KR102329437B1 - 도료 도장장치 - Google Patents

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KR102329437B1
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김가연
김재헌
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(주)삼원기업
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Abstract

본 발명은 도료 도장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도장 작업 시 고주파 가열을 이용하여 정밀한 온도 제어에 의해 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있는 도료 도장장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 도료 도장장치는 도료 도장장치에 있어서, 내부에 주제가 저장되는 주제 저장부(110); 내부에 경화제가 저장되는 경화제 저장부(120); 상기 주제 저장부(110) 및 경화제 저장부(120)로부터 공급받은 주제와 경화제가가 각각 투입되며, 이를 혼합시키는 교반부(200); 상기 교반부(200)로부터 공급받은 도료를 정량으로 배출하는 정량공급부(300); 상기 정량공급부(300)로부터 공급받은 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있도록 조절하는 점도조절부(400); 및 상기 점도조절부(400)에서 이송되는 도료를 분사하는 도료분사부(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도료 도장장치{Apparatus for painting of paint}
본 발명은 도료 도장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도장 작업 시 고주파 가열을 이용하여 정밀한 온도 제어에 의해 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있는 도료 도장장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철산업 설비, 선박, 해양구조물 등은 산성비, 염분 또는 공기 중의 오염물질에 의해 쉽게 부식되는 단점을 갖는다.
따라서 상당 기간 이를 방치하면 부식되거나 훼손되어 빠른 교체로 인한 설치비의 증가는 물론 관리비가 증가하기 때문에 이를 개선하기 위한 노력이 필요하다.
이러한 시설물들은 부식을 방지하기 위해 주로 표면에 아연 도금 처리하여 부식을 최소화하고 있으나, 상기한 아연 도금의 경우 아연이 철보다 먼저 부식되므로 인해, 아연이 부식되면 곧바로 철판의 부식이 진행되어 결과적으로 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
이에 최근에는 작업성 및 내구성을 증대시키도록 시설물 표면에 도료를 도장 처리하는 기술이 적용되고 있다.
특히, 도료 도장장치를 이용하여 도료와 물을 배합 및 교반한 다음 도포하게 되는데, 이때 작업환경의 온도가 도료의 점도에도 영향을 주기 때문에 도료의 점도를 일정 범위로 유지하는 것이 매우 중요하다.
이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 외측 하우징 및 상기 외측 하우징 내부에 위치되는 내측 하우징의 이중 격벽으로 이루어지는 것으로, 상기 외측 하우징과 내측 하우징 사이에 열매체유가 위치되는 주제 탱크와 경화제 탱크; 상기 주제 탱크 또는 경화제 탱크에서 이송되는 주제 또는 경화제가 통과되는 것으로, 내부에 스파이럴 스크류가 위치되고, 외측면에 주제 또는 경화제가 유입 및 유출되는 유입구와 유출구가 형성되는 실린더; 상기 실린더에서 이송되는 주제와 경화제가 혼합되어 분사되는 스프레이건; 상기 주제 탱크 또는 경화제 탱크와 실린더를 연결하는 제1 히팅호스; 및 상기 실린더와 스프레이건을 연결하는 제2 히팅호스;를 포함하여 이루어지되, 상기 외측 하우징과 내측 하우징은 상단을 연결하는 수평 연결막에 의하여 상호 연결되어 일체로 형성되고, 상기 스파이럴 스크류는 열원으로서의 중심축과 상기 중심축의 외주면을 따라 중심축의 전 길이에 걸쳐 돌출 형성된 스크류편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 정량 및 항온 주입이 가능한 환경 친화형 도료 공급장치에 대해 개시되어 있다.
즉, 종래의 기술에서는 제1 히팅호스와 제2 히팅호스가 내관 및 외관의 외주면을 따라 감겨있는 구조로 이루어져, 장비의 전 구간에 걸쳐 도료의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 히팅호스가 전력소모량이 많아 생산원가가 높아지고, 에너지 효율이 낮다는 문제점이 있다. 또한, 외부의 온도 변화, 히팅호스의 특성 차이로 정밀한 온도제어가 어려워 도료의 점도를 일정 범위로 유지하기 어려운 단점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1044825호(2011.06.21. 등록)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고주파 가열방식으로 구성된 점도조절부를 통해 기존 히팅방식에 비해 전력소비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 외부의 온도 변화에도 정밀한 온도제어가 가능한 도료 도장장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 도료 원료와 물을 교반하는 과정에서 도료혼합액 표면에 발생된 거품을 용이하게 제거할 수 도료 도장장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 도료의 공급 구간에서 도료의 점도를 정밀하게 측정할 수 있는 도료 도장장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 도료 도장장치는 도료 도장장치에 있어서, 내부에 주제가 저장되는 주제 저장부(110); 내부에 경화제가 저장되는 경화제 저장부(120); 상기 주제 저장부(110) 및 경화제 저장부(120)로부터 공급받은 주제와 경화제가가 각각 투입되며, 이를 혼합시키는 교반부(200); 상기 교반부(200)로부터 공급받은 도료를 정량으로 배출하는 정량공급부(300); 상기 정량공급부(300)로부터 공급받은 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있도록 조절하는 점도조절부(400); 및 상기 점도조절부(400)에서 이송되는 도료를 분사하는 도료분사부(500);를 포함하며, 상기 점도조절부(400)의 일측에는 상기 점도조절부(400)에서 이송되는 도료의 점도를 측정하기 위한 점도측정부(600)가 설치되고, 상기 점도측정부(600)는, 상기 점도조절부(400)에 연결된 도료이송관(510)이 통과되는 케이스(610); 상기 도료이송관(510) 상에 설치되어 도료이송관(510)의 유로를 개방 및 폐쇄시키는 개폐밸브(620); 상기 도료이송관(510)에 연결되어 도료의 경로를 변경시키는 바이패스관(630); 상기 바이패스관(630)에 설치되어 바이패스관(630) 내로 유동하는 도료의 유량 또는 유속을 조절하는 유동조절기(640); 및 상기 바이패스관(630)에 설치되어 상기 유동조절기(640)를 통해 유량 또는 유속이 조절된 도료의 점도를 측정하는 점도센서(650);를 포함하며, 상기 교반부(200)는, 상부 일측에 주제 유입구(211)와 경화제 유입구(212)가 형성되고, 하부 일측에 도료배출구(213)가 형성되는 교반탱크(210); 상기 교반탱크(210)의 중심에 수직으로 설치되어 회전되는 회전축(220); 상기 회전축(220)에 설치되어 상기 교반탱크(210)의 내부에서 회전되는 교반날개(230); 상기 교반탱크(210)의 상부 일측에 설치되어 상기 회전축(220)을 회전시키는 구동모터(240); 및 상기 회전축(220) 상에 설치되어 도료혼합액 표면에 발생되는 거품을 제거하는 거품제거부(250);를 포함하고, 상기 거품제거부(250)의 일측에는 교반탱크(210) 내 도료의 잔량을 검출하기 위한 도료 잔량 검출부(260)가 구비되며, 상기 도료 잔량 감지부(260)는, 상기 거품제거부(250)의 부유재(252) 상부측에 구비되어 도료의 수위에 따라 부력에 의해 상승하는 부유재(252)와 연동 상승하여 상기 교반탱크(210)의 내부에 남아있는 도료의 잔량을 감지하는 수위레벨센서(261); 상기 교반탱크(210)의 외측에 구비되어 수위레벨센서(261)에 의해 감지된 교반탱크(210) 내의 도료 잔량이 부족한 경우 제어부의 제어에 따라 점등되는 경고등(262); 및 경고음을 출력하는 스피커(263);를 포함하고,
상기 교반부(200)는 도료혼합액의 표면상태를 분석한 결과를 반영하여 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 제어하는 교반제어수단(700)을 더 포함하며, 상기 교반제어수단(700)은, 교반탱크(210)의 내부 일측에 설치되어 도료혼합액의 영상을 촬영하는 촬영부(710), 상기 촬영부(710)에서 촬영된 영상을 분석하는 분석부(720), 상기 촬영부(710)에서 촬영된 영상에 대한 정보 및 영상 정보로부터 유추할 수 있는 거품발생 여부에 대한 정보를 출력하는 디스플레이부(730) 및 도료혼합액의 표면상태에 따라 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 조절하는 회전제어부(740)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주제 저장부(110)와 연결되는 제1 공급배관(130); 상기 경화제 저장부(120)와 연결되는 제2 공급배관(140); 상기 제1 공급배관(130)의 일측에 구비되어 교반부(200)로 공급하는 주제의 양을 제어하는 제1 밸브(150); 및 상기 제2 공급배관(140)의 일측에 구비되어 교반부(200)로 공급하는 경화제의 양을 제어하는 제2 밸브(160);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 거품제거부(250)는 상기 회전축(220)에 결합되며, 그 내주면에 뾰족한 형태의 돌기(251a)가 원주방향을 따라 서로 교호되게 형성되는 중공형의 회전부재(251); 상기 회전부재(251)의 하부에 설치되며, 도료 표면에서 상하로 운동하는 부유재(252); 및 상기 회전부재(251)의 외주면에 결합되는 회전날개(253);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 정량공급부(300)는 상부 일측에 호퍼(311)가 구비되고, 내부에 유입된 도료가 이송되는 이송공간이 형성되는 피더관(310); 상기 피더관(310)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 호퍼(311)를 통해 투입된 도료를 일정량 이송시키는 스크류피더(320); 및 상기 스크류피더(320)의 일측에 연결되어 스크류피더(320)에 회전력을 제공하는 모터(330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 점도조절부(400)는 내부에 도료가 수용되는 제1 수용공간(411)이 형성되고, 상부에 도료가 투입되는 투입구(412)와 하부에 도료가 배출되는 배출구(413)가 각각 형성되는 드럼(410); 상기 드럼(410)의 외주면으로부터 이격 형성된 제2 수용공간(414)에 감겨져 고주파 자기장을 발생시키는 고주파유도코일(420); 상기 드럼(410)의 하부에 마련된 기계실(415)에 구비되어 상기 고주파유도코일(420)에 고주파 전류를 공급하는 고주파발생기(430); 상기 드럼(410)의 내부에 설치되어 도료의 온도를 측정하는 온도센서(440); 상기 온도센서(440)에 의해 감지된 도료의 온도를 검출하는 온도검출기(450); 및 상기 온도검출기(450)를 통해 검출된 도료의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 제어기(460);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고주파발생기(430)는 상기 제어기(460)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 고주파유도코일(420)에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도료분사부(500)는 내부에 도료의 이송을 안내하는 도료이송관(510); 및 상기 도료이송관(510)의 단부에 연결되어 도료를 분사시키는 스프레이건(520);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 도료 도장장치는 고주파 가열방식을 통해 기존 히팅방식에 비해 전력소비를 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부의 온도 변화에도 정밀한 온도제어가 가능하므로 도료의 점도를 일정 범위로 유지하는 효과가 있다.
또한, 도료 원료와 물을 교반하는 과정에서 도료혼합액 표면에 발생된 거품을 용이하게 제거하는 효과가 있다.
또한, 도료의 공급 구간에서 도료의 점도를 정밀하게 측정할 수 있으며, 이를 통해 최종 분사되는 도료의 점도를 일정 범위로 조정할 수 있기 때문에 도장 품질을 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도료 도장장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 도료 도장장치의 교반부를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 교반부의 거품제거부를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 교반부의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 도료 도장장치의 점도조절부를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 도료 도장장치의 점도측정부를 도시한 구성도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도료 도장장치는 도장 작업 시 고주파 가열을 이용하여 정밀한 온도 제어에 의해 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있는 것으로, 주제 저장부(110), 경화제 저장부(120), 교반부(200), 정량공급부(300), 점도조절부(400) 및 도료분사부(500)를 포함한다.
상기 주제 저장부(110)의 내부에는 주제가 저장되고, 상기 경화제 저장부(120)의 내부에는 경화제가 저장된다.
상기 주제 저장부(110)의 하부에는 제1 공급배관(130)이 연결되고, 상기 제1 공급배관(130)의 일측에는 교반부(200)로 공급하는 주제의 양을 제어하는 제1 밸브(150)가 구비된다.
또한, 상기 경화제 저장부(120)의 하부에는 제2 공급배관(140)이 연결되고, 상기 제2 공급배관(140)의 일측에는 교반부(200)로 공급하는 경화제의 양을 제어하는 제2 밸브(160)가 구비된다.
상기 교반부(200)는 상기 주제 저장부(110) 및 경화제 저장부(120)로부터 공급받은 주제와 경화제가 각각 투입되며, 이를 혼합시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 교반부(200)는 교반탱크(210), 회전축(220), 교반날개(230), 구동모터(240) 및 거품제거부(250)를 포함한다.
상기 교반탱크(210)는 상부 일측에 주제 유입구(211)와 경화제 유입구(212)가 형성되고, 하부 일측에 도료배출구(213)가 형성된다. 상기 도료배출구(213)에는 도료배출구(213)의 유로를 개폐시키는 밸브(미도시)가 구비된다.
상기 회전축(220)은 상기 교반탱크(210)의 중심에 수직으로 설치되어 회전된다. 상기 회전축(220)의 상단에는 구동모터(240)가 연결된다.
상기 교반날개(230)는 상기 회전축(220)에 설치되어 상기 교반탱크(210)의 내부에서 회전되며, 1개 또는 1개 이상으로 설치될 수 있다.
한편, 상기 교반날개(230)에는 교반날개(230)와 직교되는 방향으로 다수개의 보조 교반날개(231)가 설치될 수 있다.
이와 같이, 상기 보조 교반날개(231)의 설치로 인하여 교반이 가능한 영역이 증가하게 되고, 교반 원료의 상하 유동을 원활하게 하여 교반 효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.
상기 구동모터(240)는 상기 교반탱크(210)의 상부 일측에 설치되어 상기 회전축(220)을 회전시킨다.
이러한 구성을 통해 상기 교반날개(230)가 회전됨에 따라 주제와 경화제가 걸쭉한 상태로 고르게 혼합된다. 이 과정에서 도료혼합액 내에 기포가 존재할 수 있으며, 이런 상태의 도료혼합액을 그대로 사용하게 되면 도료가 응고되었을 때 도장 표면에 기포로 인한 구멍이 발생한다. 이로 인하여 도장 표면에 결함을 유도할 수 있으므로 기포가 반드시 제거되어야 한다.
따라서, 본 실시예의 교반부(200)에는 도료혼합액 표면에 발생되는 거품을 제거하기 위한 거품제거부(250)가 회전축(220) 상에 설치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 거품제거부(250)는 회전부재(251), 부유재(252) 및 회전날개(253)를 포함한다.
상기 회전부재(251)는 상기 회전축(220)에 결합되며, 그 내주면에 뾰족한 형태의 돌기(251a)가 원주방향을 따라 서로 교호되게 형성되는 중공형으로 이루어진다.
상기 부유재(252)는 상기 회전부재(251)의 하부에 설치되며, 도료 표면에서 상하로 운동한다. 상기 부유재(252)는 상기 회전부재(251)와 마찬가지로 중공형으로 이루어진다.
상기 회전날개(253)는 상기 회전부재(251)의 외주면에 결합되어 회전축(220)과 연동 회전된다.
상기 회전날개(253)는 회전 시 거품이 일어나지 않도록 스테인리스 재질의 두께가 얇고 표면이 편평한 직사각형 판으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 회전부재(251)의 내주면에 뾰족한 형태의 돌기(251a)가 형성됨은 물론 상기 회전축(220)의 외부에도 뾰족한 형태의 돌기가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 회전부재(251)는 하부에 설치된 부유재(252)와 함께 회전축(220)과 동일한 방향으로 회전됨으로써 도료혼합액 표면에 발생되는 거품을 용이하게 제거할 수 있다.
한편, 상기 거품제거부(250)의 일측에는 교반탱크(210) 내 도료의 잔량을 검출하기 위한 도료 잔량 검출부(260)가 구비될 수 있다.
이러한 도료 잔량 검출부(260)는 교반탱크(210)의 도료 잔량이 부족한 경우 이를 감지하여 제어부(미도시)에 의해 도료의 배출이 정지되도록 제어함으로써, 교반탱크(210)의 도료 잔량 부족 시 작업자가 신속하게 대처할 수 있도록 한다.
구체적으로, 상기 도료 잔량 감지부(260)는 수위레벨센서(261), 경고등(262) 및 스피커(263)를 포함하며, 상기 수위레벨센서(261)는 상기 부유재(252)의 상부측에 구비되어 도료의 수위에 따라 부력에 의해 상승하는 부유재(252)와 연동 상승하여 상기 교반탱크(210)의 내부에 남아있는 도료의 잔량을 감지한다.
상기 경고등(262) 및 스피커(263)는 교반탱크(210)의 외측에 구비되어 수위레벨센서(261)에 의해 감지된 교반탱크(210) 내의 도료 잔량이 부족한 경우 제어부의 제어에 따라 점등되거나 경고음을 출력시킨다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 교반부(200)는 도료혼합액의 표면상태를 분석한 결과를 반영하여 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 제어하는 교반제어수단(700)을 더 포함할 수 있다.
상기 교반제어수단(700)은 교반탱크(210)의 내부 일측에 설치되어 도료혼합액의 영상을 촬영하는 촬영부(710), 상기 촬영부(710)에서 촬영된 영상을 분석하는 분석부(720), 상기 촬영부(710)에서 촬영된 영상에 대한 정보 및 영상 정보로부터 유추할 수 있는 거품발생 여부에 대한 정보를 출력하는 디스플레이부(730) 및 도료혼합액의 표면상태에 따라 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 조절하는 회전제어부(740)를 포함한다.
먼저, 상기 촬영부(710)는 광학현미경과 카메라를 포함하는 것으로, 광학현미경을 통해 교반탱크(210) 내부에 수용되어 있는 도료혼합액에 빛을 조사하여 도료혼합액의 확대된 영상을 확보할 수 있다.
그리고, 카메라를 통해 광학현미경에서 확보한 확대된 도료혼합액의 영상에 대하여 다수의 컷을 촬영한다.
상기 분석부(720)는 촬영부(710)에서 촬영된 다수의 영상을 순차적으로 분석하여 도료혼합액의 표면에 기포가 발생되었는지를 알 수 있게 된다.
상기 분석부(720)는 도료혼합액의 영상에서 정상적인 도료혼합액에 대한 데이터와 비교를 하여 거품 발생여부를 판단할 수 있다.
상기 분석부(720)는 도료혼합액의 표면에 발생된 기포에 대한 정보를 추출하여 디스플레이부(730)로 출력할 수 있다.
상기 디스플레이부(730)는 상기 촬영부(710)에서 촬영된 다수의 영상에 대한 정보 및 영상정보로부터 유추할 수 있는 도료혼합액의 표면에 대한 데이터를 화면으로 출력을 하게 된다.
상기 회전제어부(740)는 상기 교반탱크(210) 내의 도료혼합액의 표면상태에 따라 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 결정하여 제어신호를 생성하는 PLC 시스템(741)과 상기 PLC 시스템(741)으로부터 제어신호를 전달받아 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 제어하는 인버터드라이버(742)를 포함한다.
즉, 상기 교반부(200)는 인버터드라이버(742)에 의해 제어되며, 가속, 감속, 최대속도 등의 고정 변수를 포함하고 있다. 속도 및 회전방향 명령을 주는 PLC 시스템(741)에 의해 인버터드라이버(742)는 차례로 제어된다.
이러한 회전제어부(740)의 작동을 설명하면, 먼저, 교반부(200)의 회전수 및 회전속도는 회전 신호로 변환되어 PLC 시스템(741)으로 전달된다. 한편, 교반탱크(210) 내의 도료혼합액 표면상태를 감지하여 PLC 시스템(741)으로 전달한다.
PLC 시스템(741)은 도료혼합액 표면상태의 데이터베이스를 근거로 미리 설정된 최적의 회전수 및 회전속도를 산출하여 제어신호를 생성하고, 이를 인버터드라이버(742)에 전송하게 된다.
따라서, 인버터드라이버(742)는 제어신호에 의거하여 교반부(200)의 회전수와 회전속도를 제어하게 된다.
이처럼, 상기 회전제어부(740)를 통해 교반부(200)의 정밀한 교반 제어가 가능하므로 원료 간의 혼합을 용이하게 함과 동시에 교반 시 거품이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.
따라서, 상기 교반제어수단(700)과 함께 전술한 거품제거부(250)에 의한 공동 작용으로 도료혼합액 내에서 기포의 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 됨으로써, 기포 발생으로 인하여 도장 표면에 결함이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 정량공급부(300)는 상기 교반부(200)로부터 공급받은 도료를 정량으로 배출하는 것으로, 피더관(310), 스크류피더(320) 및 모터(330)를 포함한다.
상기 피더관(310)은 상부 일측에 호퍼(311)가 구비되고, 내부에 유입된 도료가 이송되는 이송공간이 형성된다.
상기 피더관(310)은 호퍼(311)의 배출구와 연통되어 호퍼(311)로부터 배출되는 도료가 이송되는 통로 역할을 한다.
상기 피더관(310)의 하부 일측에는 도료가 배출되는 배출부(312)가 구비된다. 상기 배출부(312)는 별도의 공급배관 또는 공급호스를 통해 점도조절부(400)와 연결되어 스크류피더(320)를 통해 이송되는 도료를 점도조절부(400)로 공급하게 된다.
한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 호퍼(311)에는 도료의 하중을 측정하는 로드셀(미도시)이 구비될 수 있다.
상기 스크류피더(320)는 상기 피더관(310)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 호퍼(311)를 통해 투입된 도료를 일정량 이송시킨다.
상기 스크류피더(320)는 도료를 연속적으로 투입하도록 하되, 유량과 비례적으로 회전속도를 조절하여 도료를 공급하게 되고, 필요에 따라 수동으로도 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이는 제어유닛에 의해 제어되도록 구성된다.
또한, 상기 스크류피더(320)는 유량 입력신호에 의해 설정된 투입률에 따라 도료를 가변적으로 투입할 수 있게 자동 설정되어질 수도 있다.
상기 모터(330)는 상기 스크류피더(320)의 일측에 연결되어 스크류피더(320)에 회전력을 제공한다.
이와 같이 구성된 정량공급부(300)는 모터(330)의 회전력으로 스크류피더(320)가 회전되며, 도료의 공급량에 해당하는 회전수로 회전한다. 따라서 피더관(310) 내부에 투입된 도료는 스크류피더(320)의 회전으로 배출부(312)로 이송된다. 스크류피더(320)의 배출부(312)에서는 도료를 연속으로 배출하며, 정량으로 공급한다.
상기 점도조절부(400)는 상기 정량공급부(300)로부터 공급받은 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있도록 조절한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 점도조절부(400)는 드럼(410), 고주파유도코일(420), 고주파발생기(430), 온도센서(440), 온도검출기(450) 및 제어기(460)를 포함한다.
상기 드럼(410)은 내부에 도료가 수용되는 제1 수용공간(411)이 형성되고, 상부에 도료가 투입되는 투입구(412)와 하부에 도료가 배출되는 배출구(413)가 각각 형성된다.
상기 고주파유도코일(420)은 상기 드럼(410)의 외주면으로부터 이격 형성된 제2 수용공간(414)에 감겨져 고주파 자기장을 발생시킨다.
즉, 상기 고주파유도코일(420)에서 고주파 자기장이 발생되어지되, 고주파 자기장이 발생되어 자기장 영역 내에 있는 도료를 가열시킴으로써, 드럼(410) 내부에 수용된 도료의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다.
상기 고주파발생기(430)는 상기 드럼(410)의 하부에 마련된 기계실(415)에 구비되어 상기 고주파유도코일(420)에 고주파 전류를 공급한다.
상기 고주파발생기(430)는 상기 제어기(460)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 고주파유도코일(420)에 공급한다.
상기 온도센서(440)는 상기 드럼(410)의 내부에 설치되어 도료의 온도를 수시로 측정하고, 상기 온도센서(440)에 의해 측정된 도료의 온도를 온도검출기(450)에서 검출한다.
그리고, 상기 온도검출기(450)를 통해 검출된 도료의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어기(460)에서 조절한다.
또한, 상기 제어기(460)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파발생기(430)에서 고주파 전류로 변환하여 상기 고주파유도코일(420)에 공급함으로써 상기 드럼(410)에 발생되는 열을 조절한다.
이러한 구성을 통해 드럼(410)의 내부로 공급된 도료의 온도를 사용자가 원하는 온도로 용이하게 조절할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 고주파 가열방식으로 구성된 점도조절부(400)를 통해 기존 히팅방식에 비해 전력소비를 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부의 온도 변화에도 정밀한 온도제어가 가능하므로 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있는 장점이 있다.
상기 도료분사부(500)는 상기 점도조절부(400)에서 이송되는 도료를 분사한다.
상기 도료분사부(500)는 내부에 도료의 이송을 안내하는 도료이송관(510) 및 상기 도료이송관(510)의 단부에 연결되어 도료를 분사시키는 스프레이건(520)을 포함한다.
상기 스프레이건(520)은 압축공기를 이용하여 도료를 분사하는 에어 스프레이건일 수 있고, 도료 자체에 압력을 가하여 도료를 분사하는 에어리스 스프레이건일 수도 있다. 그리고 에어 스프레이건과 에어리스 스프레이건의 장점이 결합된 에어믹스 스프레이건일 수도 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 점도조절부(400)의 일측에는 상기 점도조절부(400)에서 이송되는 도료의 점도를 측정하기 위한 점도측정부(600)가 설치될 수 있다.
상기 점도측정부(600)는 케이스(610), 개폐밸브(620), 바이패스관(630), 유동조절기(640) 및 점도센서(650)를 포함한다.
상기 케이스(610)에는 상기 점도조절부(400)에 연결된 도료이송관(510)이 통과된다.
상기 개폐밸브(620)는 상기 도료이송관(510) 상에 설치되어 도료이송관(510)의 유로를 개방 및 폐쇄시킨다.
특히, 상기 개폐밸브(620)를 통해 도료이송관(510)의 유로를 개방시키는 경우 도료이송관(510)의 유로를 전부 또는 일부 개방시킬 수 있다.
상기 바이패스관(630)은 상기 도료이송관(510)에 연결되어 도료의 경로를 변경시킨다.
상기 유동조절기(640)는 상기 바이패스관(630)에 설치되어 바이패스관(630) 내로 유동하는 도료의 유량 또는 유속을 조절한다. 상기 유동조절기(640)는 유동을 조절할 수 있는 다양한 구성으로 구비되어 바이패스관(630)을 유동하는 도료의 유량 또는 유속을 조절할 수 있다.
상기 점도센서(650)는 상기 바이패스관(630)에 설치되어 상기 유동조절기(640)를 통해 유량 또는 유속이 조절된 도료의 점도를 측정한다.
따라서, 상기 유동조절기(640)의 유동 조절에 따라 바이패스관(630)을 유동하는 도료의 유량 또는 유속이 조절됨으로써 점도센서(650)에 의한 도료의 점도를 정밀하게 측정할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 점도측정부(600)를 통해 도료의 점도를 정밀하게 측정할 수 있으며, 이를 통해 최종 분사되는 도료의 점도를 일정 범위로 조정할 수 있기 때문에 도장 품질을 크게 향상시킨다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
110 : 주제 저장부 120 : 경화제 저장부
130 : 제1 공급배관 140 : 제2 공급배관
150 : 제1 밸브 160 : 제2 밸브
200 : 교반부 210 : 교반탱크
211 : 주제 유입구 212 : 경화제 유입구
213 : 도료배출구 220 : 회전축
230 : 교반날개 231 : 교반 보조날개
240 : 구동모터 250 : 거품제거부
251 : 회전부재 251a : 돌기
252 : 부유재 253 : 회전날개
260 : 도료 잔량 검출부 261 : 수위레벨센서
262 : 경고등 263 : 스피커
300 : 정량공급부 310 : 피더관
311 : 호퍼 312 : 배출부
320 : 스크류피더 330 : 모터
400 : 점도조절부 410 : 드럼
411 : 제1 수용공간 412 : 투입구
413 : 배출구 414 : 제2 수용공간
420 : 고주파유도코일 430 : 고주파발생기
440 : 온도센서 450 : 온도검출기
460 : 제어기 500 : 도료분사부
510 : 도료이송관 520 : 스프레이건
600 : 점도측정부 610 : 케이스
620 : 개폐밸브 630 : 바이패스관
640 : 유동조절기 650 : 점도센서
700 : 교반제어수단 710 : 촬영부
720 : 분석부 730 : 디스플레이부
740 : 회전제어부 741 : PLC 시스템
742 : 인버터드라이버

Claims (8)

  1. 도료 도장장치에 있어서,
    내부에 주제가 저장되는 주제 저장부(110);
    내부에 경화제가 저장되는 경화제 저장부(120);
    상기 주제 저장부(110) 및 경화제 저장부(120)로부터 공급받은 주제와 경화제가가 각각 투입되며, 이를 혼합시키는 교반부(200);
    상기 교반부(200)로부터 공급받은 도료를 정량으로 배출하는 정량공급부(300);
    상기 정량공급부(300)로부터 공급받은 도료의 점도를 일정 범위로 유지할 수 있도록 조절하는 점도조절부(400); 및
    상기 점도조절부(400)에서 이송되는 도료를 분사하는 도료분사부(500);를 포함하며,
    상기 점도조절부(400)의 일측에는 상기 점도조절부(400)에서 이송되는 도료의 점도를 측정하기 위한 점도측정부(600)가 설치되고,
    상기 점도측정부(600)는, 상기 점도조절부(400)에 연결된 도료이송관(510)이 통과되는 케이스(610);
    상기 도료이송관(510) 상에 설치되어 도료이송관(510)의 유로를 개방 및 폐쇄시키는 개폐밸브(620);
    상기 도료이송관(510)에 연결되어 도료의 경로를 변경시키는 바이패스관(630);
    상기 바이패스관(630)에 설치되어 바이패스관(630) 내로 유동하는 도료의 유량 또는 유속을 조절하는 유동조절기(640); 및
    상기 바이패스관(630)에 설치되어 상기 유동조절기(640)를 통해 유량 또는 유속이 조절된 도료의 점도를 측정하는 점도센서(650);를 포함하며,
    상기 교반부(200)는, 상부 일측에 주제 유입구(211)와 경화제 유입구(212)가 형성되고, 하부 일측에 도료배출구(213)가 형성되는 교반탱크(210); 상기 교반탱크(210)의 중심에 수직으로 설치되어 회전되는 회전축(220); 상기 회전축(220)에 설치되어 상기 교반탱크(210)의 내부에서 회전되는 교반날개(230); 상기 교반탱크(210)의 상부 일측에 설치되어 상기 회전축(220)을 회전시키는 구동모터(240); 및 상기 회전축(220) 상에 설치되어 도료혼합액 표면에 발생되는 거품을 제거하는 거품제거부(250);를 포함하고,
    상기 거품제거부(250)의 일측에는 교반탱크(210) 내 도료의 잔량을 검출하기 위한 도료 잔량 검출부(260)가 구비되며,
    상기 도료 잔량 감지부(260)는, 상기 거품제거부(250)의 부유재(252) 상부측에 구비되어 도료의 수위에 따라 부력에 의해 상승하는 부유재(252)와 연동 상승하여 상기 교반탱크(210)의 내부에 남아있는 도료의 잔량을 감지하는 수위레벨센서(261); 상기 교반탱크(210)의 외측에 구비되어 수위레벨센서(261)에 의해 감지된 교반탱크(210) 내의 도료 잔량이 부족한 경우 제어부의 제어에 따라 점등되는 경고등(262); 및 경고음을 출력하는 스피커(263);를 포함하고,
    상기 교반부(200)는 도료혼합액의 표면상태를 분석한 결과를 반영하여 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 제어하는 교반제어수단(700)을 더 포함하며,
    상기 교반제어수단(700)은, 교반탱크(210)의 내부 일측에 설치되어 도료혼합액의 영상을 촬영하는 촬영부(710), 상기 촬영부(710)에서 촬영된 영상을 분석하는 분석부(720), 상기 촬영부(710)에서 촬영된 영상에 대한 정보 및 영상 정보로부터 유추할 수 있는 거품발생 여부에 대한 정보를 출력하는 디스플레이부(730) 및 도료혼합액의 표면상태에 따라 교반부(200)의 회전수 및 회전속도를 조절하는 회전제어부(740)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 도장장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주제 저장부(110)와 연결되는 제1 공급배관(130);
    상기 경화제 저장부(120)와 연결되는 제2 공급배관(140);
    상기 제1 공급배관(130)의 일측에 구비되어 교반부(200)로 공급하는 주제의 양을 제어하는 제1 밸브(150); 및
    상기 제2 공급배관(140)의 일측에 구비되어 교반부(200)로 공급하는 경화제의 양을 제어하는 제2 밸브(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 도장장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 거품제거부(250)는 상기 회전축(220)에 결합되며, 그 내주면에 뾰족한 형태의 돌기(251a)가 원주방향을 따라 서로 교호되게 형성되는 중공형의 회전부재(251);
    상기 회전부재(251)의 하부에 설치되며, 도료 표면에서 상하로 운동하는 부유재(252); 및
    상기 회전부재(251)의 외주면에 결합되는 회전날개(253);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 도장장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 정량공급부(300)는 상부 일측에 호퍼(311)가 구비되고, 내부에 유입된 도료가 이송되는 이송공간이 형성되는 피더관(310);
    상기 피더관(310)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 호퍼(311)를 통해 투입된 도료를 일정량 이송시키는 스크류피더(320); 및
    상기 스크류피더(320)의 일측에 연결되어 스크류피더(320)에 회전력을 제공하는 모터(330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 도장장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 점도조절부(400)는 내부에 도료가 수용되는 제1 수용공간(411)이 형성되고, 상부에 도료가 투입되는 투입구(412)와 하부에 도료가 배출되는 배출구(413)가 각각 형성되는 드럼(410);
    상기 드럼(410)의 외주면으로부터 이격 형성된 제2 수용공간(414)에 감겨져 고주파 자기장을 발생시키는 고주파유도코일(420);
    상기 드럼(410)의 하부에 마련된 기계실(415)에 구비되어 상기 고주파유도코일(420)에 고주파 전류를 공급하는 고주파발생기(430);
    상기 드럼(410)의 내부에 설치되어 도료의 온도를 측정하는 온도센서(440);
    상기 온도센서(440)에 의해 감지된 도료의 온도를 검출하는 온도검출기(450); 및
    상기 온도검출기(450)를 통해 검출된 도료의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 제어기(460);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 도장장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 고주파발생기(430)는 상기 제어기(460)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 고주파유도코일(420)에 공급하는 것을 특징으로 하는 도료 도장장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 도료분사부(500)는 내부에 도료의 이송을 안내하는 도료이송관(510); 및
    상기 도료이송관(510)의 단부에 연결되어 도료를 분사시키는 스프레이건(520);을 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 도장장치.
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