KR101874774B1 - 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다형상 소재의 도장을 위해, 선공정에서 후공정으로의 진행 방향을 따라 이송되는 거치수단을 통해 소재를 안내하고, 상기 거치수단의 진행 방향을 따라 상기 선공정으로부터 진입된 소재가 도장장치를 통해 도장된 후 상기 후공정으로 전달되되, 상기 선공정으로부터 진입된 소재의 형상에 따라 도장하는 상기 도장장치의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 상기 도장장치에 제어 신호를 인가하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비에 있어서, 상기 도장장치는, 상기 선공정에서 진입된 소재와 일정 거리를 유지하며, 소재의 일단면과 대향하게 배치되는 스캔부재 및 상기 스캔부재와 이격되게 배치된 채 일정 각도로 회전가능한 노즐부재를 갖는 도장수단과, 상기 도장수단이 소재의 형상에 대응하는 위치 이송력을 갖기 위한 이송수단 및 상기 이송수단의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 제어 신호를 인가하는 제어부를 포함하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비의 도장장치가 도장수단, 이송수단 및 제어부로 이루어짐으로써, 제어부의 제어 신호를 인가받아 이송력을 갖는 이송수단을 통해 도장수단의 정밀 이송이 가능하므로, 소재의 다양한 형상에 대응하는 도장 작업을 진행할 수 있다.

Description

다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비{Spray coating equipment for multi-material coating}
본 발명은 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재의 외관 도장이 정밀하게 이루어지도록 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비에 관한 것이다.
일반적으로, 도장설비는 건축물, 자동차 및 철도 차량 등에 사용되는 각종 내외장재나 또는 기타 부품 등과 같은 소재를 도장하고 세척하는 장치들로 이루어진 설비이다.
도장설비의 작업 라인을 통한 도장공정은, 본도장 공정에 들어가기 전의 전처리 공정에서 생성된 이물질, 기름때 및 스케일(Scale, 찌꺼기) 등을 제거하기 위한 단계 및 기타 세척단계 등을 거치게 된다.
도장설비는 도장 장식이나 또는 사용 용도에 따라 전착식 도장설비 및 스프레이식 도장설비로 구분된다.
전착식 도장설비는 전기 이동에 의한 도장으로써, 수용성 수지 또는 수성 페인트를 전해욕(電解浴)으로 사용하여 차체 및 소재 등을 도장하는 설비이다.
스프레이식 도장설비는 도장이 필요한 소재를 매달아 순차적으로 도장하는 설비이다.
특히, 스프레이식 도장설비는 선공정으로부터 순차적으로 진입된 소재를 도장하기 위해 스프레이건에 도료를 공급하여 스프레이건의 일정 분사압을 통해 소재의 도장 작업을 진행한다.
하지만, 종래의 스프레이식 도장설비는 소재의 다양한 형상을 따라 정밀 이송하기 위한 도장 작업에 한계가 있으므로, 획일화된 도장공정을 갖는 설비이기 때문에 도장된 제품의 생산성이 비경제적이었다.
이를 위해, 종래에는 대한민국 등록특허 제 10-0589306호가 제시되었다.
종래의 도장시스템은, 승강장치가 생략된 채, 분기관에 연결된 복수의 분사노즐을 통해 도장라인으로 진입된 피도물의 표면을 도장하기 때문에, 다른 구성요소와의 충돌 방지에 따른 피도물의 손상이 최소화되지만, 분사노즐이 분기관에 고정된 구조를 통해 단순한 형상을 갖는 소재만의 도장 작업을 진행하므로, 도장 생산력이 비경제적이다.
또한, 도장시스템의 분사노즐은 분기관을 따라 복수로 배치되기 때문에 어느 하나의 분사노즐에 고장 요인이 발생하면, 피도물의 도장 상태가 부분적으로 차이를 갖게 되므로, 불량 제품의 생산에 따른 관리 비용이 상대적으로 높아지는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 소재의 외관 도장이 정밀하게 이루어지도록 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비를 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는 다형상 소재의 도장을 위해, 선공정에서 후공정으로의 진행 방향을 따라 이송되는 거치수단을 통해 소재를 안내하고, 상기 거치수단의 진행 방향을 따라 상기 선공정으로부터 진입된 소재가 도장장치를 통해 도장된 후 상기 후공정으로 전달되되, 상기 선공정으로부터 진입된 소재의 형상에 따라 도장하는 상기 도장장치의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 상기 도장장치에 제어 신호를 인가하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비에 있어서, 상기 도장장치는, 상기 선공정에서 진입된 소재와 일정 거리를 유지하며, 소재의 일단면과 대향하게 배치되는 스캔부재 및 상기 스캔부재와 이격되게 배치된 채 일정 각도로 회전가능한 노즐부재를 갖는 도장수단과, 상기 도장수단이 소재의 형상에 대응하는 위치 이송력을 갖기 위한 이송수단 및 상기 이송수단의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 제어 신호를 인가하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 소재의 일단면이 동일한 높이로 형성된 경우, 상기 스캔부재가 소재의 일단면을 스캐닝한 후 도장이 필요한 형상을 생성하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하며, 상기 스캔부재의 작동이 완료된 후, 상기 노즐부재가 소재의 일단면을 따라 이송하면서 도료를 일정 압력으로 분사하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하고, 소재의 일단면이 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재가 소재의 일단면을 스캐닝한 후 도장이 필요한 형상을 생성하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하며, 상기 스캔부재의 작동이 완료된 후, 상기 노즐부재를 통해 소재의 일단면을 도장하되, 상기 노즐부재가 일정 각도로 회전되고, 상기 이송수단의 이송력이 상대적으로 감소된 채 도료를 일정 압력으로 분사하면서, 상기 요철부와의 높이 차이로 형성된 접점부를 도장하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하는 것을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 거치수단을 매개로 상기 도장장치를 향해 고정 이송된 소재와 상기 도장수단과의 상호 이격 거리가 미리 설정된 위치 내에 근접한 경우, 상기 도장수단이 소재로부터 일정 거리를 유지하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는, 소재의 일단면이, 동일한 높이로 형성되거나 또는 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재가 소재의 폭 방향 및 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 소재의 형상에 따라 스캐닝을 진행하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하고, 상기 노즐부재가 소재의 폭 방향 및 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 소재의 형상에 따라 도장을 진행하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는, 소재의 일단면이, 동일한 높이로 형성되거나 또는 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재의 작동이 각각 완료된 후, 상기 노즐부재가 상기 스캔부재의 이동 경로에 역순하는 경로를 따라 도장이 진행되도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는, 소재의 일단면이, 동일한 높이로 형성되거나 또는 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재의 작동이 각각 완료된 후, 소재의 끝단으로부터 이격된 위치에서 상기 노즐부재의 도장 작동이 일시 정지된 채, 상기 스캔부재의 최초 위치로 복귀하여 상기 노즐부재의 도장 작동이 진행되도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는, 소재의 일단면이 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 요철부와의 높이 차이로 형성된 접점부에서 일시 정지된 채, 상기 노즐부재의 선단이 상기 접점부를 향해 각도 조절되도록 제어하고, 상기 노즐부재의 선단이 상기 접점부에서 상기 요철부로 각도 조절되면서, 상기 노즐부재의 이송력이 상대적으로 증가하도록 상기 이송수단의 이송 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 이송수단은, 일측에 상기 도장수단이 배치된 채, 상기 도장수단을 소재의 폭 방향과 평행한 방향으로 이송하기 위한 제 1 플레이트와, 상기 제 1 플레이트의 길이 방향으로 평행하게 이격 배치되며, 상기 도장수단을 소재의 길이 방향과 평행한 방향으로 이송하기 위한 제 2 플레이트 및 상기 제 2 플레이트의 길이 방향으로 평행하게 이격 배치되며, 상기 제 2 플레이트의 이송 위치를 제한하기 위한 제 3 플레이트로 이루어지되, 상기 이송수단은, 상기 제 1 플레이트가 일방으로 직선 운동되도록 이송력을 전달하는 제 1 엑추에이터 및 상기 제 2 플레이트가 일방으로 직선 운동되도록 이송력을 전달하는 제 2 엑추에이터를 구비할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제 3 플레이트에는, 상기 제 2 플레이트의 최상위 이송 위치를 제한하기 위한 제 1 센서 및 상기 제 1 센서의 하부에 배치된 채, 상기 제 2 플레이트의 최하위 이송 위치를 제한하기 위한 제 2 센서가 마련되되, 상기 제어부는, 상기 제 2 플레이트의 일단이 상기 제 1 센서에 감지된 경우, 상기 이송수단의 이송 작동이 정지된 채, 상기 스캔부재 또는 상기 노즐부재의 작동이 일시 정지되도록 제어하고, 상기 제 2 플레이트의 타단이 상기 제 2 센서에 감지된 경우, 상기 이송수단의 이송 작동이 정지된 채, 상기 스캔부재 또는 상기 노즐부재의 작동이 일시 정지되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제 1 플레이트의 타측에 제 1 가이더가 마련되고, 상기 제 2 플레이트의 일측에 제 1 가이드레일이 마련되되, 상기 제 1 가이더는 상기 제 1 가이드레일의 안내에 따른 이송력을 매개로 직선 운동되고, 상기 제 2 플레이트의 타측에 제 2 가이더가 마련되고, 상기 제 3 플레이트의 일측에 제 2 가이드레일이 마련되되, 상기 제 2 가이더는 상기 제 2 가이드레일의 안내에 따른 이송력을 매개로 직선 운동될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제 1 플레이트는, 상기 노즐부재의 각도 조절을 유도하는 회전체를 구비하되, 상기 제어부는, 상기 스캔부재를 통해 소재의 형상이 생성되기 위한 스캐닝을 진행한 후 생성된 소재의 형상에 대응하여 상기 노즐부재의 각도가 조절되도록 상기 회전체의 회전 각도를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도장장치에는 상기 노즐부재에 공급관을 매개로 도료를 공급하기 위한 도료수용부가 더 구비되되, 상기 도료수용부의 내부에는 저장된 도료를 일정 온도로 유지시키기 위한 발열부재 및 상기 발열부재와 이격 배치된 채 도료의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 온도센서가 마련될 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비의 도장장치가 도장수단, 이송수단 및 제어부로 이루어짐으로써, 제어부의 제어 신호를 인가받아 이송력을 갖는 이송수단을 통해 도장수단의 정밀 이송이 가능하므로, 소재의 다양한 형상에 대응하는 도장 작업을 진행할 수 있다.
또한, 도장장치에는 스캔부재 및 노즐부재를 갖는 도장수단이 구비됨으로써, 소재의 스캐닝 작업을 위한 이송수단이 소재의 폭 방향 및 길이 방향 이송력을 가진 채, 스캔부재 및 노즐부재의 정밀 이송을 구현하기 때문에 다형상 소재의 도장공정을 통해 도장된 제품의 다양성 및 생산성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비의 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비의 도장장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 도장장치의 작동을 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 도장장치의 스캔부재를 통한 제 1 소재의 스캐닝 작업을 나타내는 일실시예이다.
도 4b는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 1 소재의 도장 작업을 나타내는 일실시예이다.
도 4c는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 1 소재의 도장 작업을 나타내는 또다른 실시예이다.
도 5a는 본 발명에 따른 도장장치의 스캔부재를 통한 제 2 소재의 스캐닝 작업을 나타내는 일실시예이다.
도 5b는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 2 소재의 도장 작업을 나타내는 일실시예이다.
도 5c는 도 5b의 B에 대한 도장 작업을 설명하기 위한 도면이다.
도 5d는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 2 소재의 도장 작업을 나타내는 또다른 실시예이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비의 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에서 도시한 것과 같이, 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비(이하, 도장설비)는 출입장치(100), 1차 세척장치(200), 도장장치(300) 및 2차 세척장치(400)를 통해 진행되는 각 공정을 포함할 수 있다.
도장설비는 다형상 소재의 도장을 위해, 선공정에서 후공정으로의 진행 방향을 따라 배치되는 이송레일(30)을 따라 소재를 안내한다.
도장설비는 각 공정을 통과한 채 배치된 이송레일(30)의 진행 방향을 따라 선공정으로부터 진입된 소재가 도장장치(300)를 통해 도장된 후 후공정으로 전달되도록 진행한다.
도장설비는 선공정으로부터 진입된 소재의 형상에 따라 도장 작업을 진행하는 도장장치(300)의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 도장장치(300)에 제어 신호를 인가한다.
출입장치(100)는 도장설비에 도장이 필요한 소재를 공급하거나 또는 모든 공정이 끝난 소재를 배출하기 위한 공정 장치이다.
이때, 출입장치(100)는 도장이 필요한 복수의 소재를 매달아 도장설비의 내부에 공급하기 위한 유입구 및 도장설비의 모든 공정이 끝난 소재를 외부로 배출하기 위한 배출구를 구비할 수 있다.
1차 세척장치(200)는 이송레일(30)의 진행 방향을 따라 매달린 채, 출입장치(100)로부터 고정 이송된 소재의 외관 세척을 위한 공정 장치이다.
1차 세척장치(200)에서는 도장 작업이 필요한 소재의 외관을 청결하게 유지시키기 위해 주로 제진(除塵) 작업이 이루어지며, 상황에 따라 물세척 후 건조 작업이 추가로 진행될 수 있다.
도장장치(300)는 이송레일(30)의 진행 방향을 따라 매달린 채, 1차 세척장치(200)로부터 고정 이송된 소재의 도장 작업을 위한 공정 장치이며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
2차 세척장치(400)는 이송레일(30)의 진행 방향을 따라 매달린 채, 도장장치(300)로부터 고정 이송된 소재의 2차 외관 세척을 위한 공정 장치이다.
2차 세척장치(400)에서는 도장 작업을 완료한 소재의 외관을 청결하게 유지시키기 위해, 주로 건조 작업(건조 공기 또는 열기 이용)이 이루어지며, 상황에 따라 제진 후 물세척 작업이 추가로 진행될 수 있다.
2차 세척장치(400)를 통한 공정 이후에는, 이송레일(30)의 진행 방향을 따라 고정 이송되는 소재가 출입장치(100)로 다시 진입되며, 불량 검사를 통해 소재의 도장 상태를 점검하여 외부로의 배출 판단 유무를 결정할 수 있다.
전술한 출입장치(100), 1차 세척장치(200) 및 2차 세척장치(400)의 구조는 통상적인 도장을 위한 설비의 공지 기술이므로, 구체적인 구성의 설명을 생략하며, 하나의 일실시예로 설명하기 위한 것일 뿐, 이에 한정하는 것이 아니라, 상황에 따라 공정 장치가 추가로 포함되거나 또는 생략될 수 있다.
예컨대, 도장설비에는 이송레일(30)의 진행 방향을 따라 고정 이송되는 소재를 이동 중에 가열하기 위한 가열장치(미도시)가 더 포함됨으로써, 소재의 온도가 낮아짐에 따른 도장 불량이 방지되도록 구현할 수 있다.
가열장치는 이송레일(30)이 가열장치를 둘러싸며 배치된 채, 이송레일(30)의 이동 경로 중 도장장치(300)로 진입된 위치에 히터를 구비하여, 진입된 소재가 히터에 의해 가열되도록 할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 도장설비의 도장장치를 구체적으로 설명하되, 도장장치로 진입된 다형상 소재의 일단면이 동일한 높이로 형성된 제 1 소재 및 다형상 소재의 일단면이 적어도 하나 이상의 요철(凹凸)로 형성된 제 2 소재를 각각 도장하기 위한 일실시예로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비의 도장장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 도장장치의 작동을 나타내는 도면이되, 도 3에서 중복되는 도장장치의 구성은 도 2를 참조하여 일부 도시를 생략한다.
도 2에서와 같이, 본 실시예에 따른 도장설비의 도장장치(300)는 도장수단(310), 이송수단(330), 제어부(350) 및 도료수용부(370)를 포함한다.
도장수단(310)은 이송레일(30)과 연결된 거치수단(40)의 진행 방향을 따라 선공정에서 진입된 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)와 각각 일정 거리를 유지한다.
이때, 거치수단(40)은 회전가능하여 도장이 필요한 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)를 도장수단(310)에 대향하도록 배치시킬 수 있다.
도장수단(310)는 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 각 일단면과 대향하게 배치되는 스캔부재(311) 및 스캔부재(311)와 이격되게 배치된 채 일정 각도로 회전가능한 노즐부재(313)를 갖는다.
스캔부재(311)는 도장장치(300)를 통한 도장 작업의 선행을 위한 것으로써, 이송수단(330)의 선단에 구비되며, 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 각 외관 형상에 대응하는 스캐닝을 진행한 후 도장이 필요한 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 형상을 생성하도록 한다.
노즐부재(313)는 도장장치(300)를 통한 도장 작업의 후행을 위한 것으로써, 스캔부재(311)의 스캐닝 작업 후에 진행되도록 스캔부재(311)와 나란하게 배치된 채 일정 각도로 회전되며, 스캔부재(311)를 통해 생성된 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 형상에 대응하여 도장이 필요한 제 1 소재(10) 및 제 2 소재(20)에 도료를 분사한다.
이송수단(330)은 도장수단(310)이 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 형상에 대응하는 위치 이송력을 갖기 위한 수단으로써, 도장 작업이 필요한 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)에 균일한 도료의 도포가 이루어지도록 도장수단(310)의 정밀 이송을 구현한다.
이송수단(330)은, 제 1 플레이트(331), 제 1 엑추에이터(332), 제 2 플레이트(335), 제 2 엑추에이터(336) 및 제 3 플레이트(339)로 구성된다.
제 1 플레이트(331)는 그 일측에 도장수단(310)이 배치되고, 노즐부재(313)의 각도 조절을 유도하는 회전체(300a)가 구비된 채, 도장수단(310)을 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 폭 방향과 평행한 방향으로 이송하기 위해 구비된다.
도장수단(310)의 스캔부재(311) 및 노즐부재(313)는 제 1 플레이트(331)의 일측에 배치되되, 스캔부재(311)가 노즐부재(313)보다 하위에 구비된 채, 각 선단이 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)를 향해 서로 나란하게 위치될 수 있다.
제 2 플레이트(335)는 제 1 플레이트(331)의 길이 방향으로 평행하게 이격 배치되며, 도장수단(310)을 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 길이 방향과 평행한 방향으로 이송하기 위해 구비된다.
제 3 플레이트(339)는 제 2 플레이트(335)의 길이 방향으로 평행하게 이격 배치되며, 제 2 플레이트(335)의 이송 위치를 제한하기 위해 구비된다.
제 3 플레이트(339)의 양단에는, 제 2 플레이트(335)의 이송 위치를 제한하기 위해, 각각 제 1 센서(339a) 및 제 2 센서(339b)가 마련된다.
제 1 센서(339a) 및 제 2 센서(339b)는 제 2 플레이트(335)의 이송 위치를 제한하도록 미리 설정된 위치에 광원을 각각 조사할 수 있다.
이때, 이송수단(330)은 제 1 플레이트(331)가 일방으로 직선 운동되도록 이송력을 전달하는 제 1 엑추에이터(332) 및 제 2 플레이트(335)가 일방으로 직선 운동되도록 이송력을 전달하는 제 2 엑추에이터(336)를 구비한다.
구체적으로 도시하진 않았지만, 이송수단(330)은, 제 1 엑추에이터(332)가 제 1 플레이트(331)에 이송력을 전달하기 위한 동력 전달 매개체이고, 제 2 엑추에이터(336)가 제 2 플레이트(335)에 이송력을 전달하기 위한 동력 전달 매개체로써, 각 받침부재에 연결된 실린더수단 또는 스크류수단 등의 직선 운동이 가능한 수단과 결합된 채, 일방으로의 이송력을 전달가능하다면 다양한 이송력 수단으로 대체가능하다.
이송수단(330)은 제 1 플레이트(331)의 타측에 제 1 가이더(333)가 마련되고, 제 2 플레이트(335)의 일측에 제 1 가이드레일(334)이 마련되되, 제 1 엑추에이터(332)의 이송력을 매개로 제 1 가이더(333)가 제 1 가이드레일(334)의 안내에 따라 직선 운동되기 때문에, 제 1 플레이트(331)의 직선 이송이 가능하다.
이송수단(330)은 제 2 플레이트(335)의 타측에 제 2 가이더(337)가 마련되고, 제 3 플레이트(339)의 일측에 제 2 가이드레일(338)이 마련되되, 제 2 엑추에이터(336)의 이송력을 매개로 제 2 가이더(337)가 제 2 가이드레일(338)의 안내에 따라 직선 운동되기 때문에, 제 2 플레이트(335)의 직선 이송이 가능하다.
제어부(350)는, 이송수단(330)과 전기적으로 연결되도록 유선 또는 무선 방식을 통해 상호 연결된 채, 이송수단(330)의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 제어 신호를 인가한다.
이때, 제어부(350)에는 이송수단(330)의 정밀 제어를 위한 콘트롤수단(미도시) 및 스캔부재(311)의 작동을 통해 인가된 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 형상을 표출하기 위한 디스플레이수단(미도시)이 구비될 수 있다.
도료수용부(370)는 노즐부재(313)에 공급관(5)을 매개로 도장 작업에 적합한 상태의 도료를 공급하기 위한 것으로써, 그 내부에 발열부재(371) 및 온도센서(373)를 포함할 수 있다.
발열부재(371)는 도료수용부(370)의 내부에 구비된 채, 저장된 도료가 일정 온도를 유지하도록 발열 기능을 갖는다.
온도센서(373)는 도료수용부(370)의 내부에서 발열부재(371)와 상호 이격 배치된 채, 도료의 온도를 실시간으로 측정한다.
이때, 제어부(350)는, 온도센서(373)를 통한 도료의 온도가 미리 설정된 온도 이하로 감지된 경우, 노즐부재(313)에 도료의 공급이 일시 중단된 채, 도료를 설정 온도로 가열하도록 발열부재(371)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(350)는 온도센서(373)를 통한 도료의 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 감지된 경우, 노즐부재(313)에 도료의 공급이 일시 중단된 채, 도료의 가열을 중지하도록 발열부재(371)를 제어할 수 있다.
도 3에서와 같이, 이송수단(330)은 제어부(350)의 제어 신호를 인가받아 도장수단(310)의 정밀 이송을 구현한다.
노즐부재(313)는 제어부(350)의 제어를 통해 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 형상에 대응하여 일정 각도로 조절가능하다.
제어부(350)는, 스캔부재(311)를 통해 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 형상이 생성되기 위한 스캐닝을 진행한 후 생성된 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 각 형상에 대응하여 노즐부재(313)의 각도가 조절되도록 회전체(300a)의 회전 각도를 제어한다.
제 1 엑추에이터(332)는 제 1 플레이트(331)가 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 폭 방향(X 방향)으로의 이송력을 갖도록 제어부(350)로부터 제어 신호를 인가받는다.
제 2 엑추에이터(336)는 제 2 플레이트(335)가 제 1 소재(10) 또는 제 2 소재(20)의 길이 방향(Y 방향)으로의 이송력을 갖도록 제어부(350)로부터 제어 신호를 인가 받는다.
제 3 플레이트(339)에는, 제 2 플레이트(335)의 최상위 이송 위치를 제한하기 위한 제 1 센서(339a) 및 제 1 센서(339a)의 하부에 배치된 채, 제 2 플레이트(335)의 최하위 이송 위치를 제한하기 위한 제 2 센서(339b)가 마련된다.
제어부(350)는, 제 2 플레이트(335)의 일단이 제 1 센서(339a)에 감지된 경우, 이송수단(330)의 이송 작동이 정지된 채, 스캔부재(311) 또는 노즐부재(313)의 작동이 일시 정지되도록 제어한다.
제어부(350)는 제 2 플레이트(335)의 타단이 제 2 센서(339b)에 감지된 경우, 이송수단(330)의 이송 작동이 정지된 채, 스캔부재(311) 또는 노즐부재(313)의 작동이 일시 정지되도록 제어한다.
이송수단(330)은 제 1 센서(339a) 및 제 2 센서(339b)를 통해 도장수단(310)의 이송 위치를 제한하기 때문에 제 1 소재(10) 및 제 2 소재(20)의 일단면을 벗어나는 공간에서 도장 작업의 진행을 중지하므로, 불필요한 도료의 낭비를 예방할 수 있다.
이하에서는 전술한 도장장치의 구성을 참조하여 다형상 소재의 도장 원리를 설명하되, 편의상 도장장치의 구성은 구체적으로 도시하지 않으며, 도장장치로 진입된 다형상 소재의 일단면이 동일한 높이로 형성된 제 1 소재 및 다형상 소재의 일단면이 적어도 하나 이상의 요철로 형성된 제 2 소재를 각각 도장하기 위한 일실시예로 설명하도록 한다.
도 4a는 본 발명에 따른 도장장치의 스캔부재를 통한 제 1 소재의 스캐닝 작업을 나타내는 일실시예이고, 도 4b는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 1 소재의 도장 작업을 나타내는 일실시예이며, 도 4c는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 1 소재의 도장 작업을 나타내는 또다른 실시예이고, 도 5a는 본 발명에 따른 도장장치의 스캔부재를 통한 제 2 소재의 스캐닝 작업을 나타내는 일실시예이며, 도 5b는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 2 소재의 도장 작업을 나타내는 일실시예를 나타내는 도면이고, 도 5c는 도 5b의 B에 대한 도장 작업을 설명하기 위한 도면이며, 도 5d는 본 발명에 따른 도장장치의 노즐부재를 통한 제 2 소재의 도장 작업을 나타내는 또다른 실시예인 바, 이를 바탕으로 설명한다.
도 4a에서와 같이, 도장장치(300)는, 제 1 소재(10)와 도장수단(310)과의 상호 이격 거리가 미리 설정된 위치 내에 근접한 경우, 도장수단(310)이 제 1 소재(10)로부터 일정 거리를 유지하도록 제어부(350)를 매개로 이송수단(330)의 이송 작동을 제어한다.
도장장치(300)는, 제 1 소재(10)의 일단면이 동일한 높이 h1으로 형성된 경우, 스캔부재(311)가 제 1 소재(10)의 일단면을 스캐닝한 후 도장이 필요한 형상을 생성하도록 제어부(350)를 매개로 이송수단(330)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 스캔부재(311)가 제 1 소재(10)의 폭 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 1 소재(10)의 형상에 따라 스캐닝 작업을 진행하도록 제 1 플레이트(331)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 스캔부재(311)가 제 1 소재(10)의 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 1 소재(10)의 형상에 따라 스캐닝 작업을 진행하도록 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어한다.
도 4b에서와 같이, 도장장치(300)는, 스캔부재(311)의 작동이 완료된 후, 노즐부재(313)가 제 1 소재(10)의 일단면을 따라 이송하면서 도료를 일정 압력으로 분사하도록 제어부(350)를 매개로 이송수단(330)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 노즐부재(313)가 제 1 소재(10)의 폭 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 1 소재(10)의 형상에 따라 도장 작업을 진행하도록 제 1 플레이트(331)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 노즐부재(313)가 제 1 소재(10)의 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 1 소재(10)의 형상에 따라 도장 작업을 진행하도록 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는, 스캔부재(311)의 작동이 완료된 후, 노즐부재(313)가 스캔부재(311)의 이동 경로에 역순하는 경로를 따라 도장이 진행되도록 제 1 플레이트(331) 또는 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어한다.
한편, 도 4c에서와 같이, 제어부(350)는, 스캔부재(311)의 작동이 완료된 후, 제 1 소재(10)의 끝단으로부터 이격된 위치에서 노즐부재(313)의 도장 작동이 일시 정지된 채, 스캔부재(311)의 최초 위치로 복귀하여 노즐부재(313)의 도장 작동이 진행되도록 제 1 플레이트(331) 또는 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어할 수 있다.
도 5a에서와 같이, 도장장치(300)는, 제 2 소재(20)와 도장수단(310)과의 상호 이격 거리가 미리 설정된 위치 내에 근접한 경우, 도장수단(310)이 제 2 소재(20)로부터 일정 거리를 유지하도록 제어부(350)를 매개로 이송수단(330)의 이송 작동을 제어한다.
도장장치(300)는 제 2 소재(20)의 일단면이 서로 다른 높이 h2 및 h3를 갖는 적어도 하나 이상의 요철부(A)로 형성된 경우, 스캔부재(311)가 제 2 소재(20)의 일단면을 스캐닝한 후 도장이 필요한 형상을 생성하도록 제어부(350)를 매개로 이송수단(330)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 스캔부재(311)가 제 2 소재(20)의 폭 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 2 소재(20)의 형상에 따라 스캐닝 작업을 진행하도록 제 1 플레이트(331)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 스캔부재(311)가 제 2 소재(20)의 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 2 소재(20)의 형상에 따라 스캐닝 작업을 진행하도록 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어한다.
도 5b에서와 같이, 도장장치(300)는 스캔부재(311)의 작동이 완료된 후, 노즐부재(313)를 통해 제 2 소재(20)의 일단면을 도장하되, 노즐부재(313)가 일정 각도로 회전되고, 이송수단(330)의 이송력이 상대적으로 감소된 채 도료를 일정 압력으로 분사하면서, 요철부(A)와의 높이 차이로 형성된 접점부(a)를 도장하도록 제어부(350)를 매개로 이송수단(330)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 노즐부재(313)가 제 2 소재(20)의 폭 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 2 소재(20)의 형상에 따라 도장 작업을 진행하도록 제 1 플레이트(331)의 이송 작동을 제어한다.
제어부(350)는 노즐부재(313)가 제 2 소재(20)의 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 제 2 소재(20)의 형상에 따라 도장 작업을 진행하도록 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어한다.
도 5c에서와 같이, 제어부(350)는, 요철부(A)와의 높이 차이로 형성된 접점부(a)에서 이송수단(330)의 작동이 일시 정지된 채, 노즐부재(313)의 선단이 접점부(a)를 향해 각도 조절되도록 회전체(300a)를 제어한다.
제어부(350)는, 노즐부재(313)의 선단이 접점부(a)에서 요철부(A)로 각도 조절되면서, 노즐부재(313)의 이송력이 상대적으로 증가하도록 제 1 플레이트(331) 또는 제 2 플레이트(335)의 이송 동작을 제어한다.
도장수단(310)은 각도 조절이 가능한 노즐부재(313)를 통해 다형상 소재의 외관을 따라 도료를 분사하기 때문에, 다형상의 소재가 갖는 형상의 특성을 고려한 정밀 도장 작업의 진행이 용이하다.
제어부(350)는, 스캔부재(311)의 작동이 각각 완료된 후, 노즐부재(313)가 스캔부재(311)의 이동 경로에 역순하는 경로를 따라 도장이 진행되도록 제 1 플레이트(331) 또는 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어한다.
한편, 도 5d에서와 같이, 제어부(350)는, 스캔부재(311)의 작동이 각각 완료된 후, 제 2 소재(20)의 끝단으로부터 이격된 위치에서 노즐부재(313)의 도장 작동이 일시 정지된 채, 스캔부재(311)의 최초 위치로 복귀하여 노즐부재(313)의 도장 작동이 진행되도록 제 1 플레이트(331) 또는 제 2 플레이트(335)의 이송 작동을 제어할 수 있다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 도장설비는 도장장치(300)가 도장수단(310), 이송수단(330) 및 제어부(350)로 이루어짐으로써, 제어부(350)의 제어 신호를 인가받아 이송력을 갖는 이송수단(330)을 통해 도장수단(310)의 정밀 이송이 가능하므로, 소재의 다양한 형상에 대응하는 도장 작업을 진행할 수 있다.
또한, 도장장치(300)는 스캔부재(311) 및 노즐부재(313)를 갖는 도장수단(310)이 구비되고, 다형상 소재의 스캐닝 작업을 위한 이송수단(330)이 다형상 소재의 폭 방향 및 길이 방향 이송력을 갖게 됨으로써, 스캔부재(311) 및 노즐부재(313)의 정밀 이송을 구현하기 때문에 도장된 제품의 다양화 및 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
5: 공급관 10: 제 1 소재
20: 제 2 소재 30: 이송레일
40: 거치수단
100: 출입장치 200: 1차 세척장치
300: 도장장치 300a: 회전체
310: 도장수단 311: 스캔부재
313: 노즐부재 330: 이송수단
331: 제 1 플레이트 332: 제 1 에추에이터
333: 제 1 가이더 334: 제 1 가이드레일
335: 제 2 플레이트 336: 제 2 에추에이터
337: 제 2 가이더 338: 제 2 가이드레일
339: 제 3 플레이트 339a: 제 1 센서
339b: 제 2 센서 350: 제어부
370: 도료수용부 371: 발열부재
373: 온도센서 400: 2차 세척장치
A: 요철부 a: 접점부

Claims (11)

  1. 다형상 소재의 도장을 위해, 선공정에서 후공정으로의 진행 방향을 따라 이송되는 거치수단을 통해 소재를 안내하고, 상기 거치수단의 진행 방향을 따라 상기 선공정으로부터 진입된 소재가 도장장치를 통해 도장된 후 상기 후공정으로 전달되되, 상기 선공정으로부터 진입된 소재의 형상에 따라 도장하는 상기 도장장치의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 상기 도장장치에 제어 신호를 인가하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비에 있어서,
    상기 도장장치는,
    상기 선공정에서 진입된 소재와 일정 거리를 유지하며, 소재의 일단면과 대향하게 배치되는 스캔부재 및 상기 스캔부재와 이격되게 배치된 채 일정 각도로 회전가능한 노즐부재를 갖는 도장수단;
    상기 도장수단이 소재의 형상에 대응하는 위치 이송력을 갖기 위한 이송수단; 및
    상기 이송수단의 이송 작동이 선택적으로 수행되도록 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    소재의 일단면이 동일한 높이로 형성된 경우, 상기 스캔부재가 소재의 일단면을 스캐닝한 후 도장이 필요한 형상을 생성하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하며,
    상기 스캔부재의 작동이 완료된 후, 상기 노즐부재가 소재의 일단면을 따라 이송하면서 도료를 일정 압력으로 분사하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하고,
    소재의 일단면이 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재가 소재의 일단면을 스캐닝한 후 도장이 필요한 형상을 생성하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하며,
    상기 스캔부재의 작동이 완료된 후, 상기 노즐부재를 통해 소재의 일단면을 도장하되, 상기 노즐부재가 일정 각도로 회전되고, 상기 이송수단의 이송력이 상대적으로 감소된 채 도료를 일정 압력으로 분사하면서, 상기 요철부와의 높이 차이로 형성된 접점부를 도장하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하고,
    상기 이송수단은,
    일측에 상기 도장수단이 배치된 채, 상기 도장수단을 소재의 폭 방향과 평행한 방향으로 이송하기 위한 제 1 플레이트;
    상기 제 1 플레이트의 길이 방향으로 평행하게 이격 배치되며, 상기 도장수단을 소재의 길이 방향과 평행한 방향으로 이송하기 위한 제 2 플레이트; 및
    상기 제 2 플레이트의 길이 방향으로 평행하게 이격 배치되며, 상기 제 2 플레이트의 이송 위치를 제한하기 위한 제 3 플레이트;로 이루어지되,
    상기 이송수단은,
    상기 제 1 플레이트가 일방으로 직선 운동되도록 이송력을 전달하는 제 1 엑추에이터 및 상기 제 2 플레이트가 일방으로 직선 운동되도록 이송력을 전달하는 제 2 엑추에이터를 구비한 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 거치수단을 매개로 상기 도장장치를 향해 고정 이송된 소재와 상기 도장수단과의 상호 이격 거리가 미리 설정된 위치 내에 근접한 경우, 상기 도장수단이 소재로부터 일정 거리를 유지하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소재의 일단면이, 동일한 높이로 형성되거나 또는 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재가 소재의 폭 방향 및 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 소재의 형상에 따라 스캐닝을 진행하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하고,
    상기 노즐부재가 소재의 폭 방향 및 길이 방향으로의 이송력을 갖은 채, 소재의 형상에 따라 도장을 진행하도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소재의 일단면이, 동일한 높이로 형성되거나 또는 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재의 작동이 각각 완료된 후, 상기 노즐부재가 상기 스캔부재의 이동 경로에 역순하는 경로를 따라 도장이 진행되도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소재의 일단면이, 동일한 높이로 형성되거나 또는 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 스캔부재의 작동이 각각 완료된 후, 소재의 끝단으로부터 이격된 위치에서 상기 노즐부재의 도장 작동이 일시 정지된 채, 상기 스캔부재의 최초 위치로 복귀하여 상기 노즐부재의 도장 작동이 진행되도록 상기 이송수단의 이송 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소재의 일단면이 적어도 하나 이상의 요철부로 형성된 경우, 상기 요철부와의 높이 차이로 형성된 접점부에서 일시 정지된 채, 상기 노즐부재의 선단이 상기 접점부를 향해 각도 조절되도록 제어하고,
    상기 노즐부재의 선단이 상기 접점부에서 상기 요철부로 각도 조절되면서, 상기 노즐부재의 이송력이 상대적으로 증가하도록 상기 이송수단의 이송 동작을 제어하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 플레이트에는, 상기 제 2 플레이트의 최상위 이송 위치를 제한하기 위한 제 1 센서 및 상기 제 1 센서의 하부에 배치된 채, 상기 제 2 플레이트의 최하위 이송 위치를 제한하기 위한 제 2 센서가 마련되되,
    상기 제어부는,
    상기 제 2 플레이트의 일단이 상기 제 1 센서에 감지된 경우, 상기 이송수단의 이송 작동이 정지된 채, 상기 스캔부재 또는 상기 노즐부재의 작동이 일시 정지되도록 제어하고,
    상기 제 2 플레이트의 타단이 상기 제 2 센서에 감지된 경우, 상기 이송수단의 이송 작동이 정지된 채, 상기 스캔부재 또는 상기 노즐부재의 작동이 일시 정지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트의 타측에 제 1 가이더가 마련되고, 상기 제 2 플레이트의 일측에 제 1 가이드레일이 마련되되,
    상기 제 1 가이더는 상기 제 1 가이드레일의 안내에 따른 이송력을 매개로 직선 운동되고,
    상기 제 2 플레이트의 타측에 제 2 가이더가 마련되고, 상기 제 3 플레이트의 일측에 제 2 가이드레일이 마련되되,
    상기 제 2 가이더는 상기 제 2 가이드레일의 안내에 따른 이송력을 매개로 직선 운동되는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트는, 상기 노즐부재의 각도 조절을 유도하는 회전체를 구비하되,
    상기 제어부는, 상기 스캔부재를 통해 소재의 형상이 생성되기 위한 스캐닝을 진행한 후 생성된 소재의 형상에 대응하여 상기 노즐부재의 각도가 조절되도록 상기 회전체의 회전 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 도장장치에는 상기 노즐부재에 공급관을 매개로 도료를 공급하기 위한 도료수용부가 더 구비되되,
    상기 도료수용부의 내부에는 저장된 도료를 일정 온도로 유지시키기 위한 발열부재 및 상기 발열부재와 이격 배치된 채 도료의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 온도센서가 마련되는 것을 특징으로 하는 다형상 소재 도장용 스프레이식 도장설비.
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