KR101054995B1 - 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치 - Google Patents

자동차 도장 로봇용 도료공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치에 관한 것으로서, 도장 로봇 1대에 한 쌍의 공급 포트를 설치하고, 각각의 도료 공급라인은 1개의 공유 노즐을 통해 연결되도록 하고, 세정액 배출라인은 각각 별도로 구성하여 제어장치를 통해 각각의 공급 포트를 동시 제어하되, 각각의 도료 공급부 및 세정액 공급부의 선택적인 구동을 통해 도장 및 세정 작업을 병렬로 제어함으로써, 일측 포트의 도장 작업 후 세정액 공급에 의한 배관 세정 시, 타측 포트에서 도장 작업을 동시에 수행할 수 있어 궁극적으로 도장 작업 시간을 늘릴 수 있는 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치에 관한 것이다.
자동차, 도장 로봇, 도료공급 장치, 포트, 도료 공급부, 세정액 공급부, 연결 커넥터

Description

자동차 도장 로봇용 도료공급 장치{Paint-supply device for automotive painting robot}
본 발명은 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포트 내에 구비된 도료 공급부 및 세정액 공급부의 선택적인 구동을 통해 도장 및 세정 작업을 병렬로 수행할 수 있는 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 도장 로봇에 도장을 위한 도료의 공급은 도료 공급실에서 도장 로봇의 몸체에 호스를 연결하고, 컬러 체인지 밸브(CCV)를 조절하여 상기 호스를 통해 차체로 분사되도록 한다.
그런데, 도료의 색상을 변경할 경우, 세정 작업을 수반하게 되는데, 이때 세정 작업 시간도 로봇의 작업 사이클 내에 포함되어 세정작업 시간이 길어질수록 로봇의 도장 작업 시간은 상대적으로 줄어들게 된다.
즉, 도료공급 장치의 포트가 로봇 1대당 1셋트로 설치되어 있어 컬러 변경을 위해 세정액을 이용한 세정시에는 생산을 하지 못하게 되어 세정에 의한 시간 손실이 발생하게 된다.
도 8은 종래의 자동차 로봇용 도료공급 장치로서, 도료 공급부 및 리턴부와 세정액 공급부 및 리턴부가 단일개의 포트(2)에 함께 설치되어 있는 바, 제어장치(9)에 의해 선택적으로 작동하는 정량공급펌프(3) 및 서보모터(4)의 구동을 통해 도료 공급부에서 일정한 압력을 유지하면서 도료가 도료 공급라인(6) 및 노즐(8)을 거쳐 분사된다.
이때, 도료의 색상을 변경하기 위하여 상기 도료 공급부를 차단하고, 대신에 세정액 공급부를 개방하여 세정액이 포트(2)를 세정한 후 세정액 배출라인(7)으로 배출되도록 되어 있다.
그런데, 종래의 자동차 로봇용 도료공급 장치는 도 9에 도시된 바와 같이, 단일개의 포트(2)로 이루어져 있어 세정액을 통해 세정하는 동안 도료를 분사하지 못하므로 도장 작업 시간이 줄어드는 문제점이 있다.
특히, 수성 도료를 사용하는 공장에서는 상기 수성 도료가 유성 도료에 비하여 점도가 높기 때문에 세정 시간이 더 많이 걸리게 되므로 도장 작업 시간이 더욱 줄어들게 된다.
또한, 도료가 이송되는 플라스틱 재질의 호스가 꺾이거나 그 연결부에서 파손이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 도장 로봇 1대에 한 쌍의 공급 포트를 설치하고, 각각의 도료 공급라인은 1개의 공유 노즐을 통해 연결되도록 하고, 세정액 배출라인은 각각 별도로 구성하여 제어장치를 통해 각각의 공급 포트를 동시 제어하되, 각각의 도료 공급부 및 세정액 공급부의 선택적인 구동을 통해 도장 및 세정 작업을 병렬로 제어할 수 있는 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치에 있어서, 도장 로봇의 연결 아암에 도료 공급 및 세정액 공급을 위한 제1 및 제2포트를 갖는 공급 포트; 도료 또는 세정액의 이송을 위해 구동되는 제1 및 제2정량공급펌프와, 제1 및 제2서보모터 그리고, 상기 공급 포트에서 일정한 압력을 유지하면서 세정액 및 도료를 분사할 수 있도록 하는 제1 및 제2레귤레이터; 단일개의 공유 노즐을 통해 도료가 분사되도록 도료를 이송하며, 제1 및 제2정량공급펌프에 연결, 설치된 제1 및 제2도료 공급라인; 세정액을 이송, 배출하며, 각각 별도로 제1 및 제2정량공급펌프에 연결, 설치된 제1 및 제2세정액 배출라인; 상기 제1 및 제2포트를 동시 제어하되, 각각의 도료 공급부 및 세정액 공급부의 선택적인 구동을 통해 도장 및 세정 작업을 병렬로 제어하는 제어장치를 포함하여 구성된 것 을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 제1 및 제2도료 공급라인 및 제1 및 제2세정액 배출라인은 그 라인의 개폐를 제어하는 밸브장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 도장 로봇의 연결 배관에 연결된 호스가 받는 운동 부하를 흡수토록 양방향으로 회전 가능한 연결 장치가 구비되어지되, 상기 연결 장치는 도료공급 장치의 3축 브라켓 위에 고정되는 판 형상의 베이스부와, 상기 베이스부의 중심에 수직 고정되어 있는 축부와, 상기 축부에 삽입되어 회전 가능하며, 원활한 회전 작동이 이루어지도록 한쪽으로 치우친 동시에 세로방향으로 일렬 배치되어 있는 복수개의 호스 연결관을 갖는 호스연결부를 포함하여 구성된 연결 커넥터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결 커넥터는 호스연결부가 축부에서 이탈되지 않도록 그 하단에 이탈방지구조가 구비되어지되, 상기 이탈방지구조는 호스연결부에 일체 고정되는 상부판 및 하부판과, 상기 상,하부판 사이에 상기 판들보다 작은 크기의 원통 형상을 갖는 중심축과, 상기 상,하부판 사이의 중심축에 밀착된 상태에서 상기 베이스부에 고정되는 판형상의 이탈방지부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치에 의하면, 도장 로봇의 세정 시간 및 도료 충전 시간을 줄여 도장 작업 시간을 늘 릴 수 있는 효과가 있다.
또한, 3축 브라켓에 고정된 연결 커넥터의 설치를 통해 호스 꺾임 및 연결부의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치를 나타내는 평면도 및 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치를 나타내는 작동 흐름도이며, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치의 호스 연결 커넥터를 나타내는 분해 사시도, 사시도 및 단면도이다.
또한, 도 7은 호스 연결 커넥터의 작동상태를 나타내는 작동도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도장 로봇(10)은 6축 링크 구조로 이루어져 있으며, 여기서 도료공급 장치는 3축 브라켓과 연결된 연결 아암(11)에 구비되어 있다.
상기 연결 아암(11)에 제1포트(20a) 및 제2포트(20b)로 이루어진 한 쌍의 공급 포트(20)가 설치되어 있다.
상기 공급 포트(20)에는 저장 탱크(미도시)와 배관을 통해 연결된 각각의 도료 공급부 및 리턴부와 세정액 공급부 및 리턴부가 구비되어 있으며, 상기 세정액 및 도료를 제어장치(25)에 의해 선택적으로 공급시키는 각각의 제1 및 제2정량공급펌프(12a,12b)와, 제1 및 제2서보모터(13a,13b)가 그 상부에 구비되어 있다.
또한, 상기 세정액 공급부 및 도료 공급부에서 일정한 압력을 유지하면서 세정액 및 도료가 분사될 수 있도록 제1 및 제2레귤레이터(14a,14b)가 구비되어 있다.
이때, 상기 제어장치(25)는 상기 제1 및 제2포트(20a,20b)를 동시 제어하되, 각각의 도료 공급부 및 세정액 공급부의 선택적인 구동을 통해 도장 및 세정 작업을 병렬로 제어하게 된다.
각각의 제1 및 제2포트(20a,20b)에 연결되어 1개의 공유 노즐(24)을 통해 도료가 분사되도록 이송하는 제1 및 제2도료 공급라인(22a,22b)이 제1 및 제2정량공급펌프(12a,12b)에 연결, 설치되어 있으며, 세정액이 배출되는 제1 및 제2세정액 배출라인(21a,21b)은 각각 별도로 제1 및 제2정량공급펌프(12a,12b)에 연결, 설치되어 있다.
이때, 각각의 제1 및 제2도료 공급라인(22a,22b) 및 제1 및 제2세정액 배출라인(21a,21b)에는 라인의 개폐를 제어하는 밸브장치(211,212,221,222)가 구비되어 있다.
이하, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도장 로봇(10)의 연결 아암(11)에 구비된 제1포트(20a)를 통해 도장 작업을 수행하기 위하여 제어장치(25)는 제1정량공급펌프(12a) 및 제1서보모 터(13a)를 구동시켜 제1도료 공급라인(22a)으로 도료를 공급하고, 밸브장치(221)를 개방시켜 노즐(24)을 통해 도료를 차체에 분사한다. 이때, 연결 아암(11)의 타측에 구비된 제2포트(20b)는 정지 상태에 있다.
상기 제1포트(20a)를 통한 도장 작업이 완료된 다음, 도료의 색상을 변경 시, 연결 배관을 세정하기 위하여 제어장치(25)는 제1포트(20a)의 제1정량공급펌프(12a) 및 제1서보모터(13a)를 구동시켜 제1세정액 공급라인(21a)으로 세정액을 공급하고, 밸브장치(211)를 개방시켜 세정액을 배출한다.
이와 동시에, 상기 제2포트(20b)를 통해 차체의 도장 작업을 연속적으로 수행하기 위하여 제어장치(25)는 제2정량공급펌프(12b) 및 제2서보모터(13b)를 구동시켜 제2도료 공급라인(22b)으로 도료를 공급하고, 밸브장치(222)를 개방시켜 공유 노즐(24)을 통해 도료를 차체에 분사한다.
다시, 상기 제2포트(20b)를 통해 도료의 색상을 변경하여 도장 작업을 수행하고자 세정 작업을 수행하며, 반면 제1포트(20a)는 재도장 작업을 수행한다.
이와 같이 도료의 색상을 변경하여 도장 작업을 수행하고자 할 경우, 사전에 배관 라인을 세정하는 공정을 수행하게 되는 바, 각각의 제1 및 제2포트(20a,20b)에서 번갈아 가면서 도장 작업 및 세정 작업을 동시에 수행하게 되므로 세정 시간 및 도료의 충전 시간을 단축하게 된다.
한편, 도료공급 장치의 포트(20a,20b)가 싱글에서 더블 포트로 변경되면 세정액 및 도료의 연결 호스들이 기존 호스들에 비하여 배 이상 수량이 증대되므로 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 도료 공급부 및 리턴부와 세정액 공급부 및 리턴부를 따라 연결된 호스가 꺾이거나 그 연결부에서 파손이 발생하는 것을 방지하기 위하여 호스가 받는 운동 부하를 흡수토록 양방향으로 회전 가능한 연결 장치가 구비된다.
상기 연결 장치는 도료공급 장치의 3축 브라켓 위에 고정되는 판 형상의 베이스부(237)와, 상기 베이스부(237)의 중심에 수직 고정되어 있는 축부(236)와, 상기 축부(236)에 삽입되어 회전 가능하며, 원활한 회전 작동이 이루어지도록 한쪽으로 치우친 동시에 세로방향으로 일렬 배치되어 있는 복수개의 호스 연결관(231)을 갖는 호스연결부(230)를 포함하여 구성된 연결 커넥터(23a,23b)이다.
이때, 상기 연결 커넥터(23a,23b)의 호스연결부(230)가 축부(236)에서 이탈되지 않도록 그 하단에 이탈방지구조가 구비되는 바, 상기 이탈방지구조는 호스연결부(230)에 일체 고정되는 상부판(232) 및 하부판(234)과, 상기 상,하부판(232,234) 사이에 상기 판들보다 작은 크기의 원통 형상을 갖는 중심축(233)과, 상기 상,하부판(232,234) 사이의 중심축(233)에 밀착된 상태에서 상기 베이스부(237)에 고정되는 판형상으로 호스연결부(230)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(235)로 이루어져 있다.
따라서, 상기 호스의 관리를 용이하게 하여 도료공급 장치의 안정적인 운영이 가능하게 된다. 즉, 자동차 도장 로봇(10)의 연결 아암(11)이 상,하방향으로 운동 시, 그 연결 아암(11)의 작동 방향에 대하여 호스가 인력 또는 척력을 받게 되어 호스가 팽팽하게 당겨지거나 호스가 꺾이는 현상이 발생하게 되는 바, 상기 호스가 연결 고정되는 연결 커넥터(23a,23b)는 호스의 인력 또는 척력의 작용 시, 이 러한 작용력에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전하여 연결 아암(11)의 운동 궤적을 보상하는 기능을 하게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치를 나타내는 평면도 및 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치를 나타내는 작동 흐름도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치의 호스 연결 커넥터를 나타내는 분해 사시도, 사시도 및 단면도,
도 7은 호스 연결 커넥터의 작동상태를 나타내는 작동도,
도 8은 종래의 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치를 나타내는 측면도,
도 9는 종래의 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치를 나타내는 작동 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 도장 로봇 11 : 연결 아암
12a : 제1정량공급펌프 12b : 제2정량공급펌프
13a : 제1서보모터 13b : 제2서보모터
14a : 제1레귤레이터 14b : 제2레귤레이터
20a : 제1포트 20b : 제2포트
21a : 제1세정액 배출라인 21b : 제2세정액 배출라인
22a : 제1도료 공급라인 22b : 제2도료 공급라인
23a,23b : 연결 커넥터 24 : 공유 노즐
25 : 제어장치

Claims (4)

  1. 도장 로봇의 연결 아암에 도료 공급 및 세정액 공급을 위한 제1 및 제2포트를 갖는 공급 포트;
    도료 또는 세정액의 이송을 위해 구동되는 제1 및 제2정량공급펌프와, 제1 및 제2서보모터 그리고, 상기 공급 포트에서 일정한 압력을 유지하면서 세정액 및 도료를 분사할 수 있도록 하는 제1 및 제2레귤레이터;
    단일개의 공유 노즐을 통해 도료가 분사되도록 도료를 이송하며, 제1 및 제2정량공급펌프에 연결, 설치된 제1 및 제2도료 공급라인;
    세정액을 이송, 배출하며, 각각 별도로 제1 및 제2정량공급펌프에 연결, 설치된 제1 및 제2세정액 배출라인;
    상기 제1 및 제2포트를 동시 제어하되, 각각의 도료 공급부 및 세정액 공급부의 선택적인 구동을 통해 도장 및 세정 작업을 병렬로 제어하는 제어장치를 포함하며,
    상기 도장 로봇의 연결 배관에 연결된 호스가 받는 운동 부하를 흡수토록 양방향으로 회전 가능한 연결 장치가 더 구비되되, 상기 연결 장치는 도료공급 장치의 3축 브라켓 위에 고정되는 판 형상의 베이스부와, 상기 베이스부의 중심에 수직 고정되어 있는 축부와, 상기 축부에 삽입되어 회전 가능하며, 원활한 회전 작동이 이루어지도록 한쪽으로 치우친 동시에 세로방향으로 일렬 배치되어 있는 복수개의 호스 연결관을 갖는 호스연결부를 포함하여 구성된 연결 커넥터로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2도료 공급라인 및 제1 및 제2세정액 배출라인은 그 라인의 개폐를 제어하는 밸브장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결 커넥터는 호스연결부가 축부에서 이탈되지 않도록 그 하단에 이탈방지구조가 구비되어지되, 상기 이탈방지구조는 호스연결부에 일체 고정되는 상부판 및 하부판과, 상기 상,하부판 사이에 상기 판들보다 작은 크기의 원통 형상을 갖는 중심축과, 상기 상,하부판 사이의 중심축에 밀착된 상태에서 상기 베이스부에 고정되는 판형상의 이탈방지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 도장 로봇용 도료공급 장치.
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