KR101308997B1 - 3차원 잉크젯 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법 - Google Patents

3차원 잉크젯 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생산성이 우수하면서 코팅품질이 우수한 3차원 잉크젯 코팅장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해, 프레임에 설치되며 피코팅제품을 이송하기 위한 이송장치와, 상기 이송장치에 의해 이송되며 피코팅제품을 로딩하기 위한 로딩유닛과, 상기 이송장치의 상부에 설치되어 하방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 평면을 코팅하기 위한 평면코팅부와, 상기 이송장치의 측부에 설치되어 측방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 좌우측면을 코팅하기 위한 제1측면 코팅부와, 상기 이송장치의 측부에 설치되어 측방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 상하측면을 코팅하기 위한 제2측면 코팅부와, 상기 제1측면 코팅부 및제2측면 코팅부 사이에 설치되어 피코팅제품을 회전시켜 코팅면을 노출시키기 위한 회전장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 이와 같이 3차원 형상을 가지는 피코팅제품의 평면, 상하측면, 좌우측면이 잉크 드롭이 정밀하게 제어되는 잉크젯 장치를 통해 코팅되므로 3차원 면 전체에 걸쳐서 균일한 코팅면을 확보하는 것이 가능하게 되며, 제품의 3차원 코팅작업이 하나의 연속적인 라인을 흐르면서 한번에 이루어지게 되므로 코팅작업의 효율성 및 생산성이 개선되는 작용을 하게 된다.

Description

3차원 잉크젯 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법{3-DIMENSIONAL INKJET COATING EQUIPMENT AND COATING USING THEREOF}
본 발명은 3차원 잉크젯 코팅장치에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 3차원 형상의 물체를 잉크젯으로 코팅할 수 있는 장치에 대한 것이다.
휴대폰 등의 IT 기기 제품의 커버에 코팅하는 장치로서 잉크젯 방식이 최근 널리 사용되고 있는 추세이다.
잉크젯 방식을 사용하는 경우 스프레이를 사용하는 기존의 제품생산방식에 비해 품질면이나 생산 단가면에서 우수한 장점을 가지기 때문이다.
그러나, 현재 잉크젯 방식은 평면제품에만 사용가능하도록 구성되어 있으며 휴대폰이나 태블릿PC 케이스와 같은 3차원 형상을 가지는 제품에 대한 코팅에는 양산 적용이 불가한 것이 현실이다.
따라서, 3차원 제품에 대하여도 일반적인 종래기술의 방식으로서 코팅재로서의 도료나 잉크를 스프레이 방식으로 분사하여 방식을 사용하고 있다.
그러나, 스프레이 방식의 경우 분사된 코팅재가 제품에 안착되는 위치를 제어할 수 없고 스프레이 방식 특성상 필요 이상의 많은 양의 입자들이 분사되어 분사액 중 약 50% 정도만이 코팅에 사용되고 나머지는 모두 버려지게 되어 심각한 환경요인을 유발하고 있다.
또한, 스프레이 작업자에게도 유해한 환경에 노출되어 산재의 위험에 처하게 할 가능성도 존재한다.
게다가, 스프레이 방식에서는 버려지는 도료의 처리를 위해 집진시설을 반드시 설치하여야 하므로 장비의 크기가 커져서 넓은 공간의 작업장을 필요로 하게 되는 문제점도 존재하고 있다.
한편, 품질측면에서도 스프레이 분사시 코팅재는 분사되어 이동하면서 서로 뭉친 상태로 제품에 부착되기도 하며 부착되는 위치의 제어가 곤란하여 코팅의 균일도가 현저하게 감소되는 문제점이 존재한다.
이러한 문제의 보완하기 위한 기술 방식으로 제품을 회전시키는 상태에서 스프레이 분사함으로써 제품 회전으로 인한 원심력을 이용하여 제품표면에 부착된 코팅재를 균일하게 하는 방법도 개시되어 있으나 이 역시도 충분한 균일도를 확보하지 못하고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 생산성이 우수하면서 코팅품질이 우수한 3차원 잉크젯 코팅장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 프레임에 설치되며 피코팅제품을 이송하기 위한 이송장치와, 상기 이송장치에 의해 이송되며 피코팅제품을 로딩하기 위한 로딩유닛과, 상기 이송장치의 상부에 설치되어 하방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 평면을 코팅하기 위한 평면코팅부와, 상기 이송장치의 측부에 설치되어 측방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 제1측면을 코팅하기 위한 제1측면 코팅부와, 상기 피코팅제품의 코팅된 제1측면 외의 다른 코팅되지 않은 제2측면의 코팅위치제어를 위한 회전장치와, 상기 이송장치의 측부에 설치되어 측방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 제2측면을 코팅하기 위한 제2측면 코팅부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 제1측면은 피코팅제품의 좌우측면이며 상기 제2측면은 피코팅제품의 상하측면인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 제1측면 코팅부 또는 제2측면 코팅부는, 상기 프레임에 수평하게 설치되는 수평지지대와, 상기 수평지지대를 따라 선형운동가능하게 설치되는 제1지지대와, 상기 제1지지대에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 고정구와, 상기 고정구에 설치되는 링크기구와, 상기 링크기구에 설치되며 노즐이 형성된 카트리지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 링크기구는 상기 고정구에 설치되는 제1링크와, 이 제1링크와 연결되는 제2링크로 이루어지며, 상기 제2링크는 ∪ 형상으로 형성되어 수평부가 상기 제1링크에 x 축을 중심으로 회전하게 고정되며 한 쌍의 수직부 사이에 상기 카트리지가 y 축을 중심으로 회전가능하게 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 제1측면 코팅부 또는 제2측면 코팅부에는 분사 후 잔류하는 잉크를 흡입하기 위한 흡입장치가 설치되며, 상기 흡입장치는, 상기 프레임에 상하방향으로 고정되는 로드부와 이 로드부에 대해 상하방향으로 이동가능하게 형성되는 이송부로 이루어지는 상하이송부, 상기 이송부에 연결되는 링크부, 상기 링크부에 연결되는 흡입부,상기 흡입부에 연결되는 흡입펌프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 링크부는, 상기 이송부에 설치되는 제3링크와, 이 제3링크와 연결되는 제2링크로 이루어지며, 상기 제2링크는 ∪ 형상으로 형성되어 수평부가 제3링크에 x 축을 중심으로 회전하게 고정되며 한 쌍의 수직부 사이에 흡입부가 y 축을 중심으로 회전가능하게 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 로딩유닛은, 상기 이송장치에 배치되는 트레이, 상기 트레이에 형성되는 거치부, 상기 거치부에 회전가능하게 지지되며 피코팅제품을 지지하기 위한 거치대와, 상기 거치대에 일단이 고정되며 타단이 상기 거치부에 고정되어 거치대의 회전을 복귀시키도록 형성되는 탄성스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 회전장치는 상기 이송장치의 내측으로 돌출되는 단부면에 캠프로화일이 형성되어 있는 캠부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 캠프로화일은 피코팅제품이 요구되는 회전각도로 회전할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 거치대에서 측방으로 돌출되도록 설치되며 상기 캠프로화일을 따라 이동되는 종동부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치에서, 상기 종동부는, 상기 거치대에서 측방으로 돌출되도록 형성되며 상하에 설치되는 한 쌍의 지지대와, 상기 지지대에 핀에 의해 회전가능하게 고정되는 롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치를 이용하여 코팅하는 방법은, 이송장치에 의해 연속적으로 이송되는 로딩유닛에 피코팅제품을 로딩하는 단계; 이송장치의 상부에 설치되는 평면코팅부에 의해 피코팅제품의 평면을 코팅하는 단계; 이송장치의 측부에 설치되는 제1측면 코팅부에 의해 피코팅제품의 제1측면을 코팅하는 단계; 피코팅제품의 코팅된 제1측면외의 다른 코팅되지 않은 제2측면의 코팅위치 제어를 위한 피코팅제품 회전단계와, 이송장치의 측부에 설치되는 제2측면 코팅부에 의해 피코팅제품의 제2측면을 코팅하는 단계; 를 포함하여 이루어지며 상기 3개의 코팅단계가 이송되는 로딩유닛에 설치된 피코팅제품에 대해 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치를 이용하여 코팅하는 방법에서, 상기 제1측면 및 제2측면 중 어느 하나는 상하측면이며 다른 하나는 좌우측면인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치를 이용하여 코팅하는 방법에서, 상기 회전단계에서 회전각도는 90도인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 이와 같이 3차원 형상을 가지는 피코팅제품의 평면,상하측면, 및 좌우측면에 위치를 정밀하게 제어하는 잉크젯 장치를 배치하여 잉크 드롭을 안착시켜 코팅함으로써 측면도 평면코팅의 경우와 마찬가지로 균일하게 코팅하게 되므로 결과적으로 3차원 입체 형상 전체 면에 걸쳐서 균일하게 코팅면을 확보하는 것이 가능하게 된다.
게다가, 본 발명에서는 평면 및 제1,2 측면 코팅부와 회전장치를 구비함으로 제품의 3차원 코팅작업이 하나의 연속적인 라인을 흐르면서 한번에 이루어지게 되므로 코팅작업의 효율성 및 생산성이 개선되는 작용을 하게 된다.
도 1 은 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예의 전체 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 평면 코팅부가 설치된 형태를 도시하는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 제1측면 코팅부가 설치된 형태를 도시하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예의 제1측면 코팅부에서 흡입장치에 의해 헤드를 세척하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 제2측면 코팅부가 설치된 형태를 도시하는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 제2측면 코팅부를 통과한 후의 로딩 유닛에서 피코팅제품의 배치상태를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다.
도 1 은 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예의 전체 시스템을 도시하는 도면이다. 도 2 는 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 평면 코팅부가 설치된 형태를 도시하는 도면이다.
본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치는, 프레임(100), 상기 프레임(100)에 설치되며 피코팅제품을 이송하기 위한 이송장치(200)와, 상기 이송장치(200)의 의해 이송되며 피코팅제품을 로딩하기 위한 로딩유닛(300)과, 피코팅제품의 평면을 코팅하기 위한 평면 코팅부(400)와, 피코팅제품의 제1측면을 코팅하기 위한 제1측면 코팅부(500)와, 피코팅제품을 회전시켜 코팅면을 노출시키기 위한 회전장치(800)와, 피코팅제품의 제2측면을 코팅하기 위한 제2측면 코팅부(700)로 이루어진다.
이송장치(200)는 제품을 이송하는 형태라면 어떤 것이라도 무방한 것이며 본 발명에서는 구동부(미도시)에 의해 구동되는 체인(210)으로 형성되어 무한회전하는 컨베이어 체인타입이 사용되었다.
체인(210)의 외측으로는 체인(210)을 보호하기 위한 가이드(220)가 설치되어 있다.
로딩유닛(300)은 체인(210)의 상면에 거치되는 평면형상의 트레이(310)와, 상기 트레이(310)의 상면에 형성되는 거치부(320)와, 상기 거치부(320)에 설치되는 거치대(330), 상기 거치대(330)의 측부에 형성되는 종동부(340), 상기 거치대(330)를 회전방향에 대해 탄성지지하기 위한 탄성스프링(350)으로 이루어진다.
거치부(320)는 원통형상으로 형성되며 내부에는 거치대(330)가 삽입되어 회전지지되기 위한 지지홀(321)이 형성되어 있다.
거치대(330)는 막대형상으로 형성되며 하단은 지지홀(321)에 의해 지지되고 상단에는 피코팅제품을 거치하기 위한 거치판(331)이 형성되어 있으며 중간에는 환형형상의 스프링 거치부(332)가 형성되어 있다.
본 실시예에서와 같이 로딩유닛(300)에는 복수의 피코팅제품이 설치되도록 구성될 수 있다.
한편, 종동부(340)는 거치대(330)의 측방으로 돌출되도록 형성되며 상하에 설치되는 한 쌍의 지지대(341)와, 상기 지지대(341)에 핀(342)에 의해 회전가능하게 고정되는 롤러(343)로 이루어진다.
탄성스프링(350)은 원통코일형상으로 이루어지며 일단은 스프링 거치부(332)에 고정되고 타단은 거치부(320)에 고정됨으로써 거치대(330)가 회전하는 경우 탄성력으로 인해 이를 원래방향으로 복귀하게 하는 작용을 한다.
평면 코팅부(400)는 이송장치(200)의 양측에서 상하방향으로 설치되는 지지대(410)와, 이 지지대(410)에 상하방향으로 이동가능하게 설치되며 수평바아 형상을 가지는 고정대(420)를 구비한다.
고정대(420)가 지지대(410)에 상하방향으로 이동가능하게 하는 구성은 볼스크류 등 기존의 공지된 방식을 이용하여 형성하는 것이 가능하다.
고정대(420)에는 카트리지(430)가 장착되고, 카트리지(430)의 하부에는 노즐(441)이 하방을 향하도록 헤드(440)가 구비되어 있다. 카트리지(430)는 고정대(420)를 따라 x축 방향으로 이동할 수 있으며, 비록 도시하지는 않았지만 내부에는 이 카트리지(430)를 고정대(420)를 따라 x 축 방향으로 운동시키는 구동장치, 잉크가 저장되는 잉크 레저버, 헤드(440)로 잉크를 공급하는 잉크 서플라이 장치 및 제어유닛 등이 장착될 수 있다. 물론, 이들 각부품 중 일부는 케이블을 통해 연결되어 외측에 구비될 수도 있다.
헤드(440) 는 복수의 노즐(441)을 포함하며, 각 노즐(441)을 통해 잉크 드롭을 피처리체에 드롭한다
이송장치(200)의 일측에는 잔류잉크용기(450)가 설치되어 분사 후 잉크젯 헤드(440)의 노즐(441)에 잔류하는 잉크 드롭이 떨어지며 이를 모아 폐기하게 된다.
도 3 은 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 제1측면 코팅부가 설치된 형태를 도시하는 도면이다.
제1측면 코팅부(500)은 상기 프레임(100)에 설치되는 고정장치(510)와, 이 고정장치(510)에 연결되는 링크기구(520)와, 이 링크기구(520)에 고정되는 카트리지(530)로 이루어진다.
고정장치(510)는 이송장치(200)의 양측에서 프레임(100)에 각각 수평하게 설치되는 수평지지대(511)와, 이 수평지지대(511)를 따라 선형운동하는 제1지지대(512)와 이 제1지지대(512)에 대해 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 고정구(513)로 이루어진다.
제1지지대(512)가 수평지지대(511)를 따라 x축 방향으로 이동가능하게 하는 구성으로는 모터 등을 이용하는 리니어모션가이드 등 선형운동하게 하는 공지된 구성을 활용하는 것이 가능하다.
고정구(513)가 제1지지대(512)를 따라 상하방향으로 이동하게 하는 구성도 볼스크류 등의 공지된 구성으로 형성된다.
한편, 카트리지(530)는 링크기구(520)를 통해 고정구(513)에 고정된다.
링크기구(520)는 고정구(513)에 설치되는 제1링크(521)와, 이 제1링크(521)와 연결되는 제2링크(522)로 이루어진다.
제2링크(522)는 ∪ 형상으로 형성되어 수평부(522a)가 제1링크(521)에 x 축을 중심으로 회전하게 고정되며 한 쌍의 수직부(522b) 사이에 카트리지(530)가 y 축을 중심으로 회전가능하게 고정된다.
카트리지(530)의 측단에는 각각 노즐(541)이 피코팅제품방향으로 이송장치(200)을 향하도록 배치되며 노즐(541)을 포함하는 헤드(540)가 구비되어 있다.
제1측면 코팅부(500)에서 사용되는 카트리지(530) 및 헤드(540)은 평면 코팅부(400)에서 사용되는 카트리지(430) 및 헤드(440)와 동일한 것을 사용하여도 무방하다.
본 실시예에서 헤드(440)는 수평하게 설치되어 있으나 이는 예시적인 것으로 서 전술한 바와 같이 링크기구(520)를 활용하여 피코팅제품의 형상에 따라 적합한 각도로 경사지게 설치하는 것이 가능하다.
도 4 는 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예의 제1측면 코팅부에서 흡입장치에 의해 헤드를 세척하는 상태를 도시하는 도면이다.
한편, 제1측면 코팅부(500)에서는 헤드(540)의 노즐(541)에서 분사되고 남은 잉크를 흡입하기 위한 흡입장치(600)를 더 구비할 수 있다.
흡입장치(600)는, 상하이송부(610), 이 상하이송부(610)에 연결되는 링크부(620), 이 링크부(620)에 연결되는 흡입부(630), 이 흡입부(630)에 함께 형성되는 패드부(640), 흡입부(630)에 연결되는 흡입펌프(650)로 이루어진다.
상하이송부(610)는 프레임(100)에 상하방향으로 고정되는 로드부(611)와 이 로드부(611)에 대해 상하방향으로 이동가능하게 형성되는 이송부(612)로 이루어진다.
이송부(612)가 로드부(611)에 대해 상하방향으로 이동가능하게 하는 구체적인 구성은 볼스크류와 같은 공지된 구성으로 이루어진다.
링크부(620)는 카트리지(530)를 회전가능하게 설치하는 구성과 동일한 방식으로 구성될 수 있다.
즉, 링크부(620)는 이송부(612)에 설치되는 제3링크(621)와, 이 제3링크(612)와 연결되는 제2링크(622)로 이루어진다.
제2링크(622)는 ∪ 형상으로 형성되어 수평부(622a)가 제3링크(621)에 x 축을 중심으로 회전하게 고정되며 한 쌍의 수직부(622b) 사이에 흡입부(630)가 y 축을 중심으로 회전가능하게 고정된다.
이와 같이 형성하는 이유는 흡입부(630)가 카트리지(530)의 회전각도에 대응하여 헤드(540)의 노즐(541)에 접하도록 설치하기 위함이다.
도 5 는 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 제2측면 코팅부가 설치된 형태를 도시하는 도면이다.
제2측면 코팅부(700)는 제1측면 코팅부(500)과 동일한 방식으로 형성되며 회전장치(800)가 추가된다는 점만이 상이하다.
한편, 회전장치(800)는 가이드(220)에 고정되는 서포트(810)와, 이 서포트(810)에 고정되며 이송장치(200)의 내측으로 돌출되는 단부면에 캠프로화일이 형성된 캠부(820)로 이루어진다.
본 실시예에서는 피코팅제품의 형상이 사각형 형상이어서 피코팅제품이 90도 회전하도록 캠프로화일이 형성되어 있으나 기타 제품의 형상에 따라 다른 각도로 회전하도록 캠프로화일을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 회전장치(800)를 캠부(820)로 구성하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 로딩유닛(300)에 거치된 피코팅제품의 방향을 회전시킬 수 있는 구성이라면 다른 공지된 구성을 사용하는 것도 무방하다.
한편, 본 실시예에서는 장치의 배열순서가 평면 코팅부(400), 제1측면 코팅부(500), 제2측면 코팅부(700) 및 회전장치(800) 의 순서로 배열되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 평면, 좌우측면, 및 상하측면이 모두 코팅될 수 있도록 배열된다면 다른 순서로 배치해도 무방한 것은 물론이다.
다음으로 이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 복수 개의 피코팅제품이 지지홀(321)에 거치된 로딩유닛(300)이 이송장치(200)에 의해 이송되어 평면코팅부(400)에 도달한다.
평면코팅부(400)에서는 도 2 에 도시된 바와 같이 노즐(441)이 하방으로 향하도록 구성된 헤드(440)에서 하방으로 잉크 드롭을 분사하여 피코팅제품의 평면을 코팅하는 작업을 수행한다.
이때, 사용하는 코팅재는 도료나 잉크 등의 코팅하고자 하는 소재를 사용한다.
로딩유닛(300)이 평면코팅부(400)을 통과하면서 피코팅제품의 평면에 대한 코팅이 종료된 다음 계속 이송하여 제1측면 코팅부(500)에 도달하게 된다.
제1측면 코팅부(500)에서는 도 3 에 도시된 바와 같이 이송장치(200)의 양측에 노즐(541)이 측방으로 향하도록 구성된 헤드(540)에서 측방으로 잉크 드롭을 분사하여 피코팅제품의 좌우측면을 코팅하는 작업을 수행하게 된다.
한편, 노즐(541)의 측면 높이폭보다 제품의 측면 높이폭이 더 높은 경우에는 헤드(540)를 수평으로 하여 코팅재를 분사하는 경우에는 양자의 높이차가 발생하는 부분에서는 코팅되지 않는 경우가 발생할 수 있게 된다.
이러한 경우에는 도 3 에 도시된 바와 같이 제2링크(522)를 x 축을 중심으로 회전시켜 경사진 상태로 하여 잉크 드롭을 분사하게 되면 피코팅제품의 측면의 높이폭 전체에 걸쳐 균일하게 코팅할 수 있게 된다.
또한, 피코팅제품측면의 형상이 노즐면에 대해 수직하지 않고 경사진 경우에는 수평한 잉크 드롭의 분사만으로 균일한 코팅이 어렵게 되므로 y축을 중심으로 카트리지(530)를 회전시킨 다음 잉크 드롭을 분사하면 경사진 형상의 피코팅제품의 측면에 대해서도 균일한 코팅을 확보할 수 있다.
한편, 코팅작업이 종료된 후에는 도 4 에 도시된 바와 같이 흡입장치(600)가 상방으로 이동하여 제1측면 코팅부(500)의 헤드(540)에 부착된 노즐(541)을 청소하게 된다.
즉, 흡입장치(600)에서 이송부(612)가 로드부(611)에 대해 상방이동시켜 흡입부(630)의 흡입구(631)가 노즐(541)에 위치하게 한 다음, 흡입펌프(650)를 작동시키면 노즐(541)에 맺혀진 잉크 드롭이 흡입되어 저장소(660)로 저장된다.
로딩유닛(300)이 제1측면 코팅부(500)을 통과하면서 피코팅제품의 좌우측면에 대한 코팅이 종료된 다음에도 계속 이송하여 제2측면 코팅부(700)에 도달하게 된다.
한편, 도 5 에 도시된 바와 같이 로딩유닛(300)이 이송장치(200)에 의해 회전장치(800)를 통과하게 되면 로딩유닛(300)의 종동부(340)에서 롤러(343)가 캠부(820)의 캠프로화일을 따라 이동하게 되고 이에 따라 거치대(330)도 트레이(310)에 대해 상대회전하게 되므로 결과적으로 피코팅제품이 회전하게 된다.
따라서, y 축 방향으로 배열되었던 피코팅제품이 x축 방향으로 90도 회전하게 되므로 아직 코팅되지 않은 피코팅제품의 상하측면이 이송장치(200)의 외측방향으로 노출되게 된다.
즉, 로딩유닛(300)이 이송장치(200)에 의해 회전장치(800)를 통과하면 자동적으로 피코팅제품에서 아직 코팅되지 않은 부분이 노출되게 된다.
마지막으로, 제2측면 코팅부(700)을 통과하면서 피코팅제품의 상하측면이 코팅되면 피코팅제품의 3차원 코팅작업이 종료된다.
도 6 은 본 발명의 3차원 잉크젯 코팅장치의 일 실시예에서 제2측면 코팅부를 통과한 후의 로딩 유닛에서 피코팅제품의 배치상태를 도시하는 도면이다.
피코팅제품이 90도 회전된 상태에서 상하측면에 대한 코팅이 종료된 다음에도 로딩유닛(300)은 이송장치(200)에 의해 캠부(820)를 벗어나게 되는 데, 이때, 종동부(340)를 가압하던 캠프로화일이 더 이상 존재하지 않게 되므로 탄성스프링(350)의 복귀력에 의해 피코팅 제품은 도 6 에 도시된 바와 같이 최초 진입시의 위치로 다시 복귀하게 된다.
본 발명에서는 이와 같이 3차원 형상을 가지는 피코팅제품의 평면, 상하측면, 좌우측면이 정밀하게 제어되는 잉크젯 장치를 통해 분사되는 잉크 드롭에 의해 코팅되므로 3차원 면 전체에 걸쳐서 균일한 코팅면을 확보하는 것이 가능하게 된다.
게다가, 본 발명에서는 피코팅제품이 평면코팅부, 제1측면 코팅부, 회전장치, 및 제2측면 코팅부를 하나의 연속적인 라인으로 흐르면서 피코팅제품의 3차원 형상면에 대한 코팅이 한번에 이루어지게 되므로 코팅작업의 효율성 및 생산성이 개선되는 작용을 하게 된다.
한편, 본 실시예에서는 제1측면 및 제2측면을 각각 좌우측면 및 상하측면에 대한 것으로 기재하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니면 평면이 4각형상 이외의 다각형이나 다른 형상에 대해서도 각각의 측면을 제1,2측면으로 정하여 코팅할 수 있으며 제3,4측면 등의 복수에 측면에 대해서도 적용가능한 것임은 물론이다.
100:프레임 200:이송장치
300:로딩유닛 400:평면코팅부
500:제1측면 코팅부 600:흡입장치
700:제2측면 코팅부 800:회전장치

Claims (14)

  1. 프레임에 설치되며 피코팅제품을 이송하기 위한 이송장치와,
    상기 이송장치에 의해 이송되며 피코팅제품을 로딩하기 위한 로딩유닛과,
    상기 이송장치의 상부에 설치되어 하방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 평면을 코팅하기 위한 평면코팅부와,
    상기 이송장치의 측부에 설치되어 측방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 제1측면을 코팅하기 위한 제1측면 코팅부와,
    상기 피코팅제품의 코팅된 제1측면 외의 다른 코팅되지 않은 제2측면의 코팅위치제어를 위한 회전장치와,
    상기 이송장치의 측부에 설치되어 측방으로 잉크젯 드롭을 분사하여 피코팅제품의 제2측면을 코팅하기 위한 제2측면 코팅부로 이루어지되,
    상기 로딩유닛은,
    상기 이송장치에 배치되는 트레이,
    상기 트레이에 형성되는 거치부,
    상기 거치부에 회전가능하게 지지되며 피코팅제품을 지지하기 위한 거치대와,
    상기 거치대에 일단이 고정되며 타단이 상기 거치부에 고정되어 거치대의 회전을 복귀시키도록 형성되는 탄성스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제1측면은 피코팅제품의 좌우측면이며 상기 제2측면은 피코팅제품의 상하측면인 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제1측면 코팅부 또는 제2측면 코팅부는,
    상기 프레임에 수평하게 설치되는 수평지지대와,
    상기 수평지지대를 따라 선형운동가능하게 설치되는 제1지지대와,
    상기 제1지지대에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 고정구와,
    상기 고정구에 설치되는 링크기구와,
    상기 링크기구에 설치되며 노즐이 형성된 카트리지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  4. 청구항 3 에 있어서,
    상기 링크기구는 상기 고정구에 설치되는 제1링크와, 이 제1링크와 연결되는 제2링크로 이루어지며
    상기 제2링크는 ∪ 형상으로 형성되어 수평부가 상기 제1링크에 x 축을 중심으로 회전하게 고정되며 한 쌍의 수직부 사이에 상기 카트리지가 y 축을 중심으로 회전가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  5. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제1측면 코팅부 또는 제2측면 코팅부에는 분사 후 잔류하는 잉크를 흡입하기 위한 흡입장치가 설치되며,
    상기 흡입장치는,
    상기 프레임에 상하방향으로 고정되는 로드부와 이 로드부에 대해 상하방향으로 이동가능하게 형성되는 이송부로 이루어지는 상하이송부,
    상기 이송부에 연결되는 링크부,
    상기 링크부에 연결되는 흡입부,
    상기 흡입부에 연결되는 흡입펌프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  6. 청구항 5 에 있어서,
    상기 링크부는,
    상기 이송부에 설치되는 제3링크와, 이 제3링크와 연결되는 제2링크로 이루어지며,
    상기 제2링크는 ∪ 형상으로 형성되어 수평부가 제3링크에 x 축을 중심으로 회전하게 고정되며 한 쌍의 수직부 사이에 흡입부가 y 축을 중심으로 회전가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1 에 있어서,
    상기 회전장치는 상기 이송장치의 내측으로 돌출되는 단부면에 캠프로화일이 형성되어 있는 캠부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  9. 청구항 8 에 있어서,
    상기 캠프로화일은 피코팅제품이 요구되는 회전각도로 회전할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  10. 청구항 1 에 있어서,
    상기 거치대에서 측방으로 돌출되도록 설치된 종동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  11. 청구항 10 에 있어서,
    상기 종동부는,
    상기 거치대에서 측방으로 돌출되도록 형성되며 상하에 설치되는 한 쌍의 지지대와,
    상기 지지대에 핀에 의해 회전가능하게 고정되는 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치.
  12. 청구항 1 내지 6항, 청구항 8항 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 3차원 잉크젯 코팅장치를 이용하여 코팅하는 방법으로서,
    이송장치에 의해 연속적으로 이송되는 로딩유닛에 피코팅제품을 로딩하는 단계;
    이송장치의 상부에 설치되는 평면코팅부에 의해 피코팅제품의 평면을 코팅하는 단계;
    이송장치의 측부에 설치되는 제1측면 코팅부에 의해 피코팅제품의 제1측면을 코팅하는 단계;
    피코팅제품의 코팅된 제1측면외의 다른 코팅되지 않은 제2측면의 코팅위치 제어를 위한 피코팅제품 회전단계와,
    이송장치의 측부에 설치되는 제2측면 코팅부에 의해 피코팅제품의 제2측면을 코팅하는 단계; 를 포함하여 이루어지며 상기 3개의 코팅단계가 이송되는 로딩유닛에 설치된 피코팅제품에 대해 연속적으로 이루어지되,
    상기 로딩유닛은,
    상기 이송장치에 배치되는 트레이,
    상기 트레이에 형성되는 거치부,
    상기 거치부에 회전가능하게 지지되며 피코팅제품을 지지하기 위한 거치대와,
    상기 거치대에 일단이 고정되며 타단이 상기 거치부에 고정되어 거치대의 회전을 복귀시키도록 형성되는 탄성스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치를 이용한 코팅방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 12 에 있어서,
    상기 회전단계는 상기 피코팅제품이 회전하도록 하는 단계로서, 상기 피코팅제품의 회전각도는 90도인 것을 특징으로 하는 3차원 잉크젯 코팅장치를 이용한 코팅방법.
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