4중 화살표 Y'방향)으로 암 프레임(4)이 슬라이드하는 구조로 되어 있다.
이하, 횡 프레임 본체(12) 및 암 프레임(4)에 설치되는 슬라이드 기구에 관하여 도 7부터 도9를 참조해 보다 상세히 설명한다. 또한, 도 8은 횡 프레임 본체(12)에 설치된 슬라이드 기구의 개략을 나타내는 도이다. 또, 도 7은 횡 프레임 본체(12)와 암 프레임(4)과의 연결부분을 나타내는 확대도이다.
먼저, 횡 프레임 본체(12)에 설치된 슬라이드 기구를 도 8을 참조하여 개략 적으로 설명한다. 횡 프레임 본체(12)에 설치된 슬라이드 기구는 횡 프레임 본체(12)의 단부에 설치된 가이드 풀리(31) 및 구동 풀리(32)와 이 가이드 풀리(31) 및 구동 풀리(32)와의 사이에 걸쳐진 환상의 벨트(33)와 구동 풀리(32)에 설치되고 해당 풀리(32)를 회전시키는 구동 모터(34)와 각 풀리(31, 32) 사이에 걸쳐진 벨트(33)의 일측방에 고정된 프레임 연결용 플레이트(35)를 갖는다.
그리고 구동 모터(34)의 구동시에 벨트(33)가 회전되고 벨트(33)와 동시에 프레임 연결용 플레이트(35)가 횡 프레임 본체(12)의 축 방향으로 슬라이드하는 구조로 되어 있다.
프레임 연결용 플레이트(35)는 양단이 동일 방향으로 절곡된 ㄷ 자형을 한 금속 판이고, 절곡된 각 절곡 부분에는 복수의 롤러(36)가 취부되어 있다. 또 횡 프레임 본체(12)의 안쪽에는 상기 각 구성에 추가하여 그 긴 방향에 따라 2개의 가이드 레일(37)이 설치되어 있다. 그리고, 프레임 연결용 플레이트(35)에 설치된 롤러(36)는 이 가이드 레일(37)에 전동 가능하게 계합되어 있다. 이 때문에 프레임 연결용 플레이트(35)의 이동시에는 이 가이드 레일(37)에 따라 이동한다.
또 구동 풀리(32)에는 구동 풀리(32)의 회전각을 검출하는 회전각 센서(38)가 취부되어 있고, 이 회전각 센서(38)에 의해 검출된 값으로부터 횡 프레임 본체(12)에 대한 프레임 연결용 플레이트(35)의 이동량을 검지할 수 있다. 즉, 회전각 센서(38)에 의해 검출된 구동 풀리(32)의 회전각을 피드백 하여 구동 모터(34)의 회전을 제어함으로써, 프레임 연결용 플레이트(35)를 소망하는 위치에 슬라이드 시키는 것이 가능하다.
또한 구동 모터(34)에는 감속 기어를 내장한 구동력이 큰 모터가 채용되어 있다. 또, 구동 풀리(32) 및 벨트(33)에는 각각 서로 맞물리는 이가 설치되어 있다. 이 때문에 구동 모터(34)의 회전은 구동 풀리(32)를 통해 정확하게 벨트(33)로 전달되게 되어 있다.
한편, 암 프레임(4) 측에 설치된 슬라이드 기구도 상기 횡 프레임 본체(12)에 설치된 슬라이드 기구와 동일한 구조를 하고 있다. 도 7 및 도 9에 나타내는 바와 같이 암 프레임(4) 측에 설치된 슬라이드 기구는 암 프레임(4)의 단부에 설치된 가이드 풀리(41) 또는 구동 풀리(42)와 이 가이드 풀리(41) 및 구동 풀리(42)와의 사이에 걸쳐진 벨트(43)와 구동 풀리(42)를 회전시키는 구동 모터(47)와 구동 풀리(42)에 접속하여 해당 풀리(42)의 회전각을 검출하는 회전각 센서(44)와 벨트(43)의 일측방에 고정되는 프레임 연결용 플레이트(48)와 암 프레임(4)의 축 방향으로 뻗는 2개의 가이드 레일(46)과 이 가이드 레일(46)에 전동 가능하게 계합한 롤러(45)를 갖는다. 그리고 슬라이드 기구는 회전각 센서(44)에 의해 검출된 값을 피드백(feedback)하고 구동 모터(43)를 제어함으로써, 프레임 연결용 플레이트(48)를 소망 위치에 슬라이드 시키는 것이 가능하다.
그리고 각 프레임 연결용 플레이트(35, 48)에 의해 횡 프레임 본체(12)와 암 프레임(4)을 직교하도록 연결한다. 즉, 횡 프레임 본체(12) 측에 설치된 프레임 연결용 플레이트(35)에 대해 암 프레임(4) 측에 설치된 프레임 연결용 플레이트 (48)를 90°회전시킨 상태에서 연결하면 암 프레임(4)을 횡 프레임 본체(12)(횡 프레임 3)의 축 방향 및 직교하는 방향으로 슬라이드 시키는 것이 가능하다. 또한, 이들 각 프레임(3, 4)의 슬라이드에 수반하는 구동 모터(34, 47)의 제어는 후술하는 건조 기구(5)의 제어와 동시에 상세히 설명한다.
이처럼 암 프레임(4)은 횡 프레임(3)의 축 방향 및 직교하는 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치된다. 그리고, 이 암 프레임(4)의 선단 부분에 차량의 패널면에 도포된 도료류를 건조시키는 건조 기구(5)가 회동 자유 자재로 취부되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는 도료가 도포된 패널면을 단지 패널면 또는 도장면이라고 칭하는 경우도 있다.
건조 기구(5)는 일단에 개구부(51a)를 갖는 사각 상자 모양으로 형성된 광체(筐體)(51)와 이 광체(51) 안에 설치되고 패널면에 적외선을 조사하는 적외선 조사 부(52)와 광체(51)의 측벽면에 취부되어 적외선 조사부(52)에서 데워진 공기를 광체(51)의 개구부(51a)로부터 패널면으로 송풍하는 송풍기(53)와 광체(51)의 측방에 설치되고 프레임(51)의 개구부(51a)로부터 패널면에 자외선을 조사 하는 자외선 조사부(54)를 갖는다.
이 적외선 조사부(52)에는 중적외선을 조사하는 IR(적외선)히터(52a)가 설치되어 있다. 또, 자외선 조사부(54)에는 파장 410nm 부근에 분광 에너지의 피크를 갖는 UV 램프(54a)가 설치되어 있다.
또, 건조 기구(5)에는 도장면으로부터 건조 기구(5)에 걸친 거리를 검출하는 거리 검출 센서(55) 및 도장면의 건조 상태를 검지하는 건조 상태 검지 센서(56)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는 거리 검출 센서(55)로서 소정수의 초음파를 발생하는 발진부와 이 발진부로부터 발진되어 패널면에 반사한 초음파를 수신하는 수 신부와, 발진부로부터 발진된 초음파가 수신부에 도달하기까지의 시간을 계측하여 거리로 변환하는 변환 처리부를 갖는 초음파식 거리측정 센서를 채용하고, 도 9에 나타내는 바와 같이 광체(51)의 개구부 주위를 따라 복수 개 설치되어 있다. 보다 상세한 것은 도 10에 나타내는 바와 같이 암 프레임(4)의 축 선상에 일치하는 개구부 주위의 상하2 부분에 취부되어 있다. 또한, 상기 변환 처리부는 종 프레임(1)의 하부에 취부된 제어 부스(7) 안에 수용되어 있다. 또, 거리 검출 센서(55)의 취부 위치 및 개수는 상기 예로 한정되는 것은 아니다.
건조 상태 검지 센서(56)로서는 도포 재료가 건조시키는 때에 기화하는 용제를 검지하여 도장면의 건조 상태를 인식하는 가스 센서를 채용하고 있다. 보다 상세하게는 도료나 접착제 같은 종류 등에 용제로서 포함되는 알코올 등이 기화하여 센서 표면에 부착함으로써, 해당 센서의 전기 저항이 변화하는 것을 이용하여 공기 중에 포함되는 용제의 양(농도)을 검지하고 있다. 그리고 공기 중에 포함되는 용제의 양(농도)이 소정치 이하에 다다른 신호를 받아 건조 상태에 달한 것으로 간주하고 있다.
또 암 프레임(4)에 대한 건조 기구(5)의 취부 구조는 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 암 프레임(4)의 선단 부분에 설치된 회전축(90)과 이 회전축(90)의 단부에 설치된 감속 기어(91)와 이 감속 기어(91)에 서로 맞물리는 피니언 기어(92)가 설치된 구동 모터(93)와 회전축(90)에 고정되어 회전축(90)의 회전과 동시에 회동하는 스테(94)를 갖고, 이 스테(94)에 건조 기구(5)가 고정되고 있다. 이 때문에 구동 모터(93)를 정전 또는 역전시킴으로써, 암 프레임(4)에 대한 건조 기구(5)의 고정 각도를 변경하는 것이 가능하다. 또 회전축(90)에는 암 프레임(4)에 대한 건조 기구(5)의 경사 각도(위치)를 검출하는 회전각 센서(95)가 설치되어 있고, 이 회전각 센서(95)에 의해 얻어지는 값을 피드백함으로써, 암 프레임(4)에 대한 건조 기구(5)의 경사 각도를 소망하는 경사 각도로 변경하는 것이 가능하다.
또한 건조 기구(5)는 스테(94) 자체에 대해서도 회전 자유 자재로 취부되어 있다. 스테(94)는 도 9에 나타내는 바와 같이 암 프레임(4)에 설치된 회전축(90)에 고정된 스테 본체(94a)와 건조 기구(5)에 연결되는 암부(94b)로 구성되고, 스테 본체(94a)의 선단에는 스테(94)에 있어서의 건조 기구(5)의 회전 중심이 되는 연결 볼트(94c)가 설치되어 있다. 그리고 이 연결 볼트(94c)에 암부(94b)가 회동 자유 자재로 취부되어 있다. 즉, 암 프레임(8)의 축 선상을 회전 중심으로 하여 암부(94b)가 회전 자유 자재로 설치되어 있다. 따라서, 건조 기구(5)는 암 프레임(4)에 대해 각도 자유 자재로 설치된다. 또한, 본 실시 형태는 스테(94)에 대한 건조 기구(5)의 회동 동작에 있어서는 구동 모터 등으로 이루어진 가동 장치를 설치하고 있지 않지만 그 회전 동작은 구동 모터 및 회전각 센서 등으로 구성된 가동 장치를 취부하여 제어해도 좋다.
이처럼 건조 기구(5)는 복수의 가동 부분을 갖는 지지 래크(1)에 지지되어 있다. 또한, 각 가동 부분은 수동 제어(수동 모드)에 의해 임의로 가동시키는 것도 가능하지만 통상, 건조 기구(5)에 설치된 거리 검출 센서(55) 및 건조 상태 검출 센서 (56)에 의해 얻을 수 있는 값에 근거한 자동 제어(자동 모드)에 의해 제어되다. 또한, 상기 종 프레임(2)의 측방에는 이들 수동 제어 및 자동 제어를 전환하는 제어 모드 전환 스위치, 및 수동 제어시에 각 가동 부분을 개별적으로 가동시키기 위한 조작 스위치 등을 구비한 조작부(10)가 설치되어 있고, 이 조작부(10)에서 모드의 변경 및 각 가동 부분을 가동시키는 것이 가능하다.
또한, 자동 제어란 거리 검출 센서(55)에 의해 얻어진 값에 근거하여 패널면에 대한 건조 기구(5)의 거리 및 각도를 언제나 일정한 값으로 유지하도록 건조 기구(5)를 이동시키는 제어 및 건조 상태 검지 센서(56)에 의해 얻어지는 값에 근거하고 도장면이 건조한 상태에 있다고 판단된 때에 건조 기구(5)를 다른 영역으로 이동시키는 제어이다. 여기서 다른 영역이란 미건조상태의 도장면을 말한다.
이하, 상기 차량용 수리 장치를 이용하여, 도어 패널(D)에 도포된 도료를 건조시키는 때의 순서 및 상기 자동 제어에 관련된 각 가동 부분의 제어예를 도 11부터 도 17을 참조하여 설명하다. 또한, 도어 패널(D)로서는 패널의 중앙 부분이 기복(起伏)한 도어 패널을 예로 설명한다. 또 도 11부터 도 13은 도장 작업의 진행 상태를 나타내는 플로차트, 도 14 및 도 15는 각 가동 부분의 제어를 나타내는 플로차트이다.
먼저, 도어 패널(D)에 대한 도료의 도포 후에 상기 차량용 수리 장치를 해당 도어 패널(D)에 마주 보도록 설치한다(스텝 101). 이어서, 작업자가 조작부(10)의 모드 전환 스위치를 수동 제어로 변경, 건조 기구(5)가 도장 면(P)의 우측 각상부 부근에 배치되도록 각 프레임을 수동으로 제어하여 건조 개시 점(A)을 설정한다(스텝 102, 스텝 103). 그리고 건조 개시 점(A)의 설정이 끝난 후에 자동 모드로 변경, 지지 래크를 자동 제어 상태로 한다(스텝 104). 또한 수동 모드에 있어, 도장 면(P)의 각부 부근에 건조 기구를 배치한 때에는 도장 면(P)에 대한 건조 기구(5)의 경사 각도 및 거리를 정확하게 합칠 필요는 없고, 단지 도장 면(P)의 각부 부근에 건조 기구가 위치하고 있으면 된다.
그리고, 자동 제어 상태로 된 지지 래크(1)는 각 가동 부분을 가동시켜 건조 기구가 도어 패널(D)에 대해 적절한 각도 및 거리로 배치되도록 건조 기구(5)의 고정 각도를 변경한다(스텝 105). 그리고, 도어 패널(D)에 도포된 도료를 건조시켜야 하는 건조 기구(5)로부터 적외선 및 적외선으로 따뜻해진 공기를 조사 및 송풍 하여 도료를 건조시킨다(스텝 106).
또한, 이 때 건조 기구(5)에 설치된 초음파 측정거리 센서에 의해 상시, 건조 기구(5)와 도장 면(P)과의 거리가 측정되고 있다. 또 도장 면(P)으로부터 기화하는 용제의 양(농도)을 가스 센서에 의해 검지하고 도장 면(P)의 건조 상태를 감시하고 있다. 그리고, 가스 센서에 의해 검출된 값에 근거하여 도장 면(P)이 건조되었는지의 여부를 판단하고, 도장 면(P)이 건조 상태에 있다고 판단된 때에는 건조 기구를 다른 영역으로 직선적으로 이동시킨다(스텝107, 스텝 108). 또 스텝 107에 있어 아직 도장 면(P)이 건조 상태에 이르지 않았다고 판단된 때에는 스텝 106의 제어를 계속하여 행한다.
또, 다른 영역에의 건조 기구(5)의 이동시에는 거리 검출 센서(55)에 의해 건조 기구(5)와 도어 패널(D)과의 각도 및 거리가 변화하였는지 판단된다.(스텝 109). 그리고, 도어 패널(D)과의 각도 및 거리가 변화하고 있는 경우에는 그 변화에 건조 기구를 대응시킬 지지 래크의 각 가동 부분을 가동시켜 도어 패널(D)과 적 절한 각도 및 거리가 되도록 보정을 가한다(스텝 110). 그리고 이 스텝 110에 있어 도어 패널(D)에 대한 건조 기구(5)의 각도 및 거리가 적절한 값으로 되도록 보정된 후에 다시 한번 도장 면(P)에 적외선 및 온풍을 조사 및 송풍하여 도장 면(P)을 건조시킨다(스텝 111). 또한, 스텝 109에 있어 도어 패널(D)에 대한 건조 기구(5)의 각도 및 거리의 변화가 보여지지 않는 경우에는 스텝 111에 이르러 도장 면(P)을 건조시킨다.
또, 스텝 110에서 행해지고 있는 각 가동 부분의 제어는 이하와 같다.
먼저, 건조 기구(5)에 설치된 각 거리 검출 센서(55)에 의해 도장 면(P)부터의 거리를 개별적으로 측정한다(스텝 201). 그리고, 그 검출된 값을 제어 부스(7) 안에 설치된 변화처리부에서 비교하고, 건조 기구(5)에 대한 패널(D)의 경사 각도 및 거리를 산출한다(스텝 202).
그리고, 건조 기구(5)의 지지 각도에 보정을 가할지의 여부를 판단한다(스텝 203). 여기에서 보정의 필요가 있다 라고 판단된 경우에는 도 16에 나타내는 바와 같이 암 프레임(4)의 선단에 설치된 구동 모터(94)를 구동시키고 각 거리 검출 센서(55)에 의해 측정된 값이 같은 값이 되도록 건조 기구(5)를 회동시킨다(스텝 204). 또, 각 거리 검출 센서(55)에 의해 얻어진 값이 소정 치, 즉, 도장 면(P)으로부터 건조 기구(5)에 걸친 거리가 건조에 적합한 값이 되도록 횡 프레임 지지 봉(11)에 대한 횡 프레임 본체(12)의 각도 조절을 행한다(스텝 205). 또, 횡 프레임 본체(12)에 대한 암 프레임(4)의 슬라이드 양을 조절하여 도장 면(P)으로부터 건조 기구(5)에 걸친 거리를 확보한다(스텝 206).
또한, 상기 스텝 204로부터 스텝 206에 걸친 제어 행정은 도장 면(P)에 대한 건조 기구(5)의 보정 내용에 따라, 적시 순서가 변경되어 보다 단시간에 건조 기구(5)의 보정이 종료되도록 제어된다. 물론, 각 제어 행정이 같은 시기에 행해지는 경우도 있다. 그리고, 이러한 보정을 반복하면서 건조 기구(5)를 도장 면(P)에 따라 이동시켜 도장 면(P)을 건조해 간다(스텝 207).
그리고, 다른 영역에 있어 도장 면(P)의 건조 상태를 건조 상태 검출 센서(56)에 의해 얻어지는 값에 근거하여 판단한다(스텝 112). 그리고, 건조한 상태에 있다고 판단한 때에는 다른 영역에 건조 기구(5)를 직선적으로 이동시킨다(스텝 113). 또, 스텝 112에 있어 아직도 건조 상태가 아니라고 판단된 때에는 스텝 111로 되돌아와 건조 작업을 계속한다.
또, 다른 영역에 직선적으로 이동된 건조 기구(5)는 해당 도장 면(P)의 건조여부를 판단한다(스텝 114). 여기에서 건조 상태에 있다고 판단한 때에는 도 17의 X점에 나타내는 바와 같이 180도 방향 전환하여, 또 다른 영역에 건조 기구를 이동시킨다(스텝 115). 그리고, 이 밖에 영역에 있어 도장 면(P)이 건조 상태에 있는가 아닌가를 판단한다(스텝 116). 그리고, 스텝 116에 있어, 건조 상태에 있다고 판단된 때에는 건조 종료 점(E)에 이르렀다고 간주하고 본 제어를 종료한다. 또, 스텝 114에 있어, 아직도 건조 상태가 아니라고 판단한 때에는 미건조 상태에 있는 도장 면(P)이 남아 있다고 하여, 스텝 109로 돌아와 건조 작업을 계속한다.
또한, 도 17은 도장 면(P)에 대한 건조 기구(5)의 궤적을 나타내는 도이다. 또, 도 중의 해칭은 도장 면(P)를 나타낸다. 이 도에 나타나는 바와 같이 건조 기 구(5)는 도어 패널(D)의 우측 각상부 부근에서 일단 수직으로 하강하고 그 열에 있어서의 도장 면(P)을 건조시킨다. 그리고, 도장 면(P)보다 더욱 내려간 위치에서 방향 전환하여 다시 한번, 지금까지 건조해 왔던 도장 면(P)의 좌측 이웃에서의 도장 면(P)에 따라 상승하고 그 열에 있어서 의 도장 면(P)을 건조시킨다. 그리고, 이 열에 있어서의 도장 면(P)보다 더욱 올라간 위치에서 다시 한번 방향 전환하여 마찬가지로 하강한다. 이처럼 도장 면(P)의 우측 각상부로부터 차례로 건조시켜 가고 도장 면(P)을 건조시킨다.
또한, 도 17의 X점, 즉 건조 기구가 반전하는 점에서의 건조 기구(5)의 이동 방향은 제어 부스 안의 제어 기판 상에 미리 기록되어 있으며, 건조 기구(5)는 이 데이터를 근거로 하여 도장 면(P)의 오른쪽 방향으로부터 왼쪽을 향하여 이동된다. 또, 건조 기구(5)의 이동 방향에 관한 데이터로서는, 도 18에 나타내는 바와 같이 도장 면(P)의 상방에서 하방을 향해 건조시키는 제어 등도 있고, 도장 면(P)의 형상(확산)에 따라 적정 선택이 가능하다.
이처럼 각 센서(55, 56)에 의해 얻어지는 값에 근거하여 도장면에 대한 건조 기구(5)의 각도 및 거리가 언제나 건조에 적합한 상태가 되도록 자동 제어 된다. 또, 건조 작업을 진행하는 과정에서 도장면의 건조 상태는 건조 상태 검출 센서에 의해 언제나 감시되고 있기 때문에 건조에 소비되는 시간의 관리도 필요로 하지 않는다.
또한, 상기 차량용 수리 장치에는 차량의 보닛이나 도어 패널 등의 비교적 넓은 면적, 나아가 평탄한 패널면에 매우 적합하게 사용되는 타입의 차량용 수리 장치를 예시했지만 예를 들면, 암 프레임의 선단에 설치된 건조 기구가 암 프레임의 축 선상을 회전 중심으로 하여 회전되도록 구동 장치를 설치한 차량용 수리 장치라도 좋다. 즉, 가동 부분의 수는 상기 예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 예에서는 건조 대상물로서 도료를 예시하여 설명했지만 건조 대상물로서는, 용제를 포함한 접착제 등이어도 좋다. 또, 자외선을 흡수하여 경화한 자외선 중합 조성물을 포함한 접착제, 및 도료 등이 건조 대상물이 된 경우에는 건조 기구에 설치된 자외선의 조사부로부터 자외선을 조사하여 건조시킨다.
또, 상기 예에서는 이동 장치로서 지지 래크 예로 들어 설명을 했지만 예를 들면, 천장에서 건조 기구를 각도 자재 및 상하 좌우 전방위에 이동 가능하게 매달아 지지하는 구조의 이동 장치 등이어도 좋다.
또 본 발명은 거리 검출 센서 및 건조 상태 검출 센서로 얻어진 값을 기초로 이동 장치의 각 가동 부분을 제어하고 있지만 각 센서로 얻어진 값은 건조 기구의 제어에도 물론 이용할 수 있다. 예를 들면, 건조 기구가 도장면으로부터 떨어진 때에는 송풍기의 출력을 크게 하여 보다 많은 온풍이 도장면에 송풍 되도록 한다. 또, 건조 기구가 도장면에 너무 가까운 경우에는 적외선 및 자외선의 조사 강도를 내리는 등, 이동 장치의 제어뿐만 아니라 건조 기구의 제어에도 사용하는 것이 가능하다. 이처럼 본 발명의 차량용 수리 장치는 각종 센서에 의해 얻어진 값에 근거하여 건조 조건을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 상기 차량용 수리 장치는 거리 검출 센서 및 건조 상태 검출 센서의 쌍방에서 얻어진 값에 근거하여 지지 래크가 제어되고 있지만 거리 검출 센서만을 차량용 수리 장치에 설치하고, 건조 기구의 이동에 관해서는 미리 정해진 시간의 경과에 따라 제어되도록 하여도 좋다. 즉, 본 실시 형태에서 예시한 차량용 수리 장치는 건조 상태를 건조 상태 검지 센서로 확인한 후에 건조 기구를 다른 영역에 이동시키고 있지만 시간의 경과에 근거하여 건조 기구를 이동시키도록 제어 명령을 내리는 타이머 등의 제어 장치를 설치하고 건조 기구 및 지지 래크를 제어하도록 하여도 좋다. 또, 건조 상태 검출 센서만을 본 발명의 차량용 수리 장치에 설치한 경우에 있어서는 작업자가 건조 상태 검지 센서로 얻어진 값에 근거하여 도장면의 건조 상태를 정확하게 파악할 수 있기 때문에 건조 상태 검지 센서에 의해 얻어진 값에 근거하여 지지 래크를 제어하면, 양호한 도장면을 얻을 수 있다.
본 발명의 수리장치는 수리 부분인 패널면에 도포한 도료 및 접착제 등을 건조시키는 수리장치로서 특히 적합하다. 또한 본 발명의 수리장치는 차량뿐만 아니라 가구류 등의 도장면의 수리나 건축물의 벽면 수리 등, 각종 용도로 사용가능하다.

Claims (7)

  1. 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 건조 기구(5)와, 상기 건조 기구(5)에 설치되고 이 건조 기구(5)로부터 상기 도포 재료가 도포된 패널면에 걸친 거리를 검출하는 거리 검출 센서(55)와, 상기 패널면에 따라 상기 건조 기구(5)를 이동시키는 이동 장치를 구비하고,
    상기 이동 장치는 종 프레임(2)과, 상기 종 프레임(2)의 상하 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치된 횡 프레임(3)과, 상기 횡 프레임(3)의 축 방향 및 이 축 방향과 직교하는 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치됨과 함께 횡 프레임(3)을 회전축으로 하여 그 상하 방향으로 회동 자유 자재로 지지된 암 프레임(4)을 구비하고,
    상기 건조 기구(5)는 상기 암 프레임(4)의 선단에 각도 자유 자재로 설치되어 있고,
    상기 이동 장치는 상기 거리 검출 센서(55)에 의해 검출된 값이 소정 범위의 값이 되도록 상기 패널면에 따라 상기 건조 기구(5)를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 수리 장치.
  2. 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 건조 기구(5)와, 해당 패널면에 도포된 도포 재료의 건조 상태를 검지하는 건조 상태 검지 센서(56)와, 상기 건조 상태 검지 센서(56)에 의해 상기 패널면이 건조한 상태라고 판단된 것을 받아 상기 패널면에 있어서 다른 영역으로 상기 건조 기구(5)를 이동시키는 이동 장치를 갖고,
    상기 이동 장치는 종 프레임(2)과, 상기 종 프레임(2)의 상하 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치된 횡 프레임(3)과, 상기 횡 프레임(3)의 축 방향 및 이 축 방향과 직교하는 방향으로 슬라이드 자유 자재로 설치됨과 함께 횡 프레임(3)을 회전축으로 하여 그 상하 방향으로 회동 자유 자재로 지지된 암 프레임(4)을 구비하고,
    상기 건조 기구(5)는 상기 암 프레임(4)의 선단에 각도 자유 자재로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 수리 장치.
  3. 패널면에 도포된 도포 재료를 건조시키는 건조 기구(5)와, 해당 패널면에 도포된 도포 재료의 건조 상태를 검지하는 건조 상태 검지 센서(56)와, 상기 건조 상태 검지 센서(56)에 의해 상기 패널면이 건조한 상태라고 판단된 것을 받아 상기 패널면에 있어서 다른 영역으로 상기 건조 기구(5)를 이동시키는 이동 장치를 갖고,
    상기 건조 상태 검지 센서(56)는 상기 도포 재료의 건조시에 해당 도포 재료로부터 공기 중에 휘발한 용제를 검지하여, 상기 도포 재료의 건조 상태를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 수리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조 기구(5)는 상기 패널면에 도포된 도포 재료에 적외선을 조사하는 적외선 조사(52)와, 상기 적외선 조사(52)의 적외선으로 따뜻해진 공기를 상기 패널면에 도포된 도포 재료에 송풍하는 송풍기(53)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 수리 장치.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 건조 상태 검지 센서(56)는 상기 도포 재료의 건조시에 해당 도포 재료로부터 공기 중에 휘발한 용제를 검지하여, 상기 도포 재료의 건조 상태를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 수리 장치.
  7. 제1항, 제2항, 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조 기구(5)는 상기 패널면에 도포된 도포 재료에 자외선을 조사하는 자외선 조사부(54)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 수리 장치.
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