KR101303296B1 - 수압전사방법 및 수압전사 자동화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수압전사방법 및 수압전사 자동화시스템에 관한 것으로서, 상기 수압전사방법은, 피전사물의 표면에 전사필름을 수압전사함으로써, 미리 정해진 무늬를 상기 피전사물에 인쇄하는 수압전사방법에 있어서, 상기 피전사물을 지그의 장착부에 장착하는 피전사물 장착단계; 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제1 반전단계; 상기 무늬가 인쇄된 전사필름을 수용액 상에 부상시키면서 공급하는 전사필름 공급단계; 상기 전사필름의 상면에 활성액을 분사하는 활성액 분사단계; 전사로봇이 상기 지그를 파지하고 상기 전사필름 상면에 상기 피전사물의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 전사단계; 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제2 반전단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며, 이러한 자동화를 통하여 대량의 수압전사가 균일하고 신속하게 이루어질 수 있는 수압전사방법 및 수압전사 자동화시스템이 제공될 수 있는 효과가 있다.

Description

수압전사방법 및 수압전사 자동화시스템{Liquid pressure transfer printing method and automation system thereof}

본 발명은 수압전사방법 및 수압전사 자동화시스템에 관한 것으로서, 특히 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며, 이러한 자동화를 통하여 대량의 수압전사가 균일하고 신속하게 이루어질 수 있는 수압전사방법 및 수압전사 자동화시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 수압전사는, 수용액이 저장된 수조를 준비한 후 그 수용액의 수면 위에 전사필름(Transfer Printing film)을 띄운 상태에서 상기 전사필름의 상부로부터 피전사물을 침강시킴으로써 수압에 의해 상기 피전사물의 표면에 소정의 패턴(무늬)을 인쇄하는 방법으로 널리 알려져 있다.

상기 전사필름은 25 내지 30μm 정도의 두께를 갖는 폴리비닐알콜층(통상적으로, "PVA필름"이라 함)의 한쪽 표면에 인쇄용 잉크를 사용하여 소정의 패턴층을 형성한 것으로, 상기 패턴층은 대략 3 내지 5μm 이하의 두께를 이루며, 상기 폴리비닐알콜층은 수용액에 의해 활발히 용해되는 특성을 갖는다.

종래의 수압전사 방식들은, 피전사물의 구조상 특성을 고려하지 않고 일률적으로 침강시키는 경우, 수면 위에 부상되어 있는 전사필름이 외압에 대하여 민감하게 작용하면서 피전사물의 접촉면 내에 미세한 기포가 유입될 수 있으므로, 고도의 숙련자가 세심한 주의를 기울여 수작업할 수밖에 없으며, 따라서 이러한 일련의 공정을 자동화하기에는 많은 어려움이 있었다.

또한, 전사공정을 서서히 진행하여야만 원하는 패턴을 신축 변형 없이 정확하게 전사할 수 있으므로, 작업 시간 및 인건비가 과다하게 소요되어 생산성을 저하시키는 요인으로 작용하고 있을 뿐만 아니라, 이러한 한계성으로 인하여 대량 생산이 이루어질 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 수작업에 의존하여 공정이 진행되므로 균일한 제품을 생산할 수 없다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며 이러한 자동화를 통하여 대량의 수압전사가 균일하고 신속하게 이루어질 수 있도록 개선된 수압전사방법을 제공하기 위함이다.

본 발명의 다른 목적은, 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며, 이러한 자동화를 통하여 대량의 수압전사가 균일하고 신속하게 이루어질 수 있도록 구조가 개선된 수압전사 자동화시스템을 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 수압전사방법은, 피전사물의 표면에 전사필름을 수압전사함으로써, 미리 정해진 무늬를 상기 피전사물에 인쇄하는 수압전사방법에 있어서, 상기 피전사물을 지그의 장착부에 장착하는 피전사물 장착단계; 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제1 반전단계; 상기 무늬가 인쇄된 전사필름을 수용액 상에 부상시키면서 공급하는 전사필름 공급단계; 상기 전사필름의 상면에 활성액을 분사하는 활성액 분사단계; 전사로봇이 상기 지그를 파지하고 상기 전사필름 상면에 상기 피전사물의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 전사단계; 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제2 반전단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전사단계 후에, 상기 지그를 미리 정한 시간 동안 경사지게 거치함으로써, 상기 피전사물에 잔류하는 수용액 및 전사필름을 제거하는 잔류물 제거단계를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 전사단계에서는, 수용액 상에 부상된 전사필름이 미리 정한 속도로 계속 전진 이동하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 활성액 분사단계에서는, 수용액 상에 부상된 전사필름의 최전방 영역에만 상기 활성액이 분사될 수 있도록, 분사되는 활성액이 전사필름의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단되는 것이 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 수압전사 자동화시스템은, 피전사물의 표면에 전사필름을 수압전사함으로써, 미리 정해진 무늬를 상기 피전사물에 인쇄하는 자동화시스템에 있어서, 일면에 상기 피전사물이 장착되는 장착부를 구비한 지그; 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제1 반전유니트; 상기 무늬가 인쇄된 전사필름을 수용액 위에 부상시키면서 공급하는 전사필름 공급유니트; 다관절을 구비한 로봇으로서, 상기 제1 반전유니트에 의하여 방향 전환된 상기 지그를 파지한 상태로 이동시켜, 상기 전사필름 공급유니트에 의하여 공급되는 전사필름 상면에 상기 피전사물의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 전사로봇; 상기 전사로봇으로부터 상기 피전사물이 장착된 상기 지그를 이송받아, 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제2 반전유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지그는, 사각 형상의 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 내측에 결합된 한 쌍의 부재로서, 상기 전사로봇이 파지할 수 있도록 서로 나란하게 배치되어 있는 파지부;를 포함하며, 상기 장착부는, 상기 제1 프레임과 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 상기 제1 프레임에 결합되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 전사필름 공급유니트는, 상기 수용액이 저장되는 수조와, 상기 수조 내에서 미리 정한 간격만큼 서로 이격되어 일방향으로 회전됨으로써 상기 수용액에 부상된 전사필름을 이동시키는 한 쌍의 체인벨트와, 상기 수면 위의 전사필름을 미리 정한 길이만큼 구획하며, 상기 수용액의 수면을 따라 주행하는 구획 분리 유니트를 구비하며, 상기 구획 분리 유니트는, 상기 체인벨트의 이동 속도 및 방향과 동일한 이동 속도 및 방향으로 상기 수용액의 수면 위를 주행하며, 상기 전사필름은, 상기 구획 분리 유니트에 의하여 구획된 수면 위에서 부상된 상태로, 상기 체인벨트 및 상기 구획 분리 유니트와 함께 상기 수용액이 흐르는 방향으로 주행하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 구획 분리 유니트는, 상기 수면을 구획한 상태에서 상기 전사필름의 주행 방향으로 미리 정한 거리만큼 전진한 후, 상기 수면으로부터 이격된 상태에서 상기 전사필름의 주행 방향과 반대 방향으로 미리 정한 거리만큼 후진할 수 있도록, 상기 수조 내에서 왕복 이동 가능한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 구획 분리 유니트는, 상기 전사필름의 주행 방향을 가로지르는 방향으로 길게 연장된 상태로 배치되며, 상기 수면에 접촉함으로써 상기 수면을 구획하는 구획 부재; 상기 구획 부재와 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 상기 구획 부재의 후방에서 상기 구획 부재와 나란하게 배치되며, 분사되는 활성액이 상기 구획된 수면에 부상된 전사필름의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단하는 활성액 차단 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 활성액 차단 부재는, 상기 수면에 접촉하지 않도록 배치되며, 상기 수면에 대하여 세워져 있는 평판 부재인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 구획 부재와 상기 활성액 차단 부재 사이의 거리가 가변적으로 조절가능한 것일 수도 있다.

여기서, 상기 전사필름 공급유니트는, 상기 구획 분리 유니트에 의하여 구획된 수면 위에 활성액을 분사할 수 있도록, 상기 수조 내에서 상기 전사필름의 주행 방향 및 그 반대 방향으로 왕복 이동 가능한 활성액 노즐을 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 반전유니트는, 작업장에 고정된 제1 베이스; 상기 지그의 양단을 파지하는 제1 지그 파지부; 상기 제1 지그 파지부가 결합되어 있으며, 상기 지그의 장착부가 상방을 향하는 제1 위치와, 상기 지그의 장착부가 하방을 향하는 제2 위치 사이에서 회전 운동 가능하도록 상기 제1 베이스에 고정되어 있는 제1 회전부;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 전사로봇은, 상기 다관절이, 상기 지그를 파지하여 상하 좌우 이동 및 기울임이 가능하도록 구성되며, 상기 지그를 파지한 상태로, 상기 피전사물의 하강면 중 어느 한쪽을 먼저 상기 전사필름의 상면에 접촉시킨 후, 상기 피전사물의 하강면 중 다른 한쪽이 수면에 접촉할 때까지 서서히 하강시키는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 전사로봇은, 상기 다관절의 최종관절에 결합된 고정바아와, 상기 고정바아의 양단에 각각 회전가능하게 결합되며 상기 지그를 파지하는 제1 파지레버 및 제2 파지레버와, 상기 제1 파지레버 및 제2 파지레버를 각각 회전구동시키는 제1 작동실린더 및 제2 작동실린더를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제2 반전유니트는, 작업장에 고정된 제2 베이스; 상기 지그의 양단을 파지하는 제2 지그 파지부; 상기 제2 지그 파지부가 결합되어 있으며, 상기 지그의 장착부가 하방을 향하는 제1 위치와, 상기 지그의 장착부가 상방을 향하는 제2 위치 사이에서 회전 운동 가능하도록 상기 제2 베이스에 고정되어 있는 제2 회전부;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제2 반전유니트는, 상기 제2 회전부가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 피전사물이 수평면에 대하여 경사지게 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록 상기 지그를 방향 전환시키는 제1 반전단계와, 전사로봇이 상기 지그를 파지하고 상기 전사필름 상면에 상기 피전사물의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 전사단계와, 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록 상기 지그를 방향 전환시키는 제2 반전단계를 구비함으로써, 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며, 이러한 자동화를 통하여 대량의 수압전사가 균일하고 신속하게 이루어질 수 있는 수압전사방법이 제공될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록 상기 지그를 방향 전환시키는 제1 반전유니트와, 전사필름 상면에 상기 피전사물의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 전사로봇과, 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록 상기 지그를 방향 전환시키는 제2 반전유니트를 구비함으로써, 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며, 이러한 자동화를 통하여 대량의 수압전사가 균일하고 신속하게 이루어질 수 있는 수압전사 자동화시스템이 제공될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 수압전사 자동화시스템의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수압전사 자동화시스템에 사용되는 지그의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지그에 피전사물이 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 반전유니트의 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 반전유니트의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1 반전유니트의 제1 지그 파지부가 상기 지그의 양단을 파지한 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 제1 반전유니트에 의하여 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록 방향 전환된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 전사로봇의 정면도이다.
도 9는 도 4에 도시된 제1 반전유니트에 의하여 방향 전환된 상기 지그를 상기 전사로봇이 파지한 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 수압전사 자동화시스템의 전사필름 공급유니트의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 전사필름 공급유니트의 활성액 노즐이 작동하는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 전사필름 공급유니트의 구획 분리 유니트가 작동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 구획 분리 유니트가 상기 수조 내에서 상기 전사필름의 주행 방향 및 그 반대 방향으로 왕복 이동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 8에 도시된 전사로봇에 의하여 피전사물의 하강면 중 어느 한쪽이 먼저 전사필름의 상면에 접촉한 상태를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 8에 도시된 전사로봇에 의하여 피전사물의 하강면 전체가 전사필름의 상면에 접촉한 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 1에 도시된 제2 반전유니트의 평면도이다.
도 17은 도 16에 도시된 제2 반전유니트에 지그의 장착부가 하방을 향하도록 거치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17에 도시된 제2 반전유니트에 의하여 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록 방향 전환된 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예인 수압전사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 수압전사 자동화시스템의 구성을 설명하기 위한 개념도이며, 도 2는 도 1에 도시된 수압전사 자동화시스템에 사용되는 지그의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 지그에 피전사물이 장착된 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수압전사 자동화시스템은, 피전사물(P)의 표면에 전사필름(F)을 수압전사함으로써, 미리 정해진 무늬를 상기 피전사물(P)에 인쇄하는 자동화시스템으로서, 지그(10)와, 초기 세정유니트(100)와, 제전유니트(200)와, 제1 반전유니트(300)와, 전사로봇(400)과, 전사필름 공급유니트(500)와, 제2 반전유니트(600)를 포함하여 구성된다.

상기 지그(10)는, 일면에 상기 피전사물(P)이 장착되는 부재로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(11)과, 제2 프레임(12)과, 이격 프레임(13)과, 파지부(14)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 프레임(11)은, 금속재질의 봉 부재를 절단하여 용접함으로써 제조되는 사각 형상의 틀 부재이다.

상기 제2 프레임(12)은, 상기 제1 프레임(11)과 마찬가지로 금속재질의 봉 부재를 절단하여 용접함으로써 제조되는 사각 형상의 틀 부재로서, 상기 제1 프레임(11)과 동일한 폭을 가지나 상기 제1 프레임(11)보다 짧은 길이를 가진다.

상기 제2 프레임(12)은, 상기 제1 프레임(11)의 상측으로 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 배치되어 있다.

상기 제2 프레임(12)은, 마주하는 한 쌍의 장변 중앙부가 금속재질의 봉 부재인 제2 연결부재(17)의 양단부에 각각 용접되어 있다.

상기 이격 프레임(13)은, 상기 제1 프레임(11)과 상기 제2 프레임(12)의 이격 거리를 유지하기 위하여, 상기 제1 프레임(11)과 제2 프레임(12) 사이를 연결하는 금속재질의 봉 부재로서 복수 개 마련되며, 일단부는 상기 제1 프레임(11)에 용접되어 있고, 타단부는 상기 제2 프레임(12)에 용접되어 있다.

상기 파지부(14)는, 상기 제1 프레임(11)의 장변 중앙부 내측에 용접으로 결합된 한 쌍의 금속재질의 봉 부재로서, 상기 전사로봇(400)이 파지할 수 있도록 서로 나란하게 배치되어 있다.

상기 한 쌍의 파지부(14)는, 중앙부가 금속재질의 봉 부재인 제1 연결부재(16)의 양단부에 각각 용접되어 있다.

상기 제2 프레임(12) 및 제2 연결부재(17)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 길이가 긴 형상의 피전사물(P)을 걸거나 끼워서 고정할 수 있는 복수 개의 장착부(15a, 15b, 15c)가 마련되어 있다.

상기 초기 세정유니트(100)는, 상기 지그(10)에 장착된 피전사물(P)에 세정수를 분사하여 세척하는 장치로서, 상기 지그(10)를 미리 정한 속도로 이동시키는 컨베이어 벨트(미도시)를 포함한다.

상기 초기 세정유니트(100)의 컨베이어 벨트(미도시)는, 상기 지그(10)의 제1 프레임(11)을 받쳐서 지지하게 되므로, 피전사물(P)이 장착된 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하도록 배치된다.

상기 제전유니트(200)는, 상기 초기 세정유니트(100)의 끝단부에 연결되는 장치로서, 상기 피전사물(P)에 고압의 공기를 분사하여 잔류하는 이물질 및 정전기를 제거하는 장치이다.

상기 제전유니트(200)는, 상기 지그(10)를 미리 정한 속도로 이동시키는 컨베이어 벨트(미도시)를 포함하며, 상기 제전유니트(200)의 컨베이어 벨트(미도시)는 상기 지그(10)의 제1 프레임(11)을 받쳐서 지지하게 되므로, 피전사물(P)이 장착된 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하도록 배치된다.

상기 제1 반전유니트(300)는, 상기 제전유니트(200)의 끝단부와 연결되어 상기 제전유니트(200)로부터 이송된 상기 지그(10)를 180도 회전시켜 방향 전환시키는 장치로서, 제1 베이스(310)와, 제1 회전부(320)와, 제1 지그 파지부(330)와, 제1 구동모터(340)를 구비한다.

상기 제1 베이스(310)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 작업장 바닥에 고정되는 베이스이다.

상기 제1 회전부(320)는, 내부에 상기 지그(10)를 수용할 수 있도록 'ㄷ'자 형상으로 형성된 프레임 부재로서, 양단부에는 상기 제1 지그 파지부(330)가 서로 마주하도록 각각 결합되어 있으며, 중앙부는 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하는 제1 위치(도 4에 도시)와, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 하방을 향하는 제2 위치(도 7에 도시) 사이에서 회전 운동 가능하도록 상기 제1 베이스(310)에 고정되어 있다.

상기 제1 지그 파지부(330)는, 상기 지그(10)의 제1 프레임(11) 양단을 가압하여 파지할 수 있도록 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 부재로서, 공압장치(미도시), 유압장치(미도시), 서보모터(미도시) 등과 같은 별도의 구동원에 의하여, 상기 지그(10)를 파지하는 파지위치(도 6에 도시)와, 상기 지그(10)를 놓아주는 해제위치(도 5에 도시) 사이에서 위치 이동가능하게 상기 제1 회전부(320)에 결합되어 있다.

상기 제1 지그 파지부(330)에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프레임(11)의 양단이 삽입될 수 있도록 길게 연장된 파지홈(331)이 형성되어 있다.

상기 제1 구동모터(340)는, 상기 제1 회전부(320)에 결합되는 모터로서, 상기 제1 회전부(320)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시킨다.

상기 전사로봇(400)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 다관절을 구비한 로봇으로서, 상기 제1 반전유니트(300)에 의하여 방향 전환된 상기 지그(10)의 파지부(14)를 파지한 상태로 이동시켜, 후술할 전사필름 공급유니트(500)에 의하여 공급되는 전사필름(F) 상면에 상기 피전사물(P)의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 로봇이다.

상기 전사로봇(400)의 다관절은, 도 1에 도시된 바와 같이, 미리 정한 작업 반경(R) 내에서 상기 지그(10)를 파지하여 상하 좌우 이동 및 기울임이 가능하도록 구성되어 있다. 상기 작업 반경(R)내에는 상기 제1 반전유니트(300)와, 전사필름 공급유니트(500) 및 제2 반전유니트(600)가 위치한다.

상기 전사로봇(400)은, 고정바아(410)와, 제1 파지레버(420)와, 제2 파지레버(430)와, 제1 작동실린더(440)와, 제2 작동실린더(450)를 구비한다.

상기 고정바아(410)는, 상기 다관절의 최종관절에 결합된 부재로서, 상하 좌우 이동 및 기울임이 가능한 부재이다.

상기 제1 파지레버(420)는, 상기 고정바아(410)의 일단에 회전가능하게 결합되며, 상기 지그(10)의 파지부(14) 중 하나를 파지한다.

상기 제2 파지레버(430)는, 상기 제1 파지레버(420)과 마주하게 배치된 상태로 상기 고정바아(410)의 타단에 회전가능하게 결합되며, 상기 지그(10)의 파지부(14) 중 다른 하나를 파지한다.

상기 제1 작동실린더(440)는, 상기 제1 파지레버(420)에 결합되어 상기 제1 파지레버(420)를 회전구동시키는 공압용 또는 유압용 실린더이다.

상기 제2 작동실린더(440)는, 상기 제2 파지레버(430)에 결합되어 상기 제2 파지레버(430)를 회전구동시키는 공압용 또는 유압용 실린더이다.

따라서, 상기 제1 파지레버(420) 및 제2 파지레버(430)는, 서로 가까워지는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로 회전되면서, 상기 지그(10)의 파지부(14)를 파지하거나 놓아줄 수 있는 동작이 가능하다.

상기 전사로봇(400)은, 프로그래밍 가능한 제어기(미도시)에 의하여 미리 정해진 동작을 반복적으로 수행하게 되는데, 상기 제1 파지레버(420) 및 제2 파지레버(430)가, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 피전사물(P)의 하강면이 수면(S)과 미리 정한 경사각(α)만큼 경사지도록, 상기 지그(10)의 파지부(14)를 파지한 상태로, 상기 피전사물(P)의 하강면 중 어느 한쪽을 먼저 상기 전사필름(F)의 상면에 접촉시킨 후, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 피전사물(P)의 하강면 중 다른 한쪽이 수면에 접촉할 때까지 서서히 하강시키는 동작이 가능하다.

상기 전사필름 공급유니트(500)는, 상기 무늬가 인쇄된 전사필름(F)을 수용액 위에 부상시키면서 공급하는 장치로서, 수조(510)와, 체인벨트(520)와, 구획 분리 유니트(530)와, 차단막(540)과, 활성액 노즐(550)을 구비한다.

상기 수조(510)는, 상기 전사필름(F)을 부상시키기 위한 수용액이 저장되는 수조로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 길게 연장된 형상을 가지며, 전단부에는 상기 수용액의 수위를 일정하게 유지하기 위해 일정수위 이상의 수용액이 배출되도록 하는 배출구(511)가 형성되어 있으며, 후단부에서는 수용액이 상기 수조(510)의 내부로 공급된다. 따라서, 상기 수조(510) 내의 수용액은 후방에서 전방을 향하는 방향(A)으로 서서히 흐르게 된다.

여기서, 상기 전사필름(F)은 롤(roll) 형태로 상기 수조(510)의 후방에 저장되며, 상기 롤 형태의 전사필름(F)은, 별도의 전사필름 릴리즈 장치(미도시)에 의하여 상기 수조(510)의 길이 방향으로 따라 미리 정한 속도로 서서히 풀어짐으로써, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 방향(A)으로 흐르는 수용액의 수면(S) 위에 부상된 상태로 상기 수조(510)에 계속 공급된다.

상기 체인벨트(520)는, 한 쌍이 마련되며, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 상기 수조(510) 내에서 미리 정한 간격만큼 서로 이격된 상태로, 상기 수조(510)의 양측단부에 각각 배치되며, 서로 연결된 한 쌍의 스프라켓(521)에 의하여 회전 구동됨으로써, 서로 동일한 속도 및 방향으로 회전된다.

상기 체인벨트(520)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상반부는 상기 수용액의 수면(S)에서 살짝 돌출된 상태이며, 하반부는 상기 수용액의 수면(S)에 잠겨져 있다.

상기 체인벨트(520)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상반부가 상기 수용액의 흐름 방향(A)과 일치하는 방향으로 위치 이동할 수 있도록, 상기 스프라켓(521)에 의하여 일 방향으로 회전된다. 이때, 상기 전사필름(F)의 양단부는 상기 체인벨트(520)의 상반부에 올려진 상태가 됨으로써, 상기 전사필름(F)은 상기 수용액의 흐름 및 상기 체인벨트(520)의 회전에 의하여 상기 체인벨트(520)의 이동 속도 및 방향(A)과 동일한 이동 속도 및 방향(A)으로 상기 수용액의 수면(S) 상을 주행하게 된다.

상기 구획 분리 유니트(530)는, 상기 수조(510) 내의 수면(S)을 미리 정한 길이만큼 구획하는 장치로서, 별도의 주행 장치(미도시)에 의하여 상기 체인벨트(520)의 이동 속도 및 방향(A)과 동일한 이동 속도 및 방향(A)으로 상기 수용액의 수면(S) 위를 주행한다. 이 구획 분리 유니트(530)는, 구획 부재(531)와, 활성액 차단 부재(532)와, 연결부재(533)를 구비한다.

상기 구획 부재(531)는, 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)을 가로지르는 방향으로 길게 연장된 부재로서, 상기 수조(510) 내의 수면(S)에 접촉함으로써 상기 수면(S) 위의 전사필름(F)을 나누어 구획할 수 있는 부재이다.

상기 활성액 차단 부재(532)는, 분사되는 활성액(Q)이 상기 구획된 수면(S)에 부상된 전사필름(F)의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단하는 평판 부재로서, 상기 구획 부재(531)와 미리 정한 간격(L)만큼 이격된 상태로 상기 구획 부재(531)의 후방에서 상기 구획 부재(531)와 나란하게 배치되며, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 수면(S)에 접촉하지 않도록 상기 수면(S)에 대하여 세워진 상태로 배치된다.

상기 연결부재(533)는, 상기 구획 부재(531)과 상기 활성액 차단 부재(532)가 서로 미리 정한 간격(L)만큼 이격될 수 있도록 연결하는 부재이다. 본 실시예에서, 상기 연결부재(533)의 길이는 가변적이지 않다.

따라서, 상기 구획 부재(531) 및 활성액 차단 부재(532)에 의하여, 상기 수용액의 수면(S)은, 미리 정한 길이(L)만큼 구획될 수 있다.

한편, 상기 구획 분리 유니트(530)의 주행 장치(미도시)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 구획 부재(531)가 수면(S)에 접촉하여 상기 구획 분리 유니트(530)가 상기 수면(S)을 구획한 상태(도 13의 530a)에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)으로 미리 정한 거리(W)만큼 전진한 후(도 13의 530b), 상기 구획 부재(531)가 수면(S)으로부터 이격되도록 상승하고(도 13의 530c), 이렇게 상승된 상태에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)과 반대 방향으로 미리 정한 거리(W)만큼 후진하고(도 13의 530d), 다시 상기 구획 부재(531)가 상기 수면(S)에 접촉하도록 하강(도 13의 530a)하도록 구성된다.

즉, 상기 구획 분리 유니트(530)는, 도 13에 도시된 바와 같은 전진, 상승, 후진, 하강의 위치 이동을 계속적으로 반복하며, 상기 수조(510) 내에서 왕복 이동 가능하게 구성된다. 이때, 상기 활성액 차단 부재(532)는 모든 위치에서 수조(510) 내의 수면(S)에 접촉하지 않는다.

상기 차단막(540)은, 상기 활성액 차단 부재(532)의 후방에 위치한 수면(S)을 덮을 수 있도록 설치되는 막으로서, 분사되는 활성액(Q)이 활성액 차단 부재(532)의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단하는 기능을 한다.

상기 활성액 노즐(550)은, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 위에 활성액(Q)을 분사할 수 있도록 상기 차단막(540)으로부터 돌출된 노즐로서, 상기 수조(510) 내에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A) 및 그 반대 방향으로 미리 정한 거리(L)만큼 왕복 이동 가능하게 장착되어 있다.

상기 제2 반전유니트(600)는, 상기 전사로봇(400)으로부터 상기 피전사물(P)이 장착된 상기 지그(10)를 이송받아 150도 회전시켜 방향 전환시키는 장치로서, 제2 베이스(610)와, 제2 회전부(620)와, 제2 지그 파지부(630)와, 제2 구동모터(640)를 포함한다.

상기 제2 베이스(610)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 작업장 바닥에 고정되는 베이스이다.

상기 제2 회전부(620)는, 내부에 상기 지그(10)를 수용할 수 있도록 'ㄷ'자 형상으로 형성된 프레임 부재로서, 양단부에는 상기 제2 지그 파지부(630)가 서로 마주하도록 각각 결합되어 있다.

상기 제2 회전부(620)는, 외측으로 돌출된 한 쌍의 힌지부(621)에 의하여 상기 제2 베이스(610)에 대하여 회전 운동 가능하게 고정됨으로써, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 하방을 향하며 상기 피전사물(P)이 수평면에 대하여 30도 경사지게 배치되어 있는 제1 위치(도 17에 도시)와, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하는 제2 위치(도 18에 도시) 사이에서 회전 운동 가능하다.

상기 제2 지그 파지부(630)는, 상기 지그(10)의 제1 프레임(11) 양단을 가압하여 파지할 수 있도록 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 부재로서, 공압장치(미도시), 유압장치(미도시), 서보모터(미도시) 등과 같은 별도의 구동원에 의하여, 상기 지그(10)를 파지하는 파지위치(도 16의 실선으로 도시)와, 상기 지그(10)를 놓아주는 해제위치(도 16의 이점쇄선으로 도시) 사이에서 위치 이동가능하게 상기 제2 회전부(620)에 결합되어 있다.

상기 제2 지그 파지부(630)에는, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프레임(11)의 양단이 삽입될 수 있도록 길게 연장된 파지홈(631)이 형성되어 있다.

상기 제2 구동모터(640)는, 상기 힌지부(621)에 결합되는 모터로서, 상기 제2 회전부(620)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시킨다.

상기 제2 반전유니트(600)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 이송 장치(650)와 연결되고, 상기 이송 장치(650)는 후기 세정유니트(700)에 연결되며, 상기 후기 세정유니트(700)는 건조유니트(800)와 연결된다. 여기서, 상기 지그(10)는, 상기 이송 장치(650) 및 별도의 컨베이어 벨트(미도시)에 의하여, 상기 제2 반전유니트(600)와, 후기 세정유니트(700)와, 건조유니트(800)를 순차적으로 통과한다.

상기 후기 세정유니트(700)는, 상기 무늬가 인쇄된 피전사물(P)로부터 잔류하는 수용액 및 전사필름(F)을 제거하기 위하여, 상기 피전사물(P)에 세정수를 분사하여 세척하는 장치이다.

상기 건조유니트(800)는, 상기 후기 세정유니트(700)에 의하여 세정된 피전사물(P)에 열풍을 가하여 건조시키는 장치이다.

상술한 구성의 수압전사 자동화시스템은, 상기 피전사물(P)이 장착된 상기 지그(10)의 장착부(15)가 하방을 향하도록 상기 지그(10)를 방향 전환시키는 제1 반전유니트(300)와, 전사필름(F) 상면에 상기 피전사물(P)의 일면을 가압하여 전사필름(F)을 전사하는 전사로봇(400)과, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하도록 상기 지그(10)를 방향 전환시키는 제2 반전유니트(600)를 구비하고 있으므로, 작업자가 손으로 상기 지그(10)를 잡고 180도 방향 전환시켜 뒤집거나, 작업자가 손으로 상기 지그(10)를 잡고 전사필름(F)이 부상된 수용액에 담글 필요가 없는 바, 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며, 이러한 자동화를 통하여 대량의 피전사물(P)에 균일하고 신속한 수압전사를 할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 지그(10)가, 사각 형상의 제1 프레임(11)과, 상기 제1 프레임(11)의 장변 중앙부 내측에 결합된 한 쌍의 부재로서 상기 전사로봇(400)이 파지할 수 있도록 서로 나란하게 배치되어 있는 파지부(14)와, 상기 제1 프레임(11)과 미리 정한 거리만큼 이격된 상기 제2 프레임(12)에 결합되어 있는 장착부(15)를 포함하고 있으므로, 상기 전사로봇(400)이 상기 파지부(14)를 파지한 상태로 상기 피전사물(P)을 수조(510) 내의 수용액에 담글 때, 상기 전사로봇(400)의 제1 파지레버(420) 및 제2 파지레버(430)에 상기 수용액이 묻지 않는다는 장점이 있다.

또한, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 지그(10)가, 상기 제1 프레임(11)의 장변 중앙부 내측에 결합된 한 쌍의 부재로서 상기 전사로봇(400)이 파지할 수 있도록 서로 나란하게 배치되어 있는 파지부(14)를 구비하고 있으므로, 구조 진동의 관점에서 안정적인 지그(10)인 바, 도 3에 도시된 바와 같이, 길이가 긴 피전사물(P)을 장착하기 위하여 장변의 길이가 비교적 길게 형성된 지그(10)를 사용하는 경우에도, 상기 전사로봇(400)이 상기 지그(10)를 파지하여 작업할 때, 상기 지그(10)에 발생하는 진동이 감소됨으로써, 상기 피전사물(P)에 수압전사되는 무늬의 인쇄 불량이 방지될 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 전사필름 공급유니트(500)가,상기 수조(510) 내에서 미리 정한 간격만큼 서로 이격되어 일방향으로 회전됨으로써 상기 수용액에 부상된 전사필름(F)을 이동시키는 한 쌍의 체인벨트(520)을 포함하고 있으므로, 상기 전사필름(F)이 수면(S) 위에서 부상된 상태로 상기 체인벨트(520)에 의하여 상기 수용액이 흐르는 방향(A)으로 정속 주행할 수 있어, 상기 전사필름(F)을 상기 수조(510) 내에 계속적으로 공급할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 전사필름 공급유니트(500)가, 상기 수면(S) 위의 전사필름(F)을 미리 정한 길이(L)만큼 구획한 상태로, 상기 수용액의 수면(S)을 따라 상기 체인벨트(520)의 이동 속도 및 방향과 동일한 이동 속도 및 방향(A)으로 주행하는 구획 분리 유니트(530)를 구비하고 있으므로, 상기 전사필름(F)이, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 위에서 부상된 상태로, 상기 체인벨트(520) 및 상기 구획 분리 유니트(530)와 함께 상기 수용액이 흐르는 방향(A)으로 동일한 속도로 주행할 수 있다. 따라서, 상기 전사필름(F)이 계속적으로 상기 수조(510) 내부로 공급되어 주행 방향(A)으로 전진하는 중에도, 상기 전사로봇(400)에 의해, 주행하는 전사필름(F) 상에 피전사물(P)을 가압하여 수압전사가 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 구획 분리 유니트(530)가, 상기 수면(S)을 구획한 상태에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)으로 미리 정한 거리(W)만큼 전진한 후, 상기 수면(S)으로부터 이격된 상태에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)과 반대 방향으로 미리 정한 거리(W)만큼 후진할 수 있도록, 상기 수조(510) 내에서 왕복 이동 가능하므로, 상기 수조(510)의 후방에서 계속 공급되는 전사필름(F)의 일정한 영역을 반복하여 구획할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 구획 분리 유니트(530)가, 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)을 가로지르는 방향으로 길게 연장된 상태로 배치되며, 상기 수면(S)에 접촉함으로써 상기 수면(S)을 구획하는 구획 부재(531)와, 상기 구획 부재(531)와 미리 정한 간격(L)만큼 이격된 상태로 상기 구획 부재(531)의 후방에서 상기 구획 부재(531)와 나란하게 배치되며, 분사되는 활성액(Q)이 상기 구획된 수면(S)에 부상된 전사필름(F)의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단하는 활성액 차단 부재(532)를 구비하고 있으므로, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 위에만 활성액(Q)을 분사할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 구획 분리 유니트(530)의 활성액 차단 부재(532)가, 상기 수면(S)에 접촉하지 않도록 배치되며 상기 수면(S)에 대하여 세워져 있는 평판 부재이므로, 상기 구획 분리 유니트(530)의 전진 주행시에 상기 활성액 차단 부재(532)에 잔류한 활성액(Q)이 대부분 아래로 흘러내려 제거된다. 따라서, 상기 구획 분리 유니트(530)이, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 구획 부재(531)가 상승한 상태(도 13의 530c)에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)과 반대 방향으로 미리 정한 거리(W)만큼 후진하는 경우(도 13의 530d)에도, 상기 활성액 차단 부재(532)에 잔류한 활성액(Q)이 낙하하여 상기 수조(510)의 후방에서 공급되는 새로운 전사필름(F)을 오염시킬 염려가 없다는 장점이 있다.

그리고, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 전사필름 공급유니트(500)가, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 위에 활성액(Q)을 분사할 수 있도록, 상기 수조(510) 내에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A) 및 그 반대 방향으로 왕복 이동 가능한 활성액 노즐(550)을 구비하고 있으므로, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 위에 활성액(Q)을 신속하고 균일하게 분사할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 전사로봇(400)의 다관절이 상기 지그(10)를 파지하여 상하 좌우 이동 및 기울임이 가능하도록 구성되며, 상기 전사로봇(400)이, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 피전사물(P)의 하강면이 수면(S)과 미리 정한 경사각(α)만큼 경사지도록 상기 지그(10)의 파지부(14)를 파지한 상태에서, 상기 피전사물(P)의 하강면 중 어느 한쪽을 먼저 상기 전사필름(F)의 상면에 접촉시킨 후, 상기 피전사물(P)의 하강면 중 다른 한쪽이 수면(S)에 접촉할 때까지 서서히 하강시킬 수 있으므로, 피전사물(P)을 수평하게 파지하여 피전사물(P)의 하강면 전체를 한꺼번에 수면(S)에 접촉시키는 경우에 비하여, 수용액 내의 기포 발생이 감소하여 원하는 무늬의 인쇄가 정확하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 전사로봇(400)이, 상기 다관절의 최종관절에 결합된 고정바아(410)와, 상기 고정바아(410)의 양단에 각각 회전가능하게 결합되며 상기 지그(10)를 파지하는 제1 파지레버(420) 및 제2 파지레버(430)를 구비하고 있으므로, 상기 지그(10)의 파지부(14)를 신속하게 파지하거나 놓아줄 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 수압전사 자동화시스템은, 상기 제2 반전유니트(600)의 제2 회전부(620)가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 피전사물(P)이 수평면에 대하여 경사지게 미리 정한 시간 동안 거치될 수 있으므로, 상기 피전사물(P)의 표면에 묻어 있던 수용액 및 전사필름(F)이 상기 피전사물(P)의 경사진 표면을 따라 신속하게 흘려 내려 제거될 수 있다는 장점이 있다.

이하에서는, 상술한 구성의 수압전사 자동화시스템을 이용하여 수압전사하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 작업자가 피전사물(P)을 상기 지그(10)의 장착부(15)에 장착하여 고정한다. (피전사물 장착단계, S100)

이렇게 피전사물(P)이 장착된 상기 지그(10)를, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하도록 상기 초기 세정유니트(100)의 컨베이어 벨트(미도시) 위에 올려놓고, 상기 초기 세정유니트(100)를 가동하면 상기 컨베이어 벨트(미도시)에 의하여 상기 지그(10)가 미리 정한 속도로 이동되면서, 피전사물(P)로부터 먼지나 기타 이물질이 세척되며, 그 후 고압의 공기를 분사하는 상기 제전유니트(200)에 의하여 표면에 잔류하는 이물질 및 정전기가 추가적으로 제거된다. (초기 세정 단계, S200)

이렇게 상기 제전유니트(200)에 의하여 이물질 및 정전기가 제거된 피전사물(P)은, 상기 제1 반전유니트(300)로 이송되며, 상기 피전사물(P)이 장착된 지그(10)는 상기 제1 반전유니트(300)의 제1 지그 파지부(330)에 의하여 파지된 상태로, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하는 제1 위치(도 4에 도시)로부터 상기 지그(10)의 장착부(15)가 하방을 향하는 제2 위치(도 7에 도시)로 180도 회전되어 방향 전환된다. 이렇게 방향 전환이 완료된 후에는, 상기 제1 지그 파지부(330)가 상기 지그(10)를 놓아주는 해제위치(도 5에 도시)로 위치 이동한다. (제1 반전단계, S300)

한편, 이렇게 상기 지그(10)를 180도 방향 전환시킨 후, 상기 전사필름 공급유니트(500)는, 무늬가 인쇄된 전사필름(F)을 상기 수조(510)의 수용액 상에 부상시키면서 연속적으로 공급하게 되고, 이렇게 공급된 전사필름(F)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 수용액의 흐름 및 상기 체인벨트(520)의 회전에 의하여 상기 체인벨트(520)의 이동 속도 및 방향과 동일한 속도 및 방향(A)으로 상기 수용액의 수면(S) 상을 계속 전진 주행하게 되며, 상기 수압전사 자동화시스템의 가동 중에는 멈추지 않고 주행한다. 이때, 상기 구획 분리 유니트(530)도, 상기 구획 부재(531)가 수면(S)에 접촉함으로써 상기 수면(S)을 미리 정한 길이(L)만큼 구획한 상태(도 12의 530a)에서, 상기 체인벨트(520)의 이동 속도 및 방향(A)과 동일한 이동 속도 및 방향(A)으로 상기 수용액의 수면(S) 위를 주행을 개시하게 된다. (전사필름 공급 단계, S400)

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 구획 분리 유니트(530)이 미리 정한 거리(W)만큼 전진을 개시하기 시작하면서, 상기 활성액 노즐(550)은, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 상에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A) 및 그 반대 방향으로 미리 정한 거리(L)만큼 2 내지 3회 왕복 이동하면서, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 위에 부상한 전사필름(F)의 상면에 활성액(Q)을 골고루 분사하여, 상기 전사필름(F)을 전사 가능한 활성 상태로 만든다. 이때, 수용액 상에 부상된 전사필름(F)의 최전방 영역에만 상기 활성액(Q)이 분사될 수 있도록, 상기 활성액 차단 부재(532) 및 차단막(540)에 의하여 분사되는 활성액(Q)이 전사필름(F)의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단된다. (활성액 분사단계, S500)

이렇게 상기 수면(S) 상의 전사필름(F)이 활성 상태가 된 이후, 상기 전사로봇(400)은, 상기 제1 파지레버(420) 및 제2 파지레버(430)가 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1 반전유니트(300)에 의하여 방향 전환된 지그(10)의 파지부(14)를 파지한 상태에서, 상기 피전사물(P)을 상기 전사필름 공급유니트(500)의 수조(510)로 이동시키고, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 피전사물(P)의 하강면이 수면(S)과 미리 정한 경사각(α)만큼 경사지도록 상기 지그(10)를 파지한 후, 상기 피전사물(P)의 하강면 좌단부를 먼저 상기 전사필름(F)의 상면에 가압하여 접촉시킨 후, 상기 피전사물(P)을 서서히 하강시켜, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 피전사물(P)의 하강면 우단부도 수면에 가압 접촉시킴으로써, 상기 피전사물(P)의 하강면 전체를 수압전사한다. 이러한 전사 공정은, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 수면(S) 위의 전사필름(F)이, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획된 수면(S) 위에서 부상된 상태로, 상기 체인벨트(520) 및 구획 분리 유니트(530)와 동일한 속도로 함께 상기 수용액이 흐르는 방향(A)으로 미리 정한 거리(W)만큼 계속 전진 주행하는 동안 이루어진다. 이렇게, 피전사물(P)의 전사 공정이 완료되면, 상기 전사로봇(400)은 상기 지그(10)를 상기 수조(510)로부터 꺼내며, 상기 구획 분리 유니트(530)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 구획 부재(531)가 수면(S)으로부터 이격되도록 상승한 후(도 13의 530c), 이렇게 상승된 상태에서 상기 전사필름(F)의 주행 방향(A)과 반대 방향으로 미리 정한 거리(W)만큼 후진하고(도 13의 530d), 다시 상기 구획 부재(531)가 상기 수면(S)에 접촉하도록 하강(도 13의 530a)하여 초기의 위치로 돌아온다. (전사단계, S600)

이어서, 상기 전사로봇(400)은, 상기 지그(10)를 도 17에 도시된 바와 같이 상기 제2 회전부(620)가 상기 제1 위치에 있는 상기 제2 반전유니트(600)로 이동시키게 되며, 상기 제2 지그 파지부(630)가 상기 지그(10)를 파지하는 파지위치(도 16의 실선으로 도시)로 이동하여 상기 지그(10)를 파지한다. 그 후, 상기 제2 회전부(620)가 상기 제1 위치에서 미리 정한 시간 동안 자세를 유지함으로써, 상기 피전사물(P)은 수평면에 대하여 30도 경사진 상태로 미리 정한 시간 동안 거치된다. 이렇게 상기 피전사물(P)이 경사진 상태로 거치되는 동안, 상기 피전사물(P)의 표면에 묻어 있던 수용액 및 전사필름(F)은, 상기 피전사물(P)의 경사진 표면을 따라 신속하게 흘러 내림으로써 제거된다. (잔류물 제거단계, S700)

이렇게 상기 피전사물(P)의 표면에 묻어 있던 수용액 및 전사필름(F)이 일차적으로 제거된 후, 상기 제2 회전부(620)가, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 하방을 향하며 상기 피전사물(P)이 수평면에 대하여 30도 경사지게 배치되어 있는 제1 위치(도 17에 도시)로부터, 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하는 제2 위치(도 18에 도시)로 회전됨으로써, 상기 지그(10)는 피전사물(P)이 장착된 장착부(15)가 상방을 향하도록 방향 전환된다.(제2 반전단계, S800)

이렇게 상기 제2 반전유니트(600)에 의하여 방향 전환된 지그(10)는, 상기 이송 장치(650)에 의하여 상기 후기 세정유니트(700)로 이송되며, 상기 후기 세정유니트(700)는, 상기 피전사물(P)에 세정수를 분사함으로써, 상기 무늬가 인쇄된 피전사물(P)로부터 잔류하는 수용액 및 전사필름(F)을 세척하여 제거한다. (후기 세정단계, S900)

상기 후기 세정유니트(700)에 의하여 세척된 피전사물(P)은 계속 이동하여, 상기 건조유니트(800)로 이송되고, 상기 건조유니트(800)가 상기 피전사물(P)의 표면에 열풍을 가하여 세정수를 건조시킴으로써 상기 피전사물(P)의 수압전사 공정이 완료된다. (건조단계, S950)

상술한 수압전사방법은, 상기 피전사물(P)이 장착된 상기 지그(10)의 장착부(15)가 하방을 향하도록 상기 지그(10)를 방향 전환시키는 제1 반전단계(S300)와, 전사로봇(400)이 상기 지그(10)를 파지하고 상기 전사필름(F) 상면에 상기 피전사물(P)의 일면을 가압하여 전사필름(F)을 전사하는 전사단계(S600)와, 상기 피전사물(P)이 장착된 상기 지그(10)의 장착부(15)가 상방을 향하도록 상기 지그(10)를 방향 전환시키는 제2 반전단계(S800)를 구비하고 있으므로, 일련의 공정들이 동시에 연속적으로 이루질 수 있어 공정 자동화가 용이하며, 이러한 자동화를 통하여 대량의 피전사물(P)에 균일하고 신속한 수압전사 인쇄를 할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상기 수압전사방법은, 상기 전사단계(S600) 후에, 상기 지그(10)를 미리 정한 시간 동안 경사지게 상기 제2 반전유니트(600)에 거치함으로써, 상기 피전사물(P)에 잔류하는 수용액 및 전사필름(F)을 제거하는 잔류물 제거단계(S700)를 구비하고 있으므로, 상기 피전사물(P)의 표면에 묻어 있던 수용액 및 전사필름(F)이 상기 피전사물(P)의 경사진 표면을 따라 신속하게 흘려 내려 제거될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 수압전사방법은, 상기 전사단계(S600)에서, 상기 수조(510) 내의 수용액 상에 부상된 전사필름(F)이 상기 구획 분리 유니트(530)와 함께 미리 정한 속도와 방향(A)으로 계속 전진 이동하므로, 상기 전사필름(F)이 계속적으로 상기 수조(510) 내부로 공급되어 주행 방향(A)으로 전진하는 중에도, 상기 전사로봇(400)에 의해, 주행하는 전사필름(F) 상에 피전사물(P)을 가압하여 수압전사가 계속 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상기 수압전사방법은, 상기 활성액 분사단계(S500)에서, 상기 활성액 차단 부재(532) 및 차단막(540)에 의하여 분사되는 활성액(Q)이 전사필름(F)의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단되므로, 수용액 상에 부상된 전사필름(F)의 최전방 영역에만 상기 활성액(Q)이 분사될 수 있고, 상기 수조(510)의 후방에서 공급되는 전사필름(F)이 활성액(Q)에 의하여 녹지 않고 일정한 장력을 유지함으로써, 상기 전사필름(F)이 미리 정한 속도로 계속 상기 수조(510)의 전방으로 공급될 수 있다는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 구획 부재(531)와 상기 활성액 차단 부재(532)를 서로 연결해주는 상기 연결부재(533)의 길이가 가변적이지 않고 고정되어 있으나, 상기 연결부재(533)의 길이를 가변적으로 조절가능하도록 구성함으로써, 상기 구획 부재(531)와 상기 활성액 차단 부재(532) 사이의 거리를 가변적으로 조절가능하도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 이렇게 상기 구획 부재(531)와 상기 활성액 차단 부재(532) 사이의 거리를 조절하면, 상기 구획 분리 유니트(530)에 의하여 구획되는 전사필름(F)의 영역을 조절할 수 있어, 다양한 길이를 가지는 피전사물(P)을 용이하게 수압 전사할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
10 : 지그 11 : 제1 프레임
12 : 제2 프레임 13 : 이격 프레임
14 : 파지부 15 : 장착부
100 : 초기 세정유니트 200 : 제전유니트
300 : 제1 반전유니트 310 : 제1 베이스
320 : 제1 회전부 330 : 제1 지그 파지부
331 : 파지홈 340 : 제1 구동모터
400 : 전사로봇 410 : 고정바아
420 : 제1 파지레버 430 : 제2 파지레버
440 :제1 작동실린더 450 : 제2 작동실린더
500 : 전사필름 공급유니트 510 : 수조
520 : 체인벨트 530 : 구획 분리 유니트
531 : 구획 부재 532 : 활성액 차단 부재
533 : 연결부재 540 : 차단막
550 : 활성액 노즐 600 : 제2 반전유니트
610 : 제2 베이스 620 : 제2 회전부
621 : 힌지부 630 : 제2 지그 파지부
631 : 파지홈 640 : 제2 구동모터
700 : 후기 세정유니트 800 : 건조유니트
P : 피전사물 A : 전사필름의 주행 방향
F : 전사필름 Q : 활성액
S : 수면

Claims (17)

1. 피전사물의 표면에 전사필름을 수압전사함으로써, 미리 정해진 무늬를 상기 피전사물에 인쇄하는 수압전사방법에 있어서,
   상기 피전사물을 지그의 장착부에 장착하는 피전사물 장착단계;
   상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제1 반전단계;
   상기 무늬가 인쇄된 전사필름을 수용액 상에 부상시키면서 공급하는 전사필름 공급단계;
   상기 전사필름의 상면에 활성액을 분사하는 활성액 분사단계;
   전사로봇이 상기 지그를 파지하고 상기 전사필름 상면에 상기 피전사물의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 전사단계;
   상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제2 반전단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 전사단계 후에, 상기 지그를 미리 정한 시간 동안 경사지게 거치함으로써, 상기 피전사물에 잔류하는 수용액 및 전사필름을 제거하는 잔류물 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전사단계에서는,
   수용액 상에 부상된 전사필름이 미리 정한 속도로 계속 전진 이동하는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 활성액 분사단계에서는,
   수용액 상에 부상된 전사필름의 최전방 영역에만 상기 활성액이 분사될 수 있도록, 분사되는 활성액이 전사필름의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단되는 것을 특징으로 하는 수압전사방법.
5. 피전사물의 표면에 전사필름을 수압전사함으로써, 미리 정해진 무늬를 상기 피전사물에 인쇄하는 자동화시스템에 있어서,
   일면에 상기 피전사물이 장착되는 장착부를 구비한 지그;
   상기 피전사물이 장착된 상기 지그의 장착부가 하방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제1 반전유니트;
   상기 무늬가 인쇄된 전사필름을 수용액 위에 부상시키면서 공급하는 전사필름 공급유니트;
   다관절을 구비한 로봇으로서, 상기 제1 반전유니트에 의하여 방향 전환된 상기 지그를 파지한 상태로 이동시켜, 상기 전사필름 공급유니트에 의하여 공급되는 전사필름 상면에 상기 피전사물의 일면을 가압하여 전사필름을 전사하는 전사로봇;
   상기 전사로봇으로부터 상기 피전사물이 장착된 상기 지그를 이송받아, 상기 지그의 장착부가 상방을 향하도록, 상기 지그를 방향 전환시키는 제2 반전유니트;
   를 포함하며,
   상기 전사필름 공급유니트는,
   상기 수용액이 저장되는 수조와, 상기 수조 내에서 미리 정한 간격만큼 서로 이격되어 일방향으로 회전됨으로써 상기 수용액에 부상된 전사필름을 이동시키는 한 쌍의 체인벨트와, 상기 수면 위의 전사필름을 미리 정한 길이만큼 구획하며, 상기 수용액의 수면을 따라 주행하는 구획 분리 유니트를 구비하며,
   상기 구획 분리 유니트는, 상기 체인벨트의 이동 속도 및 방향과 동일한 이동 속도 및 방향으로 상기 수용액의 수면 위를 주행하며,
   상기 전사필름은, 상기 구획 분리 유니트에 의하여 구획된 수면 위에서 부상된 상태로, 상기 체인벨트 및 상기 구획 분리 유니트와 함께 상기 수용액이 흐르는 방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 지그는,
   사각 형상의 제1 프레임;
   상기 제1 프레임의 내측에 결합된 한 쌍의 부재로서, 상기 전사로봇이 파지할 수 있도록 서로 나란하게 배치되어 있는 파지부;를 포함하며,
   상기 장착부는, 상기 제1 프레임과 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 상기 제1 프레임에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
7. 삭제
8. 제 5항에 있어서,
   상기 구획 분리 유니트는,
   상기 수면을 구획한 상태에서 상기 전사필름의 주행 방향으로 미리 정한 거리만큼 전진한 후, 상기 수면으로부터 이격된 상태에서 상기 전사필름의 주행 방향과 반대 방향으로 미리 정한 거리만큼 후진할 수 있도록, 상기 수조 내에서 왕복 이동 가능한 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
9. 제 5항에 있어서,
   상기 구획 분리 유니트는,
   상기 전사필름의 주행 방향을 가로지르는 방향으로 길게 연장된 상태로 배치되며, 상기 수면에 접촉함으로써 상기 수면을 구획하는 구획 부재;
   상기 구획 부재와 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 상기 구획 부재의 후방에서 상기 구획 부재와 나란하게 배치되며, 분사되는 활성액이 상기 구획된 수면에 부상된 전사필름의 후방 영역으로 전파되지 않도록 차단하는 활성액 차단 부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 활성액 차단 부재는,
    상기 수면에 접촉하지 않도록 배치되며, 상기 수면에 대하여 세워져 있는 평판 부재인 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 구획 부재와 상기 활성액 차단 부재 사이의 거리가 가변적으로 조절가능한 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
12. 제 5항에 있어서,
    상기 전사필름 공급유니트는,
    상기 구획 분리 유니트에 의하여 구획된 수면 위에 활성액을 분사할 수 있도록, 상기 수조 내에서 상기 전사필름의 주행 방향 및 그 반대 방향으로 왕복 이동 가능한 활성액 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
13. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 반전유니트는,
    작업장에 고정된 제1 베이스;
    상기 지그의 양단을 파지하는 제1 지그 파지부;
    상기 제1 지그 파지부가 결합되어 있으며, 상기 지그의 장착부가 상방을 향하는 제1 위치와, 상기 지그의 장착부가 하방을 향하는 제2 위치 사이에서 회전 운동 가능하도록 상기 제1 베이스에 고정되어 있는 제1 회전부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
14. 제 5항에 있어서,
    상기 전사로봇은,
    상기 다관절이, 상기 지그를 파지하여 상하 좌우 이동 및 기울임이 가능하도록 구성되며,
    상기 지그를 파지한 상태로, 상기 피전사물의 하강면 중 어느 한쪽을 먼저 상기 전사필름의 상면에 접촉시킨 후, 상기 피전사물의 하강면 중 다른 한쪽이 수면에 접촉할 때까지 서서히 하강시키는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
15. 제 5항에 있어서,
    상기 전사로봇은,
    상기 다관절의 최종관절에 결합된 고정바아와, 상기 고정바아의 양단에 각각 회전가능하게 결합되며 상기 지그를 파지하는 제1 파지레버 및 제2 파지레버와, 상기 제1 파지레버 및 제2 파지레버를 각각 회전구동시키는 제1 작동실린더 및 제2 작동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
16. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 반전유니트는,
    작업장에 고정된 제2 베이스;
    상기 지그의 양단을 파지하는 제2 지그 파지부;
    상기 제2 지그 파지부가 결합되어 있으며, 상기 지그의 장착부가 하방을 향하는 제1 위치와, 상기 지그의 장착부가 상방을 향하는 제2 위치 사이에서 회전 운동 가능하도록 상기 제2 베이스에 고정되어 있는 제2 회전부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.
17. 제 16항에 있어서,
    상기 제2 반전유니트는,
    상기 제2 회전부가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 피전사물이 수평면에 대하여 경사지게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수압전사 자동화시스템.

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