KR101328748B1

KR101328748B1 - 이동물체용 자동마킹장치 및 그 마킹방법

Info

Publication number: KR101328748B1
Application number: KR1020120066433A
Authority: KR
Inventors: 강재중
Original assignee: 이지마크(주)
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2013-11-11

Abstract

본 발명은 이동물체용 자동마킹장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 컨베이어(10)에 의해 일방향으로 이동되고 있는 이동물체(20)의 표면에 필요한 정보를 마킹하는 것으로, 이동물체(20)가 이동하는 중에 프린터헤드(72)가 필요한 정보의 마킹을 수행한다. 특히 프린터헤드(72)가 이동물체(20)의 폭방향 일측과 타측으로 이동할 때, 항상 마킹을 할 수 있도록 하여 마킹시간을 최소화하거나 프린터헤드(72)의 사용숫자를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Description

이동물체용 자동마킹장치 및 그 마킹방법{Auto printing apparatus for moving object and marking method thereof}

본 발명은 이동물체용 자동마킹장치 및 그 마킹방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 프린터헤드가 이동물체의 폭방향 좌우로 경사지게 이동하는 동안 계속해서 마킹을 수행하도록 된 이동물체용 자동마킹장치 및 마킹방법에 관한 것이다.

산업의 발전으로 인해 다양한 기술이 필요하게 되었고, 특히 생산공정에서 필요한 정보를 대상체에 표시하여 보다 생산공정이 원활하게 진행되도록 하고 있다. 예를 들어, 조선업계에서는 철판을 많이 사용하는데, 배를 만드는 공정에서 해당 철판이 사용되는 것과 관련하여 각종 정보를 철판에 표시할 필요가 있다.

이전에는 철판에 정보를 표시하기 위해서, 철판을 정지시키고, 프린터헤드가 철판상을 이동하면서 필요한 내용을 표시하였다. 하지만, 이와 같은 방식을 사용하면 철판이 정지된 상태에서 마킹작업을 하므로 전체 공정 진행이 그 만큼 늦어지는 문제점이 있었다.

따라서, 철판이 이동하는 중에 프린터헤드가 철판을 따라가면서 필요한 정보를 마킹하는 시스템이 개발되었다. 아래의 선행기술문헌에 개시된 프린터장치인데, 여기서는 프린터헤드가 철판의 폭방향으로 경사지게 이동하면서 이동중인 철판의 표면에 마킹을 하였다.

하지만, 이와 같은 종래 기술에서는 상기 프린터헤드가 이동하는 경사방향이 고정되어 있어, 일단 프린터헤드가 철판의 폭방향 일측 단부로 가면서만 마킹이 가능하고, 반대방향으로 이동할 때는 마킹이 불가능하다. 이는 철판의 이동속도에 맞춰 프린터헤드의 이동방향의 경사값이 정해지는데, 프린터헤드가 원래의 위치로 돌아오는 경우에는 경사방향이 완전히 반대로 되어 철판상에 글자를 표시하게 되면 철판의 폭방향으로 표시가 되지 않고, 거의 철판의 이동방향으로 글자가 표시되기 때문이다.

따라서, 종래에는 프린터헤드가 철판의 폭방향으로 경사값을 두고 이동하면서만 정보를 표시하고, 반대로 돌아올 때는 작업을 하지 않고 되돌아 와야 했다. 따라서, 철판에 연속적으로 마킹을 하기 위해서는 상기 철판을 잠깐 정지시켜 두거나, 상기 프린터헤드를 매우 빠른 속도로 이동시켜야 하였다. 하지만, 철판을 정지시켜두면 작업시간이 많이 걸리게 되고, 프린터헤드를 빠른 속도로 이동시키면 프린터헤드의 이동과 관련된 구조가 고가로 되거나 부하를 많이 받게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 10-2010-0038924

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동물체가 연속적으로 이동을 하는 중에 프린터헤드가 이동물체의 폭방향 좌우이동시 모두에 마킹작업을 할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 컨베이어에 의해 이동물체가 이동하고 상기 이동물체의 표면에 프린터헤드를 사용하여 마킹을 수행하는 이동물체용 자동마킹장치에 있어서, 상기 컨베이어의 상부에 위치되는 헤드프레임과, 상기 헤드프레임에 설치되어 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 구동력을 제공하는 경사구동원과, 상기 헤드프레임 상에 설치되고 상기 경사구동원의 구동력을 상기 헤드프레임에 설치된 동력분배부에 의해서 나누어서 전달받아 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 제1 및 제2 경사형성기구와, 상기 헤드프레임 상에 상기 컨베이어의 폭방향으로 가로질러 설치되고 상기 제1 및 제2 경사형성기구에 의해 상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 프린터헤드의 일방향 이동과 타방향 이동시의 경사가 반대가 되고 상기 프린터헤드가 이동가능하게 설치되는 이송바아와, 상기 프린터헤드의 이송을 수행하는 헤드구동기구를 포함한다.

삭제

상기 동력분배부에는 상기 경사구동원의 구동력에 의해 구동되는 구동기어와 이에 치합되어 상기 제1 및 제2 경사형성기구로 각각 동력을 전달하는 제1 및 제2 종동기어가 구비되는데, 이들 구동기어와 제1 및 제2 종동기어는 베벨기어이다.

상기 이송바아와 나란히 슬라이딩바아가 상기 헤드프레임 상에 설치되어 상기 프린터헤드를 지지하여 이동을 안내한다.

상기 이송바아와 슬라이딩바아는 상기 헤드프레임 상에 나란히 설치되는데, 이들의 일단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제1경사형성기구에 의해 이동되는 제1서포트스테이지에 회전가능하게 설치되고, 이들의 타단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제2경사형성기구에 의해 이동되는 제2서포트스테이지 상에 회전가능함과 동시에 이송바아와 슬라이딩바아가 길이방향으로 슬라이딩되게 지지된다.

상기 이송바아와 슬라이딩바아에 동시에 슬라이딩되도록 지지되어 상기 프린터헤드가 설치되는 헤드플레이트가 설치되는데, 상기 헤드플레이트에는 상기 이송바아가 슬라이딩되게 관통하는 제1헤드서포트가 회전가능하게 설치되고 상기 슬라이딩바아가 슬라이딩되게 관통하는 제2헤드서포트가 회전가능하게 설치된다.

상기 헤드프레임은 상기 컨베이어의 폭방향 양단에 연직방향으로 돌출되는 수직프레임에 승강가능하게 설치된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 컨베이어에 의해 이동물체가 이동하고 상기 이동물체의 표면에 프린터헤드를 사용하여 마킹을 수행하는 이동물체용 자동마킹장치에 있어서, 상기 컨베이어의 상부에 위치되는 헤드프레임과, 상기 헤드프레임에 설치되어 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 구동력을 제공하는 경사구동원과, 상기 헤드프레임 상에 설치되고 상기 경사구동원의 구동력을 받아 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 제1 및 제2 경사형성기구와, 상기 헤드프레임 상에 상기 컨베이어의 폭방향으로 가로질러 설치되고 상기 제1 및 제2 경사형성기구에 의해 상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 프린터헤드의 일방향 이동과 타방향 이동시의 경사가 반대가 되는 이송바아와, 상기 이송바아와 나란하게 상기 헤드프레임 상에 설치되어 상기 이송바아와 함께 상기 제1 및 제2 경사형성기구에 의해 상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 프린터헤드의 일방향 이동과 타방향 이동시의 경사가 반대가 되는 슬라이딩바아와, 상기 이송바아와 슬라이딩바아가 동시에 관통하게 설치되고 상기 프린터헤드가 설치되는 헤드플레이트와, 상기 이송바아와 슬라이딩바아 중 어느 일측에 설치되어 상기 프린터헤드의 이송을 수행하는 헤드구동기구를 포함하고, 상기 헤드플레이트에는 상기 이송바아가 관통하는 제1헤드서포트가 제1헤드회전부를 중심으로 회전되게 설치되고, 상기 슬라이딩바아가 관통하는 제2헤드서포트가 제2헤드회전부를 중심으로 회전되게 설치된다.

삭제

상기 경사구동원의 구동력은 상기 헤드프레임에 설치된 동력분배부에 의해 상기 제1 및 제2 경사형성기구로 나누어서 전달된다.

상기 이송바아와 슬라이딩바아의 일단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제1경사형성기구에 의해 이동되는 제1서포트스테이지에 회전가능하게 설치되고, 이들의 타단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제2경사형성기구에 의해 이동되는 제2서포트스테이지 상에 회전가능함과 동시에 이송바아와 슬라이딩바아가 길이방향으로 슬라이딩되게 지지된다.

상기 헤드프레임은 상기 컨베이어의 폭방향으로 연장되는 폭방향프레임부와 상기 폭방향프레임부의 양단에 상기 이동물체의 이동방향으로 나란히 연장되는 이송방향프레임부로 구성되고, 상기 이송방향 프레임부에는 상기 제1 및 제2 경사형성기구가 각각 구비된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 이동되는 물체의 표면에 프린터헤드를 사용하여 필요한 정보를 표시하는 이동물체용 자동마킹방법에 있어서, 상기 이동물체의 폭방향에 대해 소정의 경사지게 상기 프린터헤드가 이동하면서 마킹을 수행하는 일방향 마킹단계와, 상기 일방향 마킹단계가 완료된 후에 상기 프린터헤드의 경사방향을 상기 이동물체의 폭방향에 대해 일방향 마킹단계에서와 반대방향으로 되도록 하는 경사방향 전환단계와, 상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 일방향 마킹단계와 반대방향으로 경사지게 상기 프린터헤드를 이동하면서 마킹을 수행하는 타방향 마킹단계를 포함하고, 상기 경사방향 전환단계는 경사구동원에서 나온 구동력을 전달받은 제1 및 제2 경사형성기구가 상기 프린터헤드의 이동을 안내하는 이송바아와 슬라이딩바아의 양단을 동작시켜 경사를 설정한다.

삭제

상기 경사구동원에서 나온 구동력은 동력분배부를 통해 상기 제1 및 제2 경사형성기구로 나누어져 동시에 전달된다.

본 발명에 의한 이동물체용 자동마킹장치 및 마킹방법에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 프린터헤드가 이동물체의 폭방향 일측으로 이동하는 경우와 폭방향 타측으로 이동하는 경우에 각각 상기 이동물체의 이동방향에 대한 경사가 반대로 되도록 하였으므로, 프린터헤드가 이동물체의 폭방향 일측과 타측으로 이동할 때 모두 마킹작업을 할 수 있어 보다 신속하게 이동물체에 마킹을 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명에서는 다른 조건이 동일하다면 상대적으로 적은 수의 프린터헤드를 사용하여도 되거나 프린터헤드의 속도가 상대적으로 늦어도 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이동물체용 자동마킹장치의 바람직한 실시예를 보인 개략 분해 사시도.
도 2는 본 발명 실시예의 구성을 개략적으로 보인 평면도.
도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 제2경사형성기구의 구성을 보인 개략 단면도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 이송바아와 헤드구동기구 및 그 주변 구성을 보인 개략 단면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 슬라이딩바아와 그 주변 구성을 보인 개략 단면도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 헤드플레이트와 이에 장착된 프린터헤드의 구성을 보인 개략 단면도.
도 7은 본 발명에서 이동물체에 프린터헤드가 일방향으로 이동하면서 마킹하는 것을 보이는 설명도.
도 8은 본 발명에서 이동물체에 프린터헤드가 타방향으로 이동하면서 마킹하는 것을 보이는 설명도.
도 9는 도 7의 동작 내용을 설명하는 동작상태도.
도 10은 도 8의 동작 내용을 설명하는 동작상태도.
도 11에서 도 14는 본 발명 실시예에서 프린터헤드가 경사지게 동작되는 것을 순차적으로 보인 동작상태도.

이하 본 발명에 의한 이동물체용 자동마킹장치 및 그 마킹방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 컨베이어(10)는 철판과 같은 이동물체(20)를 일방향으로 이송시키는 것이다. 상기 컨베이어(10)의 구체적인 구성은 공지된 것이므로 자세한 설명은 생략한다. 상기 이동물체(20)는 본 실시예의 도면에서는 사각형의 판형상인 철판이나, 박스와 같은 입체 형상을 가지는 것 등 다양한 것이 될 수 있다.

상기 컨베이어(10)의 폭방향 일측 양단에는 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 수직프레임(30)이 설치된다. 상기 수직프레임(30)은 상기 컨베이어(10)의 양단에서 연직방향으로 돌출되어 있는 것으로, 아래에서 설명될 헤드프레임(34)을 승강시키거나 상기 컨베이어(10)에 의한 이동물체(20)의 이동방향을 따라 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 수직프레임(30)에 구비된 구동원(도시되지 않음)과 수직리니어가이드(32)에 의해 헤드프레임(34)이 승강될 수 있고, 상기 수직프레임(30)을 이동시킬 수 있는 구동원과 구조에 의해 상기 수직프레임(30)이 이동되어 헤드프레임(34)을 이동시킬 수 있다.

상기 수직프레임(30)에는 헤드프레임(34)이 승강가능하게 지지된다. 상기 헤드프레임(34)은 상기 컨베이어(10)의 상방에 위치된다. 상기 헤드프레임(34)은 본 실시예에서 상기 컨베이어(10)의 폭방향으로 연장되는 폭방향프레임부(36)와 상기 폭방향프레임부(36)의 양단에서 이동물체(20)가 이송되는 방향을 따라 나란히 연장되는 이송방향프레임부(38)로 구성된다. 이들 폭방향프레임부(36)와 이송방향프레임부(38)는 일체로 형성되거나 별개로 만들어져 조립되어 결합될 수 있다.

상기 헤드프레임(34)에는 경사구동원(40)이 설치된다. 상기 경사구동원(40)은 아래에서 설명될 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')를 구동시키는 구동력을 제공한다. 상기 경사구동원(40)으로는 정확한 제어를 수행할 수 있는 서보모터가 사용되는 것이 좋다.

상기 헤드프레임(34)에는 또한 상기 경사구동원(40)에서 나온 구동력을 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')로 분배하는 동력분배부(42)가 구비된다. 물론, 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')를 별도의 경사구동원(40)으로 구동시키는 경우에는 상기 동력분배부(42)를 사용하지 않아도 된다.

상기 동력분배부(42)에는 도 2에서 잘 볼 수 있는 바와 같이, 상기 경사구동원(40)의 구동축(40')에 연결된 구동기어(43)에 각각 제1 및 제2 종동기어(45,47)가 물려있다. 이들 구동기어(43)와 제1 및 제2 종동기어(45,47)는 모두 베벨기어이다. 따라서, 상기 구동축(40')의 구동력은 구동축(40')의 연장방향에 직교하는 양쪽방향으로 연장된 아래의 제1 및 제2 연결축(46,48)으로 전달될 수 있다.

상기 제1 및 제2 종동기어(45,47)의 회전중심에는 각각 제1 및 제2 연결축(46,48)이 연결되어, 상기 종동기어(45,47)의 회전에 따라 함께 회전된다. 상기 연결축(46,48)은 각각 상기 폭방향프레임부(36)의 중앙에서 상기 이송방향프레임부(38) 쪽으로 연장된다.

상기 제1 및 제2 연결축(46,48)은 각각 상기 이송방향프레임부(38)에 설치된 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')로 구동력을 전달한다. 상기 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')들은 상기 이송방향프레임부(38)의 상면이나 내부에 설치되고, 아래에서 설명될 제1 및 제2 서포트스테이지(58,58')는 적어도 일부가 외부로 노출되게 구성되는 것이 좋다.

이들 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')는 상기 제1 및 제2 연결축(46,48)에 의해 각각 구동되는 구동롤러(52)가 상기 이송방향프레임부(38)에 각각 구비된다. 상기 구동롤러(52)의 반대쪽에는 아이들롤러(54)가 설치된다. 상기 구동롤러(52)와 아이들롤러(54)는 각각 상기 이송방향프레임부(38)에 회전가능하게 설치되고, 이들에 걸어감아져 구동밸트(56)가 설치된다. 상기 구동벨트(56)는 타이밍벨트가 사용되는 것이 좋다. 상기 구동벨트(56)는 상기 구동롤러(52)의 회전에 의해 동작된다.

상기 구동벨트(56)에는 각각 제1 및 제2 서포트스테이지(58,58')가 설치된다. 상기 서포트스테이지(58,58')들은 각각 상기 구동벨트(56)의 구동에 의해 상기 이송방향프레임부(38)를 따라 이동된다.

상기 제1 및 제2 서포트스테이지(58,58')에 양단이 지지되게 이송바아(60)가 설치되고, 상기 이송바아(60)와 나란히 연장되어 상기 제1 및 제2 서포트스테이지(58,58')에 역시 양단이 지지되게 슬라이딩바아(62)가 설치된다. 도시된 실시예에서는 상기 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)가 모두 횡단면이 사각형상으로 되어 있으나, 그 형상은 설계조건에 따라 달라질 수 있다.

상기 이송바아(60)에는 아래에서 설명될 프린터헤드(72)의 이동을 위한 헤드구동기구(80)가 설치되고, 상기 슬라이딩바아(62)는 프린터헤드(72)가 설치된 헤드플레이트(70)의 이동을 상기 이송바아(60)와 함께 안내하는 것으로, 프린터헤드(72)가 항상 인쇄방향과 수직이 되도록 하는 역할을 한다.

상기 이송바아(60)는 상기 제1서포트스테이지(58)에 제2회전서포트(64')에 의해 지지되어 이를 중심으로 일단부가 회전된다. 즉, 상기 제2회전서포트(64')는 상기 이송바아(60)의 일단부의 회전중심이 된다. 이를 위해 상기 제2회전서포트(64')에는 제1회전부(65)가 구비된다.

상기 슬라이딩바아(62)는 상기 제1서포트스테이지(58)에 제1회전서포트(64)에 의해 지지된다. 상기 제1회전서포트(64)도 제1회전부(65)를 구비하여 상기 제1서포트스테이지(58)에 대해 상기 슬라이딩바아(62)의 일단부가 회전가능하게 된다.

한편, 상기 제2경사형성기구(50')에는 구동밸트(56)에 제2서포트스테이지(58')가 설치되어 있다. 따라서, 상기 구동벨트(56)의 동작에 의해 상기 제2서포트스테이지(58')도 상기 이송방향프레임부(38)의 길이방향으로 이동된다. 여기서, 상기 제1경사형성기구(50)와 제2경사형성기구(50')는 동일한 구동원(40)의 구동력을 동력분배부(42)를 통해 분배받아 동작된다. 특히 베벨기어인 구동기어(43)의 양단에 각각 동시에 치합된 제1 및 제2 종동기어(45,47)를 통해 구동되므로, 이동방향은 반대이고 속도는 동일하게 이동된다.

상기 제2서포트스테이지(58')에는 제1 및 제2 복합서포트(66,66')가 각각 설치되어 상기 슬라이딩바아(62)와 이송바아(60)의 단부를 지지한다. 상기 복합서포트(66,66')는 각각 상기 제2서포트스테이지(58')에 설치되는 제2회전부(67)에 제1 및 제2 복합서포트통체(68,68')가 회전가능하게 구비된다. 상기 제1 및 제2 복합서포트통체(68,68')는 통형상으로 만들어져 상기 슬라이딩바아(62)와 이송바아(60)가 각각 슬라이딩가능하게 설치된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 복합서포트(66,66')는 상기 슬라이딩바아(62)와 이송바아(60)가 관통하여 이동할 수 있게 하면서 자신이 제2회전부(67)에 의해 회전을 하여 상기 슬라이딩바아(62)와 이송바아(60)의 연장방향을 바꿀 수 있도록 한다.

한편, 상기 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)의 길이방향으로 이동가능하게 헤드플레이트(70)가 설치된다. 상기 헤드플레이트(70)는 상기 제1 및 제2 서포트스테이지(58,58')의 사이에 해당되는 위치, 즉 양단의 이송방향프레임부(38)의 사이에 해당되는 위치에 있다. 상기 헤드플레이트(70)에는 프린터헤드(72)가 장착되어 있다. 상기 프린터헤드(72)는 상기 컨베이어(10)에 의해 이동되는 이동물체(20)의 표면을 향하도록 상기 헤드플레이트(70)에 설치된다.

상기 헤드플레이트(70)가 상기 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)에 지지된 상태로 이동될 수 있게 제1 및 제2 헤드서포트(74,74')가 구비된다. 상기 제1헤드서포트(74)는 상기 헤드플레이트(70)에 설치된 상태로 상기 슬라이딩바아(62)에 이동가능하게 지지되고, 상기 제2헤드서포트(74')는 상기 헤드플레이트(70)에 설치된 상태로 상기 이송바아(60)에 이동가능하게 지지된다.

상기 제1헤드서포트(74)는 제1헤드회전축(75)이 상기 헤드플레이트(70)에 설치되고, 상기 슬라이딩바아(62)가 관통하는 제1헤드서포트통체(76)가 상기 제1헤드회전부(75)에 회전가능하게 설치된다. 상기 제1헤드서포트몸체(76)는 통형상으로 만들어져 그 내부를 상기 슬라이딩바아(62)가 관통한다. 상기 이송바아(60)를 지지하는 제2헤드서포트(74')는 제2헤드회전부(75')가 상기 헤드플레이트(70)에 설치되고, 상기 제2헤드회전부(75')에 제2헤드서포트통체(78)가 설치된다. 상기 제2헤드서포트통체(78)는 본 실시예에서 원통형상으로 만들어져 그 내부를 상기 이송바아(60)가 관통한다.

상기 이송바아(60)에는 헤드구동기구(80)가 설치된다. 상기 헤드구동기구(80)는 상기 헤드플레이트(70)를 이동시켜 상기 프린터헤드(72)가 상기 이동물체(20)의 폭방향으로 이동하게 하는 것이다. 상기 헤드구동기구(80)의 구동은 다양한 것이 채용될 수 있으나, 본 실시예에서는 다음과 같은 구성을 가진다.

상기 헤드구동기구(80)에는 헤드구동원(82)이 구비된다. 상기 헤드구동원(82)은 모터가 사용될 수 있는데, 예를 들면 서보모터를 사용한다. 상기 헤드구동원(82)의 구동력은 본 실시예에서, 헤드구동롤러(84)와 헤드아이들롤러(86)에 헤드벨트(88)가 걸어감아져 만들어진다. 상기 헤드벨트(88)도 타이밍벨트를 사용하는 것이 좋다. 상기 헤드벨트(88)의 일측은 연결구(89)에 의해 상기 헤드플레이트(70)와 결합된다.

상기 연결구(89)에 의해 상기 헤드플레이트(70)측과 헤드벨트(88)가 연결되어 헤드구동원(82)의 구동력이 헤드플레이트(70)로 전달되어 헤드플레이트(70), 즉 프린터헤드(72)가 이동되는 것이다. 여기서 상기 헤드아이들롤러(86)는 상기 이송바아(60)의 일측에 설치된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 이동물체용 자동마킹장치 및 마킹방법이 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 상기 프린터헤드(72)가 상기 이송바아(60) 및 슬라이딩바아(62)를 따라 이동되는데, 상기 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')가 상기 이송바아(60) 및 슬라이딩바아(62)를 상기 이동물체(20)의 폭방향에 대해 소정의 경사지도록 동작시킨다.

이와 같이 하면 상기 프린터헤드(72)가 상기 이동물체(20)의 폭방향으로 경사지게 이동하면서, 이동되고 있는 이동물체(20)의 표면에 마킹을 할 수 있다. 또한, 프린터헤드(72)가 일방향으로 이동하고 나서, 반대방향으로 되돌아 올 때도 이동물체(20)의 표면에 마킹을 할 수 있도록 상기 제1 및 제2 경사형성기구(50,50')가 상기 이송바아(60) 및 슬라이딩바아(62)를 상기 이동물체(20)의 폭방향에 대해 반대방향으로 소정의 경사지도록 동작시키고, 이들 반대방향으로 경사진 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)에 안내되어 프린터헤드(72)가 타방향으로 이동하면서 이동물체(20)의 표면에 마킹을 하게 된다.

일반적으로, 산업용 프린트헤드(72)의 구성은 n행*1열로 된다. 즉, n은 프린터헤드(72)에 의해 한번에 형성될 수 있는 도트의 개수를 말하고, 도트와 다음 도트 사이의 거리가 피치이다. 따라서, 16*1에 4mm피치라면, 프린트헤드(72)의 폭(HW)(도 7참고)은 64mm가 된다. 예로써 인쇄하고자 하는 이미지가 n*n이라면 이동물체(20) 및/또는 프린터헤드(72)가 움직일 때 n번을 연속적으로 분사하면 원하는 이미지가 마킹된다.

앞에서도 설명되었듯이, 컨베이어(10)에 의해 이동되는 이동물체(20)에 상기 이동물체(20)의 폭방향으로 직선 이동하는 프린터헤드(72)를 사용하여 마킹을 하게 되면, 이동물체(20)의 속도(컨베이어의 속도)와 프린트헤드(72)의 속도에 따라서 인쇄상태는 기울어진 형태로 될 것이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 이동물체(20)를 경사지게 이동되게 하거나, 프린터헤드(72)의 진행방향을 이동물체(20)와 기울어지게 하면 된다. 본 실시예에서는 상기 프린터헤드(72)의 이동방향을 이동물체(20)의 폭방향에 대해 경사지게 하고 있다. 이와 같이 하여 이동물체(20)에 마킹을 수행한 것이 도 7에 표시되어 있는데, 이동물체(20)의 이동과 동시에 프린터헤드(72)가 경사지게 이동하여 점선으로 표시한 것과 같은 위치에 있으면서 표시하게 되면, 결과적으로 도 7에 음영으로 표시된 바와 같은 영역(A)에 표시가 된다.

한편, 도 8에는 상기 프린터헤드(72)의 경사이동방향을 반대로 하여 마킹을 수행하는 과정이 도시되어 있는데, 상기 프린터헤드(72)가 도 7의 상태와 같이 우측으로 이동된 상태에서 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)의 경사방향을 완전히 반대로 하고 상기 프린터헤드(72)를 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)를 따라 이동시키면서 마킹을 하는 것이 도시되어 있다. 이때, 마킹되는 영역(B)이 이전에 마킹된 영역(A)과 함께 음영으로 표시되어 있다.

위에서 설명된 바와 같은 과정을 보다 상세하게 보이기 위해서 도 9에는 도 7의 과정을 풀어서 보이고 있고, 도 10에는 도 8의 과정을 풀어서 보이고 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 프린터헤드(72)가 일방향으로 이동할 때 뿐만 아니라 타방향으로 이동할 때에도 이동물체(20)에 마킹을 하도록 하기 위해, 프린터헤드(72)가 타방향으로 이동할 때에는 상기 이동물체(20)의 이동방향과 이동속도에 맞춰 상기 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)를 프린터헤드(72)의 일방향 일방향 이동시와는 이동물체(20)의 폭방향에 대해 반대방향으로 경사지게 한다. 따라서, 본 발명에서는 프린터헤드(72)가 이동물체(20)의 폭(W)에 대해 일방향으로 이동할 때와 타방향으로 이동할 때 모두 마킹작업을 하여 동일한 조건이라면 2배의 마킹속도를 제공하게 된다.

이제, 본 발명에서 프린터헤드(72)가 이동물체(20)의 폭방향 양측방향으로 이동되는 과정에서, 모두 마킹을 하기 위한 동작을 보다 상세하게 설명한다.

도 2에는 마킹이 수행되지 않는 상태가 표시되어 있다. 이때에는 상기 프린터헤드(72)의 이동을 안내하는 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)가 컨베이어(10)의 폭방향과 나란하게 연장되어 있다.

이 상태에서 이동물체(20)가 컨베이어(10)에 의해 이동되어 오는 것이 감지되면, 상기 경사구동원(40)이 동작되어 마킹을 위한 준비를 수행한다. 즉, 상기 경사구동원(40)의 구동력이 상기 구동축(40')을 통해 구동기어(43)로 전달되고, 상기 구동기어(43)에 맞물린 제1종동기어(45)와 제2종동기어(47)가 상기 구동기어(43)에 의해 동작되어 상기 제1 및 제2 연결축(46,48)을 구동시킨다.

상기 제1 및 제2 연결축(46,48)은 서로 반대방향으로 동작되어 각각의 제1 및 제2경사형성부(50,50')의 구동벨트(56)가 반대방향으로 이동되게 한다. 이와 같은 동작에 의해 상기 제1서포트스테이지(58)와 제2서포트스테이지(58')는 서로 반대방향으로 이동된다. 본 실시예에서는 상기 제1서포트스테이지(58)는 상기 이동물체(20)의 이송방향으로 이동하고, 상기 제2서포트스테이지(58')는 그 반대방향으로 이동한다. 이와 같은 이동은 도 11의 상태를 만들어낸다.

도 11의 상태에서는 상기 프린터헤드(72)가 출발라인(T)에 위치해 있다. 참고로, 본 실시예에서는 상기 프린터헤드(72)의 위치제어를 정확하게 하여야 하는데, 특히 상기 프린터헤드(72)의 폭(HW)은 이동물체(20)의 폭방향과 항상 수직이 되도록 되어야 한다. 이를 위해 본 발명에서는 슬라이딩바아(62)를 이송바아(60)와 나란히 두어 각도가 변하더라도 프린터헤드(72)의 위치가 위에서 설명된 바와 같이 되도록 한다.

상기 프린터헤드(72)의 위치제어와 관련해서 설명을 한다. 상기 이송바아(60)에 위치된 제2헤드서포트(74')는 제1서포트스테이지(58)의 제2회전서포트(64')와 거리 R만큼 떨어져 있다. 도 11과 같이, 이송바아(60)가 좌측으로 길어지면, 기울어진 각도(θ)에 따라 제2헤드서포트(74')의 x,y좌표는 변한다. 또한, 도 14와 같이 이송바아(60)가 우측으로 기울어지면, 역시 제2헤드서포트(74')의 좌표가 변하지만, x좌표는 그대로이다. 이때, 상기 x좌표값이 프린터헤드(72)의 인쇄시작점이 되고, 그 값은 제2회전서포트(64')에서 Rcosθ만큼 떨어진 위치이다. 그리고, 상기 프린터헤드(72)의 정지라인(P)의 위치는 제2복합서포트(66')를 중심으로 Rcosθ만큼 떨어진다.

여기서 기울어진 각도(θ)는 프린터헤드(72)의 이동속도(Vh)와 이동물체(20)의 이동속도, 즉 컨베이어속도(Vc)에 의해 정해지는데, 수식으로 표현하면,

이므로

이다. 여기서 구한 각도(θ)에 의해 프린터헤드(72)의 이송방향 경사를 결정해서 마킹작업이 수행될 수 있도록 하면 된다.

그리고, 이동물체(20)의 폭을 W라 하면, 이 폭에 인쇄하기 위한 시간 t=W/Vh이고, 이동물체(20)가 이동한 시간은 t=L/Vc이다. 따라서, L/Vc=W/Vh이므로 L=(Vc/Vh)=Wtanθ이다. 따라서, 이동물체(20)에 인쇄하기 위한 프린터헤드(72)의 폭(HW)은 L 이상이 되어야 한다. 이는 첫번째 영역(A)에 마킹을 한 후에, 두번째 영역(B)에 마킹을 하려면 프린터헤드(72)가 두번째 영역(B)으로 이동할 시간이 필요한데, 본 장치에서는 그 시간이 바로 이동물체(20)가 이동하는 시간이기 때문이다.

다시 도 11로 돌아가서, 일단 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)가 경사지게 위치되고 나면, 상기 헤드구동기구(80)가 동작한다. 상기 헤드구동기구(80)의 헤드구동원(82)에 의해 상기 헤드플레이트(70)가 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)를 따라 이동하게 된다. 이와 같은 이동은 도 9에 도시된 바와 같이, 정지라인(P)에 프린터헤드(72)가 도착할 때까지 진행된다. 이와 같은 이동중에 상기 프린터헤드(72)는 상기 이동물체(20)의 표면에 마킹을 수행한다.

이와 같이 하여 첫번째 영역(A)에 대한 마킹이 이루어지고 나면, 상기 경사구동원(40)이 다시 구동되는데, 그 구동방향은 반대로 된다. 이와 같은 경사구동원(40)의 구동에 의해 상기 제1서포트스테이지(58)는 상기 폭방향프레임부(36)에 인접하게 되고, 상기 제2서포트스테이지(58')는 이송방향프레임부(38)의 선단쪽으로 이동된다. 따라서, 상기 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)는 도 13에 도시된 바와 같이 된다. 상기 프린터헤드(72)는 상기 두번째 영역(B)의 일측 단에 해당되는 위치에 있게 된다.

그리고, 이 상태에서 상기 헤드구동기구(80)가 다시 구동되어 상기 프린터헤드(72)가 상기 이송바아(60)와 슬라이딩바아(62)를 따라 이동하게 한다. 이때, 프린터헤드(72)는 이동물체(20)에 마킹을 수행하게 된다. 상기 프린터헤드(72)가 다시 스타트라인(T)에 도착할 때까지 이동하면서 마킹을 수행하는 것이다. 이 상태가 도 14에 도시되어 있다.

한편, 상기 수직프레임(30)은 상기 헤드프레임(34)이 승강할 수 있도록 하여, 상기 프린터헤드(72)가 상기 이동물체(20)의 표면에 대해 원하는 높이에 있도록 만들어준다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 도시된 실시예에서는 상기 제1회전서포트(64), 제2회전서포트(64'), 제1복합서포트(66), 제2복합서포트(66'), 제1헤드서포트(74), 제2헤드서포트(74')들의 구성은 다양하게 만들어질 수 있다. 예를 들면 그 회전부들의 구성이 베어링형태로 되어 있으나, 일반적인 회전축 형태로 구성될 수도 있다.

그리고, 도시된 실시예에서는 상기 슬라이딩바아(62)가 상기 이송바아(60)와 나란히 설치되어 상기 헤드플레이트(70)의 프린터헤드(72)가 항상 인쇄방향과 수직이 되도록 하는데, 상기 슬라이딩바아(62)를 사용하지 않고, 상기 제1헤드서포트(74)의 회전을 제어함에 의해 동일한 기능을 수행할 수 있다.

상기 헤드구동기구(80)는 도시된 실시예에서는 상기 이송바아(60)상에 설치되어 있으나, 상기 슬라이딩바아(62)에 설치하거나, 상기 헤드프레임(34)에 설치할 수도 있다.

10: 컨베이어 20: 이동물체
30: 수직프레임 32: 수직리니어가이드
34: 헤드프레임 36: 폭방향 프레임부
38: 이송방향프레임부 40: 경사구동원
40': 구동축 42: 동력분배부
43: 구동기어 45: 제1종동기어
46: 제1연결축 47: 제2종동기어
48: 제2연결축 50,50': 제1 및 제2 경사형성기구
52: 구동롤러 54: 아이들롤러
56: 구동밸트 58: 제1서포트스테이지
58': 제2서포트스테이지 60: 이송바아
62: 슬라이딩바아 64: 제1회전서포트
64': 제2회전서포트 65: 제1회전축
66: 제1복합서포트 66': 제2복합서포트
67: 제2회전축 68: 제1복합서포트 통체
68': 제2복합서포트 통체 70: 헤드플레이트
72: 프린터헤드 74: 제1헤드서포트
74': 제2헤드서포트 75: 제1헤드회전축
76: 제1헤드서포트통체 78: 제2헤드서포트통체
80: 헤드구동기구 82: 헤드구동원
84: 구동와이어 86: 아이들롤러
88: 연결구

Claims

컨베이어에 의해 이동물체가 이동하고 상기 이동물체의 표면에 프린터헤드를 사용하여 마킹을 수행하는 이동물체용 자동마킹장치에 있어서,
상기 컨베이어의 상부에 위치되는 헤드프레임과,
상기 헤드프레임에 설치되어 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 구동력을 제공하는 경사구동원과,
상기 헤드프레임 상에 설치되고 상기 경사구동원의 구동력을 상기 헤드프레임에 설치된 동력분배부에 의해서 나누어서 전달받아 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 제1 및 제2 경사형성기구와,
상기 헤드프레임 상에 상기 컨베이어의 폭방향으로 가로질러 설치되고 상기 제1 및 제2 경사형성기구에 의해 상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 프린터헤드의 일방향 이동과 타방향 이동시의 경사가 반대가 되고 상기 프린터헤드가 이동가능하게 설치되는 이송바아와,
상기 프린터헤드의 이송을 수행하는 헤드구동기구를 포함하는 이동물체용 자동마킹장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 동력분배부에는 상기 경사구동원의 구동력에 의해 구동되는 구동기어와 이에 치합되어 상기 제1 및 제2 경사형성기구로 각각 동력을 전달하는 제1 및 제2 종동기어가 구비되는데, 이들 구동기어와 제1 및 제2 종동기어는 베벨기어임을 특징으로 하는 이동물체용 자동마킹장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 이송바아와 나란히 슬라이딩바아가 상기 헤드프레임 상에 설치되어 상기 프린터헤드를 지지하여 이동을 안내하는 이동물체용 자동마킹장치.
제 4 항에 있어서, 상기 이송바아와 슬라이딩바아는 상기 헤드프레임 상에 나란히 설치되는데, 이들의 일단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제1경사형성기구에 의해 이동되는 제1서포트스테이지에 회전가능하게 설치되고, 이들의 타단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제2경사형성기구에 의해 이동되는 제2서포트스테이지 상에 회전가능함과 동시에 이송바아와 슬라이딩바아가 길이방향으로 슬라이딩되게 지지되는 이동물체용 자동마킹장치.
제 5 항에 있어서, 상기 이송바아와 슬라이딩바아에 동시에 슬라이딩되도록 지지되어 상기 프린터헤드가 설치되는 헤드플레이트가 설치되는데, 상기 헤드플레이트에는 상기 이송바아가 슬라이딩되게 관통하는 제1헤드서포트가 회전가능하게 설치되고 상기 슬라이딩바아가 슬라이딩되게 관통하는 제2헤드서포트가 회전가능하게 설치되는 이동물체용 자동마킹장치.
제 6 항에 있어서, 상기 헤드프레임은 상기 컨베이어의 폭방향 양단에 연직방향으로 돌출되는 수직프레임에 승강가능하게 설치되는 이동물체용 자동마킹장치.
컨베이어에 의해 이동물체가 이동하고 상기 이동물체의 표면에 프린터헤드를 사용하여 마킹을 수행하는 이동물체용 자동마킹장치에 있어서,
상기 컨베이어의 상부에 위치되는 헤드프레임과,
상기 헤드프레임에 설치되어 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 구동력을 제공하는 경사구동원과,
상기 헤드프레임 상에 설치되고 상기 경사구동원의 구동력을 받아 상기 프린터헤드의 이동경사를 설정하는 제1 및 제2 경사형성기구와,
상기 헤드프레임 상에 상기 컨베이어의 폭방향으로 가로질러 설치되고 상기 제1 및 제2 경사형성기구에 의해 상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 프린터헤드의 일방향 이동과 타방향 이동시의 경사가 반대가 되는 이송바아와,
상기 이송바아와 나란하게 상기 헤드프레임 상에 설치되어 상기 이송바아와 함께 상기 제1 및 제2 경사형성기구에 의해 상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 프린터헤드의 일방향 이동과 타방향 이동시의 경사가 반대가 되는 슬라이딩바아와,
상기 이송바아와 슬라이딩바아가 동시에 관통하게 설치되고 상기 프린터헤드가 설치되는 헤드플레이트와,
상기 이송바아와 슬라이딩바아 중 어느 일측에 설치되어 상기 프린터헤드의 이송을 수행하는 헤드구동기구를 포함하고,
상기 헤드플레이트에는 상기 이송바아가 관통하는 제1헤드서포트가 제1헤드회전부를 중심으로 회전되게 설치되고, 상기 슬라이딩바아가 관통하는 제2헤드서포트가 제2헤드회전부를 중심으로 회전되게 설치되는 이동물체용 자동마킹장치.
삭제
제 8 항에 있어서, 상기 헤드프레임은 상기 컨베이어의 폭방향 양단에 연직방향으로 돌출되는 수직프레임에 승강가능하게 설치되는 이동물체용 자동마킹장치.
제 10 항에 있어서, 상기 경사구동원의 구동력은 상기 헤드프레임에 설치된 동력분배부에 의해 상기 제1 및 제2 경사형성기구로 나누어서 전달되는 이동물체용 자동마킹장치.
제 11 항에 있어서, 상기 동력분배부에는 상기 경사구동원의 구동력에 의해 구동되는 구동기어와 이에 치합되어 상기 제1 및 제2 경사형성기구로 각각 동력을 전달하는 제1 및 제2 종동기어가 구비되는데, 이들 구동기어와 제1 및 제2 종동기어는 베벨기어임을 특징으로 하는 이동물체용 자동마킹장치.
제 8 항에 있어서, 상기 이송바아와 슬라이딩바아의 일단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제1경사형성기구에 의해 이동되는 제1서포트스테이지에 회전가능하게 설치되고, 이들의 타단부는 상기 헤드프레임 상에서 상기 제2경사형성기구에 의해 이동되는 제2서포트스테이지 상에 회전가능함과 동시에 이송바아와 슬라이딩바아가 길이방향으로 슬라이딩되게 지지되는 이동물체용 자동마킹장치.
제 8 항, 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드프레임은 상기 컨베이어의 폭방향으로 연장되는 폭방향프레임부와 상기 폭방향프레임부의 양단에 상기 이동물체의 이동방향으로 나란히 연장되는 이송방향프레임부로 구성되고, 상기 이송방향 프레임부에는 상기 제1 및 제2 경사형성기구가 각각 구비되는 이동물체용 자동마킹장치.
이동되는 물체의 표면에 프린터헤드를 사용하여 필요한 정보를 표시하는 이동물체용 자동마킹방법에 있어서,
상기 이동물체의 폭방향에 대해 소정의 경사지게 상기 프린터헤드가 이동하면서 마킹을 수행하는 일방향 마킹단계와,
상기 일방향 마킹단계가 완료된 후에 상기 프린터헤드의 경사방향을 상기 이동물체의 폭방향에 대해 일방향 마킹단계에서와 반대방향으로 되도록 하는 경사방향 전환단계와,
상기 이동물체의 폭방향에 대해 상기 일방향 마킹단계와 반대방향으로 경사지게 상기 프린터헤드를 이동하면서 마킹을 수행하는 타방향 마킹단계를 포함하고,
상기 경사방향 전환단계는 경사구동원에서 나온 구동력을 전달받은 제1 및 제2 경사형성기구가 상기 프린터헤드의 이동을 안내하는 이송바아와 슬라이딩바아의 양단을 동작시켜 경사를 설정하는 이동물체용 자동마킹방법.
삭제
제 15 항에 있어서, 상기 경사구동원에서 나온 구동력은 동력분배부를 통해 상기 제1 및 제2 경사형성기구로 나누어져 동시에 전달되는 이동물체용 자동마킹방법.