KR102484360B1

KR102484360B1 - 가공물 회전 장치 및 그것을 이용한 도장 방법

Info

Publication number: KR102484360B1
Application number: KR1020180122004A
Authority: KR
Inventors: 토시히로 니시카와; 히카루 코지마
Original assignee: 타쿠보 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2023-01-02
Also published as: JP2019098200A; JP6889654B2; CN109833999B; KR20190062167A; CN109833999A

Abstract

본 발명의 과제는, 가공물을 자전시키면서 공전시켜 가공물의 외측면 전역을 도장(塗裝) 가능한 동시에 1회의 동작으로 복수 개의 가공물의 부착을 가능하게 하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 턴테이블(2)과, 턴테이블 외주에 회동 가능하게 배치한 복수 개의 가공물 회전 샤프트(13)와, 복수 개의 가공물을 1회의 동작으로 턴테이블에 연결시키는 가공물 공급 지그(23)와, 가공물 회전 샤프트(13)를 회동시키는 회전체(22)와, 턴테이블을 회동시키는 공전용 구동 수단(37)과, 회전체를 회전시키는 자전용 구동 수단(43)을 구비하며, 가공물 회전 샤프트는 각각, 회전체에 연결되는 바디부(19)와 턴테이블 상방으로 돌출시킨 끼움결합부(20)를 가지며, 가공물 공급 지그는, 턴테이블 상방에 배치되는 지그 베이스(24)와, 지그 베이스에 회동 가능하게 배치된, 각각에 가공물을 고정 가능한 복수 개의 가공물 고정구(26)를 구비하며, 가공물 고정구는, 끼움결합부가 끼움결합하는 끼움결합 구멍(27)을 구비한다.

Description

가공물 회전 장치 및 그것을 이용한 도장 방법{WORK TURNING APPARATUS AND COATING METHOD USING THE SAME}

[0001] 본 발명은 도장(塗裝)에 이용하는 가공물 회전 장치 및 그것을 이용한 도장 방법에 관한 것이며, 보다 자세하게는, 도료의 낭비를 줄이는 동시에, 피(被)도장물의 외측 전면(全面)의 도장을 가능하게 하고, 나아가 피도장물의 장착을 용이하게 한 가공물 회전 장치 및 그것을 이용한 도장 방법에 관한 것이다.

[0002] 종래부터, 피도장물(이하에서는 「가공물」이라 함)을 대량으로 도장하는 경우에는, 컨베이어 상에 등간격(等間隔)을 두고 가공물을 재치(載置)하는 동시에, 상기 가공물을 컨베이어 상에서 회전시키면서, 컨베이어에 의해 이동시키며, 상기 이동되어 가는 가공물을 향해, 복수 개소(個所)에 고정된 스프레이 건에 의해 도료를 분사하는 방법이 채용되어 왔다.

[0003] 그러나, 이 방법에서는, 스프레이 건의 위치가 고정되어 있는 동시에, 가공물을 등간격으로 컨베이어 상에 배치하고 있기 때문에, 가공물이 존재하지 않는 개소에도 도료를 분사하게 되어, 도료의 낭비가 많아져 버린다는 문제점이 있었다.

[0004] 이 점을 고려하여 본 출원인은 과거에, 가공물을 고정시킨 가공물 공급 테이블을 회전시켜, 가공물 공급 테이블과 함께 회전하는 가공물을 향해 도료를 분사하는 방법(이하에서는 「회전 도장」이라 함)을 제안한 바 있는데, 이에 따르면, 도료의 낭비를 줄이는 효과를 얻는 것이 가능하다.

[0005] 즉, 상기 회전 도장의 경우에는, 복수 개의 가공물을 장착 가능한 회전 테이블을 구비하고 있으며, 상기 회전 테이블은, 축에 회전 가능하게 연결되어 있고, 그 외주부 근방에 있어서 복수 개의 가공물을 장착 가능하도록 되어 있다. 그리고, 가공물을 장착한 회전 테이블을 회전시키고, 회전하는 회전 테이블 상의 가공물을 향해, 스프레이 건에 의해, 도료를 분사하여, 이에 의해 가공물의 도장을 행하는 방법을 취하고 있다.

[0006] 이 때문에, 상기 회전 도장 방법을 채용함으로써, 컨베이어 상에 등간격을 두고 가공물을 재치하고, 상기 가공물을 향해 복수 개의 스프레이 건에 의해 도료를 분사하는 종래의 도장 장치와 비교하면, 도료의 낭비를 줄이는 것이 가능하다.

[0007] 또한, 과거에 본 출원인은, 복수 개의 가공물을 고정시킨 복수 개의 회전 테이블을, 임의의 간격을 두고 컨베이어 상에 회동(回動) 가능하게 장착하고, 회전 테이블의 각각을 회동시키면서 컨베이어에 의해 이동시켜, 회전 테이블의 이동에 스프레이 건를 추종시키면서, 특정한 회전 테이블에 고정시킨 가공물을 향해 도료를 분사하는 방법을 제안한 바 있는데, 이것에 의해서도, 도료의 낭비를 줄이는 것이 가능하다.

[0008] 1. 일본 특허공개공보 H11-290733호 2. 일본 특허공개공보 제2004-82068호

[0009] 그런데, 가공물에는, 예컨대 도어 미러, 스마트폰의 하우징 등과 같이, 표면과 이면이 명확하게 구별되어 있어, 표면만 도장하면 되고, 이면은 도장할 필요가 없는 것 외에, 와인 캡, 립스틱 케이스 등과 같이 원통(圓筒) 형상인 것이 있다. 그리고, 이러한 원통 형상의 가공물에서는, 외측면과 내측면을 가지며, 외측면이 모두 표면이어서, 외측면의 전면(全面)에 균등한 도막(塗膜)을 형성하여 도장할 필요가 있는데, 전술한 회전 도장 방법에서는, 와인 캡이나 립스틱 케이스 등과 같이 원통 형상으로 외측면의 전면을 도장할 필요가 있는 가공물의 경우에는, 그 외측면의 전면을 도장하는 것은 불가능하고, 특정한 면의 도장만 가능하다는 문제점이 지적되고 있었다.

[0010] 즉, 전술한 회전 도장 방법에서는, 스프레이 건에 대향(對向)되는 면이 고정되어 있기 때문에, 스프레이 건에 대향되어 있지 않은 면은 도장되지 않는데, 이 때문에, 와인 캡, 립스틱 케이스 등과 같이, 원통 형상이어서 외측면이 모두 표면인 가공물의 경우에는, 외측면의 전부를 도장할 수 없었다.

[0011] 또한, 전술한 종래의 회전 도장 방법에서는, 회전 테이블에 가공물을 고정할 때, 회전 테이블에 복수 개의 부착 지그를 구비하고, 이 부착 지그에 가공물을 장착할 필요가 있는데, 종래에는, 가공물을 한 개씩 부착 지그에 부착시켜야 했기 때문에, 부착할 가공물의 수가 다수 개에 이르는 경우에는, 가공물의 부착과 도장 후의 분리에 시간과 수고가 든다는 문제점이 지적되었다.

[0012] 따라서, 본 발명은, 도료의 낭비를 줄이는 동시에, 원통 형상인 피도장물의 외측 전면의 도장을 가능하게 하고, 나아가 가공물의 부착 및 분리를 용이하게 한 가공물 회전 장치 및 그것을 이용한 도장 방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

[0013] 본 발명의 가공물 회전 장치는,

회동 가능한 턴테이블과,

상기 턴테이블의 외주부 근방에 원주 방향을 따라 회동 가능하게 배치한, 각각에 가공물을 연결 가능한 복수 개의 가공물 회전 샤프트와,

복수 개의 가공물을 1회의 동작으로 상기 턴테이블에 연결하거나 또는 연결을 해제하기 위한 가공물 공급 지그와,

상기 가공물 회전 샤프트를 회동시키기 위한 회전체와,

상기 턴테이블을 회동시키기 위한 공전(公轉)용 구동 수단과,

상기 회전체를 회전시키기 위한 자전(自轉)용 구동 수단을 구비하며,

상기 가공물 회전 샤프트는 각각,

상기 회전체에 연결되는 바디부(胴部)와,

상기 턴테이블의 상방으로 돌출시킨 끼움결합부를 가지며,

상기 가공물 공급 지그는,

상기 턴테이블의 상방에 배치되는 지그 베이스와,

상기 지그 베이스에 회동 가능하게 배치된, 각각에 가공물을 고정 가능한 복수 개의 가공물 고정구를 구비하는 동시에,

상기 가공물 고정구는,

상기 끼움결합부가 끼움결합하는 끼움결합 구멍을 구비하는 동시에, 상기 지그 베이스를 상기 턴테이블의 상방에 배치함으로써, 상기 끼움결합 구멍에 상기 끼움결합부가 끼움결합 가능한 배치로 하고,

상기 가공물 고정구에 가공물을 고정시킨 상태로, 상기 지그 베이스를 상기 턴테이블의 상방에 배치하고, 상기 끼움결합 구멍에 상기 끼움결합부를 끼움결합시켜서, 가공물 회전 샤프트의 각각에 가공물을 연결함으로써, 1회의 동작으로 다수의 가공물을 상기 턴테이블에 연결하는 동시에,

상기 회전체를 회전시켜, 상기 가공물 회전 샤프트에 연결시킨 가공물을 자전시키면서, 상기 턴테이블을 회전시킴으로써, 자전하고 있는 가공물을 공전시키는 것을 가능하게 한 것을 특징으로 하고 있다.

[0014] 그리고, 상기 가공물 회전 장치를 이용한 본 발명의 도장 방법에서는,

가공물을 상기 가공물 고정구에 고정시킨 지그 베이스를 상기 턴테이블의 상방에 배치하고, 가공물 회전 샤프트의 각각에 가공물을 연결함으로써, 1회의 동작으로 다수의 가공물을 상기 턴테이블에 연결하는 동시에,

상기 회전체를 회전시켜 상기 가공물 회전 샤프트에 연결시킨 가공물을 자전시키는 동시에,

상기 턴테이블을 회전시켜 가공물을 공전시켜서,

자전하면서 공전하고 있는 가공물을 향해 도료 분사 수단으로부터 도료를 분사하는 것을 특징으로 하고 있다.

[0015] 본 발명의 도장 방법에서는, 회동 가능한 턴테이블과, 상기 턴테이블의 외주부 근방에 원주 방향을 따라 회동 가능하게 배치한, 각각에 가공물을 연결 가능한 복수 개의 가공물 회전 샤프트와, 가공물 회전 샤프트를 회동시키기 위한 회전체와, 상기 턴테이블을 회동시키기 위한 공전용 구동 수단과, 상기 회전체를 회전시키기 위한 자전용 구동 수단을 구비하고, 회전체를 회전시켜 가공물 회전 샤프트에 연결한 가공물을 자전시키면서, 턴테이블을 회전시킴으로써, 자전하고 있는 가공물을 공전시키는 것을 가능하게 하고 있다. 이 때문에, 본 발명의 도장 방법에서는, 도료의 낭비를 줄일 수 있는 동시에, 원통 형상의 가공물의 외측면의 전면에 균등한 도막을 형성하는 것이 가능하다.

[0016] 또한, 본 발명의 가공물 회전 장치에서는, 복수 개의 가공물을 1회의 동작으로 턴테이블에 연결하거나, 또는 연결을 해제하기 위한 가공물 공급 지그를 가지고 있기 때문에, 가공물을 한 개씩, 턴테이블에 연결하거나 또는 연결을 해제할 필요가 없어지며, 특히 턴테이블에 연결하는 가공물의 수가 다수 개에 이르는 경우에는, 가공물의 연결과 도장 후의 연결 해제에 시간과 수고를 요하는 일이 없어진다.

[0017] 도 1은, 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 측면을 나타내고 있다.
도 3은, 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예를 설명하기 위한 사시도로서, 분해한 상태를 나타내고 있다.
도 4는, 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예를 설명하기 위한 사시도로서, 분해한 상태를 하측으로부터 나타내고 있다.
도 5는, 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예를 설명하기 위한 사시도로서, 커버를 제거한 상태를 하측으로부터 나타내고 있다.
도 6은, 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예의 일부의 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예에 있어서의 가공물의 부착 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

[0018] 본 발명의 가공물 회전 장치에서는, 회동 가능한 턴테이블을 가지고 있으며, 상기 턴테이블은, 공전용 구동 수단에 의해 회동되는 것으로 되어 있다.

[0019] 또한, 턴테이블의 외주부 근방에는, 원주 방향을 따라, 각각에 가공물을 연결 가능한, 복수 개의 가공물 회전 샤프트가 회동 가능하게 배치되어 있으며, 이 가공물 회전 샤프트는, 회전체에 의해 회동되는 것으로 되어 있고, 회전체는, 자전용 구동 수단에 의해 회전하는 것으로 되어 있다. 그리고, 가공물 회전 샤프트는, 회전체에 연결되는 바디부와, 턴테이블의 상방으로 돌출시킨 끼움결합부를 가지고 있다.

[0020] 또한, 본 발명의 가공물 회전 장치에서는, 복수 개의 가공물을 1회의 동작으로 턴테이블에 연결하거나, 또는 연결을 해제하기 위한 가공물 공급 지그를 가지고 있으며, 상기 가공물 공급 지그는, 턴테이블의 상방에 배치되는 지그 베이스와, 상기 지그 베이스에 회동 가능하게 배치된 복수 개의 가공물 고정구를 구비하여, 가공물 고정구의 각각에 가공물을 고정시키는 것으로 되어 있다.

[0021] 또한, 가공물 고정구는, 가공물 회전 샤프트의 끼움결합부가 끼움결합하는 끼움결합 구멍을 구비하고 있으며, 더욱이, 지그 베이스를 턴테이블의 상방에 배치함으로써, 가공물 고정구의 끼움결합 구멍에 가공물 회전 샤프트의 끼움결합부가 끼움결합 가능한 배치로, 지그 베이스에 구비되어 있다.

[0022] 그리고, 이에 따라, 가공물 고정구에 가공물을 고정시킨 상태에서, 지그 베이스를 턴테이블의 상방에 배치하고, 가공물 고정구의 끼움결합 구멍에 가공물 회전 샤프트의 끼움결합부를 끼움결합시켜, 가공물 회전 샤프트의 각각에 가공물을 연결함으로써, 1회의 동작으로 다수의 가공물을 상기 턴테이블에 연결시킬 수 있다.

[0023] 또한, 턴테이블에 가공물을 연결한 상태에서 지그 베이스를 턴테이블의 상방으로부터 분리함으로써, 다수의 가공물을 1회의 동작으로 턴테이블로부터 분리하는 것이 가능하다.

[0024] 또한, 회전체를 회전시켜서 가공물 회전 샤프트에 연결한 가공물을 자전시키면서, 턴테이블을 회전시킴으로써, 자전하고 있는 가공물을 공전시키는 것을 가능하게 하고 있다.

[0025] 그리고, 상기 가공물 회전 장치를 이용한 본 발명의 도장 방법에서는, 가공물 고정구의 각각에 가공물을 고정시킨 다음, 가공물 고정구에 가공물을 고정시킨 지그 베이스를 턴테이블의 상방에 배치하고, 이에 의해, 가공물 고정구의 끼움결합 구멍에 가공물 회전 샤프트의 끼움결합부를 끼움결합시켜, 가공물 회전 샤프트의 각각에 가공물을 연결함으로써, 1회의 동작으로 다수의 가공물을 상기 턴테이블에 연결한다.

[0026] 그리고 그 상태에서, 회전체를 회전시켜서, 가공물 회전 샤프트에 연결한 가공물을 자전시키는 동시에, 상기 턴테이블을 회전시켜 가공물을 공전시키고, 이에 의해, 가공물을, 자전시키면서 공전시켜서, 상기 자전하면서 공전하고 있는 가공물을 향해, 스프레이 건 등의 도료 분사 수단으로부터 도료를 분사함으로써, 가공물 외측의 전면을 균일한 도막으로 도장하도록 하고 있다.

[0027] 여기서, 가공물 회전 샤프트의 끼움결합부를 예각의 원뿔(圓錐) 형상으로 하고, 가공물 고정 지그의 끼움결합 구멍은, 끼움결합부가 끼움결합 가능한 예각의 원뿔 형상의 공동(空洞)으로 하면 되며, 이에 의해, 가공물 고정구의 끼움결합 구멍이 가공물 고정구의 자중(自重)에 의해, 가공물 회전 샤프트의 끼움결합부에 밀착되어, 가공물 고정구를 가공물 회전 샤프트에 확실히 끼움결합시키는 것이 가능해진다.

[0028] 또한, 가공물 고정구는, 가공물의 일부를 삽입하여 가공물을 고정시키기 위한 고정 구멍을 가지면 되며, 이에 의해, 가공물을 용이하게 가공물 고정구에 고정시킬 수 있게 된다.

[실시예 1]

[0029] 본 발명의 가공물 회전 장치의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명하자면, 도 1은, 본 실시예의 가공물 회전 장치를 나타낸 도면이며, 도면에 있어서 1이 본 실시예의 가공물 회전 장치이다. 또한, 도 2는 본 실시예에 있어서의 가공물 회전 장치의 측면도이고, 도 3은 본 실시예에 있어서의 가공물 회전 장치를 분해한 상태를 상측으로부터 나타낸 도면이고, 도 4는 본 실시예에 있어서의 가공물 회전 장치를 분해한 상태를 하측으로부터 나타낸 도면이고, 도 6은 도 2에 있어서의 A-A선에 따른 단면 구조의 일부를 나타낸 도면이다.

[0030] 그리고, 본 실시예의 가공물 회전 장치(1)에서는, 가공물을 공전시키기 위한 턴테이블을 가지고 있다. 즉, 도면에 있어서 2가 턴테이블이며, 본 실시예에 있어서 상기 턴테이블(2)은, 기대(基臺; 3) 상에 회동 가능하게 연결되어 있다.

[0031] 여기서, 상기 기대(3)에 대해 설명하자면, 본 실시예에 있어서 상기 기대(3)는, 도장 로봇 등의 아암에 설치되는 부착 베이스(4)를 가지고 있으며, 본 실시예에 있어서 상기 부착 베이스(4)는 원반 형상으로 되어 있다.

[0032] 또한, 상기 부착 베이스(4)에는 복수 개의 지지 기둥(支柱; 5)이 세워 설치(立設)되어 있고, 상기 지지 기둥(5)의 상방 부분에는 연결 베이스가 배치되어 있다. 그리고, 상기 연결 베이스는, 하방측 연결 베이스(6)와, 상방측 연결 베이스(7)를 가지고 있으며, 하방측 연결 베이스(6)와 상방측 연결 베이스(7)는, 간격을 두고 상하 2단으로 배치되어 있다.

[0033] 또한, 도 1에 있어서 8은, 도장 로봇의 아암의 일부이며, 본 실시예의 가공물 회전 장치(1)를 사용하여 가공물의 도장을 행할 경우에는, 상기 부착 베이스(4)를 상기 도장 로봇의 아암(8)에 부착하는 것으로 하고 있다. 단, 상기 부착 베이스(4)는, 반드시 도장 로봇의 아암에 부착할 필요는 없으며, 예컨대 천장에 매다는 타입의 로봇 아암을 이용하여 가공물의 도장을 행할 경우에는, 도장 부스의 바닥면(床面)에 설치해도 된다.

[0034] 다음으로, 상기 턴테이블(2)에 대해 설명하자면, 본 실시예에 있어서 상기 턴테이블(2)은, 테이블 베이스를 가지고 있으며, 상기 테이블 베이스의 상면 및 측면은, 커버(9)에 의해 덮여 있다.

[0035] 여기서, 도 5는, 상기 커버(9)를 벗긴 상태의 턴테이블(2)을 하측으로부터 나타낸 도면이며, 도면에 있어서 10이 테이블 베이스이다. 그리고, 상기 테이블 베이스(10)는, 하방측 테이블 베이스(11)와, 상기 하방측 테이블 베이스(11)의 상방에 간격을 두고 배치된 상방측 테이블 베이스(12)를 가지고 있으며, 하방측 테이블 베이스(11) 및 상방측 테이블 베이스(12)는 모두 원반 형상이며, 거의 동일한 직경으로 되어 있고, 지지 기둥에 의해 서로 연결되어 있다.

[0036] 그리고, 상기 하방측 테이블 베이스(11) 및 상방측 테이블 베이스(12) 간에 있어서, 테이블 베이스(10)의 외주부 근방에는, 테이블 베이스(10)의 원주 방향을 따라, 가공물을 연결하기 위한 가공물 회전 샤프트가 복수 개, 본 실시예에 있어서는 30개가 배치되어 있다. 즉, 도 5에 있어서 13이 가공물 회전 샤프트이며, 본 실시예에 있어서 상기 가공물 회전 샤프트(13)는, 상기 테이블 베이스(10)에 회동 가능하게 장착되어 있다.

[0037] 여기서, 상기 가공물 회전 샤프트(13)의 부착 방법에 대해 도 7을 참조하여 설명하자면, 도 7은 상기 가공물 회전 샤프트(13)의 근방의 단면 구조를 나타낸 도면이며, 도면에 있어서, 상기 하방측 테이블 베이스(11)의 상면에는 하방측 고정 시트(14)가 부착되어 있고, 하방측 고정 시트(14)의 상방에 있어서 상기 상방측 테이블 베이스(12)의 하면에는, 상방측 고정 시트(15)가 부착되어 있다.

[0038] 한편, 상기 가공물 회전 샤프트(13)는, 전체를 원기둥(圓柱) 형상으로 하고 있으며, 상기 하방측 고정 시트(14)와 상방측 고정 시트(15) 사이에 베어링(16)을 개재시켜 회동 가능하게 배치되어 있다. 즉, 가공물 회전 샤프트(13)는, 베어링(16)을 통해, 상기 하방측 고정 시트(14) 상에 회동 가능하게 재치되고, 상부는, 상기 상방측 고정 시트(15)를 관통하여, 테이블 베이스(10)의 상방으로 돌출되어 있다.

[0039] 여기서, 상기 상방측 고정 시트(15)는, 중심부에 가공물 회전 샤프트(13)가 관통하는 관통 구멍(17)이 형성되어 있으며, 또한, 상방 부분은 상기 상방측 테이블 베이스(12)를 관통하여 상기 상방측 테이블 베이스(12)의 상방으로 돌출되어 있다. 그리고, 상기 상방측 테이블 베이스(12)의 상방으로 돌출된 부분을 가드부(18)로 하고, 이 가드부(18)에 의해, 턴테이블(2)의 내부에 도료 미스트나 먼지 등이 들어가는 것을 방지하고 있다.

[0040] 다음으로, 상기 가공물 회전 샤프트(13)에 대해 설명하자면, 본 실시예에 있어서 상기 가공물 회전 샤프트(13)는, 원기둥 형상의 바디부(19)와, 이 바디부(19)의 상방에 연달아 설치한 끼움결합부(20)를 가지며, 본 실시예에서는 스테인리스제(製)로 되어 있다. 그리고, 상기 바디부(19)는, 상기 하방측 테이블 베이스(11)와 상방측 테이블 베이스(12) 사이에 위치하고 있으며, 자전용 기어(21)가 둘레에 설치되어 있다. 한편, 상기 끼움결합부(20)는, 예각인 원뿔 형상으로 되어 있으며, 선단 부분은 상기 상방측 테이블 베이스(12)의 상방으로 돌출되고, 하방측은 상기 가드부(18) 내에 위치하고 있다.

[0041] 다음으로, 도 5에 있어서 22는 회전체이다. 즉, 본 실시예의 가공물 회전 장치(1)에서는, 상기 턴테이블(2) 내에 회전체(22)가, 회동 가능하게 배치되어 있다. 그리고 상기 회전체(22)는, 원반 형상인 동시에, 그 외주부에 톱니가 형성된 기어 형상으로 되어 있으며, 그 외주부가, 상기 가공물 회전 샤프트(13)의 바디부(19) 둘레에 설치한 자전용 기어(21)에 맞물리게 되어 있다. 이 때문에, 이에 의해, 회전체(22)를 회동시킴으로써, 자전용 기어(21)를 통해 상기 가공물 회전 샤프트(13)를 회동 가능하도록, 즉, 회전체(22)를 회동시킴으로써, 가공물 회전 샤프트(13)에 장착된 가공물을 자전시키는 것을 가능하도록 하고 있다.

[0042] 다음으로, 도 3에 있어서 23은, 가공물 공급 지그이다. 즉, 본 실시예의 가공물 회전 장치에서는, 다수 개의 가공물을 1회의 동작으로 상기 턴테이블(2)에 연결하거나, 또는 턴테이블(2)에 연결되어 있는 다수 개의 가공물을 1회의 동작으로 분리하기 위한 가공물 공급 지그(23)를 가지고 있다.

[0043] 그리고, 상기 가공물 공급 지그(23)를 이용함으로써, 복수 개의 가공물을 턴테이블에 한 번에 연결하는 것이 가능하기 때문에, 가공물을 하나하나, 가공물 회전 샤프트(13)에 연결하거나 가공물 회전 샤프트(13)로부터 분리하거나 하는 수고를 없애어, 가공물 회전 샤프트에 대한 가공물의 탈부착을 용이하게 함으로써, 작업시간의 단축을 달성하고 있다.

[0044] 여기서, 상기 가공물 공급 지그(23)에 대해 설명하자면, 본 실시예에 있어서 상기 가공물 공급 지그(23)는, 상기 턴테이블(2)의 상방에 배치되는 지그 베이스를 가지고 있다. 즉, 도면에 있어서 24가 지그 베이스이며, 본 실시예에 있어서 상기 지그 베이스(24)는, 상기 턴테이블(2)과 거의 동등한 직경을 가진 원반 형상으로 되어 있다. 그리고, 그 외주부 근방에는, 지그 베이스(24)의 원주 방향을 따라, 상기 가공물 회전 샤프트(13)와 동일한 수의 삽입 구멍(25)(도 7 참조)이, 가공물 회전 샤프트(13)의 배치와 동일한 피치로 형성되어 있으며, 이 삽입 구멍(25)의 각각에, 가공물 고정구(26)가, 회동 가능하게 배치되어 있다.

[0045] 여기서, 상기 가공물 고정구(26)에 대해 도 7을 참조하여 설명하자면, 도 7에 있어서, 본 실시예에 있어서 상기 가공물 고정구(26)는, 스테인리스제이며, 상기 삽입 구멍(25) 내에 회동 가능하게 삽입 가능한 직경을 가진 원기둥 형상으로 되어 있다. 그리고, 바닥부(底部)에는 상방을 향해, 상기 가공물 회전 샤프트(13)에 형성한 원뿔 형상의 끼움결합부(20)가 끼움결합 가능한 원뿔 형상의 끼움결합 구멍(27)이 형성되어 있다. 따라서, 이에 의해, 상기 지그 베이스(24)를 상기 턴테이블(2)의 상방에 배치함으로써, 상기 끼움결합부(20)가 상기 끼움결합 구멍(27)에 끼움결합되도록 하고 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기 가공물 고정구(26)의 각각에, 혹은 임의의 가공물 고정구에 가공물을 고정시킨 상태에서, 상기 지그 베이스(24)를 상기 턴테이블(2)의 상방에 배치하는 것만으로, 즉 1회의 동작만으로, 가공물 고정구에 고정시킨 가공물 전부를 가공물 회전 샤프트(13)의 어느 하나에 연결시키며, 이에 따라, 1회의 동작으로 다수 개의 가공물을 턴테이블에 연결하는 것이 가능하다.

[0046] 참고로, 도 7에 있어서 28은, 가공물 고정구(26)에 가공물을 고정시키기 위한 고정 구멍이다. 즉, 본 실시예에 있어서의 가공물 고정구(26)에서는, 바닥부에 돌기를 가지는 가공물을 고정시키는 경우에 돌기를 삽입 고정하는 고정 구멍(28)을 가지고 있으며, 이 고정 구멍(28) 내에 가공물의 돌기를 삽입 고정시킴으로써, 가공물을 가공물 고정구(26)에 고정할 수 있도록 하고 있다. 도면에 있어서 W가 가공물이며, 31이 가공물이 구비하는 돌기이다.

[0047] 또한, 도 7에 있어서 32는 어댑터이다. 즉, 가공물(W)에 돌기가 없는 경우에는, 고정 구멍(28)에 삽입 고정 가능한 돌기(33)를 가지는 어댑터(32)를 이용하여, 가공물(W)을 가공물 고정구(26)에 고정시켜도 된다. 단, 가공물을 가공물 고정구(26)에 고정하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 어떠한 방법이어도 좋다. 따라서, 가공물 고정구(26)의 외경과 동등한 내경을 가지는 가공물의 경우는 가공물 고정구(26)에 씌움으로써 가공물 고정구(26)에 고정시켜도 되고, 가공물의 외형 사이즈에 맞추어 가공물 고정구(26)의 형상 사이즈를 결정해도 된다.

[0048] 다음으로, 도 7에 있어서 29는 스토퍼이다. 즉, 본 실시예에 있어서 상기 가공물 고정구(26)에는, 하방측의 둘레에 링 형상의 스토퍼(29)가 설치되어 있으며, 이에 의해, 가공물 고정구(26)가 삽입 구멍(25)으로부터 낙하되는 것을 방지하고 있다. 더욱이, 도면에 있어서 30은 O링이며, 본 실시예의 가공물 고정구(26)에서는, 삽입 구멍(25)에 가공물 고정구(26)를 삽입한 후에, 삽입 구멍(25)의 하방에서 가공물 고정구(26)의 둘레에 O링(30)을 설치함으로써, 가공물 고정구(26)가 삽입 구멍(25)으로부터 튀어나오는 것을 방지하고 있다.

[0049] 다음으로, 도 3에 있어서 34는 위치결정 핀이다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 상기 턴테이블(2)에 위치결정 핀(34)이 세워 설치되어 있으며, 한편, 상기 지그 베이스(24)에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 위치결정 핀(34)이 삽입되는 핀 삽입 구멍(35)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 위치결정 핀(34)을 핀 삽입 구멍(35)에 삽입함으로써, 어느 가공물 회전 샤프트(13)의 끼움결합부(20)가, 어느 가공물 고정구(26)의 끼움결합 구멍(27)에 끼움결합하도록 되어 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 가공물 고정구(26)가 배치되어 있는 삽입 구멍(25)과 가공물 회전 샤프트(13)의 배치가 동일한 피치이기 때문에, 용이하게, 1회의 동작으로, 가공물 고정구(26)에 고정시킨 모든 가공물을, 가공물 회전 샤프트(13)에 연결시키는 것을 가능하게 하고 있다. 참고로, 도면에 있어서 36은, 상기 위치결정 핀(34)을 보호하기 위한 커버이다.

[0050] 다음으로, 도 6을 참조하여, 본 실시예의 가공물 회전 장치(1)에 있어서, 상기 턴테이블(2)을 회동시켜, 회전체(22)를 회동시키는 기구에 대해 설명하자면, 본 실시예에 있어서 하방측 연결 베이스(6)와 상방측 연결 베이스(7) 사이에는, 중공(中空)의 공전용 구동 수단(37)이 배치되어 있으며, 이 공전용 구동 수단(37)을 회동시킴으로써, 상기 턴테이블(2)을 회동 가능하도록 하고 있다.

[0051] 즉, 상기 공전용 구동 수단(37)은, 베어링(38)을 통해 상기 하방측 연결 베이스(6) 및 상방측 연결 베이스(7) 사이에 회동 가능하게 연결되어 있으며, 또한, 상방측 연결 베이스(7)의 상방으로 돌출되어, 연결부(39)를 통해, 테이블 베이스(10)에 연결되어 있다.

[0052] 또한, 상기 공전용 구동 수단(37)에는, 상기 하방측 연결 베이스(6) 및 상방측 연결 베이스(7) 사이에 있어서, 주 기어(40)가 둘레에 설치되어 있으며, 또한 상기 주 기어(40)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 모터 등의 구동 수단(42)의 회동축에 연결된 연결용 기어(41)가 연결되어 있다. 그리고, 이에 의해, 모터(42)를 구동시키면, 연결용 기어(41)를 통해 주 기어(40)가 회동되며, 이에 따라, 주 기어(40)가 둘레에 설치되어 있는 공전용 구동 수단(37)이 회동된다. 그러면, 공전용 구동 수단(37)이 연결되어 있는 테이블 베이스(10)가 회동되고, 이에 따라, 턴테이블(2)을 회동시키는 것이 가능하다. 참고로, 공전용 구동 수단(37)의 회동 방법은 어느 방법을 채용해도 되며, 반드시 기어를 이용할 필요는 없다. 따라서 예컨대, 벨트나 기타의 수단에 의해 공전용 구동 수단(37)을 회동시켜도 된다.

[0053] 다음으로, 상기 공전용 구동 수단(37) 내에는, 원통 형상의 자전용 구동 수단(43)이, 회동 가능하게 관통되어 있으며, 이 자전용 구동 수단(43)은, 상기 회전체(22)에 연결되어 있다.

[0054] 한편, 상기 부착 베이스(4)에는, 주축(44)이 회동 가능하게 세워 설치되어 있으며, 이 주축(44)은, 도장 로봇의 아암(8)에 구비된 모터 등의 구동 수단에 의해, 회동되는 것으로 하고 있다.

[0055] 그리고, 상기 주축(44)의 상부에는, 커플링(45)을 통해, 상기 자전용 구동 수단(43)이 연결되어 있으며, 이에 따라, 상기 주축(44)을 회동시킴으로써, 상기 자전용 구동 수단(43)이 회동되고, 그에 따라, 회전체(22)가 회동된다. 그러면, 이 회전체(22)의 회동에 수반하여, 회전체(22)와 맞물린 자전용 기어(21)를 가지는 가공물 회전 샤프트(13)가 회동되고, 그에 따라, 가공물 고정구(26)를 통해 가공물 회전 샤프트(13)에 연결된 가공물(W)을 자전시키는 것이 가능해진다.

[0056] 따라서, 본 실시예의 가공물 회전 장치(1)에서는, 모터(42)를 구동시킴으로써, 공전용 구동 수단(37)을 통해 턴테이블(2)을 공전시킬 수 있으며, 그와 동시에, 주축(44)을 회동시킴으로써, 자전용 구동 수단(43)을 통해 가공물(W)을 자전시키는 것이 가능하다.

[0057] 참고로, 전술한 설명에서는, 공전용 구동 수단(37)을 회동시키기 위한 모터와, 자전용 구동 수단(43)을 회동시키기 위한 모터를 각각 구비한 경우의 구성에 대해 설명하였으나, 공전용 구동 수단(37)과 자전용 구동 수단(43)은 반드시 별개의 모터로 회동할 필요는 없으며, 하나의 모터로 공전용 구동 수단(37)과 자전용 구동 수단(43)을 회동시키는 구성으로 해도 된다. 따라서, 예컨대, 공전용 모터와 자전용 모터를 겸용으로 하고, 기어 유닛 등을 이용하여, 하나의 모터의 구동으로, 공전용 구동 수단(37)과 자전용 구동 수단(43)의 쌍방을 회동 가능하도록 해도 된다.

[0058] 또한, 전술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 주축(44)을 회동시킴으로써 자전용 구동 수단(43)을 회동시키는 것으로 하고 있지만, 주축(44)은 반드시 필요한 것이 아니며, 자전용 구동 수단(43)을 회동시킬 수 있다면, 어떠한 방법을 채용해도 되고, 자전용 구동 수단(43)을 모터, 벨트 등에 의해 직접 회동시켜도 된다. 또한, 주축(44)을 회동시킴으로써 자전용 구동 수단(43)을 회동시키는 방법을 채용한 경우에 있어서도, 주축(44)을 회동시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 따라서, 공전용 구동 수단(37)의 회동 방법과 마찬가지로, 벨트나 기타의 수단에 의해 주축(44)을 회동시키도록 해도 된다.

[0059] 다음으로, 이와 같이 구성된 본 실시예의 가공물 회전 장치(1)를 이용한 본 실시예의 도장 방법에 대해 설명하자면, 본 실시예의 도장 방법으로 가공물의 도장을 행하는 경우에는, 우선, 가공물 공급 지그(23)의 임의의 가공물 고정구(26)에, 가공물(W)을 부착시킨다. 또한 이때, 반드시 모든 가공물 고정구(26)에 가공물(W)을 부착시킬 필요는 없으며, 필요한 수의 가공물만 부착시키면 된다.

[0060] 다음으로, 가공물 공급 지그(23)의 지그 베이스(24)를, 위치결정 핀(34)을 핀 삽입 구멍(35)에 삽입함으로써, 턴테이블(2)의 상방에 배치한다. 그러면, 모든 가공물 회전 샤프트(13)의 끼움결합부(20)가 가공물 공급 지그(23)의 가공물 고정구(26)의 끼움결합 구멍(27)에 끼움결합되어, 가공물 고정구(26)에 고정시킨 모든 가공물이 가공물 회전 샤프트(13)에 연결된다. 즉, 모든 가공물이 1회의 동작으로 턴테이블(2)에 연결된다.

[0061] 다음으로, 도장 로봇의 아암(8)에 구비한 모터 등의 구동 수단에 의해, 주축(44)을 회동시키는 동시에, 모터(42)를 구동시킨다. 그러면, 커플링(45)을 통해 주축(44)에 연결되어 있는 자전용 구동 수단(43)이 회동되는 동시에, 자전용 구동 수단(43)이 연결되어 있는 상기 회전체(22)가 회동된다. 그리고 이에 따라, 회전체(22)에 맞물린 자전용 기어(21)를 가지는 가공물 회전 샤프트(13)가 회동되며, 이에 따라, 가공물 고정구(26)를 통해, 가공물 회전 샤프트(13)에 연결시킨 가공물(W)이 자전한다.

[0062] 또한, 그와 함께, 모터(42)의 구동에 의해, 연결용 기어(41)가 회동되는 동시에, 상기 연결용 기어(41)에 연결되어 있는 주 기어(40)가 회전되며, 이에 따라, 주 기어(40)가 둘레에 설치되어 있는 공전용 구동 수단(37)이 회동되고, 또한, 연결부(39)를 통해 공전용 구동 수단(37)이 연결되어 있는 턴테이블(2)이 회전되며, 이에 의해 가공물(W)이 공전한다.

[0063] 그리고, 본 실시예의 도장 방법에서는, 이와 같이, 자전하면서, 턴테이블(2)의 회전에 의해 공전하고 있는 가공물(W)을 향해, 스프레이 건 등의 도료 분사 수단으로부터 도료를 분사한다.

[0064] 그러면, 와인 캡이나 립스틱 케이스 등과 같은, 원통 형상이며, 외측면의 전면(全面)을 도장할 필요가 있는 가공물이라 하더라도, 그 외측면의 전면에 균등한 도막을 효율적으로 형성할 수 있다.

[0065] 그리고 이때, 본 실시예의 도장 방법에서는, 가공물을 연결시킨 턴테이블을 회전시켜 도장하는 회전 도장으로 하고 있기 때문에, 컨베이어 상에 등간격을 두고 가공물을 하나하나 재치하여, 이 가공물을 향해 복수 개의 스프레이 건에 의해 도료를 분사하는 종래의 도장 장치에 비해, 도료의 낭비를 줄이는 것이 가능하다.

[0066] 또한, 본 실시예의 가공물 회전 장치(1)에서는, 다수의 가공물을 1회의 동작으로 턴테이블(2)에 연결하거나, 또는 턴테이블(2)에 연결되어 있는 다수 개의 가공물을 1회의 동작으로 분리하기 위한 가공물 공급 지그(23)를 가지고 있어, 상기 가공물 고정구(26)의 각각에 필요한 수의 가공물을 고정시킨 상태에서, 가공물 공급 지그(23)의 지그 베이스(24)를 턴테이블(2)의 상방에 배치하는 것만으로, 가공물 회전 샤프트(13)를 통해, 모든 가공물을 턴테이블(2)에 연결하는 것이 가능한 동시에, 가공물 공급 지그(23)의 지그 베이스(24)를 턴테이블(2)의 상방으로부터 제거하는 것만으로, 가공물 회전 샤프트(13)에 연결되어 있는 모든 가공물을 1회의 동작으로 분리할 수 있기 때문에, 가공물을 하나하나, 턴테이블에 연결하거나 턴테이블로부터 분리하거나 하는 수고를 없애어, 가공물의 탈부착을 용이하게 함으로써, 작업시간의 단축을 달성하고 있다.

[0067] 그리고 이때, 가공물 공급 지그에 의해 가공물 고정구의 형상 사이즈를 바꿈으로써, 많은 종류의 가공물에 대응한 가공물 공급 지그를 얻을 수 있다.

[0068] 참고로, 턴테이블(2)의 공전 속도 및 가공물(W)의 자전 속도는 특별히 한정되지 않으며, 가공물(W)의 직경에 따라 적절히 변경하는 것이 바람직한데, 가공물(W)의 자전 속도는, 턴테이블(2)의 회전 속도보다 빠르게 하는 것이 바람직하며, 가공물(W)이 스프레이 건 등의 도료 분사 수단에 의한 도료의 분사 영역을 통과할 경우에, 가공물이 적어도 1회전 이상 하는 속도인 것이 좋다.

[0069] 이와 같이, 본 실시예의 도장 방법에서는, 가공물을 연결한 턴테이블을 회전시켜 도장하는 회전 도장을 채용하고 있는 동시에, 이때, 가공물을 자전시키면서 턴테이블에 의해 공전시켜, 자전하면서 공전하고 있는 가공물을 향해 도료를 분사하여 도장하는 것으로 하고 있기 때문에, 컨베이어 상에 등간격을 두고 가공물을 하나하나 재치한 후, 이 가공물을 향해 복수 개의 스프레이 건에 의해 도료를 분사하는 종래의 도장 장치에 비해, 도료의 낭비를 줄이는 것이 가능한 동시에, 와인 캡이나 립스틱 케이스 등과 같이, 원통 형상으로 외측면의 전면을 도장할 필요가 있는 가공물이라 하더라도, 그 외측면의 전면에 균등한 도막을 효율적으로 형성하여 도장할 수 있다.

[0070] 본 발명의 가공물 회전 장치 및 그것을 이용한 도장 방법은, 외측면의 전면을 도장할 필요가 있는 가공물을 대량으로 도장하는 경우에 전반적으로 적용이 가능하다.

[0071] 1 : 가공물 회전 장치
2 : 턴테이블
3 : 기대
4 : 부착 베이스
5 : 지지 기둥
6 : 하방측 연결 베이스
7 : 상방측 연결 베이스
8 : 도장 로봇의 아암의 일부
9 : 커버
10 : 테이블 베이스
11 : 하방측 테이블 베이스
12 : 상방측 테이블 베이스
13 : 가공물 회전 샤프트
14 : 하방측 고정 시트
15 : 상방측 고정 시트
16 : 베어링
17 : 상방측 고정 시트의 관통 구멍
18 : 가드부
19 : 가공물 회전 샤프트의 바디부
20 : 끼움결합부
21 : 자전용 기어
22 : 회전체
23 : 가공물 공급 지그
24 : 지그 베이스
25 : 삽입 구멍
26 : 가공물 고정구
27 : 끼움결합 구멍
28 : 고정 구멍
29 : 스토퍼
30 : O링
31 : 가공물의 돌기
32 : 어댑터
33 : 어댑터의 돌기
34 : 위치결정 핀
35 : 핀 삽입 구멍
36 : 커버
37 : 공전용 구동 수단
38 : 베어링
39 : 연결부
40 : 주 기어
41 : 연결용 기어
42 : 구동 수단(모터)
43 : 자전용 구동 수단
44 : 주축
45 : 커플링
W : 가공물

Claims

회동 가능한 턴테이블(2)과,
상기 턴테이블(2)의 외주부 근방에 원주 방향을 따라 회동 가능하게 배치한, 각각에 가공물을 연결 가능한 복수 개의 가공물 회전 샤프트(13)와,
1회의 동작으로 복수 개의 가공물을 상기 턴테이블(2)에 연결하거나 또는 연결을 해제하기 위한 가공물 공급 지그와,
상기 가공물 회전 샤프트(13)를 회동시키기 위한 회전체(22)와,
상기 턴테이블(2)을 회동시키기 위한 공전(公轉)용 구동 수단(37)과,
상기 회전체(22)를 회전시키기 위한 자전(自轉)용 구동 수단(43)을 구비하며,
상기 가공물 회전 샤프트(13)는 각각,
상기 회전체(22)에 연결되는 바디부(胴部; 19)와,
상기 턴테이블(2)의 상방으로 돌출시킨 끼움결합부(20)를 가지며,
상기 가공물 공급 지그(23)는,
상기 턴테이블(2)의 상방에 배치되는 지그 베이스(24)와,
상기 지그 베이스(24)에 회동 가능하게 배치된, 각각에 가공물을 고정 가능한 복수 개의 가공물 고정구(26)를 구비하는 동시에,
상기 가공물 고정구(26)는,
상기 끼움결합부(20)가 끼움결합하는 끼움결합 구멍(27)을 구비하는 동시에, 상기 지그 베이스(24)를 상기 턴테이블(2)의 상방에 배치함으로써, 상기 끼움결합 구멍(27)에 상기 끼움결합부(20)가 끼움결합 가능한 배치로 하고,
상기 가공물 고정구(26)에 가공물을 고정시킨 상태로, 상기 지그 베이스(24)를 상기 턴테이블(2)의 상방에 배치하고, 상기 끼움결합 구멍(27)에 상기 끼움결합부(20)를 끼움결합시켜서, 가공물 회전 샤프트(13)의 각각에 가공물을 연결함으로써, 1회의 동작으로 다수의 가공물을 상기 턴테이블(2)에 연결하는 동시에,
상기 회전체(22)를 회전시켜 상기 가공물 회전 샤프트(13)에 연결시킨 가공물(W)을 자전시키면서, 상기 턴테이블(2)을 회전시킴으로써 가공물을 공전시키는 것을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 가공물 회전 장치.
제1항에 있어서,
상기 끼움결합부(20)는 예각의 원뿔 형상인 동시에, 상기 끼움결합 구멍(27)은, 상기 끼움결합부(20)가 끼움결합 가능한 예각의 원뿔 형상의 공동(空洞)인 것을 특징으로 하는 가공물 회전 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가공물 고정구(26)는, 가공물의 일부를 삽입하여 가공물을 고정시키기 위한 고정 구멍(28)을 가지는 것을 특징으로 하는 가공물 회전 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 가공물 회전 장치를 이용한 도장 방법으로서,
가공물을 상기 가공물 고정구(26)에 고정시킨 지그 베이스(24)를 상기 턴테이블(2)의 상방에 배치하고, 가공물 회전 샤프트의 각각에 가공물을 연결함으로써, 1회의 동작으로 다수의 가공물을 상기 턴테이블(2)에 연결하는 동시에,
상기 회전체(22)를 회전시켜 상기 가공물 회전 샤프트(13)에 연결시킨 가공물(W)을 자전시키는 동시에,
상기 턴테이블(2)을 회전시켜 가공물(W)을 공전시켜서,
자전하면서 공전하고 있는 가공물(W)을 향해 도료 분사 수단으로부터 도료를 분사하는 것을 특징으로 하는 도장 방법.