KR102149154B1 - 로봇을 이용한 흘림도장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흘림도장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정지그에 피도장물을 고정한 상태에서 로봇암에 고정되어 있는 분사건을 통해 도장액을 아래쪽으로 흘려서 도장을 수행함으로써 복잡한 형상의 피도장물에 대해 간편하게 도장을 수행할 수 있고 사용한 도장액은 회수장치에 의해 다시 회수함으로써 도장액의 낭비를 줄인 로봇을 이용한 흘림도장 장치이다.

Description

로봇을 이용한 흘림도장 장치{Leakage painting device using robot}

본 발명은 흘림도장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정지그에 피도장물을 고정한 상태에서 로봇암에 고정되어 있는 분사건을 통해 도장액을 아래쪽으로 흘려서 도장을 수행함으로써 복잡한 형상의 피도장물에 대해 간편하게 도장을 수행할 수 있고 사용한 도장액은 회수장치에 의해 다시 회수함으로써 도장액의 낭비를 줄인 로봇을 이용한 흘림도장 장치이다.

일반적으로 라디에이터(radiator)는 온수가 순환하는 관이 여러 개가 부착되어 있으며, 이러한 기둥은 열교환 효율을 높이기 위해 통상 금속 재질로 제작되므로 부식방지를 위한 도장이 이루어져야 한다.

그런데, 라디에이터의 경우 온수관과 온수관 사이의 간격이 좁아서 부식방지를 위한 도장작업이 어렵고, 이로써 구석진 부분까지 충분한 도장이 이루어지지 않아 사용중 부식발생으로 인해 내구성이 저하되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하고자 제안된 종래기술로서는 등록특허 제10-1055814호에 제안되어 있는 변압기용 라디에이터 도장방법이 있다.

상기 특허에는 라디에이터 표면에서 방청유 또는 산화물을 제거하도록, 상기 라디에이터 표면을 쇼트그릿으로 쇼팅하는 전처리 단계; 상기 전처리 단계 이후 상기 쇼트 그릿 및 이물질을 에어 분사를 통해 제거하는 클리닝 단계; 상기 클리닝 단계로부터 쇼트 그릿 및 이물질이 제거된 라디에이터를 도장하고 가열 건조하는 본 도장단계; 및, 상기 도장 및 가열 건조된 도장상태를 검사하는 검사단계; 를 포함하고, 상기 본 도장단계에서의 가열건조 이후에는 표면에 요철이 형성될 수 있게 센드페이퍼 작업하는 요철 형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기용 라디에이터 도장방법이 제안되어 있는데, 가열건조 이후에 표면에 요철을 형성함으로써 외관이 깨끗하지 못하고, 샌드페이퍼에 의한 요철을 형성함으로써 요철이 균일하게 형성되기가 어렵다.

한편, 로봇을 이용한 도장과 관련한 종래기술로서는 공개특허공보 제10-2015-0133395호에 제안되어 있는 도장로봇용 구동장치가 있다.

상기 특허에는 도장로봇이 갖는 분사부에 도료를 공급하기 위한 도료공급부; 상기 도장로봇을 구동시키기 위한 제1구동부가 설치된 제1압력으로 유지되는 방폭영역에 설치되고, 상기 도료공급부를 구동시키는 제2구동부; 상기 분사부 및 상기 도장로봇을 연결하는 연결프레임; 및 상기 제2구동부로부터 발생되는 구동력을 상기 도료공급부에 전달하는 동력전달부를 포함하고, 상기 도료공급부는 상기 동력전달부를 통해 상기 제2구동부와 연결되도록 상기 연결프레임 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 도장로봇용 구동장치가 제안되어 있는데, 상기 분사부의 경우 분체도장 방식으로 도장을 수행함으로써 피도장물의 형상이 복잡하거나 숨어 있는 부분이 많을 경우 전체를 도장하기가 어려운 단점이 있고, 도장이 되지 않은 부분은 사용에 따라 부식이 쉽게 일어나 내구성이 떨어지게 된다.

(0001) 대한민국 등록특허공보 제10-1055814호(2011. 8. 9. 공고) (0002) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0133395호(2015. 11. 30. 공개)

따라서, 본 발명은 고정지그에 피도장물을 고정한 상태에서 로봇암에 고정되어 있는 분사건을 통해 도장액을 아래쪽으로 흘려서 도장을 수행함으로써 복잡한 형상의 피도장물에 대해 간편하게 도장을 수행할 수 있는 로봇을 이용한 흘림도장 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 도장액 공급 및 회수장치의 일측에는 도장에 사용된 도장액 즉, 도료를 다시 모을 수 있는 회수장치를 설치하여 재순환방식에 의해 피도장물에 대한 도장을 수행함으로써 도장액의 낭비를 줄일 수 있는 로봇을 이용한 흘림도장 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 로봇암의 일측에 분사건을 구비하고, 상기 분사건 내부에는 확산판을 설치하여 도장액이 한쪽으로 뭉쳐서 분사되는 것을 방지하고, 일측에는 분리판을 설치하여 도장액이 일정한 간격을 두고 여러 갈래로 분사되도록 함으로써 한 사이클의 도장에 의해 여러 번 덧칠한 효과를 얻을 수 있는 로봇을 이용한 흘림도장 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 로봇을 이용한 흘림도장 장치는 도장액을 흘려서 피도장물을 도장하는 장치에 있어서, 피도장물을 고정하는 고정지그와, 피도장물에 도장액을 분사하는 분사건과, 상기 분사건과 고정되어 일정한 경로를 따라 이동하는 로봇암과, 상기 분사건 쪽으로 도장액을 공급하는 도장액 공급장치로 구성된 것이 특징이다.

본 발명에 의한 로봇을 이용한 흘림도장 장치는 고정지그에 피도장물을 고정한 상태에서 로봇암에 고정되어 있는 분사건을 통해 도장액을 아래쪽으로 흘려서 도장을 수행함으로써 복잡한 형상의 피도장물에 대해 간편하게 도장을 수행할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 도장액 공급 및 회수장치의 일측에는 도장에 사용된 도장액 즉, 도료를 다시 모을 수 있는 회수장치를 설치하여 재순환방식에 의해 피도장물에 대한 도장을 수행함으로써 도장액의 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있고, 로봇암의 일측에 분사건을 구비하고, 상기 분사건 내부에는 확산판을 설치하여 도장액이 한쪽으로 뭉쳐서 분사되는 것을 방지하고, 일측에는 분리판을 설치하여 도장액이 일정한 간격을 두고 여러 갈래로 분사되도록 함으로써 한 사이클의 도장에 의해 여러 번 덧칠한 효과를 얻을 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1과 도 2는 본 발명의 전체구성도
도 3은 본 발명의 전체구성 설명도
도 4는 본 발명에 의한 분사건의 분리구성도
도 5는 본 발명에 의한 분사건의 구성도

본 발명은 흘림도장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정지그에 피도장물을 고정한 상태에서 로봇암에 고정되어 있는 분사건을 통해 도장액을 아래쪽으로 흘려서 도장을 수행함으로써 복잡한 형상의 피도장물에 대해 간편하게 도장을 수행할 수 있고 사용한 도장액은 회수장치에 의해 다시 회수함으로써 도장액의 낭비를 줄인 로봇을 이용한 흘림도장 장치이다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 전체구성도이고, 도 3은 본 발명의 전체구성 설명도로써, 본 발명에 의한 로봇을 이용한 흘림도장 장치는 도장액을 흘려서 피도장물을 도장하는 장치에 있어서, 피도장물(W)을 고정하는 고정지그(3)와, 피도장물(W)에 도장액(P)을 분사하는 분사건(10)과, 상기 분사건(10)과 고정되어 일정한 경로를 따라 이동하는 로봇암(2)과, 상기 분사건(10) 쪽으로 도장액을 공급하고 밑으로 떨어지는 도장액을 모으는 도장액 공급 및 회수장치로 구성되되, 상기 도장액 공급 및 회수장치는 도장액(P)이 들어있는 도장탱크(4)와, 상기 도장탱크(4)의 도장액을 분사건(10) 쪽으로 공급하는 공급펌프(5)와, 피도장물(W)에서 흐르는 도장액을 모으는 회수탱크(6)와, 회수탱크(6)에 모인 도장액을 불순물 제거필터(8) 쪽으로 보내는 송출펌프(7)와, 도장액 속의 불순물을 걸러주는 불순물 제거필터(8)로 구성되며, 상기 로봇암(2)은 피도장물(W)의 형상에 따라 미리 정해진 경로를 따라 이동되면서 피도장물(W)의 상부에서 도장액(P)을 분출하면서 피도장물의 외면을 도장하되, 상기 로봇암(2)에 고정되어 있는 분사건(10)을 통해 도장액이 도장액 자체의 하중에 의해 분사건 아래쪽으로 흘러내려서 도장을 수행하는 것이 특징이다.

먼저, 고정지그(3)는 도장하고자 하는 피도장물(W)을 고정해주는 지그(jig)로써, 피도장물(W)의 고정을 위해 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 도시된 실시예는 분사건(10)에서 분출되는 도장액을 아래쪽으로 원활히 배출하기 위해 피도장물(W)을 양쪽에서 고정해주는 방식이다.

또한, 상기 고정지그(3)는 피도장물(W)을 고정해준 상태에서 턴오버(turn over)를 할 수 있는 지그로써, 피도장물(W)의 양측에서 볼트와 너트 등의 체결부재로 고정해준 다음 일정한 범위 내에서 피도장물(W)을 회전시킬 수 있어서, 피도장물의 형상에 따라 특정위치를 유지시킨 상태에 도장을 진행하거나, 도장이 진행되는 도중에 피도장물의 자세를 바꿀 수 있다.

상기 피도장물(W)의 상부에는 분사건(10)이 구비되고, 상기 분사건(10)은 피도장물의 형상에 따라 일정한 경로로 움직이는 로봇암(2)에 고정되고, 상기 분사건(10) 쪽으로는 도장액 공급장치에 의해 도장액(P)이 공급된다.

따라서, 도장액 공급 및 회수장치에 의해 도장액(P)이 분사건(10) 쪽으로 공급되는 도 1의 상태에서 로봇암(2)이 도 2와 같이 미리 정해진 경로를 따라 이동되면서 피도장물(W)의 상부에서 도장액(P)을 분출하면서 피도장물의 외면을 도장하게 된다.
즉, 상기 로봇암(2)에 고정되어 있는 분사건(10)을 통해 도장액이 도장액 자체의 하중에 의해 분사건 아래쪽으로 흘러내려서 도장이 수행된다.

또한, 상기 도장액 공급 및 회수장치는 도장액(P)이 들어있는 도장탱크(4)와, 상기 도장탱크(4)의 도장액을 분사건(10) 쪽으로 공급하는 공급펌프(5)와, 피도장물(W)에서 흐르는 도장액을 모으는 회수탱크(6)와, 회수탱크(6)에 모인 도장액을 불순물 제거필터(8) 쪽으로 보내는 송출펌프(7)와, 도장액 속의 불순물을 걸러주는 불순물 제거필터(8)로 구성된다.

먼저, 도장탱크(4)는 일정한 양의 도장액(P)이 들어있는 탱크이고, 상기 도장탱크(4)에 들어있는 도장액은 공급펌프(5)에 의해 분사건(10) 쪽으로 이동되며, 피도장물(W)의 하부에는 분사건(10)에서 분사된 도장액 중에서 피도장물(W)에 부착되는 도장액을 제외하고 아래쪽으로 흘러내리는 도장액을 모으는 회수탱크(6)가 구비되고, 상기 회수탱크(6)에 모인 도장액은 송출펌프(7)에 의해 불순물 제거필터 (8)쪽으로 보내어져 불순물이 제거되고 다시 도장탱크(4)로 모이게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 로봇을 이용한 흘림도장 장치에 의해 사용되는 도장액(P)은 피도장물(W)의 도장에 사용되고 나서 아래로 흘러내리는 도장액은 회수장치에 의해 재순환됨으로써 도장액의 낭비를 줄이고, 자원의 재활용성을 높이게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 분사건의 분리구성도이고, 도 5는 본 발명에 의한 분사건의 구성도로써, 상기 분사건(10)은 상부와 하부가 개방된 육면체 형상의 몸체(11)와, 상기 몸체(11) 내에 고정 결합되는 확산판(12)과, 상기 확산판(12)을 통과한 도장액이 뭉쳐서 분출되는 것을 방지하는 분리판(13)으로 구성된다.

먼저, 몸체(11)는 로봇암(2)에 고정되는 부분으로서 상부가 개방되어 도장탱크(4)에서 공급되는 도장액(P)이 유입되는 부분이고, 상기 몸체(11) 내부에는 다수의 통과홀(12a)이 형성된 확산판(12)이 고정 결합되며, 상기 확산판(12)을 통과한 도장액은 분리판(13)에 의해 일정한 간격을 두고 분출되게 된다.

즉, 상기 확산판(12)은 도장액이 분사되는 방향과 수직된 방향으로 형성되고, 상기 확산판(12)에는 다수의 통과홀(12a)이 지그재그 방향으로 형성되며, 상기 분리판(13)은 도장액(P)이 분사되는 방향대로 일정한 간격을 두고 형성된다.

부연하면, 분사건(10)의 몸체(11)로 유입된 도장액(P)은 그 자체의 중력에 의해 아래쪽으로 흐르게 되는데, 확산판(12)에 형성되어 있는 다수의 통과홀(12a)에 의해 도장액이 분사건(10)의 전체면적으로 확산되어 균일하게 흐르게 되며, 상기 분리판(13)은 도장액(P)이 분사되는 방향대로 형성되되 일정한 간격을 두고 형성되어 있어, 도장액(P)이 분사건 하부 관통부의 전체면적으로 분사되게 된다.

도시된 실시예는 총 2개의 분리판(13)이 형성되어 있어서 분사건(10)의 측면에서 보면 총 3가닥으로 분사건(10)으로부터 도장액(P)이 흘러나오게 되고, 이로써 피도장물(W)에 대해 3중으로 덧칠하는 효과를 얻을 수 있어서, 결국 도장이 되지 않는 부분을 최대한 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 흘림도장 장치에 의해 도장된 제품은 열건조 또는 자연건조 방식에 의해 건조를 진행하게 되는데, 건조하기 전 즉, 도장이 완료된 다음 고정지그(3)에 의한 진동으로 균일한 두께의 도장막을 형성할 수 있다.

즉, 상기 고정지그(3)는 피도장물(W)에 대한 도장이 완료된 뒤에는 일정시간 동안 진동을 일으켜 피도장물(W)에 과도하게 남아있는 도장액을 아래로 흘려보냄으로써 특정 부분에만 너무 두껍게 도장되는 것을 방지할 수 있다.

결국, 본 발명에 의한 로봇을 이용한 흘림도장 장치는 고정지그에 피도장물을 고정한 상태에서 로봇암에 고정되어 있는 분사건을 통해 도장액을 아래쪽으로 흘려서 도장을 수행함으로써 복잡한 형상의 피도장물에 대해 간편하게 도장을 수행할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 도장액 공급 및 회수장치의 일측에는 도장에 사용된 도장액 즉, 도료를 다시 모을 수 있는 회수장치를 설치하여 재순환방식에 의해 피도장물에 대한 도장을 수행함으로써 도장액의 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있고, 로봇암의 일측에 분사건을 구비하고, 상기 분사건 내부에는 확산판을 설치하여 도장액이 한쪽으로 뭉쳐서 분사되는 것을 방지하고, 일측에는 분리판을 설치하여 도장액이 일정한 간격을 두고 여러 갈래로 분사되도록 함으로써 한 사이클의 도장에 의해 여러 번 덧칠한 효과를 얻을 수 있는 현저한 효과가 있다.

1. 로봇 2. 로봇암
3. 고정지그 4. 도장탱크
5. 공급펌프 6. 회수탱크
7. 송출펌프 8. 불순물 제거필터
10; 분사건
11. 몸체 12. 확산판
13. 분리판
W. 피도장물 P. 도장액

Claims (6)

1. 도장액을 흘려서 피도장물을 도장하는 장치에 있어서,
   피도장물(W)을 고정하는 고정지그(3)와, 피도장물(W)에 도장액(P)을 분사하는 분사건(10)과, 상기 분사건(10)과 고정되어 일정한 경로를 따라 이동하는 로봇암(2)과, 상기 분사건(10) 쪽으로 도장액을 공급하고 밑으로 떨어지는 도장액을 모으는 도장액 공급 및 회수장치로 구성되되,
   상기 고정지그(3)는 도장하고자 하는 피도장물(W)을 고정해주는 지그(jig)로써, 분사건(10)에서 분출되는 도장액을 아래쪽으로 원활히 배출하기 위해 피도장물(W)을 양쪽에서 고정해주고,
   상기 고정지그(3)는 피도장물(W)을 고정해준 상태에서 턴오버(turn over)를 할 수 있는 지그로써, 피도장물(W)의 양측에서 볼트와 너트 등의 체결부재로 고정해준 다음 일정한 범위 내에서 피도장물(W)을 회전시킬 수 있어서, 피도장물의 형상에 따라 특정위치를 유지시킨 상태에 도장을 진행하거나, 도장이 진행되는 도중에 피도장물의 자세를 바꿀 수 있으며,
   상기 고정지그(3)는 피도장물(W)에 대한 도장이 완료된 뒤에는 일정시간 동안 진동을 일으켜 피도장물(W)에 과도하게 남아있는 도장액을 아래로 흘려보냄으로써 특정 부분에만 너무 두껍게 도장되는 것을 방지할 수 있고,
   상기 분사건(10)은 상부와 하부가 개방된 육면체 형상의 몸체(11)와, 상기 몸체(11) 내에 고정 결합되는 확산판(12)과, 상기 확산판(12)을 통과한 도장액이 뭉쳐서 분출되는 것을 방지하는 분리판(13)으로 구성되며,
   상기 확산판(12)은 도장액이 분사되는 방향과 수직된 방향으로 설치되고, 상기 확산판(12)에는 다수의 통과홀(12a)이 지그재그 방향으로 형성되며, 상기 분리판(13)은 도장액이 분사되는 방향대로 일정한 간격을 두고 형성되되,
   상기 분리판(13)은 총 2개의 분리판(13)이 설치되어 있어서 분사건(10)의 측면에서 보면 총 3가닥으로 분사건(10)으로부터 도장액(P)이 흘러나오게 되고, 이로써 피도장물(W)에 대해 3중으로 덧칠하는 효과를 얻을 수 있어서, 도장이 되지 않는 부분을 최대한 줄일 수 있으며,
   상기 도장액 공급 및 회수장치는 도장액(P)이 들어있는 도장탱크(4)와, 상기 도장탱크(4)의 도장액을 분사건(10) 쪽으로 공급하는 공급펌프(5)와, 피도장물(W)에서 흐르는 도장액을 모으는 회수탱크(6)와, 회수탱크(6)에 모인 도장액을 불순물 제거필터(8) 쪽으로 보내는 송출펌프(7)와, 도장액 속의 불순물을 걸러주는 불순물 제거필터(8)로 구성되며,
   상기 로봇암(2)은 피도장물(W)의 형상에 따라 미리 정해진 경로를 따라 이동되면서 피도장물(W)의 상부에서 도장액(P)을 분출하면서 피도장물의 외면을 도장하되, 상기 도장액(P)은 분사건 하부 관통부의 전체면적으로 분사되며,
   상기 로봇암(2)에 고정되어 있는 분사건(10)을 통해 도장액이 도장액 자체의 하중에 의해 분사건 아래쪽으로 흘러내려서 도장을 수행하는 것이 특징인 로봇을 이용한 흘림도장 장치.
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