KR101585493B1 - 분체도장방법과 분체도장장치 및 이를 이용해 제조된 가드레일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분체도장방법과 분체도장장치 및 이를 이용해 제조된 가드레일에 관한 것이다. 본 발명은 피작업물(P1)이 일정궤도를 따라 이동되도록 연속적으로 작동되는 이송유닛(10)과, 상기 이송유닛(10)의 일정구간을 따라 왕복하면서 다수개의 피작업물(P1)을 순차적으로 이송유닛(10)에 로딩하거나 이송유닛(10)으로부터 언로딩하는 대차유닛(150)과, 상기 이송유닛(10)의 경로 상에 위치하여 상기 다수개의 피작업물(P1)을 동시에 도장하는 도장유닛(200)과, 상기 이송유닛(10)의 경로 상에 위치하고 상기 도장유닛(200)을 통과한 피작업물(P1)을 가열하여 도막을 형성시켜 건조시키는 건조유닛(400)을 포함한다. 본 발명에서는 피작업물(P1)을 이동시키는 이송유닛(10)과 동기화된 속도로 이동하는 로딩대차(160)/언로딩대차(160')가 이송유닛(10)의 일정경로 상을 왕복이동하면서 피작업물(P1)의 로딩/언로딩을 가능하게 하므로, 피작업물(P1)이 이송유닛(10)의 순환경로를 따라 연속적으로 이동하면서 도장작업이 이루어질 수 있다.

Description

분체도장방법과 분체도장장치 및 이를 이용해 제조된 가드레일{Powder coating method, powder coating device and guardrail manufactured by using same}

본 발명은 분체도장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속적으로 이동하는 이동라인과 동일한 속도로 이동하면서 다수개의 피작업물을 로딩하거나 언로딩하여 동시에 도장작업이 이루어지도록 하는 분체도장방법 및 장치와 이를 이용해 제조된 가드레일에 관한 것이다.

일반적으로 가드레일과 같은 금속 산업제품의 생산 라인에서 도장 공정은 제품의 형태가 완성된 후, 부식을 방지하고 미관을 수려하게 하기 위해 이루어진다. 최근에 들어서는 액상 도료를 적용하는 상기 도장 시스템과 달리, 액상 도료에 대한 환경 문제가 범세계적인 규제로 법규화됨에 따라 휘발성 유기화합물(VOC)을 포함하지 않는 분체 도료를 적용하여 도장을 실시할 수 있는 도장 시스템의 지속적인 개발 및 적용이 요구되고 있다.

이러한 분체 도료를 이용한 분체도장 작업은 피도장물의 외면에 도료를 도포한 후에 건조시키는 과정을 거친다. 일반적으로, 정전 분체도장은 액체도장과 달리 무용제타입의 도료인 분체 도료를 이용하여 피도체에 도착시키고, 이를 가열 용융시켜 도장막을 얻게 하는 것을 일컫는다.

보다 상세하게는, 음전기로 대전된 분체 도료를 접지된 피도장물에 분사하여 전기적으로 부착시킨 다음, 이를 가열 용융시켜 도장막을 얻음으로써, 한번 부착된 분체 도료는 그 부착강도가 우수하여 피도체에서 잘 떨어지지 않아, 자동차부품 또는 가드레일과 같은 산업용 금속제품에 범용적으로 사용된다.

종래의 일반적인 분체도장라인은 피작업물인 피도장물을 이송체인과 같은 이동라인 상에 매달고 이를 이동시키면서 도장 및 건조시키는 과정을 거친다. 이때, 피작업물을 이송체인에 메달고, 도장이 완료된 피작업물을 다시 이송체인으로부터 분리하는 작업은 이송체인을 멈춘 상태에서 이루어져야 하므로, 작업이 연속적으로 이루어지지 못하고 작업속도가 떨어질 수밖에 없는 단점이 있다.

또한, 종래에도 이송체인의 이동방향을 따라 다수개의 피작업물을 늘어놓은 상태에서 연속적으로 도료를 도포하기도 하였으나, 길게 늘어선 피작업물의 외면에 각각 도료를 도포하는 작업은 많은 시간을 요할 뿐 아니라, 도료의 낭비가 심하여 경제성이 떨어지고 환경오염을 가중하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0060868호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 연속적으로 작동되는 이송유닛을 멈추지 않고 피작업물을 로딩 및 언로딩하도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다수 개의 피작업물이 동시에 도장 및 건조작업이 실시되도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 연속적으로 작동되는 이동라인 상의 일정구간을 왕복하고 상기 이동라인의 이동속도와 동기화되어 이동되는 로딩대차를 이용하여 다수의 피작업물이 하나의 행거에 나란히 걸어지는 로딩단계와, 상기 이동라인을 따라 이동되는 피작업물이 도장유닛을 통과하면서 도장이 이루어지는 도장단계와, 상기 도장된 피작업물이 건조유닛을 통과하면서 가열되어 도막이 형성된 후 건조되는 건조단계와, 일정구간을 왕복하고 이동라인의 이동속도와 동기화되어 이동되는 언로딩대차를 이용하여 다수의 피작업물이 각각 분리되어 적층되는 언로딩단계로 구성된다.

상기 로딩단계는 상기 로딩대차가 이동라인과 동일한 속도로 이동되는 이동시작단계와, 상기 로딩대차에 적재된 피작업물 중 하나가 상기 로딩대차의 로딩수단에 의해 로딩대차의 상방으로 이동하여 행거에 걸어지는 제1로딩단계와, 상기 로딩대차의 로딩수단에 의해 적재된 다음 피작업물이 로딩대차의 상방으로 이동하여 앞서 행거에 걸어진 피작업물에 연결되는 제2로딩단계와, 상기 로딩대차가 원위치로 복귀하는 복귀단계를 포함한다.

상기 언로딩단계는 상기 언로딩대차가 이동라인과 동일한 속도로 이동되는 이동시작단계와, 상기 건조단계를 거쳐 건조가 완료된 다수개의 서로 연결된 피작업물 중 가장 하방에 위치한 피작업물이 언로딩수단에 의해 언로딩대차 하부로 이동하여 적재되는 제1언로딩단계와, 제1언로딩단계에서 적재된 피작업물 보다 상방에 위치한 다음 피작업물이 상기 언로딩대차의 언로딩수단에 의해 하부로 이동하여 적재되는 제2언로딩단계와, 상기 언로딩대차가 원위치로 복귀하는 복귀단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 피작업물이 일정궤도를 따라 이동되도록 연속적으로 작동되는 이송유닛과, 상기 이송유닛의 일정구간을 따라 왕복하면서 다수개의 피작업물을 순차적으로 이송유닛에 로딩하거나 이송유닛으로부터 언로딩하되 피작업물을 로딩 및 언로딩하는 과정에서 상기 이송유닛의 이동속도와 동기화되어 이송유닛과 같은 방향으로 이동한 후에 원위치로 복귀하는 대차유닛과, 상기 이송유닛의 경로 상에 위치하여 상기 다수개의 피작업물을 동시에 도장하는 도장유닛과, 상기 이송유닛의 경로 상에 위치하고 상기 도장유닛을 통과한 피작업물을 가열하여 도막을 형성시켜 건조시키는 건조유닛을 포함한다.

상기 대차유닛에는 로딩수단이 구비되고, 상기 로딩수단에 구비된 승강바는 상하방향으로 이동하면서 피작업물을 이송유닛에 걸어고정하거나 이미 고정된 피작업물의 하부에 다른 피작업물을 연결시킨다.

상기 이송유닛에 로딩되는 다수개의 피작업물은 중력방향이 상하방향으로 서로 연속적으로 연결되고, 서로 연결되는 다수개의 상기 피작업물 사이에는 연결수단이 분리가능하게 구비되며, 상기 연결수단의 양단이 서로 이웃한 피작업물에 각각 걸어진다.

상기 이송유닛은 이송구동원과, 지면으로부터 이격되고 상기 이송구동원에 의해 전해지는 구동력에 의해 일정 궤도를 따라 연속적으로 이동하는 이송체인과, 상기 이송체인에 연결되고 상기 피작업물이 걸어지는 행거를 포함하여 구성된다.

상기 건조유닛에는 분진을 흡입하여 배출하는 집진장치와, 상기 피작업물을 가열하여 피작업물의 외면에 도포된 도장제를 용해하여 도막을 형성시키는 가열장치와, 상기 건조유닛의 입구 및 출구에 각각 설치되는 에어커튼장치가 포함된다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 분체도장방법과 분체도장장치 및 이를 이용해 제조된 가드레일에는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에서는 피작업물을 이동시키는 이송유닛과 동기화된 속도로 이동하는 로딩대차/언로딩대차가 이송유닛의 일정경로 상을 왕복이동하면서 피작업물의 로딩/언로딩을 가능하게 하므로, 피작업물이 이송유닛의 순환경로를 따라 연속적으로 이동하면서 도장작업이 이루어질 수 있다. 이에 따라 피작업물의 로딩/언로딩시에도 도장라인을 멈출 필요없이 작업이 연속적으로 이루어질 수 있어 작업속도 및 작업효율이 향상된다.

그리고 본 발명에서 로딩대차/언로딩대차의 로딩수단/언로딩수단을 이용하여 다수개의 피작업물이 이송유닛의 이동방향과 직교한 방향(중력방향)을 따라 나란히 연결되어 이송유닛을 따라 이동될 수 있고, 이 과정에서 다수개의 피작업물이 동시에 도장된다. 따라서, 도장 속도가 향상될 뿐 아니라 도장에 필요한 도료의 낭비가 줄어들어 경제성이 향상되고 환경오염을 줄이는 효과가 있다.

또한, 발명에서는 팔렛트유닛이 대차유닛에 구비되어, 도장되기 전의 피작업물을 연속적으로 공급해줌과 동시에, 도장이 완료된 피작업물을 수거하여 보관할 수 있으므로, 피작업물의 도장 작업성이 더욱 향상된다.

도 1은 본 발명에 의한 분체도장장치의 일실시례의 개략적인 구성을 보인 구조도.
도 2는 본 발명 일실시례를 구성하는 이송유닛의 일부 구성을 보인 정면도.
도 3은 본 발명 일실시례를 구성하는 대차유닛 및 도장유닛의 구성을 보인 정면도.
도 4는 본 발명 일실시례를 구성하는 로딩대차의 구성을 보인 정면도.
도 5는 로딩대차를 이용하여 피작업물을 로딩한 모습을 보인 예시도.
도 6은 본 발명 실시례를 구성하는 건조유닛의 구성을 보인 정면도.
도 7은 본 발명에 의한 분체도장방법의 일실시례를 보인 순서도.
도 8은 본 발명에 의한 분체도장방법 중 피작업물의 로딩작업을 순차적으로 보인 순서도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 도장의 대상이 되는 피도장물(이하 '피작업물'이라 함)로 일방향으로 길게 형성되는 금속재질의 가드레일을 예로 들어 설명하기로 한다. 그리고 도면에 도시된 피작업물 중에서 로딩되기 전에 적재된 상태의 피작업물은 P0, 로딩된 상태의 피작업물은 P1, 도장을 마친 피작업물은 P2, 건조된 피작업물은 P3, 언로딩되기 직전의 피작업물은 P4, 언로딩되어 적재된 피작업물은 P5로 구분되어 있다.

도 1에서 보듯이, 피작업물(P1)은 순환경로를 형성한 이송유닛(10)을 따라 이동하게 되는데, 개략적으로 살펴보면 피작업물(P1)을 대상으로 로딩-도장-건조-언로딩 순으로 작업이 이루어진다. 여기서 로딩은 적재된 피작업물(P0)을 이송유닛(10)에 고정하여 피작업물(P1)이 이송유닛(10)에 의해 이동될 수 있도록 하는 것을 의미하고, 언로딩은 피작업물(P4)을 이송유닛(10)으로부터 분리하여 적재하는 것을 의미한다.

순차적으로 살펴보면, 먼저 이송유닛(10)은 일종의 공정이 단절되지 않는 순환경로를 형성하여 피작업물(P1)이 연속적으로 이동할 수 있도록 한다. 상기 이송유닛(10)에는 가이드레일을 따라 이동하는 이송체인(13)이 구비되고, 상기 이송체인(13)은 이송구동원(미도시)의 구동력에 의해 이송유닛(10)의 경로를 따라 회전하게 된다.

상기 이송체인(13)은 지면으로부터 소정 높이만큼 이격되고, 따라서 피작업물(P1) 역시 지면으로부터 이격된 상태로 이송된다. 상기 이송체인(13)은 이송유닛(10)의 순환경로를 따라 연속적으로 회전될 수 있다.

도 2에서 보듯이, 상기 이송유닛(10)에는 이송체인(13)과 상기 이송체인(13)에 연결되어 피작업물(P1)이 걸려 고정되는 행거(17)가 포함된다. 상기 행거(17)는 연결와이어(15)를 통해 상기 이송체인(13)에 연결된다. 상기 행거(17)는 일방향으로 길게 연장되는 바(bar)타입일 수 있으며, 상기 행거(17)의 길이는 피작업물(P1)의 길이에 대응되는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 행거(17)에는 피작업물(P1)이 걸어진다. 상기 피작업물(P1)은 도 2와 같이 다수개가 상기 행거(17)의 하방으로 연속적으로 연결된 상태로 함께 이송된다. 그리고 상기 다수개의 피작업물(P1) 사이사이는 연결수단(L)인 걸림고리에 의해 연결된다. 상기 연결수단(L)은 다수개의 상기 피작업물(P1) 사이에 분리가능하게 구비되며, 상기 연결수단(L)의 양단이 서로 이웃한 피작업물(P1)에 각각 걸어진다. 본 실시례에서 상기 연결수단(L)인 걸림고리는 대략 'S'형태로 절곡되어 양단에 각각 서로 다른 피작업물(P1)이 걸어질 수 있는 구조를 갖는다. 이때 최상단의 연결수단(L)은 행거(17)와 가장 상부의 피작업물(P1) 사이를 연결하는데 사용된다.

상기 연결수단(L)은 도장 및 건조작업이 완료되고 언로딩단계에서 피작업물(P1)로부터 분리되어 재사용될 수 있다. 물론, 피작업물(P1)의 형상에 따라 피작업물(P1) 사이가 직접 연결될 수 있다면 상기 연결수단(L)은 생략될 수도 있으며, 연결수단(L)의 형상 및 재질은 다양한 변형이 가능하다.

도 2에서 상기 피작업물(P1)은 총 4개(P1a,P1b,P1c,P1d)가 서로 연결된 상태가 도시되어 있다. 물론, 서로 연결되는 피작업물(P1)의 개수는 반드시 4개에 한정되지 않으며, 2개 또는 3개이거나 5개 이상일 수도 있다. 이와 같이 다수개의 피작업물(P1)은 하나의 행거(17)에 연결되어 함께 이송되면서 도장 및 건조작업을 거치게 된다. 이들 총 4개(P1a,P1b,P1c,P1d)의 피작업물 사이사이는 3개의 연결수단(L1,L2,L3)에 의해 서로 연결된다.

설명의 편의를 위해 대차유닛(150)에 앞서 도장유닛(200) 및 건조유닛(400)에 대해 설명하기로 한다. 도장유닛(200)은 후술할 대차유닛(150)의 로딩대차(160)를 통해 다수개의 피작업물(P1)이 행거(17)에 걸어져 이송되는 과정에서 가장 먼저 거치게 되는 것이다. 상기 도장유닛(200)은 내부공간을 차폐하는 벽체가 외관을 형성할 수 있다. 벽체의 내측공간에는 피작업물(P1)의 표면에 정전인력을 발생시키고 이를 이용해 도료를 도포하는 도포장치가 설치된다. 즉, 상기 도장유닛(200)은 일종의 도장실로 볼 수 있다.

상기 이송유닛(10)의 경로 상에는 건조유닛(400)이 구비된다. 건조유닛(400)은 도료가 도포된 피작업물(P2)의 외면을 가열하여 건조시키는 것으로, 다시 크게 집진장치(430)와 가열장치(450)를 포함하여 구성될 수 있다. 아래에서 보듯이, 본 실시례에서 상기 집진장치(430)는 상기 건조유닛(400)의 일부를 구성하는 것으로 설명되나, 상기 집진장치(430)는 건조유닛(400)과 별도로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 집진장치(430)는 상기 도장유닛(200)과 건조유닛(400) 사이에 구비되거나, 또는 상기 도장유닛(200)의 일부 구성일 수도 있다.

상기 집진장치(430)는 도장작업에 발생한 분진을 흡입하여 배출하는 것으로, 복수의 필터와 상기 필터를 통해 흡입된 도료를 모으는 덕트를 포함한다. 상기 필터는 도료의 입자 크기에 대응되는 무수한 통기공들이 직물, 부직포, 합성수지 등의 원재료에 형성된 상태에서 도료를 흡입하면서 불순물들을 걸러내는 역할을 하며, 덕트는 도료의 흡입을 위해 외부의 흡입팬과 연결될 수 있다.

상기 집진장치(430)의 일측에 구비되는 가열장치(450)는 복수의 가열기가 내부에 설치되어 이를 이용해 상기 피작업물(P2)에 도포된 도료를 가열 용해시켜 도막을 형성하는 역할을 한다. 상기 가열기는 카본코일에 전기를 통하여 빛과 열 및 원적외선을 발산하는 전열기의 일종이다.

한편, 상기 건조유닛(400)의 입구 및 출구에는 각각 에어커튼장치(480,480')가 설치된다. 상기 에어커튼장치(480,480')는 건조유닛(400)의 입구 및 출구에 압축공기를 분출하여 건조유닛(400) 외부로 도료가 배출되는 것을 방지하고, 건조유닛(400) 내부의 온도를 유지시키는 역할을 한다. 즉, 상기 에어커튼장치(480,480')는 공기 유막을 형성시켜 건조유닛(400) 내부의 온습도를 유지할 수 있도록 한다.

상기 건조유닛(400)의 일측에는 감속장치(500)가 구비되어, 상기 이송유닛(10)의 이송체인(13)이 회전되는 속도를 감속할 수 있다. 그리고 상기 이송유닛(10)의 경로상에는 수작업부(600)가 설치되어, 작업자가 다양한 작업을 수작업할 수도 있다.

한편, 상기 이송유닛(10)의 양측에는 한 쌍의 경로전환부(300,300')가 구비되어 상기 이송유닛(10)은 순환경로를 형성하고, 상기 이송유닛(10)의 이송체인(13)은 순환경로를 따라 연속적으로 순환될 수 있다. 도 1에는 피작업물(P1)이 양측의 경로전환부(300,300')를 따라 회전되는 모습이 도시되어 있다.

다음으로 로딩·언로딩수단(100)에 대해 설명하면, 상기 로딩·언로딩수단(100)은 i) 피작업물(P1)을 로딩하여 도장 작업이 이루어지도록 하고, ii) 도장 및 건조가 완료된 피작업물(P4)을 언로딩하며, iii) 피작업물의 로딩 및 언로딩을 용이하게 하기 위해 로딩시에 다수 개의 피작업물을 공급하거나 언로딩시에 다수 개의 피작업물을 적층시켜 한꺼번에 외부로 반출하는 작업을 수행한다. 본 실시례에서 상기 로딩·언로딩수단(100)은 대차유닛(150)과 팔렛트유닛(180)으로 구성된다.

이 중에서 대차유닛(150)에 대해 설명하면, 상기 대차유닛(150)은 상기 이송유닛(10)의 일정구간을 따라 왕복하면서 다수개의 피작업물(P1)을 순차적으로 이송유닛(10)에 로딩하거나 이송유닛(10)으로부터 언로딩하는 역할을 한다. 이를 위해 대차유닛(150)의 로딩대차(160)와 언로딩대차(160')는 이송유닛(10)의 이송속도와 동기화된 속도로 왕복이동하게 된다.

구체적으로는, 상기 대차유닛(150)은 상기 이송유닛(10)의 일정구간을 따라 연장되는 대차레일(152)을 포함한다. 도 4에서 보듯이, 상기 대차레일(152)은 지면으로부터 요입되어 형성된 대차구간(151)에 설치될 수 있고, 상기 대차레일(152)을 따라 이동하도록 로딩대차(160)와 언로딩대차(160')가 설치된다.

상기 로딩대차(160)는 대차레일(152)을 따라 왕복이동하면서 피작업물(P0)을 이송유닛(10)에 로딩하는 것이며, 언로딩대차(160')는 상기 이송유닛(10)을 따라 왕복이동하면서 도장 및 건조를 마친 피작업물(P4)을 이송유닛(10)으로부터 언로딩하는 것이다. 도 3에서 보듯이, 이들 로딩대차(160)와 언로딩대차(160')는 각각 개별적으로 작동하면서 로딩과 언로딩 기능을 수행하게 된다. 물론, 상기 로딩대차(160)와 언로딩대차(160')는 하나로 구성되어, 하나의 대차를 이용하여 로딩과 언로딩이 이루어질 수도 있다. 이 경우에는 하나의 대차 상에 후술할 로딩수단 및 언로딩수단이 각각 설치될 수 있다.

상기 로딩대차(160)와 언로딩대차(160')는 매우 유사한 구조를 가지므로, 이하에서는 로딩대차(160)를 기준으로 설명하기로 한다. 상기 로딩대차(160)를 설명하면, 상기 로딩대차(160)의 골격을 형성하는 대차프레임(161)의 하부에는 지지플레이트(162)가 구비되고, 상기 지지플레이트(162)에는 바퀴(163)가 설치되어 대차레일(152) 상을 이동하게 된다.

상기 로딩대차(160)에는 로딩수단(도면부호 부여 않음)이 설치된다. 상기 로딩수단은 실질적으로 피작업물(P0)을 상승시켜 앞서 설명한 이송수단의 행거(17)에 걸어주는 역할을 하는 것으로, 유압, 공압 또는 전기모터 등 다양한 구동원을 통해 작동될 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 로딩수단은 한 쌍의 승강체인(164)을 통해 그 사이에 구비된 승강바(167)를 상하방향으로 이동시킨다. 상기 승강체인(164)에는 중량추(165)가 구비되어 승강바(167)의 승강을 도울 수 있다. 상기 승강체인(164)에 의해 상기 승강바(167)는 로딩대차(160)의 이동방향, 즉 이송유닛(10)에 의한 피작업물(P1)의 이송방향과 직교한 방향으로 이동할 수 있다.

상기 로딩수단을 구성하는 상기 승강바(167)에는 다수개의 구동암(168)이 설치되고, 각 구동암(168)의 일단에는 픽업단(169)이 구비된다. 상기 구동암(168)은 픽업단(169)에 의해 피작업물(P0)이 고정된 상태에서 회전하여 피작업물(P1)을 중력방향, 즉 도면을 기준으로 상하방향으로 세워주는 역할을 한다. 도 5를 기준으로 설명하면, 상기 피작업물 중에서 아직 도장작업이 이루어지지 않고 팔렛트유닛(180)에 적재된 상태의 피작업물(P0)은 지면과 평행한 방향으로 눕혀진 상태인데, 이들 피작업물(P0)이 상기 승강바(167)를 따라 상부로 이동한 후에는 구동암(168)에 의해 회전되어 세워진 상태(도 5의 상부에 도시된 피작업물(P1a,P1b,P1c,P1d) 참조)가 된다.

이때, 상기 구동암(168)은 승강바(167)를 승강시키는 구동원과는 별도의 구동원을 통해 회전될 수 있고, 본 실시례에서 상기 픽업단(169)은 전자석으로 구성되어 선택적으로 발현되는 자력을 통해 금속재질의 피작업물(P0)을 고정하거나 고정을 해제하게 된다. 물론, 상기 픽업단(169)은 반드시 전자석으로 구성될 필요는 없으며, 집게구조로 구성되거나 상기 피작업물(P0)에 형성된 구멍으로 삽입될 수 있는 고정돌기 구조를 가질 수도 있다.

상기 로딩수단을 이용하여 다수개의 피작업물(P1)이 순차적으로 행거(17)에 걸어진다. 보다 구체적으로는 최초 피작업물(P1a)은 승강바(167)에 의해 상승하여 이송유닛(10)의 대차에 연결수단(L)을 통해 걸어지고, 다시 하강한 승강바(167)는 다음 피작업물(P1b)을 상승시켜 이미 행거(17)에 고정된 피작업물(P1)의 하부에 연결시키게 된다. 이와 같은 과정이 반복되면 도 2 및 도 5에서 보듯이 다수개의 피작업물(P1a,P1b,P1c,P1d)이 서로 연결된 상태로 행거(17)에 걸어지고, 함께 이송유닛(10)을 따라 이동하면서 도장 및 건조된다.

결과적으로, 상기 이송유닛(10)에 로딩되는 다수개의 피작업물(P1)은 중력방향을 따라 서로 연속적으로 연결되고, 서로 연결되는 다수개의 상기 피작업물(P1) 사이에는 연결수단(L)이 분리가능하게 결합된 상태가 된다.

한편, 이와 같이 구성된 상기 로딩대차(160)는 피작업물(P1)을 로딩하는 과정에서 상기 이송유닛(10)의 이동속도와 동기화되어 이송유닛(10)과 같은 방향으로 이동하고 피작업물(P1)의 로딩이 완료된 후에는 원위치로 복귀한다. 물론 상기 언로딩대차(160')는 피작업물(P4)을 언로딩하는 과정에서 상기 이송유닛(10)의 이동속도와 동기화되어 이송유닛(10)과 같은 방향으로 이동하고 피작업물(P4)의 언로딩이 완료된 후에는 원위치로 복귀하게 된다.

이때, 상기 로딩대차(160) 및 언로딩대차(160')의 이동속도는 상기 피작업물(P1)의 개수에 따라 제어부(미도시)에 의해 조절될 수도 있다. 즉, 하나의 행거(17)에 걸어지는 피작업물(P1)의 개수가 늘어날수록 상기 로딩대차(160) 및 언로딩대차(160')의 이동속도는 줄어드는 것인데, 이때 이송유닛(10)의 속도도 함께 줄어들게 된다. 물론, 상기 로딩대차(160) 및 언로딩대차(160')의 이동속도는 상기 피작업물(P1)의 개수에 상관 없이 상기 이송유닛(10)의 이동속도와 동기화되어 일정하게 유지될 수도 있다.

한편, 도 1에서 보듯이, 상기 대차유닛(150)에는 팔렛트유닛(180)이 구비된다. 상기 팔렛트유닛(180)은 상기 대차유닛(150)의 로딩대차(160) 및 언로딩대차(160')에 각각 구비되는 로딩수단 및 언로딩수단의 하부로 이동하여 로딩될 피작업물(P0)을 공급하거나 언로딩된 피작업물(P4)을 적재하는 역할을 하는 것으로, 별도의 구동원(110)을 통해 작동될 수 있다.

로딩대차(160)에 설치된 상기 팔렛트유닛(180)은 다수개의 피작업물(P0)을 적재한 상태로 로딩대차(160)의 이동방향과 직교한 방향으로 이동된다. 상기 팔렛트유닛(180)은 상기 로딩대차(160)의 로딩수단 하부, 보다 정확하게는 승강바(167)의 하부로 이동하여 피작업물(P0)이 승강바(167)에 고정될 수 있도록 한다. 상기 팔렛트유닛(180)의 일정 적재공간에 적재된 피작업물(P0)들이 모두 승강바(167)에 의해 상승하여 이송된 후에는, 상기 팔렛트유닛(180)이 일정 구간 다시 이동하여 다음 적재공간에 적재된 피작업물(P0)들이 다시 승강바(167)의 하부에 위치하게 된다.

반대로, 상기 언로딩대차(160')에 설치된 팔렛트유닛(180)은 언로딩수단에 의해 이송유닛(10)으로부터 분리된 피작업물(P0)을 적재하여 보관하게 된다.

이하에서는 본 발명에 의해 피작업물이 도장되는 과정을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 연속적으로 작동되는 이송유닛(10)이 작동을 시작하면, 이송유닛(10)의 이동라인 상의 일정구간을 로딩대차(160)가 왕복하면서 다수의 피작업물(P0)이 하나의 행거(17)에 나란히 걸어지는 로딩단계가 선행된다.(S100)

이때, 상기 로딩단계는 다시, 상기 로딩대차(160)가 이동라인과 동일한 속도로 이동되는 이동시작단계(S101), 이어서 상기 로딩대차(160)에 적재된 피작업물(P1) 중 하나가 상기 로딩대차(160)의 로딩수단에 의해 로딩대차(160)의 상방으로 이동하여 행거(17)에 걸어지는 제1로딩단계(S103)로 이어진다.

상기 제1로딩단계는 상기 로딩대차(160)의 로딩수단을 이용하여 이루어진다. 즉, 로딩수단의 승강바(167)에 구비된 픽업단(169)에 피작업물(P1)이 고정되고, 승강바(167)가 상승한 후에는 승강바(167)에 구비된 구동암(168)이 회전하여 피작업물(P1)을 중력방향, 즉 도면을 기준으로 상하방향으로 세워주게 된다. 이 상태에서 피작업물(P1)이 연결수단(L)에 의해 행거(17)에 걸어진다.

이어서, 상기 로딩대차(160)의 로딩수단에 의해 적재된 다음 피작업물(P1)이 로딩대차(160)의 상방으로 이동하여 앞서 행거(17)에 걸어진 피작업물(P1)에 연결되는 제2로딩단계(S105)가 이루어진다. 제2로딩단계 역시 앞서 설명한 제1로딩단계와 동일한 방식으로 이루어진다. 그리고, 상기 제2로딩단계가 다수회 반복되면 다수개의 피작업물(P1)이 서로 연속적으로 연결된다. 마지막으로 상기 로딩대차(160)가 원위치로 복귀하여 다음 작업을 준비하는 복귀단계(S107)가 이어진다.

만약 피작업물(P0)이 모두 소진되었다면, 상기 로딩수단 하부로 피작업물(P1)이 적재된 팔렛트유닛(180)이 이동하는 피작업물(P0)공급하게 된다.

한편, 로딩단계를 통해 행거(17)에 걸어진 다수개의 피작업물(P1)은 상기 이송유닛(10)의 이송체인(13)에 의해 이동되는 과정에서 피작업물(P1)이 도장유닛(200)을 통과하면서 도장이 이루어진다.(S110) 이와 같은 도장단계는 다수개의 피작업물(P2)이 이송유닛(10)의 이동방향과 직교한 방향(중력방향)을 따라 나란히 연결된 상태로 동시에 이루어진다. 따라서, 도장 속도가 향상될 뿐 아니라 도장에 필요한 도료의 낭비가 줄어들 수 있다.

다음으로, 상기 도장된 피작업물(P2)이 건조유닛(400)을 통과하면서 가열되어 도막이 형성된 후 건조되는 건조단계(S120)가 이어진다. 건조단계에서는 집진장치(430)를 통한 도료에서 발생되는 분진의 수거와, 가열장치(450)를 이용한 도장이 동시에 이루어질 수 있다.

건조단계를 마치면 마지막으로 피작업물(P4)을 언로딩하는 과정이 필요하다.(S130) 이를 위해, 이송유닛(10)의 일정구간을 왕복하는 언로딩대차(160')를 이용하게 된다. 즉, 다수의 피작업물(P4)이 언로딩대차(160')의 언로딩수단을 이용하여 각각 분리되어 팔렛트유닛(180)에 적층되는 것이다.

상기 언로딩작업은 앞서 설명한 로딩작업의 역순으로 이루어진다. 즉, 다수개의 피작업물(P4) 중에서 가장 하부의 피작업물(P4)이 언로딩수단에 의해 먼저 분리된 후에, 상부의 피작업물(P4)이 분리되는 방식으로 언로딩작업이 이루어지는 것이다.

보다 구체적으로는, 상기 언로딩단계는 상기 언로딩대차(160')가 이동라인과 동일한 속도로 이동되는 이동시작단계와, 다수개의 서로 연결된 피작업물(P4) 중 가장 하방에 위치한 피작업물(P4)이 언로딩수단에 의해 언로딩대차(160') 하부로 이동하여 팔렛트유닛(180)에 적재되는 제1언로딩단계가 이어진다. 그리고, 제1언로딩단계에서 적재된 피작업물(P4) 보다 상방에 위치한 다음 피작업물(P4)이 상기 언로딩대차(160')의 언로딩수단에 의해 하부로 이동하여 팔렛트유닛(180)에 적재되는 제2언로딩단계가 반복하여 이루어진다. 그리고 마지막으로 상기 언로딩대차(160')가 원위치로 복귀하여 다음 작업을 준비하게 된다.

한편, 상기 로딩단계 및 언로딩단계는 각각 상기 로딩대차(160) 및 언로딩대차(160')가 상기 이송유닛(10)의 이동속도와 동기화되어 이동되면서 이루어진다. 따라서 이송유닛(10)을 멈출 필요 없이 작업자가 로딩대차(160)/언로딩대차(160')에 탑승한 상태로 작업을 수행할 수 있고, 따라서 피작업물(P1)의 로딩/언로딩작업이 연속적으로 이루어질 수 있어 작업속도가 빨라지게 된다.

이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 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.

10: 이송유닛 100: 로딩·언로딩수단
150: 대차유닛 160: 로딩대차
160': 언로딩대차 180: 팔렛트유닛
200: 도장유닛 400: 건조유닛
500: 감속장치 P1~P5: 피작업물

Claims (9)

1. 연속적으로 작동되는 이동라인 상의 일정구간을 왕복하고 상기 이동라인의 이동속도와 동기화되어 이동되는 로딩대차를 이용하여 다수의 피작업물이 하나의 행거에 나란히 걸어지는 로딩단계와,
   상기 이동라인을 따라 이동되는 피작업물이 도장유닛을 통과하면서 도장이 이루어지는 도장단계와,
   상기 도장된 피작업물이 건조유닛을 통과하면서 가열되어 도막이 형성된 후 건조되는 건조단계와,
   일정구간을 왕복하고 이동라인의 이동속도와 동기화되어 이동되는 언로딩대차를 이용하여 다수의 피작업물이 각각 분리되어 적층되는 언로딩단계로 구성되는 분체도장방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로딩단계는
   상기 로딩대차가 이동라인과 동일한 속도로 이동되는 이동시작단계와,
   상기 로딩대차에 적재된 피작업물 중 하나가 상기 로딩대차의 로딩수단에 의해 로딩대차의 상방으로 이동하여 행거에 걸어지는 제1로딩단계와,
   상기 로딩대차의 로딩수단에 의해 적재된 다음 피작업물이 로딩대차의 상방으로 이동하여 앞서 행거에 걸어진 피작업물에 연결되는 제2로딩단계와,
   상기 로딩대차가 원위치로 복귀하는 복귀단계를 포함하는 분체도장방법.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 언로딩단계는
   상기 언로딩대차가 이동라인과 동일한 속도로 이동되는 이동시작단계와,
   상기 건조단계를 거쳐 건조가 완료된 다수개의 서로 연결된 피작업물 중 가장 하방에 위치한 피작업물이 언로딩수단에 의해 언로딩대차 하부로 이동하여 적재되는 제1언로딩단계와,
   제1언로딩단계에서 적재된 피작업물 보다 상방에 위치한 다음 피작업물이 상기 언로딩대차의 언로딩수단에 의해 하부로 이동하여 적재되는 제2언로딩단계와,
   상기 언로딩대차가 원위치로 복귀하는 복귀단계를 포함하는 분체도장방법.
   
4. 피작업물이 일정궤도를 따라 이동되도록 연속적으로 작동되는 이송유닛과,
   상기 이송유닛의 일정구간을 따라 왕복하면서 다수개의 피작업물을 순차적으로 이송유닛에 로딩하거나 이송유닛으로부터 언로딩하되 피작업물을 로딩 및 언로딩하는 과정에서 상기 이송유닛의 이동속도와 동기화되어 이송유닛과 같은 방향으로 이동한 후에 원위치로 복귀하는 대차유닛과,
   상기 이송유닛의 경로 상에 위치하여 상기 다수개의 피작업물을 동시에 도장하는 도장유닛과,
   상기 이송유닛의 경로 상에 위치하고 상기 도장유닛을 통과한 피작업물을 가열하여 도막을 형성시켜 건조시키는 건조유닛을 포함하는 분체도장장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 대차유닛에는 로딩수단이 구비되고, 상기 로딩수단에 구비된 승강바는 상하방향으로 이동하면서 피작업물을 이송유닛에 걸어고정하거나 이미 고정된 피작업물의 하부에 다른 피작업물을 연결시키는 분체도장장치.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 이송유닛에 로딩되는 다수개의 피작업물은 중력방향을 따라 서로 연속적으로 연결되고, 서로 연결되는 다수개의 상기 피작업물 사이에는 연결수단이 분리가능하게 구비되며, 상기 연결수단의 양단이 서로 이웃한 피작업물에 각각 걸어지는 분체도장장치.
   
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송유닛은
   이송구동원과,
   지면으로부터 이격되고 상기 이송구동원에 의해 전해지는 구동력에 의해 일정 궤도를 따라 연속적으로 이동하는 이송체인과,
   상기 이송체인에 연결되고 상기 피작업물이 걸어지는 행거를 포함하여 구성되는 분체도장장치.
   
8. 제 4 항에 있어서, 상기 건조유닛에는 분진을 흡입하여 배출하는 집진장치와, 상기 피작업물을 가열하여 피작업물의 외면에 도포된 도장제를 용해하여 도막을 형성시키는 가열장치와, 상기 건조유닛의 입구 및 출구에 각각 설치되는 에어커튼장치가 포함되는 분체도장장치.
   
9. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항의 방법 중 어느 하나의 방법으로 제조된 가드레일.
   
   
   
   
   

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