KR102068044B1 - 분체 도장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분체 도장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상물의 표면에 분말 형태의 페인트를 일정한 두께로 분사하고 분사된 페인트를 히팅수단을 통해 멜팅시켜 대상물의 표면에 일정한 두께를 가지도록 도장(塗裝)시키는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 대상물을 일정한 속도로 공급하는 공급부; 상기 공급부를 통해 공급된 대상물의 표면 온도를 상승시키기 위하여 예열하는 예열부; 상기 예열부에 의해 예열된 대상물에 분말 형태의 페인트를 분사하는 분체 도장부; 상기 분체 도장부에 의해 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물을 가열하여 페인트를 대상물에 융착시키는 히팅부; 페인트가 융착된 대상물을 건조하기 위한 건조부; 및 상기 대상물을 이동시키기 위한 이송부;를 포함하되, 상기 이송부는, 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상호 근접하도록 오므리거나 상호 멀어지도록 펼쳐지게 구성된 지그와, 상기 한 쌍의 지그의 일단이 각각 회전 가능하게 결합하는 몸체와, 상기 몸체를 승강시키기 위한 승강샤프트와, 상기 몸체를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평샤프트를 포함한다.

Description

분체 도장 시스템{Powder coating system}

본 발명은 분체 도장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상물의 표면에 분말 형태의 페인트를 일정한 두께로 분사하고 분사된 페인트를 히팅수단을 통해 멜팅시켜 대상물의 표면에 일정한 두께를 가지도록 도장(塗裝)시키는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 분체 도장(粉體塗裝)은 합성수지를 분체(粉體)로 만들어 금속 표면에 칠하고, 고온으로 용융하여 마무리하는 것으로, 금속으로 제조되는 대상물의 표면을 보호하거나 다양한 색상을 가지도록 형성하는 도장 방법이다.

이러한 분체 도장은 용제나 희석제가 포함되지 않고 도장된 부위의 강도가 강하고 복잡한 형상도 균일한 도장이 가능하며 한번에 전면 도장이 가능한 장점이 있고, 반면에 피도물 즉 대상물의 두께가 얇으면 적용이 어렵고 대상물을 균일한 온도에 배치해야 하기 때문에 성능이 우수한 가열로가 필요한 단점이 있다.

한편, 분체 도장은 정전스프레이, 유동침적법, 정전유도 침적법, 용사법 등이 있으나 이 중에서 가장 많이 사용되는 방법은 정전스프레이 방법인데, 정전스프레이는 스프레이건의 선단에 고전압이 걸려 있어 토출되는 분체는 마이너스 전하를 띄게 되고 플러스 전하를 띄는 어스된 피도장물체에 부착되고, 이후 이를 가열하여 연속적인 도막을 얻는 것이다.

종래의 분체 도장 시스템은 대상물에 분말 형태의 페인트를 도포하기 위해서 대상물에 작업자가 수작업으로 도포 부위를 마스킹(masking)해야 하고, 마스킹 이후 대상물은 이송장치에 의해 이송되고 분말 형태의 페인트를 분사 노즐을 통해 도포한다. 이후 대상물을 히팅수단을 통해 히팅한 후 건조하는 것이 일반적이다.

이러한 종래의 분체 도장 시스템은, 대상물에 작업자가 수작업으로 마스킹을 해야하는 과정이 필요하기 때문에 작업 공정에 소요되는 시간이 증가하여 생산성이 낮고, 대상물을 이송시키는 이송장치가 천정에 설치된 이송레일을 따라 이송하도록 구비된 행거에 대상물이 걸려 있는 상태이기 때문에 이송 중 대상물이 지속적으로 흔들리게 되고, 이는 분말 형태의 페인트가 도포된 이후에도 대상물이 흔들리기 때문에 도포된 페인트가 외부로 비산되거나 일측으로 쏠리게 됨으로서 균일한 두께를 가지지 못하여 도장 불량 상태가 되는 문제점이 있었다.

또한, 대상물을 예열하거나 히팅 및 건조하는 과정에서 사용되는 히팅룸이 히팅수단을 통해 내부 온도를 상승시키는 것으로 이러한 종래 히팅룸은 소정 온도에 도달하기까지 소요되는 승온 시간이 길고, 이러한 승온 시간에 따른 작업시간을 단축하기 위해서 많은 양의 대상물을 투입해야 하기 때문에 히팅룸의 길이 또는 부피가 커질 수 밖에 없고, 히팅룸의 길이가 커지면 이에 따라 전체 분체 도장 시스템의 길이도 커지는 문제점이 있어 설치에 많은 제약이 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개실용신안 제20-2008-0002797호 대한민국 등록특허 제10-1857650호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 먼저 대상물을 이송시키기 위한 이송부의 구조를 개선하여 대상물이 이동 중 유동을 방지하여 분말 형태의 페인트가 비산되는 것을 방지하고, 대상물에 도포된 페인트가 일측으로 쏠리는 것을 방지하여 도포된 상태의 두께를 유지할 수 있도록 하며 나아가 유동이 방지된 상태로 이송하는 대상물을 통해 자동화 공정의 속도를 향상시킬 수 있어 생산성을 높일 수 있는 분체 도장 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 대상물을 예열하기 위한 예열부와, 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물을 히팅시켜 페인트를 용융시키는 히팅부의 구조를 개선하여 예열부와 히팅부의 부피 및 길이를 최소화함으로서 전체 분체 도장 시스템의 부피 및 길이를 줄일 수 있어 유지 보수의 편의성을 향상시키고 설치 환경 및 장소의 제약을 줄인 분체 도장 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 대상물을 일정한 속도로 공급하는 공급부; 상기 공급부를 통해 공급된 대상물의 표면 온도를 상승시키기 위하여 예열하는 예열부; 상기 예열부에 의해 예열된 대상물에 분말 형태의 페인트를 분사하는 분체 도장부; 상기 분체 도장부에 의해 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물을 가열하여 페인트를 대상물에 융착시키는 히팅부; 페인트가 융착된 대상물을 건조하기 위한 건조부; 및 상기 대상물을 이동시키기 위한 이송부;를 포함하되, 상기 이송부는, 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상호 근접하도록 오므리거나 상호 멀어지도록 펼쳐지게 구성된 지그와, 상기 한 쌍의 지그의 일단이 각각 회전 가능하게 결합하는 몸체와, 상기 몸체를 승강시키기 위한 승강샤프트와, 상기 몸체를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평샤프트를 포함한다.

이때, 상기 지그는, 한 쌍이 오므려진 상태에서 상호 마주보는 면이 개구된 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 내주면은 상부와 하부가 서로 다른 직경을 가지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 이송부는, 상기 공급부에 공급된 대상물을 예열부로 이송시키기 위한 제1이송모듈과, 상기 예열부에서 예열된 대상물을 분체 도장부로 이송시키기 위한 제2이송모듈과, 상기 분체 도장부에서 표면에 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물을 히팅부로 이송시키기 위한 제3이송모듈을 포함한다.

상기 예열부는, 대상물이 투입되는 예열룸과, 상기 대상물을 일정 속도로 이동시키는 이동용 컨베이어와, 상기 예열룸에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 예열수단을 포함하고, 상기 이동용 컨베이어의 일단에 배치되며 상기 예열룸을 통과하면서 예열된 대상물이 다음 공정을 위해 대기할 때 정위치에 대기하도록 유도하는 가이드판을 포함한다.

상기 분체 도장부는, 대상물이 출입하는 출입구가 형성된 분체 도장실과, 대상물이 안치되는 턴테이블과, 상기 턴테이블을 회전시키기 위한 회전구동수단과, 상기 턴테이블의 상방에 승강 가능하게 배치되어 턴테이블에 안치된 대상물의 상단이 회전 가능하게 내입되는 유동방지체와, 상기 유동방지체를 승강시키기 위한 승강수단과, 상기 대상물에 분말 형태의 페인트를 분사하는 분사노즐과, 상기 턴테이블에 고압 공기를 분사하여 턴테이블에 잔존하는 분말 형태의 페인트를 제거하는 에어노즐을 포함한다.

상기 히팅부는, 대상물이 투입 및 배출되는 입구와 출구가 구비된 히팅룸과, 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물을 일정 속도로 이송시키는 히팅컨베이어와, 상기 히팅컨베이어의 진행 방향에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 히팅수단이 구비된 히팅룸을 포함한다.

상기 히팅수단은 적외선히터(Linfra Red Ray Heater) 또는 근적외선히터(Near Infra Red Heater) 중 어느 하나의 복사열을 이용한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 대상물을 이송시키기 위한 이송부의 구조가 개선되어 대상물이 이동 중 유동되지 않아 예열, 히팅의 효율을 높일 수 있고, 예열부와 히팅부를 구성하는 예열룸과 히팅룸에 각각 배치되는 히팅수단을 적외선히터 또는 근적외선히터 중 어느 하나의 복사열을 이용하여 승온 시간을 단축할 수 있고 동시에 예열룸과 히팅룸의 부피 및 길이를 줄일 수 있어 전체 분체 도장 시스템의 부피 및 길이를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 분체 도장 시스템을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 공급부를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 예열부를 도시한 예시도.
도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 분체 도장부를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 히팅부를 도시한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 이송부를 도시한 예시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 이송부를 다른 각도에서 도시한 예시도.
도 9는 본 발명을 구성하는 히팅룸을 도시한 예시도.
도 10은 본 발명을 구성하는 히팅수단을 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분체 도장 시스템의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 분체 도장 시스템(1)은, 대상물(L)을 일정 속도로 공급하기 위한 공급부(10)와, 공급된 대상물(L)의 표면 온도를 상승시키기 위한 예열부(20)와, 예열된 대상물의 표면에 일정 두께로 분말 형태의 페인트를 도포하기 위한 분체 도장부(30)와, 대상물의 표면에 도장된 페인트를 멜팅시켜 대상물의 표면에 융착시키기 위한 히팅부(40)와, 도표가 대상물의 표면에 융착된 후 대상물을 건조시키기 위한 건조부(50) 및 대상물을 각각의 공정으로 투입 또는 배출시키기 위한 이송부(60)를 포함한 것이다.

먼저, 상기 공급부(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 대상물(L)을 일정한 속도로 공급하기 위한 것으로 엔드리스 타입으로 이루어진 공급 컨베이어(11)가 구비되고, 상기 공급 컨베이어(11)의 상면에 구비된 안내판(12)을 포함한다.

물론 상기 공급 컨베이어(11)를 일정한 속도로 이동시키기 위한 구동수단(도면 중 미도시됨)이 더 구비되고, 공급 컨베이어(11)의 동작 중 발생하는 오작동 및 이상 속도를 감지하기 위한 센서가 더 배치될 수 있다.

상기 안내판(12)은 공급 컨베이어(11)의 상면에 구비되어 공급 컨베이어(11)를 통해 공급되는 대상물(L)이 다음 공정을 위해 대기하는 위치를 안내하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 공급 컨베이어(11)의 폭 방향 길이에 상응하는 길이로 형성되고 공급되는 대상물을 안내하기 위한 안내 경사면(121)이 형성되고, 상기 안내 경사면(121)의 일단부에 형성되어 대상물이 대기하는 대기홈(122)을 포함한다.

즉, 공급 컨베이어(11)의 상면에 놓여진 상태에서 공급 컨베이어의 이동 속도에 의해 이동하는 대상물이 상기 안내 경사면(121)에 맞닿으면서 위치 이동하다가 상기 대기홈(122)에 유입된 후 다음 공정으로 이송되기 전 대기하는 것이다.

상기 예열부(20)는 공급부(10)를 통해 일정 속도로 공급된 대상물(L)을 소정 온도로 예열하여 대상물의 표면에 부착된 먼지, 습기 등을 제거하고 대상물의 표면 온도를 소정 온도로 상승시킴으로서 분말 형태의 페인트를 도포시 도포의 흡착 효율을 높이기 위한 것으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 대상물(L)이 투입되는 예열룸(21)과, 대상물(L)을 일정 속도로 이동시키는 이동용 컨베이어(23)와, 상기 예열룸(21)에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 예열수단(22)을 포함하고, 상기 이동용 컨베이어(23)의 일단에 배치되며 상기 예열룸(21)을 통과하면서 예열된 대상물(L)이 다음 공정을 위해 대기할 때 정위치에 대기하도록 유도하는 가이드판(24)을 포함한다.

상기 예열룸(21)은 길이 방향으로 연장되되 길이 방향의 양측단이 개구되어 대상물이 투입 및 배출되는 입구와 출구가 형성된 함체 형태로 이루어진다. 이러한 예열룸(21)은 대상물이 통과하는 공간을 형성하는 벽체는 상기 예열수단(22)을 통해 형성된 열을 복사(輻射)하기 위하여 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하나 금속재질에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 이동용 컨베이어(23)는 대상물이 일정한 속도로 예열룸을 통과하도록 하기 위한 것으로, 엔드리스 타입으로 구성되고 이동용 컨베이어(23)를 일정한 속도로 이송시키기 위한 구동수단(일 예로, 모터, 감속기 및 체인과 같은 동력전달수단)이 더 구비될 수 있다.

상기 예열수단(22)은 상기 예열룸(21)의 내부에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 예열룸(21)의 온도를 승온시키는 것으로, 이러한 예열수단(22)은 적외선히터(Linfra Red Ray Heater) 또는 근적외선히터(Near Infra Red Heater) 중 어느 하나로 이루어지며, 선택된 예열수단(22)은 예열룸(21)의 내부에서 일정 간격을 두고 다수개가 배치되고, 배치된 위치에 따라 가열되는 온도를 상이하게 구성함으로서 열효율을 높일 수 있다. 즉, 예열룸(21)을 다수의 공간으로 구획하고 각각의 공간에 예열수단(22)을 배치한 후 각각의 예열수단(22)을 통해 형성하는 온도를 달리하여 열효율을 높이는 것이다. 일 예로 예열룸(21)은 대상물의 표면온도가 60~70℃가 되도록 상승시키는데, 대상물이 투입되는 입구측에 인접하게 배치된 예열수단(22)의 온도는 80~90℃로 발열되고, 예열룸(21)의 길이 방향 중앙측에 배치되는 예열수단(22)의 온도는 50~60℃로 발열되도록 함으로서 예열룸의 전체적인 온도는 60~75℃를 유지하도록 한다. 이러한 예열수단(22)을 통해 예열룸의 온도는 소정 온도를 유지할 수 있도록 하고 예열수단에서 사용하는 전력소비량을 줄여 제조비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

상기 가이드판(24)은 이동용 컨베이어(23)의 일측에 배치되어 예열룸(21)을 통과하면서 표면 온도가 상승한 대상물이 다음 공정으로 이동하기 전 대기하는 것으로, 이때 가이드판(24)에는 대상물(L)이 대기하는 위치를 일정하게 형성하기 위한 즉, 대상물이 다음 공정으로 이동하기 전 정위치에 대기하도록 하기 위한 가이드홈(241)이 형성된다.

그리고 상기 가이드판(24)에는 상기 가이드홈(241)으로 대상물을 안내하기 위한 가이드면(242)이 더 형성되는데, 상기 가이드면(242)은 도 3에 도시된 바와 같이 가이드판(24)의 일측 테두리에서 상기 가이드홈(241)을 향해 점진적으로 좁아지도록 형성되어 대상물을 가이드홈(241)으로 안내한다.

한편, 상기 가이드판(24)과 이웃하게 배치되어 표면이 가열된 대상물이 다음 공정인 분체 도장부(30)로 이송되기 전 대기하는 대기판(25)이 더 구비될 수 있다. 상기 대기판(25)은 편평한 플레이트 형상으로 이루어지며 상면에 대상물(L)이 배치된다.

상기 분체 도장부(30)는 소정 온도로 가열된 대상물(L)의 표면에 분말 형태의 페인트를 일정한 두께로 도포하는 것으로, 도 1 및 도 4a, 4b, 4c에 도시된 바와 같이 대상물(L)이 출입하는 출입구(311)가 형성된 분체 도장실(31)과, 대상물(L)이 안치되는 턴테이블(32)과, 상기 턴테이블(32)을 회전시키기 위한 회전구동수단(33)과, 상기 턴테이블(32)의 상방에 승강 가능하게 배치되어 턴테이블(32)에 안치된 대상물(L)의 상단이 회전 가능하게 내입되는 유동방지체(34)와, 상기 유동방지체(34)를 승강시키기 위한 승강수단(35)과, 상기 대상물(L)에 분말 형태의 페인트를 분사하는 분사노즐(36)과, 상기 턴테이블(32)에 고압 공기를 분사하여 턴테이블에 잔존하는 분말 형태의 페인트를 제거하는 에어노즐(37)을 포함한다.

상기 분체 도장실(31)은 대상물이 출입하는 출입구(311)가 형성되며 내부가 빈 함체 형태로 이루어지고, 상기 내부를 외부에서 확인할 수 있는 확인창(312)과 상기 출입구(311)를 개폐하기 위한 도어(313)가 구비된다.

상기 도어(313)는 상기 출입구(311)를 개방 또는 폐쇄하는 것으로, 상하 또는 좌우로 이동 가능하도록 배치된다. 이를 위해 상기 도어(313)를 이동시키기 위한 모터 또는 실린더 중 어느 하나로 구성된 구동수단(도면 중 미도시됨)이 더 구비된다.

상기 분체 도장실(31)은 상기 출입구(311)를 통해 투입된 대상물에 분말 형태의 페인트를 도포할 때 페인트가 외부로 비산하는 것을 방지하도록 함체 형태로 이루어지며 일측에 도포 과정에서 비산된 분말 형태의 페인트를 집진하기 위한 집진수단(도면 중 미도시됨)이 구비된다.

상기 턴테이블(32)은 상기 분체 도장실(31)의 바닥측에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 제어되면서 회전하는 것으로, 분체 도장실(31)로 투입된 대상물이 턴테이블(32)에 안치된다.

여기서 턴테이블(32)의 형태 및 크기는 대상물의 형태 및 크기에 따라 교체가 가능한데, 이를 통해 대상물이 교체되는 경우 상기 턴테이블(32)과 후술하는 유동방지체(34)를 교체하는 것으로 교체된 대상물에 대응할 수 있어 교체에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

상기 회전구동수단(33)은 상기 턴테이블(32)을 회전시키기 위한 것으로, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하고 바람직하게는 상기 턴테이블(32)의 회전수를 정밀하게 제한할 수 있는 스텝모터가 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 회전구동수단(33)에 구비된 구동축에 상기 턴테이블(32)이 회전 가능하게 결합하는 것으로, 이러한 회전구동수단(33)과 턴테이블(32)의 결합 구조는 공지의 것이므로 상세한 도시 및 설명은 생략하도록 한다.

상기 유동방지체(34)는 상기 턴테이블(32)의 직상방에서 승강 가능하게 배치되어 턴테이블(32)에 안치된 대상물의 상단이 회전 가능하게 내입되는 것이다. 즉, 상기 유동방지체(34)는 하단이 개구된 관체 형태로 이루어져 개구된 하단에 대상물의 상단이 내입되되, 유동방지체의 내주면과 대상물의 외주면이 맞닿은 상태에서 턴테이블(32)이 회전시 대상물 및 상기 유동방지체(34)도 연동하여 회전한다. 이를 통해 턴테이블(32)에 안치된 대상물은 회전시 흔들리는 것이 방지되어 표면에 균일한 도포가 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 상기 유동방지체(34)는 길이 방향으로 연장 형성되고 상단에 유동방지체의 회전을 지지하기 위한 베어링(도면 중 미도시됨)이 배치될 수 있다.

상기 승강수단(35)은 상기 유동방지체(34)를 승강시키기 위한 것으로, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하여 상기 유동방지체(34)의 위치를 제어한다. 이러한 승강수단(35)은 실린더 또는 LM가이드와 같이 인가된 전원과 신호에 의해 동작하는 구동수단으로 이루어지고 상기 승강수단(35)과 유동방지체(34) 사이에는 상술한 베어링이 배치되어 유동방지체(34)가 회전시 승강수단(35)은 회전하지 않도록 구성된다.

상기 분사노즐(36)은 상기 분체 도장실(31)에 배치되어 턴테이블(32)에 배치되어 회전하는 대상물의 표면에 분말 형태의 페인트를 분사하는 것이다. 이러한 분사노즐(36)은 분말 형태의 페인트가 저장된 저장탱크(도면 중 미도시됨)와 공급용관체를 통해 연결되고, 상기 턴테이블(32)의 회전과 연동하여 동작하면서 대상물의 표면에 분말 형태의 페인트를 분사한다.

상기 에어노즐(37)은 고압으로 압축된 공기를 분사하여 상기 턴테이블(32)에 잔존하는 분말 형태의 페인트를 제거하기 위한 것으로, 상기 분체 도장실(31)에 배치된다. 이러한 에어노즐(37)은 턴테이블(32)에 안치된 상태에서 분말 형태의 페인트가 대상물에 도포된 공정 이후에 턴테이블 및 그 주위에 남아 있는 페인트를 고압의 압축 공기를 이용하여 비산시킨다. 비산된 페인트는 분체 도장실(31)에 구비된 집진수단을 통해 집진된다. 이때, 상기 에어노즐(37)이 동작하는 과정에서 상기 턴테이블(32)도 회전하는 것이 바람직하다.

상기 히팅부(40)는 상기 분체 도장부(30)를 통과하면서 표면에 페인트가 도포된 대상물을 고온으로 가열하여 도포된 페인트를 대상물의 표면에 융착시키는 것이다. 이러한 히팅부(40)는 도 1 및 도 5, 그리고 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 대상물이 투입 및 배출되는 입구와 출구가 구비된 히팅룸(41)과, 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물(L)을 일정 속도로 이송시키는 히팅컨베이어(42)와, 상기 히팅컨베이어(42)의 진행 방향에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 히팅수단(43)이 구비된다.

여기서 상기 히팅수단(43)은 상술한 예열수단(22)과 동일하게 적외선히터(Linfra Red Ray Heater) 또는 근적외선히터(Near Infra Red Heater) 중 어느 하나가 동작시 발생하는 복사열을 이용한다.

상기 히팅룸(41)은 길이 방향으로 연장 형성되되 길이 방향 양단에 각각 대상물이 투입되는 입구와 히팅이 완료된 대상물이 배출되는 출구가 각각 형성된다.

상기 히팅컨베이어(42)는 히팅룸(41)의 내부로 일정한 속도로 대상물을 이동시키기 위한 것으로, 엔드리스 타입으로 이루어지고 구동수단에 결합되어 일정한 속도로 이동한다.

상기 히팅수단(43)은 히팅룸(41)의 내부 온도를 조절하기 위한 것으로 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하며 상술한 바와 같이 적외선히터 또는 근적외선히터 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 상기 히팅룸(41)의 내부에 다수개가 일정 간격을 두고 배치된다. 여기서 상기 히팅룸(41)의 내부 온도는 145~160℃를 유지하며 상기 히팅컨베이어(42)의 이동 속도는 상기 대상물이 히팅룸(41)의 내부에서 상술한 온도에서 10분(min)동안 노출되는 속도로 이동하는 것이 바람직하다.

이때 히팅룸의 내부 온도가 145℃미만인 경우에는 용융되지 못한 페인트로 인하여 불량품이 발생하고, 160℃초과인 경우 페인트가 용융되는 과정에서 기포가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 대상물이 노출되는 시간이 10분 미만이거나 초과인 경우에도 용융되지 못하거나 용융시 기포가 발생하는 문제가 있다.

아울러 상기 히팅룸은 상술한 예열룸과 같이 다수개의 공간으로 구획되고 각각의 공간에 히팅수단이 배치되어 열효율을 높일 수 있도록 구성될 수 있다.(도 9 및 도 10 참조)

즉, 히팅룸을 다수의 공간으로 구획한 후 각각의 공간에 배치된 히팅수단의 발열 온도를 상이하게 제어하여 히팅수단의 동작에 소요되는 전력소비량을 줄여 유지 비용을 절감함으로써 제조비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 히팅수단(43)에서 생성된 열을 복사하기 위한 한 쌍의 복사판(44)이 히팅수단의 길이 방향을 따라 각각 배치되고, 상기 히팅수단의 길이 방향 양단부가 삽입되는 삽입홈(451)과 상기 복사판(44)의 길이 방향 양단부가 결합되어 상기 히팅수단의 수리, 교체가 필요한 경우 상기 복사판을 히팅룸에서 용이하게 분리할 수 있는 플랜지(45)가 더 구비된다.

상기 복사판(44)은 히팅수단에서 생성된 열을 대상물측으로 전달하기 위하여 하방을 향해 넓어지는 각도를 가지도록 배치된다.

상기 플랜지(45)에 형성된 삽입홈(451)은 히팅수단(43)의 양단부가 노출되도록 하여 히팅수단으로 공급하는 전원 및 신호를 위한 케이블이 삽입되는 공간으로 활용된다.

상기 건조부(50)는 페인트가 표면에 용융된 대상물을 건조시키기 위한 것으로, 일정 속도로 이동하는 컨베이어로 구성되어 건조됨과 동시에 이송되도록 한다.

한편, 본 발명에서 대상물(L)을 각각의 공정으로 이송시키기 위한 이송부(60)가 구비되는데, 상기 이송부(60)는 도 1, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상호 근접하도록 오므리거나 상호 멀어지도록 펼쳐지게 구성된 지그(61)와, 상기 한 쌍의 지그(61)의 일단이 각각 회전 가능하게 결합하는 몸체(62)와, 상기 몸체(62)를 승강시키기 위한 승강샤프트(63)와, 상기 몸체(62)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평샤프트(64)을 포함한다.

이때 상기 지그(61)는 한 쌍이 오므려진 상태에서 상호 마주보는 면이 개구된 개구부(611)가 형성되고, 상기 개구부(611)의 내주면은 상부와 하부가 서로 다른 직경을 가지도록 형성된다.

상기 지그(61)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 한 쌍이 상호 대칭되게 형성되고 각각이 상호 근접하거나 멀어지도록 회전 가능하게 배치된다. 이러한 지그(61)는 상기 개구부(611) 사이로 대상물의 상단이 배치된 후 한 쌍의 지그(61)가 오므려지면서 대상물의 상단을 파지한다.

여기서 상기 지그(61)에 형성된 개구부(611)의 내주면이 상부와 하부가 서로 다른 직경을 가지도록 형성된 것은 대상물의 상단 직경의 크기에 따라 지그를 교체해야 했던 불편함을 개선한 것으로, 서로 다른 직경을 가진 대상물을 하나의 지그를 통해서 파지할 수 있도록 한 것이다.

일 예로 상기 개구부(611)의 내주면이 상부의 직경이 하부의 직경에 비해 상대적으로 작게 형성되는 경우, 직경이 작은 상부는 대상물 중 직경이 상대적으로 작은 대상물을 파지할 수 있고, 상부에 비해 상대적으로 큰 직경을 가지는 하부를 이용하여 대상물 중 직경이 상대적으로 큰 대상물을 파지할 수 있는 것이다.

따라서, 상기 지그(61)를 통해 서로 다른 직경을 가지는 다양한 종류의 대상물을 파지한 후 이동시킬 수 있어 대상물이 변경될 때마다 이에 상응하는 지그를 교체해야 했던 문제점을 개선하여 분체 도장 시스템을 정지시키지 않고도 대상물을 교체할 수 있어 생산성이 향상된 장점을 갖는다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 지그 개구부의 직경은 상호 반대 방향으로

상기 몸체(62)는 상기 지그(61)의 일단이 회전 가능하게 결합하고, 상기 승강샤프트(63)와 수평샤프트(64)을 통해 상하로 승강하거나 좌우로 수평 이동하도록 배치된다. 이때 상기 몸체(62)의 내부에는 상기 지그(61)의 동작을 제어하기 위한 구동수단이 배치될 수 있는데, 일 예로 공기를 이용한 공압실린더가 배치되어 지그(61)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 승강샤프트(63)는 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 몸체(62)를 상승 또는 하강시키고, 상기 수평샤프트(64)은 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 몸체(62)를 좌측 또는 우측으로 수평 방향으로 이동시킨다.

상기와 같이 이루어진 이송부(60)는 승강샤프트(63)에 의해 지그(61)의 높이를 조절하고, 몸체(62)에 구비된 구동수단을 통해 지그(61)를 오므리거나 펼쳐지도록 제어하고, 수평샤프트(64)을 따라 몸체(62)의 위치를 수평 방향으로 조절하면서 대상물을 파지하여 상승시킨 후 측방으로 이동시키고, 하강 후 대상물로부터 지그를 분리시키는 일련의 동작을 반복하면서 대상물을 이동시킨다.

상기와 같이 이루어진 이송부(60)는, 상기 공급부(10)에 공급된 대상물(L)을 예열부(20)로 이송시키기 위한 제1이송모듈(60a)과, 상기 예열부(20)에서 예열된 대상물(L)을 분체 도장부(30)로 이송시키기 위한 제2이송모듈(60b)과, 상기 분체 도장부(30)에서 표면에 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물(L)을 히팅부(40)로 이송시키기 위한 제3이송모듈(60c)를 포함한다.

이때, 제1이송모듈(60a)과 제2이송모듈(60b) 및 제3이송모듈(60c)은 필요에 따라 상기 지그(61)의 개수를 변경 가능한 것으로, 도면 중 도시된 실시예에 한정되지 않음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 분체 도장 시스템
10 : 공급부
11 : 공급 컨베이어 12 : 안내판
20 : 예열부
21 : 예열룸 22 : 예열수단
23 : 이동용 컨베이어 24 : 가이드판
25 : 대기판
30 : 분체 도장부
31 : 분체 도장실 32 : 턴테이블
33 : 회전구동수단 34 : 유동방지체
35 : 승강수단 36 : 분사노즐
37 : 에어노즐
40 : 히팅부
41 : 히팅룸 42 : 히팅컨베이어
43 : 히팅수단
50 : 건조부
60 : 이송부
61 : 지그 62 : 몸체
63 : 승강샤프트 64 : 수평샤프트
60a : 제1이송모듈
60b : 제2이송모듈
60c : 제3이송모듈

Claims (7)

1. 대상물(L)을 일정한 속도로 공급하는 공급부(10);
   상기 공급부(10)를 통해 공급된 대상물(L)의 표면 온도를 상승시키기 위하여 예열하는 예열부(20);
   상기 예열부(20)에 의해 예열된 대상물(L)에 분말 형태의 페인트를 분사하는 분체 도장부(30);
   상기 분체 도장부(30)에 의해 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물(L)을 가열하여 페인트를 대상물(L)에 융착시키는 히팅부(40);
   페인트가 융착된 대상물(L)을 건조하기 위한 건조부(50); 및
   상기 대상물(L)을 이동시키기 위한 이송부(60);를 포함하되,
   상기 이송부(60)는,
   한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상호 근접하도록 오므리거나 상호 멀어지도록 펼쳐지게 구성된 지그(61)와,
   상기 한 쌍의 지그(61)의 일단이 각각 회전 가능하게 결합하는 몸체(62)와,
   상기 몸체(62)를 승강시키기 위한 승강샤프트(63)와,
   상기 몸체(62)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평샤프트(64)을 포함하되,
   상기 지그(61)는,
   한 쌍이 오므려진 상태에서 상호 마주보는 면이 개구된 개구부(611)가 형성되고,
   상기 개구부(611)의 내주면은 상부와 하부가 서로 다른 직경을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 분체 도장 시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 이송부(60)는,
   상기 공급부(10)에 공급된 대상물(L)을 예열부(20)로 이송시키기 위한 제1이송모듈(60a)과,
   상기 예열부(20)에서 예열된 대상물(L)을 분체 도장부(30)로 이송시키기 위한 제2이송모듈(60b)과,
   상기 분체 도장부(30)에서 표면에 분말 형태의 페인트가 도포된 대상물(L)을 히팅부(40)로 이송시키기 위한 제3이송모듈(60c)을 포함한 것을 특징으로 하는 분체 도장 시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 예열부(20)는,
   대상물(L)이 투입되는 예열룸(21)과,
   상기 대상물(L)을 일정 속도로 이동시키는 이동용 컨베이어(23)와,
   상기 예열룸(21)에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 예열수단(22)을 포함하고,
   상기 이동용 컨베이어(23)의 일단에 배치되며 상기 예열룸(21)을 통과하면서 예열된 대상물(L)이 다음 공정을 위해 대기할 때 정위치에 대기하도록 유도하는 가이드판(24)을 포함한 것을 특징으로 하는 분체 도장 시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 분체 도장부(30)는,
   대상물(L)이 출입하는 출입구(311)가 형성된 분체 도장실(31)과,
   대상물(L)이 안치되는 턴테이블(32)과,
   상기 턴테이블(32)을 회전시키기 위한 회전구동수단(33)과,
   상기 턴테이블(32)의 상방에 승강 가능하게 배치되어 턴테이블(32)에 안치된 대상물(L)의 상단이 회전 가능하게 내입되는 유동방지체(34)와,
   상기 유동방지체(34)를 승강시키기 위한 승강수단(35)과,
   상기 대상물(L)에 분말 형태의 페인트를 분사하는 분사노즐(36)과,
   상기 턴테이블(32)에 고압 공기를 분사하여 턴테이블에 잔존하는 분말 형태의 페인트를 제거하는 에어노즐(37)을 포함한 것을 특징으로 하는 분체 도장 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 히팅부(40)는,
   대상물이 투입 및 배출되는 입구와 출구가 구비된 히팅룸(41)과,
   분말 형태의 페인트가 도포된 대상물(L)을 일정 속도로 이송시키는 히팅컨베이어(42)와,
   상기 히팅컨베이어(42)의 진행 방향에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 히팅수단(43)이 구비된 히팅룸(41)을 포함한 것을 특징으로 하는 분체 도장 시스템.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 히팅수단(43)은 적외선히터(Linfra Red Ray Heater) 또는 근적외선히터(Near Infra Red Heater) 중 어느 하나의 복사열을 이용한 것을 특징으로 하는 분체 도장 시스템.
   

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