KR102134368B1 - 지능형 코팅 및 증착 시스템 - Google Patents

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Abstract

지능형 코팅 및 증착 시스템에 관한 것이며, 지능형 코팅 및 증착 시스템은 스핀들 컨베이어에 결합된 지그를 회전시키고 증설된 라인을 따라 이동하도록 스핀들 컨베이어를 구동시키는 스핀들 컨베이어 구동 장치; 상기 지그에 결합된 제품으로부터 이물을 제거하는 제1 이오나이저, 상기 제품을 향하여 도료를 분사하여 상기 제품을 베이스 코팅하는 제1 스프레이부 및 베이스 코팅된 제품을 건조시키는 제1 건조기가 구비된 제1 코팅 라인; 상기 지그가 장착된 지그바가 투입되어 상기 지그에 결합된 제품에 대해 진공 증착 공정을 수행하는 증착기가 구비된 증착 라인; 상기 지그에 결합된 제품으로부터 이물을 제거하는 제2 이오나이저, 상기 제품을 향하여 도료를 분사하여 상기 제품을 탑 코팅하는 제2 스프레이부 및 탑 코팅된 제품을 건조시키는 제2 건조기가 구비된 제2 코팅 라인; 상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인 중 적어도 하나에 해당하는 공정이 수행된 제품에 대해 신뢰성을 시험하는 신뢰성 시험 장비; 및 제품 정보 및 상기 신뢰성 시험 장비에 의해 측정된 측정 결과에 기초하여, 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치의 동작과 상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 지능형 코팅 및 증착 제어 장치를 포함할 수 있다.

Description

지능형 코팅 및 증착 시스템{INTELLIGENT SYSTEM FOR COATING AND DEPOSITION}
본원은 지능형 코팅 및 증착 시스템에 관한 것이다.
화장품 용기는 원기둥, 사각기둥 등의 내부 수용공간에 화장품을 수용할 수 있는 다양한 형태로 제조되며, 휴대용, 샘플용 등 용도에 따라, 또는 용량에 따라 다양한 크기로 제조된다.
이러한 화장품 용기는 미감 향상, 긁힘(기스) 방지 등을 위해 화장품의 성질 및 디자인에 따라 다양한 색상으로 도장이 이루어진다. 이 때, 일반적으로 회전이 가능한 스핀들이 일정 간격으로 형성된 스핀들 컨베이어에 화장품 용기를 장착하여, 먼저 이오나이징 부스 등을 통과시켜 표면에 존재하는 정전기, 이물질 등을 제거하고, 회전하는 제품을 향하여 일차적으로 UV 코팅액을 분사하는 코팅 부스를 통과시키고, 건조 장치를 통해 건조시키는 건조 부스를 통과시킨 후, 증착기를 이용하여 금속을 증착시킨다. 증착 공정 이후, 제품 표면의 마모를 방지하고, 색채 또는 광택효과를 주기 위한 코팅 공정이 다시 수행된다.
종래에는, 화장품의 형태 및 크기와 상관없이 일률적인 코팅 및 증착 공정이 수행되었고, 화장품의 형태 및 크기를 고려하는 경우에도 작업자가 각 공정을 수행하는 라인을 직접 관리하면서 각 장비들의 셋팅(setting) 상태를 조작해야하는 불편함이 있었다.
또한, 모든 공정이 수행된 이후에 불량 검수가 수행됨으로써, 공정 진행 중에 개선 가능성이 있는 제품마저 결과적으로 불량품이 되버리는 경우가 종종 발생하여 불량률이 증가하는 문제점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1650866호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제품의 형태 및 크기에 따라 그에 적합한 코팅 공정 등이 이루어질 수 있는 지능형 코팅 및 증착 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 코팅 및 증착 공정이 완료되기 전에 개선 가능성이 존재하는 중간 불량 제품(또는 임시 불량 제품)이 공정 완료 후에 종국적으로 불량품이 되는 것을 방지할 수 있는 지능형 코팅 및 증착 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템으로서, 스핀들 컨베이어에 결합된 지그를 회전시키고 증설된 라인을 따라 이동하도록 스핀들 컨베이어를 구동시키는 스핀들 컨베이어 구동 장치; 상기 지그에 결합된 제품으로부터 이물을 제거하는 제1 이오나이저, 상기 제품을 향하여 도료를 분사하여 상기 제품을 베이스 코팅하는 제1 스프레이부 및 베이스 코팅된 제품을 건조시키는 제1 건조기가 구비된 제1 코팅 라인; 상기 지그가 장착된 지그바가 투입되어 상기 지그에 결합된 제품에 대해 진공 증착 공정을 수행하는 증착기가 구비된 증착 라인; 상기 지그에 결합된 제품으로부터 이물을 제거하는 제2 이오나이저, 상기 제품을 향하여 도료를 분사하여 상기 제품을 탑 코팅하는 제2 스프레이부 및 탑 코팅된 제품을 건조시키는 제2 건조기가 구비된 제2 코팅 라인; 상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인 중 적어도 하나에 해당하는 공정이 수행된 제품에 대해 신뢰성을 시험하는 신뢰성 시험 장비; 및 제품 정보 및 상기 신뢰성 시험 장비에 의해 측정된 측정 결과에 기초하여, 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치의 동작과 상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 지능형 코팅 및 증착 제어 장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는, 상기 제품 정보 중 제품의 크기 정보에 기초하여 상기 스핀들 컨베이어의 스핀들 회전 속도 및 이동 속도 중 적어도 하나를 조절하되, 상기 제품의 크기가 증가함에 따라 상기 스핀들 회전 속도를 증가시키거나, 상기 이동 속도를 감소시키도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 스프레이부는, 상기 스핀들 컨베이어의 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되게 구비된 복수개의 스프레이를 포함하고, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는, 상기 제품 정보 중 제품의 형상 정보에 기초하여 상기 스프레이부의 분사 각도를 조절하되, 상기 제품의 길이에 대해 미리 설정된 범위에 따라 상기 복수개의 스프레이를 그룹핑하여, 그룹 별로 상기 복수개의 스프레이의 분사 각도를 상이하게 조절하도록 상기 스프레이부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 신뢰성 시험 장비는, 상기 제1 코팅 라인의 베이스 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 두께를 측정하고, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는, 상기 신뢰성 시험 장비로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 두께가 제1 기준 범위에 해당하는 경우 상기 제2 스프레이부의 분사 속도를 증가시키도록 상기 제2 스프레이부를 제어하고, 도막 두께가 제2 기준 범위에 해당하는 경우 상기 제1 코팅 라인의 베이스 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 상기 제1 코팅 라인의 베이스 코팅 공정을 한 번 더 반복하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 신뢰성 시험 장비는, 상기 제2 코팅 라인의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 마모도를 측정하고, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는, 상기 신뢰성 시험 장비로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 마모도가 미리 설정된 불량 범위인 경우, 상기 제2 코팅 라인의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 불량 검수 라인으로 이동하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 신뢰성 시험 장비는, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치에 의해 도막 마모도가 미리 설정된 정상 범위로 판단된 경우, 상기 제2 코팅 라인의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 내마모도를 더 측정하고, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는, 상기 신뢰성 시험 장비로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 내마모도가 미리 설정된 정상 범위인 경우 포장 라인으로 이동하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하고, 도막 내마모도가 미리 설정된 불량 범위인 경우 불량 검수 라인으로 이동하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 신뢰성 시험 장비는, 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 측정하는 UV 조사량 측정기를 더 포함하고, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는, 상기 UV 조사량 측정기로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 조절하거나, 상기 스핀들 컨베이어의 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는, 상기 UV 조사량이 상기 제품의 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량에 비해 적은 경우, 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 증가시키도록 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기를 제어하거나, 상기 스핀들 컨베이어의 이동 속도를 감소시키도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하고, 상기 UV 조사량이 상기 제품의 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량에 비해 많은 경우, 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 감소시키도록 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기를 제어하거나, 상기 스핀들 컨베이어의 이동 속도를 증가시키도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 지능형 코팅 및 증착 장치는, 상기 제품 정보 및 상기 신뢰성 시험 장비에 의해 측정된 측정 결과를 수신하는 수신부; 상기 제품 정보 및 상기 측정 결과에 대한 기준 정보를 저장하는 데이터베이스부; 상기 제품 정보 및 상기 측정 결과를 상기 기준 정보와 비교하여 판단하는 판단부; 및 상기 비교하여 판단한 판단 결과에 기초하여 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치의 동작과 상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 제품의 크기 정보 또는 형상 정보에 기초하여 스핀들 컨베이어와 코팅 라인 및 증착 라인에 구비된 다양한 장치들의 동작을 제어함으로써, 제품의 형태 및 크기에 따라 그에 적합한 코팅 공정 등이 이루어질 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 각 공정을 완료한 제품에 대해 신뢰성을 측정한 결과에 기초하여 스핀들 컨베이어와 코팅 라인 및 증착 라인에 구비된 다양한 장치들의 동작을 제어함으로써, 제품의 신뢰성 또는 불량률을 개선시키는 효과가 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템의 개략적인 구성을 나타내기 위한 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템의 코팅 라인을 나타내기 위한 개략적인 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템의 스프레이부의 분사 각도가 조절되는 다양한 예를 나타내기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템에 의해 수행되는 공정의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템의 지능형 코팅 및 증착 제어 장치의 개략적인 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 다양한 1차 성형 제작된 금속 및 비금속 제품에 대해 도장 작업으로서의 코팅 및 증착 공정을 수행하는 시스템에 관한 것이며, 예시적으로 화장품 용기에 대해 적용될 수 있다. 이 때, 화장품 용기는 화장품이 수용되는 공간이 구비된 용기 본체와, 본체와 분리 및 결합이 가능하며 본체와 결합됨으로써 본체의 개구된 부분을 외부와 차단하는 역할을 하는 캡(cap)을 넓게 포함하는 개념으로 이해함이 바람직하다.
또한, 본원의 코팅 공정 및 증착 공정에는 당 분야에서 통상적으로 수행되는 기법 및 각종 설비들이 적용될 수 있으므로, 각 공정이 수행되는 구체적인 방법과 이를 수행하는 각종 설비들의 구체적인 동작들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본원에 의해 수행되는 코팅 공정 및 증착 공정은 필요에 따라 세부 공정이 추가 또는 생략될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)의 개략적인 구성도이고, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)의 개략적인 구성을 나타내기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)은 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)을 포함한다. 또한, 도 1을 참조하면, 제1 코팅 라인(20) 및 제2 코팅 라인(40)은 각각 이오나이징 부스, 스프레이 부스 및 건조 부스를 포함하고, 코팅 및 증착 공정을 거치는 제품은 스핀들 컨베이어(C)를 통해 상기 이오나이징 부스, 스프레이 부스 및 건조 부스로 이동할 수 있다. 여기서, 각 부스(Booth)는 물리적인 구획물로 인해 구획되거나 개념적으로 구분된 공간을 의미할 수 있고, 각 부스에서는 서로 다른 공정(세부 공정)이 수행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)은 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 포함한다. 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)는 스핀들 컨베이어(C)에 결합된 지그를 회전시키고 증설된 라인(예를 들어, 제1 코팅 라인(20), 제2 코팅 라인(40) 등)을 따라 이동하도록 스핀들 컨베이어(C)를 구동시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)는 소정의 간격으로 구비된 스핀들을 회전시킴으로써 스핀들에 결합(장착)된 지그 및 지그에 결합된 제품이 회전하도록 스핀들 컨베이어(C)를 구동시킬 수 있다. 여기서, 소정의 간격으로 구비된 스핀들은 스핀들 라인으로 달리 지칭될 수 있다.
또한, 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)는, 상기 스핀들 라인에 투입된 제품에 대해 각 라인의 해당 공정이 단계적으로 수행되도록 증설된 라인(예를 들어, 제1 코팅 라인(20), 제2 코팅 라인(40) 등)을 따라 상기 스핀들 라인이 이동하도록 스핀들 컨베이어(C)를 구동시킬 수 있다.
한편, 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)는 후술하는 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)에 의해 그 동작이 제어될 수 있으나, 이와 관련하여 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
도 1을 참조하면, 스핀들 컨베이어(C) 및 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)는 제1 코팅 라인(20)과 제2 코팅 라인(40)에 대해 각각 구비될 수 있다. 또한, 스핀들 컨베이어(C)는 제1 코팅 라인(20) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 이오나이징 부스, 스프레이 부스 및 건조 부스를 순차적으로 통과하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 스핀들 컨베이어(C)에 결합된 제품은 먼저 이오나이징 부스에서 이오나이징 단계를 거친 후, 스프레이 부스에서 코팅 단계를 거치고, 그 다음 건조 부스에서 건조 단계를 거치게 된다.
한편, 도 2를 참조하면, 제1 코팅 라인(20)에는 제1 이오나이저(210), 제1 스프레이부(220) 및 제1 건조기(230)가 구비될 수 있다. 또한, 제2 코팅 라인(40)에는 제2 이오나이저(410), 제2 스프레이부(420) 및 제2 건조기(430)가 구비될 수 있다.
제1 이오나이저(210) 및 제2 이오나이저(420)는 지그에 결합된 제품으로부터 이물을 제거하는 것이다. 제1 이오나이저(210) 및 제2 이오나이저(420)는 각각 제1 코팅 라인(20)의 이오나이징 부스 및 제2 코팅 라인(40)의 이오나이징 부스에 구비될 수 있다.
제1 이오나이저(210) 및 제2 이오나이저(420)는 복수개의 이오나이저 건(Ionizer gun)을 의미할 수 있다. 복수개의 이오나이저 건은 이오나이징 부스를 통과하는 스핀들 컨베이어(C)의 일측에 컨베이어의 진행 방향을 따라 소정의 간격으로 구비될 수 있다. 복수개의 이오나이 건은 스핀들 컨베이어(C)에 결합되어 회전하는 제품(P)을 향하여 이온화된 공기를 고압으로 분사할 수 있고, 이에 의해, 제품(P) 표면의 정전기 및 이물질이 제거될 수 있다.
또한, 제1 스프레이부(220)는 지그에 결합된 제품을 향하여 도료를 분사하여 제품을 베이스 코팅(Base Coating)하고, 제2 스프레이부(420)는 지그에 결합된 제품을 향하여 도료를 분사하여 탑 코팅(Top Coating)하는 것이다. 제1 스프레이부(220) 및 제2 스프레이부(420)는 각각 제1 코팅 라인(20)의 스프레이 부스 및 제2 코팅 라인(40)의 스프레이 부스에 구비될 수 있다.
한편, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)의 코팅 라인을 나타내기 위한 개략적인 도면이다. 보다 구체적으로, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)의 스프레이 부스의 일부를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 스프레이부(제1 스프레이부(220) 및 제2 스프레이부(420))는 스핀들 컨베이어(C)의 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되게 구비된 복수개의 스프레이를 포함할 수 있다. 여기서, 스핀들 컨베이어(C)의 길이 방향이란, 스핀들 컨베이어(C)의 진행 방향을 의미할 수 있다. 다시 말해, 복수개의 스프레이는 스프레이 부스를 통과하는 스핀들 컨베이어(C)의 일측에 컨베이어의 진행 방향을 따라 소정의 간격으로 구비될 수 있다. 한편, 복수개의 스프레이는, 예를 들어, 스프레이 건(Spray Gun) 형태로 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태로 구비될 수 있다.
복수개의 스프레이(스프레이 건)는 스핀들 컨베이어(C)에 결합되어 회전하는 제품(P)을 향하여 UV 코팅액 등의 도료를 분사할 수 있고, 이에 의해, 제품(P) 표면에는 도료가 코팅될 수 있다. 이 때, 제1 스프레이부(220)에 포함되는 복수개의 스프레이는 베이스 코팅을 위한 도료를 분사할 수 있고, 제2 스프레이부(420)에 포함되는 복수개의 스프레이는 탑 코팅을 위한 도료를 분사할 수 있다. 여기서, 베이스 코팅을 위한 도료 및 탑 코팅을 위한 도료는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 도료 중에서 각 역할(기능) 및 제품 정보(제품에 대한 고객의 요구사항 또는 주문사항을 포함함)에 맞게 선택될 수 있다.
한편, 도 3에 도시되지는 않았으나, 제1 스프레이부(220) 및 제2 스프레이부(420)는 복수개의 스프레이(스프레이 건)의 분사구의 방향을 수직 방향(높이 방향 또는 12시-6시 방향) 또는 수평 방향(길이 방향 또는 9시-3시 방향)으로 조절할 수 있는 구동 장치를 포함할 수 있다. 이러한 구동 장치에 의해 복수개의 스프레이(스프레이 건)의 분사 각도가 조절될 수 있으며, 상기 구동 장치는 후술하는 지능형 코팅 및 증착 제어 시스템(60)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 제1 건조기(230)는 베이스 코팅된 제품을 건조시키고, 제2 건조기(430)는 탑 코팅된 제품을 건조시키는 것이다. 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)는 각각 제1 코팅 라인(20)의 건조 부스 및 제2 코팅 라인(40)의 건조 부스에 구비될 수 있다.
건조 부스는 적외선 건조기(예를 들어, IR Oven)가 구비된 IR 건조 부스(IR Oven Room) 및 자외선 건조기(예를 들어, UV Ramp)가 구비된 UV 건조 부스(UV Ramp Room)를 포함할 수 있다. 즉, 스핀들 컨베이어(C)에 결합된 제품(P)은 스핀들 컨베이어(C)가 구동됨에 따라 상기 IR 건조 부스 및 UV 건조 부스를 통과함으로써, 적외선 및 자외선을 조사받게 되고, 이에 의해 건조가 이루어질 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면, 증착 라인(30)에는 하나 이상의 증착기가 구비될 수 있다. 증착기는 지그(Jig)가 장착된 지그바(Jig bar)가 투입되어 지그에 결합된 제품에 대해 진공 증착 공정을 수행할 수 있다.
또한, 증착 라인(30)은 공정의 순서(흐름)상 제1 코팅 라인(20)과 제2 코팅 라인(40)의 사이에 구비될 수 있다. 즉, 제1 코팅 라인(20)의 모든 공정을 완료한 제품이 결합된 지그는 제1 코팅 라인(20)의 스핀들 라인으로부터 탈착(분리)되어 지그바에 소정의 간격을 두고 복수개 장착(결합)될 수 있고, 복수의 지그바가 증착기에 투입될 수 있으며, 증착기가 구동됨에 따라 지그에 결합된 제품에 대해 진공 증착 공정이 수행될 수 있다. 진공 증착 공정이 완료된 이후, 지그(진공 증착 공정을 완료한 제품이 결합된 상태의 지그)는 지그바로부터 탈착(분리)되어 제2 코팅 라인(40)의 스핀들 라인에 장착(결합)될 수 있고, 제2 코팅 라인(40)의 스핀들 라인에 장착된 지그에 결합된 제품에 대해 제2 코팅 라인(40)의 모든 공정이 수행될 수 있다.
한편, 지그, 지그바, 증착기 등의 부품 및 장치와 진공 증착 기법에는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 다양한 지그, 지그바, 증착기 및 진공 증착 기술이 적용될수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 2를 참조하면(도 1에는 미도시), 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)은 신뢰성 시험 장비(50)를 포함할 수 있다. 신뢰성 시험 장비(50)는 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40) 중 적어도 하나에 해당하는 공정이 수행된 제품에 대해 신뢰성을 시험할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 제1 코팅 라인(20)에 해당하는 제1 코팅 공정, 증착 라인(30)에 해당하는 증착 공정 및 제2 코팅 라인(40)에 해당하는 제2 코팅 공정이 순차적으로 진행되는 것을 고려하면, 예를 들어, 제1 코팅 라인(20)에 해당하는 공정이 수행된 제품에 대해 신뢰성을 시험한다는 것은 제1 코팅 공정만이 수행되고, 증착 공정 및 제2 코팅 공정이 수행되기 전 상태의 제품에 대해 신뢰성을 시험하는 것을 의미한다. 또한, 제2 코팅 라인(40)에 해당하는 공정이 수행된 제품에 대해 신뢰성을 시험한다는 것은, 제1 코팅 공정, 증착 공정 및 제2 코팅 공정이 모두 수행된 상태의 제품에 대해 신뢰성을 시험하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 신뢰성 시험 장비(50)는, 예를 들어, 도막의 두께를 측정하는 기기, 도막의 마모도를 측정하는 기기, 도막의 내마모도를 측정하는 기기 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, UV 조사량을 측정하는 기기 등의 기타 측정기 및 센서 등을 폭넓게 포함하는 개념으로 이해함이 바람직하다.
한편, 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과는 후술하는 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)로 수집될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)은 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)를 포함한다. 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 제품 정보 및 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과에 기초하여, 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작과 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.
여기서, 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 장치들은 앞서 설명한 이오나이저, 스프레이(부), 건조기, 증착기 등을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제품 정보는 주문자 또는 고객이 코팅 및 증착을 주문(또는 의뢰)한 제품에 관한 정보를 의미한다. 제품 정보는 제품의 크기 정보 및 형상 정보를 포함할 수 있다. 제품의 형상 정보는 제품의 길이 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 제품의 길이(높이)는 제품을 지그에 결합한 후 지그를 스핀들에 결합(장착)될 때 스핀들의 회전축 방향을 의미할 수 있다. 도 3을 참조하면, 스핀들의 회전축 방향은 스핀들 컨베이어(C)의 진행 방향의 수직 방향일 수 있다.
또한, 제품의 형상 정보는, 예를 들어, 사각통형(사각기둥형), 육각통형(육각기둥형), 원통형(원기둥형) 등의 전체적인 형태 정보를 포함할 수 있다.
제품의 크기 정보는 제품의 길이 방향에 수직한 방향으로 자른 단면적의 넓이 또는 제품이 지그 및 스핀들에 결합된 상태에서 회전축으로부터 제품의 가장 멀리 떨어진 부분(지점)까지의 거리를 의미할 수 있다. 도 3을 참조하여 예를 들면, 제품(P)이 원통형(원기둥형)인 경우, 제품(P)의 크기 정보는 제품(P)의 길이 방향에 수직한 방향으로 자른 단면적인 원의 넓이 또는 그 원의 반지름을 의미할 수 있다. 즉, 상기 원의 넓이가 넓어질수록 또는 상기 원의 반지름이 길어질수록 제품의 크기가 증가한다고 볼 수 있다. 또한, 제품의 크기가 증가할수록 제품이 한 바퀴 회전하는데 걸리는 시간이 증가하게 된다.
한편, 도 6은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)의 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)의 개략적인 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 수신부(610), 데이터베이스부(620), 판단부(630) 및 제어부(640)를 포함할 수 있다.
수신부(610)는 제품 정보 및 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 제품 정보는 외부 사용자 단말(미도시)을 통해 입력되거나 외부 사용자 단말(미도시)에 저장된 정보가 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)의 수신부(610)를 통해 수신된 것일 수 있다.
즉, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 외부 사용자 단말(미도시) 및 신뢰성 시험 장비(50)와 네트워크를 통해 통신 연결되어 제품 정보, 측정 결과 등의 정보를 송수신할 수 있다.
네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 사용자 단말(미도시)은 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치 및 데스크탑 컴퓨터, 스마트 TV 등 유선 통신 장치를 포함할 수 있다.
또한, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작과 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 상기 네트워크를 기반으로 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 포함하는 각종 장치들에 전송할 수 있다.
데이터베이스부(620)는 제품 정보 및 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과에 대한 기준 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 기준 정보는 제품 정보 및 상기 측정 결과에 대해 미리 설정된 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작 또는 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 각종 장치들 중 적어도 하나의 동작에 관한 정보를 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 제품 정보에 대한 기준 정보는, 제품의 크기 정보에 따라 미리 설정된 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 회전 속도 또는 이동 속도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제품 정보에 대한 기준 정보는, 제품의 형상 정보에 따라 미리 설정된 스프레이부(또는 복수개의 스프레이)의 그룹핑 및 분사 각도에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과에 대한 기준 정보는 측정 항목(예를 들어, 도막의 두께, 도막의 마모도, 도막의 내마모도 등)에 대해 미리 설정된 기준 범위, 정상 범위 및 불량 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또는, 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과에 대한 기준 정보는 측정 항목(예를 들어, UV 조사량 등)에 대해 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 기준 측정치(측정값)를 포함할 수 있다.
판단부(630)는 제품 정보 및 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과를 기준 정보와 비교하여 판단할 수 있다. 구체적으로, 수신부(610)에 의해 수신된 제품 정보가 기준 정보의 제품 정보와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 수신부(610)에 의해 수신된 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과가 기준 정보의 기준 범위, 정상 범위 또는 불량 범위에 속하는지 여부를 판단하거나, 상기 측정 결과가 미리 설정된 기준 측정치보다 크거나 작은지 여부 혹은 많거나 적은지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(640)는 비교부(630)에 의해 비교하여 판단한 결과에 기초하여 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작과 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(640)는 수신부(610)에 의해 수신된 제품 정보에 대응되는 기준 정보의 미리 설정된 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작 또는 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 각종 장치들 중 적어도 하나의 동작에 관한 정보에 대응되도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작 또는 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 각종 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(640)는 수신부(610)에 의해 수신된 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과가 기준 범위, 정상 범위 또는 불량 범위에 속하는지 여부에 따라 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작 또는 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 각종 장치들 중 적어도 하나의 동작을 상이하게 제어할 수 있다.
또한, 제어부(640)는 수신부(610)에 의해 수신된 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과가 미리 설정된 기준 측정치보다 크거나(많거나) 작은지(적은지) 여부에 따라 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작 또는 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 각종 장치들 중 적어도 하나의 동작을 상이하게 제어할 수 있다.
앞서 개략적으로 살펴본 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)의 지능형 코팅 및 증착 시스템(1) 제어와 관련하여 아래에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 제품 정보 중 제품의 크기 정보에 기초하여 스핀들 컨베이어(C)의 스핀들 회전 속도 및 이동 속도 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 이 때, 제품의 크기가 증가함에 따라 스핀들 회전 속도를 증가시키거나, 이동 속도를 감소시키도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제품이 원통형(원기둥형)인 경우, 제품의 크기 정보는 반지름일 수 있다. 이 때, 반지름이 커질수록 제품의 크기가 증가한다고 볼 수 있다. 제품의 크기가 증가할수록 한 바퀴 회전하는데 걸리는 시간 즉, 제품 표면 전체에 도료가 도포되는데 걸리는 시간이 증가하게 된다. 따라서, 스핀들 컨베이어(C)의 이동 속도 및 도료의 분사 속도(단위시간 당 분사량)가 동일한 경우, 제품의 크기가 증가할수록 스핀들의 회전 속도가 증가할 필요성이 있다.
즉, 제품의 크기가 증가함에 따라 스핀들 회전 속도를 증가시킴으로써, 제품의 크기와 상관없이 제품 표면 전체에 동일한 횟수만큼 도료를 도포시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 제품 표면 전체에 동일한 횟수만큼 도료를 도포시키더라도, 도료의 분사 속도(단위시간 당 분사량)가 동일한 경우에는 제품의 크기가 증가함에 따라 도막의 두께가 상대적으로 얇아질 수 있다. 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 스핀들 컨베이어(C)의 이동 속도를 감소시킴으로써 제품 표면의 동일한 영역에 도료가 분사(도포)되는 시간이 증가하고, 이로써 원하는 도막의 두께를 확보할 수 있게 된다.
따라서, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)은 코팅 공정에 있어서 제품의 크기에 적합한 도막의 두께를 갖도록 설비들을 자동으로 조절할 수 있고, 제품의 크기와 상관없이 균일한 도막 두께를 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 제품 정보 중 제품의 형상 정보에 기초하여 스프레이부(220, 420)의 분사 각도를 조절할 수 있다. 이 때, 제품의 길이에 대해 미리 설정된 범위에 따라 복수개의 스프레이를 그룹핑하여, 그룹 별로 복수개의 스프레이의 분사 각도를 상이하게 조절하도록 스프레이부(220, 420)를 제어할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제품의 형상 정보는 제품의 길이 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제품의 길이 정보에 따라 스프레이부(220, 420)(또는 복수개의 스프레이)의 그룹핑에 관한 정보 및 분사 각도에 관한 정보가 기준 정보로서 미리 설정될 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)의 스프레이부(220, 420)의 분사 각도가 조절되는 다양한 예를 나타내기 위한 개략적인 도면이다.
도 4의 (a)를 참조하여 예를 들면, 제품의 길이가 미리 설정된 범위 이상인 경우, 복수개의 스프레이는 3개씩 그룹핑되고, 제품의 전체 길이를 3등분한 영역을 향하여 각각 분사되도록 3개의 분사 각도가 설정되고, 그룹 별로 상이한 분사 각도를 갖도록 조절될 수 있다. 즉, 3개의 스프레이마다 분사 각도가 변경되는 것으로 이해될 수 있으며, 분사 각도는 미리 설정된 3개의 분사 각도로 번갈아 변경될 수 있다.
다른 예로, 도 4의 (b)를 참조하면, 제품의 길이가 미리 설정된 범위 이상인 경우, 복수개의 스프레이는 3개씩 그룹핑되고, 제품의 전체 길이를 3등분한 영역을 향하여 각각 분사되도록 3개의 분사 각도가 설정되고, 하나의 그룹에 속하는 3개의 스프레이가 상기 설정된 3개의 분사 각도를 각각 갖도록 조절될 수 있다. 즉, 연속되는 스프레이는 서로 다른 분사 각도를 가지되, 3개의 스프레이마다 동일한 분사 각도를 반복해서 갖도록 조절될 수 있다.
한편, 도 4의 (b)의 경우, 그룹핑되는 스프레이의 개수 및 미리 설정된 분사 각도의 개수가 동일할 수 있다.
한편, 위에서는 복수개의 스프레이가 3개씩 그룹핑되고, 3개의 분사 각도를 갖는 경우에 대해 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제품의 길이에 따라 그룹핑되는 스프레이의 개수 및 미리 설정되는 분사 각도의 개수가 달라질 수 있다.
예를 들어, 제품의 길이가 제1 범위(0.5~10cm) 이상인 경우에는 복수개의 스프레이가 제품의 길이를 2등분한 영역을 향하여 각각 분사되도록 2개의 분사 각도가 미리 설정될 수 있고, 제1 범위 이상인 제2 범위(10~20cm) 이상인 경우에는 복수개의 스프레이가 제품의 전체 길이를 3등분한 영역을 향하여 3등분한 영역을 향하여 각각 분사되도록 3개의 분사 각도가 미리 설정될 수 있다.
한편, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 수신부(610)를 통해 수신한 제품의 크기 정보 및 형상 정보를 판단부(630)를 통해 데이터베이스부(620)에 저장된 기준 정보와 비교하고, 제품 정보와 대응되는(제품 정보와 연계되어 저장된) 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작에 관한 정보와 스프레이부(220, 420)의 동작에 관한 정보에 기초하여 제어부(640)는 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작과 스프레이부(220, 420)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 측정된 측정 결과에 기초하여 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 동작과 제1 코팅 라인(20), 증착 라인(30) 및 제2 코팅 라인(40)에 구비된 장치들(예를 들어, 이오나이저, 스프레이(부), 건조기 등) 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.
신뢰성 시험 장비(50)는 제1 코팅 라인(20)의 베이스 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 두께를 측정할 수 있다. 신뢰성 시험 장비(50)는 제1 코팅 라인(20)의 스프레이 부스를 통과한 제품에 대해 도막 두께를 측정하거나, 제1 코팅 라인(20)의 건조 부스를 통과한 제품에 대해 도막 두께를 측정할 수 있다.
지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 신뢰성 시험 장비(50)로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 두께가 제1 기준 범위에 해당하는 경우 제2 스프레이부(420)의 분사 속도를 증가시키도록 제2 스프레이부(420)를 제어할 수 있다. 또한, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 도막 두께가 제2 기준 범위에 해당하는 경우 제1 코팅 라인(20)의 공정이 수행된 제품에 대해 제1 코팅 라인(20)의 베이스 코팅 공정을 한 번 더 반복하도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다.
여기서, 제1 기준 범위 및 제2 기준 범위는 앞서 설명한 기준 범위에 포함되는 개념으로 이해될 수 있다. 또한, 제2 기준 범위는 제1 기준 범위 이상으로 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 범위는 0.5~1mm이고, 제2 기준 범위는 1~1.5mm로 미리 설정될 수 있다. 또한, 제1 기준 범위 및 제2 기준 범위는 제품 정보 중 도막 두께 정보 및 그 오차 범위를 고려하여 제품 정보에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템에 의해 수행되는 공정의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 시스템(1)에 의해 수행되는 전체 코팅 및 증착 공정은 제1 코팅 라인(20)에 대응되는 제1 코팅 공정, 증착 라인(30)에 대응되는 증착 공정 및 제2 코팅 라인(40)에 대응되는 제2 코팅 공정이 순차적으로 진행되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 제1 코팅 공정이 먼저 수행된 이후, 증착 공정이 수행되고, 그 다음 제2 코팅 공정이 수행되게 된다.
이를 고려하면, 미리 설정된 도막 두께의 제1 기준 범위는 제2 코팅 공정만으로 원하는 도막 두께로 조절 가능한 수준의 오차 범위를 포함하는 것이고, 제2 기준 범위는 제1 코팅 공정 및 제2 코팅 공정을 모두 이용하여 원하는 도막 두께로 조절 가능한 수준의 오차 범위를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
다시 말해, 제1 기준 범위는 제2 코팅 공정 수행 시에 도막 두께를 일부 증가시킴으로써 원하는 도막 두께를 갖도록 할 수 있는 정도의 미세한 오차 범위를 포함하고, 제2 기준 범위는 제1 코팅 공정이 더 필요한 상태의 상대적으로 큰 오차 범위를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
따라서, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 도막 두께가 제1 기준 범위에 해당하는 경우 제2 코팅 공정을 수행하는 제2 스프레이부(420)의 분사 속도(단위시간 당 분사량)를 증가시킴으로써 탑 코팅을 보다 두껍게 수행하여 원하는 도막 두께를 맞출 수 있다.
또한, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 도막 두께가 제2 기준 범위에 해당하는 경우 제1 코팅 공정을 한 번 더 반복하도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어함으로써, 도막 두께를 다시 측정하였을 때 제1 기준 범위에 해당하거나, 원하는 도막 두께(도막 두께 범위)에 해당하도록 하여 불량품으로 될 가능성을 사전에 차단할 수 있다. (참고로, 제1 코팅 공정 수행 후의 원하는 도막 두께(도막 두께 범위)와 제2 코팅 공정 수행 후의 원하는 도막 두께(도막 두께 범위)는 다른 두께를 의미한다.)
한편, 도막 두께가 제1 기준 범위 또는 제2 기준 범위에 해당하는지 여부는, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)의 판단부(630)에 의해 판단될 수 있으며, 판단 결과에 기초하여 스핀들 컨베이어 구동 장치(10) 또는 제2 스프레이부(420)의 동작은 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)의 제어부(640)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 신뢰성 시험 장비(50)는 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)의 UV 조사량을 측정하는 UV 조사량 측정기를 더 포함할 수 있다. 이러한 UV 조사량 측정기는, 예를 들어, 제1 코팅 라인 및 제2 코팅 라인의 건조 부스 중 UV 건조 부스(UV Ramp Room)에 각각 구비되어 UV 건조 부스 내의 UV 조사량을 측정할 수 있다.
지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 UV 조사량 측정기로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)의 UV 조사량을 조절하거나, 스핀들 컨베이어(C)의 이동 속도를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 UV 조사량이 제품(P)의 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량에 비해 적은 경우, 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)의 UV 조사량을 증가시키도록 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)를 제어하거나, 스핀들 컨베이어(C)의 이동 속도를 감소시키도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다.
또한, UV 조사량이 제품(P)의 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량에 비해 많은 경우, 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)의 UV 조사량을 감소시키도록 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)를 제어하거나, 스핀들 컨베이어(C)의 이동 속도를 증가시키도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제품 정보 중 크기 정보에 있어서, 제품의 크기가 증가함에 따라 요구되는 UV 조사량이 증가할 수 있다. 즉, 제품의 크기가 증가함에 따라 미리 설정된 UV 조사량이 증가할 수 있으며, 이러한 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량 또한 앞서 설명한 기준 정보에 포함되는 개념으로 이해할 수 있다.
지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 UV 조사량을 증가시키기 위해 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)의 단위시간 당 UV 조사량을 증가시키거나, 스핀들 컨베이어(C)의 이동 속도를 감소시킴으로써 UV 조사시간을 증가시켜 UV 조사량을 증가시킬 수 있다. UV 조사량을 감소시키는 방법은 이와 반대로 이해될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
다시 말해, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 UV 조사량 측정기로부터 측정된 UV 조사량을 수신부(610)를 통해 수신하고, 데이터베이스부(620)에 저장된 기준 정보로서 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량과 상기 측정된 UV 조사량을 판단부(630)를 통해 비교하고, 제어부(640)를 통해 제1 건조기(230) 및 제2 건조기(430)의 UV 조사량의 증감 또는 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)의 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 신뢰성 시험 장비(50)는 제2 코팅 라인(40)의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 마모도를 측정할 수 있다. 여기서, 도막 마모도를 측정하는 신뢰성 시험 장비의 일 예로는, 러빙 테스터가 있다.
지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 신뢰성 시험 장비(50)로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 마모도가 미리 설정된 불량 범위인 경우, 제2 코팅 라인(40)의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 불량 검수 라인으로 이동하도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 불량 범위는 앞서 설명한 기준 정보에 포함되는 개념으로 이해할 수 있다.
제2 코팅 라인(40) 즉, 탑 코팅 공정까지 완료된 제품에 대해 측정한 도막 마모도가 불량 범위에 해당하는 경우, 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 해당 제품이 불량 검수 라인으로 이동시킴으로써 불량품을 즉시 분리하여 검수하고, 불량품을 한 데 모아 불량의 원인을 파악할 수 있도록 한다. 이로써, 정상 제품에 불량품이 섞여 들어가는 현상을 방지하고, 파악된 불량 원인의 피드백을 통해 다음 제품의 품질을 더욱 제고시킬 수 있다.
또한, 신뢰성 시험 장비(50)는 지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)에 의해 도막 마모도가 미리 설정된 정상 범위로 판단된 경우, 제2 코팅 라인(40)의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 내마모도를 더 측정할 수 있다. 여기서 도막 내마모도를 측정하는 신뢰성 시험 장비의 일 예로는, RCA 시험기가 있다.
지능형 코팅 및 증착 제어 장치(60)는 신뢰성 시험 장비(50)로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 내마모도가 미리 설정된 정상 범위인 경우 포장 라인으로 이동하도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다. 또한, 측정된 도막 내마모도가 미리 설정된 불량 범위인 경우 불량 검수 라인으로 이동하도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다.
다시 말해, 수신부(610)는 제2 코팅 라인(40)의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 내마모도를 측정한 측정 결과를 수신하고, 판단부(630)는 도막 내마모도가 미리 설정된 정상 범위 또는 불량 범위에 해당하는지 여부를 판단하며, 제어부(640)는 도막 내마모도가 미리 설정된 정상 범위인 경우 포장 라인으로 이동하도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어하고, 도막 내마모도가 미리 설정된 불량 범위인 경우 불량 검수 라인으로 이동하도록 스핀들 컨베이어 구동 장치(10)를 제어할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 정상 범위 및 불량 범위는 앞서 설명한 기준 정보에 포함되는 개념으로 이해할 수 있다.
즉, 도막 마모도 및 도막 내마모도가 모두 정상 범위인 제품만 포장 라인으로 이동하게 되며, 도막 마모도가 정상 범위이더라도 도막 내마모도가 불량 범위인 경우 최종적으로 불량품으로 판단되어 불량 검수 라인으로 이동하게 된다.
도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 코팅 및 증착 제어 시스템에 있어서, 제1 코팅 라인, 증착 라인 및 제2 코팅 라인의 공정이 모두 수행된 제품은 신뢰성 시험 장비(50)에 의해 도막 마모도 및 도막 내마모도가 측정되고 측정 결과에 기초하여 불량 검수 라인 또는 포장 라인으로 이동하여 이후 공정이 수행된다.
본원의 일 실시예에 따르면, 도막 마모도 뿐만 아니라, 도막 내마모도를 더 측정함으로써 제품의 품질 및 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있으며, 이러한 단계적인 신뢰성 측정 과정 및 불량품 및 정상품의 분리가 자동화됨으로써 불량 검수의 정확성 또한 높아지는 효과가 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 지능형 코팅 및 증착 제어 시스템
10: 스핀들 컨베이어 구동 장치
20: 제1 코팅 라인
30: 증착 라인
40: 제2 코팅 라인
50: 신뢰성 시험 장비
60: 지능형 코팅 및 증착 제어 장치

Claims (9)

  1. 지능형 코팅 및 증착 시스템으로서,
    스핀들 컨베이어에 결합된 지그를 회전시키고 증설된 라인을 따라 이동하도록 스핀들 컨베이어를 구동시키는 스핀들 컨베이어 구동 장치;
    상기 지그에 결합된 제품으로부터 이물을 제거하는 제1 이오나이저, 상기 제품을 향하여 도료를 분사하여 상기 제품을 베이스 코팅하는 제1 스프레이부 및 베이스 코팅된 제품을 건조시키는 제1 건조기가 구비된 제1 코팅 라인;
    상기 지그가 장착된 지그바가 투입되어 상기 지그에 결합된 제품에 대해 진공 증착 공정을 수행하는 증착기가 구비된 증착 라인;
    상기 지그에 결합된 제품으로부터 이물을 제거하는 제2 이오나이저, 상기 제품을 향하여 도료를 분사하여 상기 제품을 탑 코팅하는 제2 스프레이부 및 탑 코팅된 제품을 건조시키는 제2 건조기가 구비된 제2 코팅 라인;
    상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인 중 적어도 하나에 해당하는 공정이 수행된 제품에 대해 신뢰성을 시험하는 신뢰성 시험 장비; 및
    제품 정보 및 상기 신뢰성 시험 장비에 의해 측정된 측정 결과에 기초하여, 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치의 동작과 상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 지능형 코팅 및 증착 제어 장치를 포함하고,
    상기 신뢰성 시험 장비는,
    상기 제1 코팅 라인의 베이스 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 두께를 측정하고,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는,
    상기 신뢰성 시험 장비로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 두께가 제1 기준 범위에 해당하는 경우 상기 제2 스프레이부의 분사 속도를 증가시키도록 상기 제2 스프레이부를 제어하고, 도막 두께가 제2 기준 범위에 해당하는 경우 상기 제1 코팅 라인의 베이스 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 상기 제1 코팅 라인의 베이스 코팅 공정을 한 번 더 반복하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는,
    상기 제품 정보 중 제품의 크기 정보에 기초하여 상기 스핀들 컨베이어의 스핀들 회전 속도 및 이동 속도 중 적어도 하나를 조절하되,
    상기 제품의 크기가 증가함에 따라 상기 스핀들 회전 속도를 증가시키거나, 상기 이동 속도를 감소시키도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스프레이부는,
    상기 스핀들 컨베이어의 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되게 구비된 복수개의 스프레이를 포함하고,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는,
    상기 제품 정보 중 제품의 형상 정보에 기초하여 상기 스프레이부의 분사 각도를 조절하되,
    상기 제품의 길이에 대해 미리 설정된 범위에 따라 상기 복수개의 스프레이를 그룹핑하여, 그룹 별로 상기 복수개의 스프레이의 분사 각도를 상이하게 조절하도록 상기 스프레이부를 제어하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신뢰성 시험 장비는,
    상기 제2 코팅 라인의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 마모도를 측정하고,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는,
    상기 신뢰성 시험 장비로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 마모도가 미리 설정된 불량 범위인 경우, 상기 제2 코팅 라인의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 불량 검수 라인으로 이동하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 신뢰성 시험 장비는,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치에 의해 도막 마모도가 미리 설정된 정상 범위로 판단된 경우, 상기 제2 코팅 라인의 탑 코팅 공정이 수행된 제품에 대해 도막 내마모도를 더 측정하고,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는,
    상기 신뢰성 시험 장비로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 도막 내마모도가 미리 설정된 정상 범위인 경우 포장 라인으로 이동하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하고, 도막 내마모도가 미리 설정된 불량 범위인 경우 불량 검수 라인으로 이동하도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신뢰성 시험 장비는,
    상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 측정하는 UV 조사량 측정기를 더 포함하고,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는,
    상기 UV 조사량 측정기로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 조절하거나, 상기 스핀들 컨베이어의 이동 속도를 조절하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지능형 코팅 및 증착 제어 장치는,
    상기 UV 조사량이 상기 제품의 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량에 비해 적은 경우, 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 증가시키도록 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기를 제어하거나, 상기 스핀들 컨베이어의 이동 속도를 감소시키도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하고,
    상기 UV 조사량이 상기 제품의 제품 정보와 연계되어 미리 설정된 UV 조사량에 비해 많은 경우, 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기의 UV 조사량을 감소시키도록 상기 제1 건조기 및 상기 제2 건조기를 제어하거나, 상기 스핀들 컨베이어의 이동 속도를 증가시키도록 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치를 제어하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지능형 코팅 및 증착 장치는,
    상기 제품 정보 및 상기 신뢰성 시험 장비에 의해 측정된 측정 결과를 수신하는 수신부;
    상기 제품 정보 및 상기 측정 결과에 대한 기준 정보를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 제품 정보 및 상기 측정 결과를 상기 기준 정보와 비교하여 판단하는 판단부; 및
    상기 비교하여 판단한 판단 결과에 기초하여 상기 스핀들 컨베이어 구동 장치의 동작과 상기 제1 코팅 라인, 상기 증착 라인 및 상기 제2 코팅 라인에 구비된 장치들 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부,
    를 포함하는 것인, 지능형 코팅 및 증착 시스템.
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