KR100980212B1 - 다헤드 이송형 프린트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조선업 및 조선기자재 관련 기술에 속하는 것으로서, 보다 상세하게는 평판(강판)이 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하는 상태에서도 평판 상에 프린트 작업을 수행할 수 있도록 하는 다헤드 이송형 프린트 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 평판 상의 프린트 작업에 소요되는 시간과 인력을 절약할 수 있어 생산성(특히, 조선업에서의 생산성) 향상의 효과를 얻을 수 있다.

강판, 마킹, 프린트, 컨베이어

Description

다헤드 이송형 프린트 장치{multi-head moving printer}

본 발명은 조선업 및 조선기자재 관련 기술에 속하는 것으로서, 보다 상세하게는 평판이 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하는 상태에서도 평판 상에 프린트 작업을 수행할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

선박건조 등에 많이 사용되는 강판에는 여러 형태의 문자와 절단형상, 조립선 등의 정보가 표시된다. 이는 작업자들이 그 강판의 용도와 사용처 기타 강판에 대한 정보를 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위한 것인데, 소정의 프린트헤드로 필요한 내용을 표시하게 된다.

일반적으로는 평판이 소정의 위치에 정지한 상태에서 프린트헤드가 경로를 따라 이동하면서 평판 상에 필요한 내용을 표시하게 되지만, 이러한 작업을 보다 신속하게 자동으로 수행하기 위하여 최근에는 컨베이어 상에 gantry(프린트헤드 이송가이드)를 설치하고 블라스팅 및 페인팅 등의 과정을 거친 평판을 컨베이어 상에서 이동시키는 상태에서 곧바로 평판 상에 프린트를 하는 방법이 시도되고 있다.

그런데, 이 경우에는 잉크젯 프린터로 종이에 인쇄를 하는 경우와 같이, 프린트 시에는 평판이 정지하였다가 한 구간의 프린트가 완료되면 다시 다음 프린트 구간까지 평판이 이동하고 다음 구간에서의 프린트 시에는 평판이 다시 정지하는 과정을 반복하면서 프린트 작업이 이루어져야 하므로, 작업 속도를 증가시키기 위하여 평판이 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하여야 할 경우에는 프린트 작업을 제대로 수행할 수 없는 한계가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 평판이 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하는 상태에서도 평판 상에 프린트 작업을 수행할 수 있도록 하는 다헤드 이송형 프린트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 평판(600)에 필요한 정보를 표시하기 위한 프린트 장치에 있어서, 평판(600)을 이동시키는 컨베이어(500)의 양쪽 측면에 설치되는 수직보(100); 수직보(100) 상에 몸체의 양 끝단이 얹혀져 컨베이어(500)의 윗 공간을 가로지르도록 설치되되, 평판(600)의 이동방향에 대하여 기울어지는 각도(θ)를 갖도록 설치되는 프린트헤드 이송가이드(200); 프린트헤드 이송가이드(200) 상에서 이동 가능하도록 설치되는 캐리어(300); 및 캐리어(300)의 하단에 설치되며 아래에 위치한 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)에 필요한 정보를 표시하는 한 개 또는 두 개 이상의 프린트헤드(400)를 포함하는 다헤드 이송형 프린트 장치를 제시한다.

본 발명에 따르면, 평판(강판) 상의 프린트 작업에 소요되는 시간과 인력을 절약할 수 있어 생산성(특히, 조선업에서의 생산성) 향상의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 평판(600)이 컨베이어(500) 상에서 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하여야 할 경우에도 평판(600)에 대한 프린트 작업을 수행할 수 있도록 하기 위하여 제작된 장치이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수직보(100), 프린트헤드 이송가이드(200), 캐리어(300) 및 프린트헤드(400)를 포함하여 이루어 진다. 도 1은 본 발명에 따른 다헤드 이송형 프린트 장치의 전체적인 구성 및 작동 상황을 나타내고 있다.

수직보(100)는 평판(600)을 이동시키는 컨베이어(500)의 양쪽 측면에 각각 설치된 상태에서 프린트헤드 이송가이드(200)를 지지하는 기둥이다. 이러한 수직보(100)는 그 높이가 서로 일치하도록 하여야 한다. 만약 양쪽 수직보(100)의 높이가 일치하지 않는다면 수직보(100) 위에 놓인 프린트헤드 이송가이드(200)가 z방향으로 기울어지게 되어 불안정해질 수 있을 뿐만 아니라 프린트헤드(400)의 프린트 기능이 제대로 실현되지 못할 수도 있으므로 바람직하지 못하다.

프린트헤드 이송가이드(200)는 캐리어(300) 및 프린트헤드(400)가 평판(600)의 윗면에서 x방향으로 왕복 이동할 수 있도록 가이드 역할을 하는 구조물이다. 캐리어(300)는 프린트헤드 이송가이드(200) 상에서 이동 가능하도록 설치되는데, 이때 프린트헤드(400)는 캐리어(300)의 하단에 설치되어 프린트헤드 이송가이드(200) 상에서 왕복 이동하면서 아래에 위치한 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)에 필요한 정보를 표시하게 된다.

프린트헤드 이송가이드(200)는 수직보(100) 상에 몸체의 양 끝단이 얹혀져 컨베이어(500)의 윗 공간을 가로지르도록 설치되는데, 이때 프린트헤드 이송가이드(200)는 평판(600)의 이동방향(y방향)에 대하여 소정의 기울어지는 각도(θ)를 갖도록 설치된다. 본 발명은 이처럼 프린트헤드 이송가이드(200)를 평판(600)의 이 동방향(y방향)에 대하여 소정의 기울어지는 각도(θ)를 갖도록 설치함으로써 종래의 문제를 해결하고자 하는 바, 이는 본 발명의 핵심적 특징이라고 할 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 보다 구체적으로 설명한다.

평판(600)이 컨베이어(500) 상에서 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하는 경우에도 평판(600)에 대한 프린트 작업을 수행할 수 있도록 하기 위해서는, 프린트헤드(400)가 평판(600) 위 상대좌표 상에서 보았을 때 평판(600)의 x방향으로는 이동하나 평판(600)의 y방향(평판(600)의 이동방향)으로는 이동하지 않는 것처럼 되어야 한다.

만약 프린트헤드(400)가 평판(600) 위 상대좌표 상에서 보았을 때 평판(600)의 x방향으로 이동하면서 동시에 평판(600)의 y방향으로도 이동하는 것처럼 되는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 작업자가 평판(600)의 x방향을 가로지르는 직선을 프린트하고자 의도하는 경우에도 실제로는 직선이 아닌 곡선이 프린트될 수밖에 없다.

따라서 평판(600)의 이동방향으로 평판(600)의 이동속도와 프린트헤드(400)의 이동속도의 비율만큼 기울어진 프린트헤드 이송가이드(200)를 따라 일렬로 배열된 비교적 소수의 프린트헤드(400)가 반복 이동하면서 평판(600)의 전반에 걸쳐 프린트를 하게 되면 평판(600)의 이동과 무관하게 평판(600)이 정지해 있을 때 프린트한 것과 같은 효과를 이끌어 낼 수 있다.

이하에서는 이에 대하여 보다 자세하게 설명한다. 본 설명을 위하여, 먼저 프린트헤드 이송가이드(200)가 기울어지는 각도를 θ, 프린트헤드(400)가 평판(600)의 x방향으로 프린트할 수 있는 길이(프린트헤드(400)의 왕복 구간의 길이)를 a, 프린트헤드(400)의 y방향 길이를 b, 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)의 속도를 c, 프린트헤드 이송가이드(200) 상을 이동하는 프린트헤드(400)의 속도를 d, 평판(600)의 x방향 길이를 L이라고 정의한다(도 1 내지 도 3 참조).

그러면, 도 4에 따른 수학적 모델링(삼각함수)에 따라 프린트헤드 이송가이드(200)가 기울어지는 각도(θ)는, θ = tan-1(c/d) 의 관계에 따라 결정되어진다.

한편, 평판(600)을 기준으로 하여 y방향(평판(600)의 이동방향)의 관점에서 상대적으로 보았을 때 프린트헤드 이송가이드(200)가 첫 번째 프린트 구간에서 두 번째 프린트 구간으로 y방향으로 이동할 때 소요되는 시간(t)은, t = b/c 의 관계에 따라 결정되어진다. 이 경우, 프린트헤드 이송가이드(200)가 첫 번째 프린트 구간에서 두 번째 프린트 구간으로 이동하는 동안에 프린트헤드(400)가 x방향(평판(600)의 폭방향)으로 왕복 이동한 총 거리(2a)는, 2a = td 의 관계에 따라 결정되어진다. 따라서 프린트헤드(400)가 평판(600)의 x방향으로 프린트할 수 있는 길이(a)는, a = bd/2c 의 관계에 따라 결정되어진다.

이때, 프린트헤드(400)의 개수(n)는, n = L/a 의 관계에 따라 결정되어지는 바, 본 발명에서는 상황에 따라 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 한 개 또는 두 개 이상의 프린트헤드(400)가 설치되어 작동할 수 있다.

통상적으로 볼 때, 프린트헤드(400)의 y방향 길이(b), 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)의 속도(c), 프린트헤드 이송가이드(200) 상을 이동하는 프린트헤드(400)의 속도(d), 평판(600)의 x방향 길이(L)는 작업 상황에 따라 미리 주어지는 값이므로, 결국 작업자는 이들 요소의 조합에 의하여 결정되는 프린트헤드 이송가이드(200)가 기울어지는 각도(θ), 프린트헤드(400)가 평판(600)의 x방향으로 프린트할 수 있는 길이(a) 및 프린트헤드(400)의 개수(n)에 근거하여 본 발명에 따른 다헤드 이송형 프린트 장치를 설치하고 작동시킴으로써, 평판(600)이 컨베이어(500) 상에서 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하여야 할 경우에도 평판(600)에 대한 프린트 작업을 수행할 수 있게 된다.

예를 들어, 프린트헤드(400)의 y방향 길이(b) = 1.152m, 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)의 속도(c) = 6m/min, 프린트헤드 이송가이드(200) 상을 이동하는 프린트헤드(400)의 속도(d) = 40m/min, 평판(600)의 x방향 길이(L) = 5m 라고 하면, 프린트헤드 이송가이드(200)가 기울어지는 각도(θ), 프린트헤드(400)가 평판(600)의 x방향으로 프린트할 수 있는 길이(a), 프린트헤드(400)의 개수(n)는,

θ = tan-1(c/d) = tan-1(6/40) ≒ 8.53˚

a = bd/2c = 1.152 * 40 / 2 * 6 = 3.84m

n = L/a = 5/3.84 = 2개

가 되며, 이에 근거하여 작업자는 본 발명에 따른 다헤드 이송형 프린트 장치를 컨베이어(500) 상에 설치하고 작동시킴으로써, 평판(600)이 컨베이어(500) 상에서 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하여야 할 경우에도 평판(600)에 대한 프린트 작 업을 수행할 수 있게 되는 것이다.

물론 작업 여건상 필요한 경우 작업자는 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)의 속도(c) 또는 프린트헤드 이송가이드(200) 상을 이동하는 프린트헤드(400)의 속도(d)를 제어함으로써, 프린트헤드 이송가이드(200)가 기울어지는 각도(θ), 프린트헤드(400)가 평판(600)의 x방향으로 프린트할 수 있는 길이(a) 및 프린트헤드(400)의 개수(n)의 변화를 유도할 수도 있다. 즉, 본 발명에 따르면 작업자는 c, d 두 가지의 성분을 제어하는 것만으로 어떠한 작업 여건에도 적용될 수 있는 프린트 정치를 구현할 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 다헤드 이송형 프린트 장치의 전체적인 구성 및 작동 상황을 보여주고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 프린트헤드가 한 개만 설치되어 작동하는 상황을 보여주고 있다.

도 3은 본 발명에 따른 프린트헤드가 다수 개 설치되어 작동하는 상황을 보여주고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 프린트헤드 이송가이드가 기울어지는 각도(θ)를 산출하기 위한 수학적 모델링을 나타내고 있다.

도 5는 평판이 컨베이어 상에서 정지하지 아니하고 연속적으로 이동하는 상태에서 평판의 이동방향에 대하여 기울어지지 않은 프린트헤드 이송가이드가 프린트를 하는 경우에 나타날 수 있는 상황을 보여주고 있다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

100 : 수직보

200 : 프린트헤드 이송가이드

300 : 캐리어

400 : 프린트헤드

500 : 컨베이어

600 : 평판

θ : 프린트헤드 이송가이드가 기울어지는 각도

a : 프린트헤드가 평판의 x방향으로 프린트할 수 있는 길이

b : 프린트헤드의 y방향 길이

c : 컨베이어 상을 이동하는 평판의 속도

d : 프린트헤드 이송가이드 상을 이동하는 프린트헤드의 속도

L : 평판의 x방향 길이

Claims (4)

1. 평판(600)에 필요한 정보를 표시하기 위한 프린트 장치에 있어서,

   평판(600)을 이동시키는 컨베이어(500)의 양쪽 측면에 설치되는 수직보(100);

   수직보(100) 상에 몸체의 양 끝단이 얹혀져 컨베이어(500)의 윗 공간을 가로지르도록 설치되되, 평판(600)의 이동방향에 대하여 기울어지는 각도(θ)를 갖도록 설치되는 프린트헤드 이송가이드(200);

   프린트헤드 이송가이드(200) 상에서 이동 가능하도록 설치되는 캐리어(300); 및

   캐리어(300)의 하단에 설치되며 아래에 위치한 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)에 필요한 정보를 표시하는 한 개 또는 두 개 이상의 프린트헤드(400)

   를 포함하는 다헤드 이송형 프린트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프린트헤드 이송가이드(200)가 기울어지는 각도(θ)는,

   컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)의 속도를 c, 프린트헤드 이송가이드(200) 상을 이동하는 프린트헤드(400)의 속도를 d라고 할 때, θ = tan-1(c/d) 의 관계에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 다헤드 이송형 프린트 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 프린트헤드(400)가 평판(600)의 x방향으로 프린트할 수 있는 길이(a)는,

   프린트헤드(400)의 y방향 길이를 b, 컨베이어(500) 상을 이동하는 평판(600)의 속도를 c, 프린트헤드 이송가이드(200) 상을 이동하는 프린트헤드(400)의 속도를 d라고 할 때, a = bd/2c 의 관계에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 다헤드 이송형 프린트 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 프린트헤드(400)의 개수(n)는,

   평판(600)의 x방향 길이를 L이라고 할 때, n = L/a 의 관계에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 다헤드 이송형 프린트 장치.

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