KR102199127B1

KR102199127B1 - 분체 도장용 자동화 장치

Info

Publication number: KR102199127B1
Application number: KR1020200068877A
Authority: KR
Inventors: 강배익
Original assignee: 강배익
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2021-01-06

Abstract

본 발명은 분체 도장용 자동화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송부를 통해 일정한 속도로 이송된 도장대상물의 표면에 도료를 도포하되, 회전모듈을 통해 도장대상물을 회전시키면서 도료를 도포함으로써 일정한 두께를 가지는 도장층을 형성할 수 있고, 도장대상물의 폭에 따라 도장대상물을 이동시키는 이송모듈의 간격을 조절함으로써 다양한 폭을 가지는 도장대상물에 도장층을 형성할 수 있는 분체 도장용 자동화 장치에 관한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 이송부를 통해 이송된 도장대상물이 진입하는 입구와, 상기 입구와 대향되는 방향에 형성되어 도료가 도포된 도장대상물을 배출부로 배출하는 진출하는 출구와, 다수 개의 구획판에 의해 내부공간이 구획된 하우징; 상기 하우징에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 이송된 도장대상물이 안치되는 테이블; 상기 테이블에 구비되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 안치된 도장대상물을 회전시키는 회전모듈; 상기 하우징에서 상기 테이블의 상방에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 테이블에 안치된 도장대상물로 도료를 분사하는 분사모듈; 및 상기 이송부와 상기 테이블 또는 상기 테이블과 상기 배출부에서 상기 도장대상물을 이동시키는 이송모듈;을 포함한다.

Description

분체 도장용 자동화 장치{Automated device for powder coating}

본 발명은 분체 도장용 자동화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송부를 통해 일정한 속도로 이송된 도장대상물의 표면에 도료를 도포하되, 회전모듈을 통해 도장대상물을 회전시키면서 도료를 도포함으로써 일정한 두께를 가지는 도장층을 형성할 수 있고, 도장대상물의 폭에 따라 도장대상물을 이동시키는 이송모듈의 간격을 조절함으로써 다양한 폭을 가지는 도장대상물에 도장층을 형성할 수 있는 분체 도장용 자동화 장치에 관한 것이다.

분체 도장이란 합성수지를 분체(粉體)로 만들어 도장 대상물인 금속의 표면에 도포한 후 금속을 고온 상태에 노출시켜 금속 표면에 도포된 분체가 용융되면서 금속 표면에 도장층을 형성하는 것이다.

이러한 분체 도장은 용제나 희석제가 포함되지 않기 때문에 도장된 부위의 강도가 상대적으로 강하고, 도장 대상물의 형태가 복잡하게 이루어지더라도 균일한 도장이 가능하며, 한 번에 전체면의 도장이 가능하기 때문에 도장에 소요되는 공정 시간을 단축할 수 있는 장점이 있고, 도장 대상물을 연속적으로 공급함으로써 다량의 도장 대상물을 연속적으로 도장 처리할 수 있는 장점이 있다.

반면에 도장 대상물의 두께가 얇은 경우 활용할 수 없고 도장 대상물에 도료를 도포하기 전/후에 각각 도장 대상물을 예열하거나 도포된 도료를 용융하기 위한 열을 가하기 위해 성능이 우수한 가열로가 필요한 단점이 있었다.

이러한 분체 도장의 방식은 정전스프레이, 유동침적법, 정전유도 침적법, 용사법 등 다양한 방법이 있으나, 가장 널리 사용되는 방법으로는 정전스프레이 방법이다. 정전스프레이 방법은 도료를 배출하는 스프레이건의 선단에 고전압이 걸려 있어 배출되는 분체는 마이너스 전하를 띤 상태에서 배출되면서 플러스 전하를 띠도록 접지된 도장 대상물에 부착되고, 이후 가열로를 통해 용융되면서 도장 대상물의 표면에 융착되면서 도막을 얻는 것이다.

이러한 종래 분체 도장 시스템 및 이를 구현하기 위한 분체 도장 장치는 도장 대상물에 분말 형태의 도료를 도포하기 위해서 도장 대상물에 작업자가 수작업으로 도포 부위를 마스킹(masking)하고, 마스킹된 도장 대상물을 이송 장치를 통해 도료 분사노즐이 구비된 도장 부스로 이송하여 도료를 도포한 후 이송 장치를 통해 가열로로 이송하여 도포된 도료를 용융시켜 도막을 형성한다.

상기와 같이 종래 분체 도장 시스템은 도장 대상물의 도막 형성 부위를 작업자가 수작업으로 마스킹해야 하고, 도장 대상물을 이송시키는 이송 장치가 대부분 천정에 설치된 이동 레일로 구성되기 때문에 이송 중 도장 대상물이 롤링되는 현상이 심하여 이를 도장 부스에서 도장하기 전 위치를 고정시켜야 하고, 도료가 도포된 이후 가열로로 이송하는 과정에서 발생하는 롤링 현상에 의해 도포된 도료가 도장 대상물의 일측으로 쏠리거나 외부로 비산되어 도포된 도료가 균일한 두께를 형성하지 못하는 문제점이 있었다.

또한 도장 대상물을 예열하거나 건조하는 과정에서 가열로를 사용하게 되는데, 가열로가 소정 온도를 형성하도록 가열하는 과정에서 소요되는 시간 및 연료의 낭비가 심하고, 소정 온도를 형성한 가열로의 활용도를 높이기 위하여 대량의 도장 대상물을 가열로에 투입하기 때문에 가열로의 길이가 길어지고 면적이 넓어져 전체 가열로의 부피가 커지는 문제점이 있고, 가열로의 부피가 커짐으로써 전체 분체 도장 시스템의 길이도 커지기 때문에 설치 장소가 제한적인 문제점이 있었다.

그리고, 다양한 폭을 가지는 도장 대상물을 하나의 분체 도장 시스템을 통해 처리하기 어려워 각각의 도장 대상물에 상응하는 분체 도장 시스템을 구성하거나 이송 장치 또는 도장 부스 또는 가열로의 구성을 변경하거나 별도의 분체 도장 시스템을 구성해야 하는 등 도장 대상물에 대응하기 위한 공정이 필요하기 때문에 높은 설치비용, 유지보수가 어렵고 이에 소요되는 추가적인 비용, 그리고 이송 장치, 도장 부스 또는 가열로의 구성을 변경하는 과정에서 전체 분체 도장 시스템이 정지되기 때문에 이로 인해 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

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

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 이송부를 통해 일정한 속도로 이송된 도장대상물의 표면에 도료를 도포하되, 회전모듈을 통해 도장대상물을 회전시키면서 도료를 도포함으로써 일정한 두께를 가지는 도장층을 형성할 수 있고, 도장대상물의 폭에 따라 도장대상물을 이동시키는 이송모듈의 간격을 조절함으로써 다양한 폭을 가지는 도장대상물에 도장층을 형성할 수 있는 분체 도장용 자동화 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

이송부를 통해 이송된 도장대상물이 진입하는 입구와, 상기 입구와 대향되는 방향에 형성되어 도료가 도포된 도장대상물을 배출부로 배출하는 진출하는 출구와, 다수 개의 구획판에 의해 내부공간이 구획된 하우징;

상기 하우징에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 이송된 도장대상물이 안치되는 테이블;

상기 테이블에 구비되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 안치된 도장대상물을 회전시키는 회전모듈;

상기 하우징에서 상기 테이블의 상방에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 테이블에 안치된 도장대상물로 도료를 분사하는 분사모듈;

상기 이송부와 상기 테이블 또는 상기 테이블과 상기 배출부에서 상기 도장대상물을 이동시키는 이송모듈;을 포함한다.

또한, 상기 회전모듈은, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 회전구동수단과, 상기 테이블의 상면에 배치되되, 상호 이웃하게 배치되어 상기 이송모듈을 통해 이송된 도장대상물이 안치되고, 상기 회전구동수단과 동력전달체를 통해 연결되어 전달 받은 동력에 의해 회전하면서 상기 도장대상물을 회전시키는 다수 개의 회전롤러를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송모듈은, 상기 하우징에서 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 지지체와, 상기 한 쌍의 지지체에 길이 방향을 따라 각각 배치되는 복수의 레일과, 상기 레일에 이동 가능하게 배치되는 이동블럭과, 상기 이동블럭에 배치되어 상기 도장대상물을 척킹하는 척킹수단과, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 이동블럭을 이동시키는 이동용구동수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 한 쌍의 지지체는, 간격조절수단을 통해 상호 간의 간격이 조절되되, 상기 간격조절수단은, 상기 하우징의 구획판에 배치되는 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 간격조절구동수단과, 상기 구획판에 길이 방향으로 연장되되 상하로 관통 형성되어 상기 지지체가 이동 가능하게 삽입되는 가이드공과, 상기 지지체에 구비되며 상기 스크류가 맞물린 가이드블럭을 포함한 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 이송부와 상기 배출부에는 각각 이동하는 도장대상물로 열을 전달하기 위한 히팅모듈이 더 배치되되, 상기 히팅모듈은, 히터와, 상기 히터를 제어하는 히터제어부와, 상기 히터의 상방에서 상호 대칭되게 배치되되 각각의 하단이 상호 멀어지도록 사선으로 배치된 한 쌍의 열복사판을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 테이블을 기준으로 도장대상물의 이동 방향을 따라 한 쌍의 거치대가 상호 이격된 위치에 배치되되, 상기 거치대는, 편평한 플레이트 형태로 이루어져 수직하게 배치되되, 상단에는 도장대상물이 거치대는 거치홈이 형성되고, 하단은 이동용플레이트에 결합되어 상기 한 쌍의 테이블 사이에서 이동 가능하게 배치된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 회전모듈을 통해 도장대상물을 회전시켜 도장대상물 전체표면에 도료를 도포할 수 있고 특히 도료를 도장대상물에 도포하는 공정에 소요되는 시간을 단축하여 단시간에 다량의 도장대상물에 도료를 도포할 수 있는 효과가 있다.

또한, 도장대상물을 일정한 속도로 이송하는 이송부 및 이송모듈의 폭을 조절하도록 구성되어 다양한 도장대상물의 폭에 관계없이 이송 및 도료의 분사가 가능하여 작업의 효율성을 높인 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 분체 도장용 자동화 장치를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 구성하는 이송부를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명을 구성하는 이송부의 간격 조절 상태를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 테이블 및 회전모듈을 도시한 예시도.
도 5a는 본 발명을 구성하는 이송모듈을 도시한 예시도.
도 5b는 본 발명을 구성하는 간격조절수단을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 이송모듈의 동작 상태를 도시한 예시도.
도 7은 본 발명을 구성하는 이송모듈이 간격조절수단을 통해 간격이 조절되는 상태를 도시한 상태도.
도 8은 본 발명을 구성하는 히팅모듈을 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 도장용 자동화 장치에 대한 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명에 따른 분체 도장용 자동화 장치(1)는, 이송부(70a)를 통해 이송된 도장대상물(T)이 진입하는 입구(11)와, 상기 입구(11)와 대향되는 방향에 형성되어 도료가 도포된 도장대상물(T)을 배출부(70b)로 배출하는 진출하는 출구(12)와, 다수 개의 구획판(13)에 의해 내부공간이 구획된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 이송된 도장대상물(T)이 안치되는 테이블(20)과, 상기 테이블(20)에 구비되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 안치된 도장대상물(T)을 회전시키는 회전모듈(30)과, 상기 하우징(10)에서 상기 테이블(20)의 상방에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 테이블(20)에 안치된 도장대상물(T)로 도료를 분사하는 분사모듈(40)과, 상기 이송부(70a)와 상기 테이블(20) 또는 상기 테이블(20)과 상기 배출부(70b)에서 상기 도장대상물(T)을 이동시키는 이송모듈(50)을 포함한 것으로, 이송부(70a)를 통해 이송되면서 히팅모듈(80)을 통해 표면이 예열된 도장대상물(T)이 하우징(10)의 내부에 배치된 테이블(20)에 이송모듈(50)을 통해 안치되고, 상기 테이블(20)의 상방에 구비된 분사모듈(40)을 통해 도료가 분사되면서 도장대상물의 표면에 도료를 분사하되 이때 상기 테이블(20)에 구비된 회전모듈(30)을 통해 도장대상물을 회전시켜 도장대상물 전체표면에 균일한 두께로 도료가 도포되도록 한다. 이후 이송모듈(50)을 통해 테이블(20)로부터 도장대상물을 배출부(70b)로 배출한 후 후술하는 히팅모듈(80)을 통해 도포된 도료를 용융시켜 도막을 형성하는 것이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 분체 도장용 자동화 장치(1)를 상세히 살펴보면, 먼저 상기 하우징(10)은 이송부(70a)와 배출부(70b) 사이에 구비되되 내부가 빈 함체 형태로 이루어지며, 상기 이송부(70a)를 통해 이송된 도장대상물(T)이 진입하는 입구(11)와 상기 입구(11)와 대향되는 방향에 형성되어 도료가 도포된 도장대상물(T)이 배출되는 출구(12)를 포함한다.

여기서 상기 하우징(10)은 내부에 후술하는 구성 중 일부가 배치되는 내부공간(14)이 형성되고, 상기 내부공간(14)은 다수 개의 구획판(13)을 통해 구획된다.

한편 상기 하우징(10)에는 상기 내부공간(14)에 배치된 각 구성의 동작 상태, 하우징 내부의 온도, 습도 등의 환경 조건을 실시간으로 감지하기 위한 센서, 카메라가 더 구비될 수 있고, 하우징(10)의 외벽에는 제어용 패널 또는 출력용 디스플레이가 더 배치될 수 있다.

상기 테이블(20)은 상기 하우징(10)의 내부공간(14)에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 이송된 도장대상물(T)이 안치되는 것으로, 도면 중 도시된 바와 같이 수직하게 형성된 사각 함체 형태로 이루어지고 내부에 후술하는 회전모듈(30)의 일부 구성이 배치되도록 공간이 형성된다.

여기서 상기 테이블(20)에는 후술하는 분사모듈(40)을 통해 분사된 도료 중 도장대상물(T)에 도포되지 않은 도료를 흡입하는 흡입수단(도면 중 미도시됨)이 더 구비될 수 있다.

상기 테이블(20)에는 후술하는 회전모듈(30)을 구성하는 회전롤러(32)가 배치되는 배치공(21)이 형성되고, 상기 배치공(21)에 배치되는 회전롤러(32)의 회전축이 결합되는 베어링(도면 중 미도시됨)이 회전롤러의 위치 및 개수에 대응하여 배치된다.

상기 회전모듈(30)은 상기 테이블(20)에 구비되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 도장대상물(T)을 회전시키는 것으로, 이를 위해 상기 회전모듈(30)은, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 회전구동수단(31)과, 상기 테이블(20)의 상면에 배치되되, 상호 이웃하게 배치되어 상기 이송모듈(50)을 통해 이송된 도장대상물(T)이 안치되고, 상기 회전구동수단(31)과 동력전달체를 통해 연결되어 전달 받은 동력에 의해 회전하면서 상기 도장대상물(T)을 회전시키는 다수 개의 회전롤러(32)를 포함한다.

상기 회전구동수단(31)은 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 모터로 이루어진다.

상기 회전롤러(32)는 상기 회전구동수단(31)과 벨트, 체인, 감속기어 등과 같은 동력전달체를 통해 연결되어 동력을 전달 받아 회전하는 것으로, 다수 개가 서로 이웃하게 배치되며 도장대상물(T)이 안치된다.

이때 상기 회전롤러(32)의 길이 방향 양단은 한 쌍의 테이블(20)에 각각 형성된 배치공(21)에 삽입되어 수평 상태를 유지하며 각각의 테이블에 배치된 양단은 베어링에 결합되어 회전 효율을 높인다.

한편, 상기 회전롤러(32)는 도 4에 도시된 바와 같이 3개가 서로 이웃하게 배치되어 어느 하나의 회전롤러를 상기 회전구동수단(31)이 회전시킴으로써 맞닿게 배치된 다른 회전롤러가 연동하여 회전하도록 배치될 수 있으며, 여기서 상기 회전롤러의 개수, 직경은 도장대상물의 하중, 부피에 따라 조절될 수 있는 것으로 도시된 개수 및 위치에 한정되지 않음은 물론이다.

상기와 같이 이루어진 회전모듈(30)은 안치된 도장대상물(T)을 회전시켜 상기 테이블(20)의 상방에 배치된 분사노즐(41)로부터 분사된 도료가 도장대상물(T) 전체 표면에 도포될 수 있어 분사노즐의 배치 개수를 줄일 수 있고, 다양한 각도에서 도료를 분사하던 종래 방법에 비해 상대적으로 적은 개수의 분사노즐만으로 도장대상물 표면 전체에 도료를 분사할 수 있는 것이다.

이를 통해 단순히 분사노즐의 개수를 줄일 수 있어 유지 보수의 편의성 및 유지 보수에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 도료가 분사되는 위치와 분사된 도료의 이동 경로 즉, 비산 경로가 분사노즐로부터 하방으로 제한되기 때문에 이를 처리하기 위한 흡입수단 또는 차단하기 위한 구획판의 위치 및 구조를 특정할 수 있어 비산된 도료의 처리가 용이한 장점이 있는 것이다.

또한, 상기 회전롤러(32)의 외면에 자체 탄성복원력을 가진 합성수지재로 이루어진 커버(도면 중 미도시됨)가 결합되어 도장대상물의 표면을 손상시키지 않고 나아가 도장대상물의 표면에 도포된 도료를 벗겨내지 않도록 한다.

상기 분사모듈(40)은 상기 하우징(10)의 내부공간에 배치되되 상기 테이블(20)의 상방에 배치되는데, 보다 정확하게는 상기 한 쌍의 테이블(20) 사이의 공간 상방에 배치되어 회전롤러(32)에 안치되어 회전하는 도장대상물에 도료를 분사한다.

이러한 분사모듈(40)은 도료가 저장된 도료저장탱크와 상기 도료저장탱크와 이송관을 통해 연결되어 도료를 분사하는 분사노즐 및 상기 분사노즐의 동작 상태를 제어하는 제어수단을 포함한 것으로, 이러한 분사모듈(40)의 구성 및 동작관계는 공지의 것이므로 상세한 도시 및 설명은 생략하도록 한다.

상기 이송모듈(50)은 상기 이송부(70a)와 상기 테이블(20) 또는 상기 테이블(20)과 상기 배출부(70b)에서 상기 도장대상물(T)을 이송하기 위한 것으로, 상기 하우징(10)에서 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 지지체(51)와, 상기 한 쌍의 지지체(51)에 길이 방향을 따라 각각 배치되는 복수의 레일(52)과, 상기 레일(52)에 이동 가능하게 배치되는 이동블럭(53)과, 상기 이동블럭(53)에 배치되어 상기 도장대상물(T)을 척킹하는 척킹수단(54)과, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 이동블럭(53)을 이동시키는 이동용구동수단(55)을 포함한다.

상기 이송모듈(50)을 설명하기 앞서 상기 이송부(70a)와 배출부(70b)의 구조를 살펴보면, 상기 이송부(70a)와 배출부(70b)는 동일한 구성으로 이루어지되 상기 하우징(10)을 기준으로 양측에 배치되어 도장대상물(T)을 이동시킨다. 따라서 이하의 설명에서 이송부(70a)와 배출부(70b)의 구조에 대한 설명은 이송부(70a)를 기준으로 설명하되 배출부(70b)도 동일한 구조로 이루어지는 것이다.

상기 이송부(70a)는 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 이동용라인(71)과, 상기 이동용라인(71)을 구동시키는 이송용구동수단(73)과, 상기 이송용구동수단(73)의 구동축과 연결되며 상기 한 쌍의 이동용라인(71)을 연동시키는 회전축(72)을 포함하며, 상기 한 쌍의 이동용라인(71) 중 어느 하나는 상기 회전축(72)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되어 한 쌍의 이동용라인(71) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 구성된다.

상기 한 쌍의 이동용라인(71)은 이송용구동수단(73)으로부터 전달된 동력에 의해 일정한 속도로 이동하면서 도장대상물을 이송하는 것으로, 바람직하게는 각각의 이동용라인(71)이 환형의 엔드리스 타입으로 이루어지고 길이 방향 일단에는 상기 회전축(72)이 결합되는 구동기어(711)가 배치된다.

여기서 상기 이동용라인(71)은 도면 중 도시된 바와 같이 다수 개의 연결편과 상기 연결편에 결합된 롤러로 구성되는 체인 형태로 이루어져 이송시키는 도장대상물(T)과 이동용라인(71)의 접촉 면적을 최소화하여 도장대상물의 표면 손상 또는 표면에 도표된 도료의 이탈을 최소화하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 한 쌍의 이동용라인(71) 중 어느 하나는 상기 회전축(72)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되는데, 도장대상물의 부피, 폭에 대응하여 이동용라인(71)의 간격을 조절함으로써 다양한 부피, 폭을 가지는 도장대상물을 이송할 수 있는 것이다.

여기서 상기 회전축(72)의 길이 방향을 따라 이동용라인(71)을 이동시키는 구조의 일 예로서 상기 회전축(72)을 구동기어(711)에 착탈 가능하게 결합하는 결합볼트 및 결합판이 구비되고, 상기 결합볼트를 조이거나 해제함으로써 회전축(72)과 구동기어가 결합 또는 분리되고, 이후 상기 이동용라인(71)을 수평 방향으로 이동시키는 형태로 이루어질 수 있는 것으로 상기 결합볼트 및 결합판의 구조는 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 도면 중 도시된 바와 같이 상기 회전축(72)을 외주면을 따라 일정 간격으로 피치가 형성된 기어의 형태로 구성하고, 이를 길이 방향으로 연장시킴으로써 회전축(72)이 이동용라인에 구비된 구동기어에 맞물리도록 구성하고, 한 쌍의 이동용라인 중 어느 하나를 수평 방향으로 이동시킴으로써 상호간의 간격을 조절할 수 있도록 구성할 수 있다.

이때 이동용라인 자체의 하중이 무겁기 때문에 도장대상물을 이송하는 과정에서 발생하는 진동이나 충격에 의해서 임의로 위치가 변경되는 범위는 좁기 때문에 별도의 고정수단이 없이 상기 회전축(72)의 구조를 상술한 바와 같이 기어의 형태로 구성한 뒤 구동기어에 맞물려 이동용라인(71)의 회전은 물론 수평 방향으로 이동이 가능하고 사용 중 진동, 충격에 의한 변위의 문제를 최소화한 것이다.

상기 이송모듈(50)은 상기와 같이 이루어진 도장대상물(T)을 이송부로부터 테이블로 이동시키거나, 상기 테이블에서 배출부로 이동시키기 위한 것으로,

먼저 상기 한 쌍의 지지체(51)는 상기 하우징(10)에서 상호 대칭되게 배치되며 바람직하게는 상기 이동용라인(71)의 폭 방향 양측에 각각 배치되고, 상기 지지체(51)에는 각각 길이 방향을 따라 복수의 레일(52)이 구비된다.

상기 이동블럭(53)은 상기 레일(52)에 이동 가능하게 배치되며 일측에 도장대상물(T)을 척킹하는 척킹수단(54)이 구비되고, 상기 이동용구동수단(55)은 실린더, 모터와 같이 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 이동블럭(53)을 이동시킨다.

여기서 상기 척킹수단(54)은 수평 방향으로 인출 및 인입되는 실린더로 이루어져 외측으로 인출된 로드가 도장대상물의 단부에 삽입되거나 단부와 맞닿아 이를 들어 올린 후 이송한다.

이때 상기 척킹수단(54)의 다른 실시예로서 흡입 압력을 이용하여 도장대상물을 이송시킬 수 있도록 구성될 수 있으며, 이를 위해 척킹수단(54)은 흡입 압력을 공급하기 위한 에어관 및 펌프가 연결되고 상기 펌프로부터 생성된 흡입 압력을 통해 흡입력이 제공하는 흡착판이 척킹수단(54)에 더 배치될 수 있다.

한편, 상기 이송모듈(50)은 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 도장대상물의 폭 방향 양단을 각각 척킹하는데, 이때 도장대상물의 폭 너비에 따라서 상기 척킹수단(54)의 간격을 조절함으로서 다양한 폭 너비를 가지는 도장대상물에 대응할 수 있다.

이를 위해 상기 이송모듈(50)을 구성하는 지지체(51)의 간격을 조절하는 간격조절수단(60)이 구비되는데, 상기 간격조절수단(60)은, 상기 하우징(10)의 구획판(13)에 배치되는 스크류(61)와, 상기 스크류(61)를 회전시키는 간격조절구동수단(62)과, 상기 구획판(13)에 길이 방향으로 연장되되 상하로 관통 형성되어 상기 지지체(51)가 이동 가능하게 삽입되는 가이드공(63)과, 상기 지지체(51)에 구비되며 상기 스크류(61)가 맞물린 가이드블럭(64)을 포함한다.

상기 스크류(61)는 상기 하우징(10)을 구성하는 구획판(13)에 배치된 것으로 길이 방향으로 연장되며 외주면에 이동형 나선이 형성된다.

상기 간격조절구동수단(62)은 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 스크류(61)를 회전시키는 것으로, 이러한 간격조절구동수단(62)은 다수 개의 지지체(51)를 하나의 간격조절구동수단(62)을 통해 동시에 위치 이동시키기 위하여 다수의 감속기 및 방향전환용 기어가 내장된 기어박스가 더 구비될 수 있다.

즉, 상기 이송모듈(50)은 상술한 바와 같이 이송부(70a)와 테이블(20) 및 상기 테이블(20)과 배출부(70b) 사이에 각각 배치되는 것으로, 상기 지지체(51)는 적어도 2 쌍이 배치되고 상기 간격조절구동수단(62)은 2 쌍이 배치된 지지체(51) 중 각각의 쌍에서 하나씩을 이동시켜 마주보는 방향에 배치된 지지체와의 간격을 조절한다.

상기 가이드공(63)은 상기 구획판(13)에 상하로 관통 형성된 것으로, 여기서 상기 가이드공(63)은 상호 마주보게 배치된 한 쌍의 지지체(51)사이에 형성된다.

상기 가이드블럭(64)은 상기 지지체(51)에 결합되며 상기 스크류(61)가 맞물린다. 따라서 상기 가이드블럭(64)은 상기 스크류(61)의 회전시 스크류(61)의 길이 방향을 따라 이동하고, 이를 통해 상기 가이드블럭(64)이 결합된 지지체(51)의 위치가 조절된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 이송부(70a)를 통해 이송된 도장대상물을 하우징의 내부공간에 배치된 테이블에 이송모듈(50)을 통해 배치하고, 상기 테이블에 배치된 회전모듈(30)을 통해 도장대상물을 회전시키면서 분사모듈(40)을 통해 분사된 도료가 도장대상물의 표면에 도포되기 때문에 도장대상물의 표면에 균일한 두께를 가지도록 도료를 도포할 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 이송부(70a)와 상기 배출부(70b)에는 각각 이송하는 도장대상물을 가열하는 히팅모듈(80)이 더 구비되는데, 상기 이송부(70a)에 배치되는 히팅모듈(80)은 도료 도포 전 도장대상물을 예열하여 도료의 점착이 원활하게 이루어지도록 하며, 상기 배출부(70b)에 구비된 히팅모듈(80)은 도포된 도료를 용융하거나 도료가 용융되어 형성된 도막을 건조시키기 위한 것이다.

이러한 히팅모듈(80)은 이송부(70a)와 배출부(70b)에 동일한 구성으로 이루어지는 바, 이하의 설명에서는 이송부(70a)에 배치되는 히팅모듈(80)을 일 예로 설명하도록 한다.

상기 히팅모듈(80)은 일정 간격을 두고 배치된 다수 개의 히터(81)와, 상기 히터(81)의 동작을 제어하는 히터제어부(82)와, 상기 히터(81)의 상방에서 상호 대칭되게 배치되되 각각의 하단이 상호 멀어지도록 사선으로 배치된 한 쌍의 열복사판(83)을 포함한다.

상기 히터(81)는 적외선히터(Linfra Red Ray Heater) 또는 근적외선히터(Near Infra Red Heater) 중 어느 하나로 이루어져 상기 히터제어부(82)를 통해 인가된 전원에 의해 동작한다.

여기서 상기 히터는 각각이 히터제어부(82)에 의해 동작이 제어되면서 서로 다른 온도를 가지도록 동작함으로써 전체 히팅모듈(80)의 전력소비량을 줄일 수 있는데, 일 예로 도장대상물에 도료를 도포하기 전 도장대상물의 표면 온도가 60~70℃가 되도록 예열하는데, 상기 이송부(70a)의 길이 방향을 따라 배치되는 히터 중 상기 하우징(10)으로부터 먼 거리의 이송부의 상방에 배치되는 히터의 온도는 80~90℃로 발열시키고, 상기 하우징(10)과 근접한 위치의 이송부 상방에 배치되는 히터의 온도는 50~60℃로 발열시킴으로써 전체 이송부의 평균온도가 60~75℃를 유지하도록 한다. 이를 히터를 통해 소비되는 전력소비량을 줄일 수 있고, 전력소비량이 줄어들기 때문에 이로 인한 제조비용의 절감 효과를 기대할 수 있다.

상기 한 쌍의 열복사판(83)은 상기 히터(81)의 길이 방향을 따라 각각 배치되되, 하단부가 상호 멀어지는 방향을 향해 사선으로 배치되어 상기 히터(81)의 동작에 의해 발생한 열 및 이로 인해 가열된 공기가 하방으로 이동하도록 안내한다.

상기 열복사판(83)을 통해 히터(81)에서 발생한 열 및 이를 통해 가열된 공기를 하방으로 전달함으로써 열효율을 높일 수 있고 전력소비량을 줄임으로써 상술한 제조비용의 절감 효과를 극대화할 수 있는 것이다.

한편, 상기 히팅모듈(80)은 승강수단을 통해 높이가 조절될 수 있는 것으로 도장대상물의 부피, 형태에 따라 히팅모듈(80)의 높이를 조절한다.

여기서 승강수단은 실린더로 이루어질 수 있는데, 이러한 실린더의 구조와 상기 실린더에 의해 상승 또는 하강하며 상기 히터(81)가 배치된 프레임의 구조는 공지의 것이므로 상세한 도시 및 설명은 생략하도록 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 테이블(20)의 양측에 한 쌍의 거치대(90)가 더 배치되고, 상기 거치대(90)는 이동용실린더(92)에 의해 이동 가능하게 배치됨으로써 상기 이송부(70a)와 테이블(20) 사이 또는 상기 테이블(20)과 배출부(70b) 사이에서 이동 가능하게 배치된다.

이때 상기 거치대(90)는 테이블(20)의 양측에서 한 쌍씩 상호 마주보도록 배치되고, 마주보도록 배치된 한 쌍 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 근접하거나 멀어지도록 배치되어 도장대상물의 폭 너비에 따라 위치가 변위된다.

상기와 같이 이루어진 거치대(90)는 거치된 도장대상물(T)을 폭 방향으로 이동시키면서 폭 방향 중심점의 위치를 조절한다.

즉, 이송되는 도장대상물(T)이 이송 과정에서 폭 방향 위치가 변경되어 테이블에 안치되는 위치가 달라지고 이로 인해 도료 도장의 효율이 저하되는 문제점이 있는데, 상기 거치대(90)에 도장대상물을 거치한 이후 거치대(90)의 위치를 조절하여 도장대상물의 폭 방향 중심점을 조절한 이후 테이블로 제공한다.

여기서 상기 거치대(90)의 위치는 이동용실린더(92)에 의해 테이블(20)에 인접하거나 멀어지도록 조절되고, 마주보는 한 쌍의 거치대(90)의 간격은 이동용스크류(93)와, 상기 이동용스크류(93)에 이동 가능하게 맞물리고 상기 거치대(90)가 배치된 이동용플레이트(94)에 배치된 이동용블럭(95)에 의해 조절된다.

그리고 상기 이동용플레이트(94)는 상기 하우징(10)에 배치된 가이드레일(96)에 이동 가능하게 결합된다.

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 도장용 자동화 장치
10 : 하우징
11 : 입구 12 : 출구
13 : 구획판 14 : 내부공간
20 : 테이블
30 : 회전모듈
31 : 회전구동수단 32 : 회전롤러
40 : 분사모듈
50 : 이송모듈
51 : 지지체 52 : 레일
53 : 이동블럭 54 : 척킹수단
55 : 이동용구동수단
60 : 간격조절수단
61 : 스크류 62 : 간격조절구동수단
63 : 가이드공 64 : 가이드블럭
70a : 이송부 70b :배출부
71 : 이동용라인 72 : 회전축
73 : 이송용구동수단
80 : 히팅모듈
81 : 히터 82 : 히터제어부
83 : 열복사판
90 : 거치대
91 : 거치홈 92 : 이동용실린더
93 : 이동용스크류 94 : 이동용플레이트
95 : 이동용블럭 96 : 가이드레일

Claims

이송부(70a)를 통해 이송된 도장대상물(T)이 진입하는 입구(11)와, 상기 입구(11)와 대향되는 방향에 형성되어 도료가 도포된 도장대상물(T)을 배출부(70b)로 배출하는 진출하는 출구(12)와, 다수 개의 구획판(13)에 의해 내부공간이 구획된 하우징(10);
상기 하우징(10)에서 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 이송된 도장대상물(T)이 안치되는 테이블(20);
상기 테이블(20)에 구비되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 안치된 도장대상물(T)을 회전시키는 회전모듈(30);
상기 하우징(10)에서 상기 테이블(20)의 상방에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 테이블(20)에 안치된 도장대상물(T)로 도료를 분사하는 분사모듈(40);
상기 이송부(70a)와 상기 테이블(20) 또는 상기 테이블(20)과 상기 배출부(70b)에서 상기 도장대상물(T)을 이동시키는 이송모듈(50);을 포함하되,
상기 이송모듈(50)은,
상기 하우징(10)에서 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 지지체(51)와,
상기 한 쌍의 지지체(51)에 길이 방향을 따라 각각 배치되는 복수의 레일(52)과,
상기 레일(52)에 이동 가능하게 배치되는 이동블럭(53)과,
상기 이동블럭(53)에 배치되어 상기 도장대상물(T)을 척킹하는 척킹수단(54)과,
인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 이동블럭(53)을 이동시키는 이동용구동수단(55)을 포함하고,
상기 한 쌍의 지지체(51)는,
간격조절수단(60)을 통해 상호 간의 간격이 조절되되,
상기 간격조절수단(60)은,
상기 하우징(10)의 구획판(13)에 배치되는 스크류(61)와,
상기 스크류(61)를 회전시키는 간격조절구동수단(62)과,
상기 구획판(13)에 길이 방향으로 연장되되 상하로 관통 형성되어 상기 지지체(51)가 이동 가능하게 삽입되는 가이드공(63)과,
상기 지지체(51)에 구비되며 상기 스크류(61)가 맞물린 가이드블럭(64)을 포함한 것을 특징으로 하는 분체 도장용 자동화 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 회전모듈(30)은,
인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 회전구동수단(31)과,
상기 테이블(20)의 상면에 배치되되, 상호 이웃하게 배치되어 상기 이송모듈(50)을 통해 이송된 도장대상물(T)이 안치되고, 상기 회전구동수단(31)과 동력전달체를 통해 연결되어 전달 받은 동력에 의해 회전하면서 상기 도장대상물(T)을 회전시키는 다수 개의 회전롤러(32)를 포함한 것을 특징으로 하는 분체 도장용 자동화 장치.
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청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 이송부(70a)와 상기 배출부(70b)에는 각각 이동하는 도장대상물(T)로 열을 전달하기 위한 히팅모듈(80)이 더 배치되되,
상기 히팅모듈(80)은,
히터(81)와,
상기 히터(81)를 제어하는 히터제어부(82)와,
상기 히터(81)의 상방에서 상호 대칭되게 배치되되 각각의 하단이 상호 멀어지도록 사선으로 배치된 한 쌍의 열복사판(83)을 포함한 것을 특징으로 하는 분체 도장용 자동화 장치.