KR20020015309A - 차량용 수리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 수리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 차체 패널 등의 수리지원장치에 관한 것이다. 개구부를 갖는 하우징과, 그 하우징내에 형성되며 자외선을 조사하는 조사부를 갖는 자외선 조사장치 및 적외선을 조사하는 조사부를 갖는 적외선 조사장치와, 자외선 조사부를 냉각하는 제 1 송풍기와, 적외선 조사부에서 데워진 공기를 개구부측으로 송풍하는 제 2 송풍기를 구비한다. 본 발명의 차량용 수리장치에 따르면, 퍼티 및 도료의 경화중합촉진을 효율적으로 처리할 수 있다.

Description

차량용 수리장치 {Repairing device for vehicles}

일반적으로, 도장면 그 중에서도 특히 자동차의 도장면을 수리할 경우에는 손상 부분을 정상적인 형상으로 성형한 후 도장을 실시하도록 하고 있다. 이 성형공정에서는 주로 퍼티(putty)가 사용되며, 도장 공정에서는 프라이머 서페이서나 도료가 사용된다.

이들 퍼티나 도료류는 종래, 휘발성(소위 래커(lacquer)계) 용제로 녹인 것이 사용되어 왔지만, 경화까지 시간이 걸리기 때문에 작업성이 떨어지는 문제가 있었다.

때문에, 자외선 경화 수지제 퍼티를 사용하여, 도포후에 자외선을 조사함으로써 경화 시간을 대폭 단축하는 것을 생각하게 되었다. 자외선을 조사하는 자외선 조사장치는 자외선 램프를 주체로 하는 장치로서, 차량의 본체에 접근시켜 점등시킬 수 있다.

그러나, 상기한 자외선 조사장치로는 자외선 경화 수지를 경화시킬 수 있는 것에 지나지 않기 때문에, 퍼티 경화후에 실시하는 프라이머 서페이서나 도료의 경화중합촉진에는 별도로 온풍장치를 준비해야만 한다. 왜냐하면, 이들 프라이머 서페이서나 도료는 래커계, 아크릴계, 우레탄계가 보통 사용되고 있어, 휘발 성분을 증발시키는 가열 작용이 필요하기 때문이다.

따라서, 일련의 도장보수작업에서는 비교적 대형장치인 자외선 조사장치와 온풍장치를 구분하여 사용하게 되어, 작업 효율성이 떨어지는 것이다.

본 발명은 이러한 사항들을 감안하여 이루어진 것으로, 일련의 도장보수작업에 있어서 도장면(보수면) 경화중합촉진을 단일 장치로 행할 수 있으며, 작업 능률을 대폭 개선할 수 있도록 한 차량용 수리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 차량용 수리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 차체 패널 등의 수리지원장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태인 차량용 수리장치를 나타낸 정면도.

도 2는 실시형태의 차량용 수리장치를 나타낸 측면도.

도 3은 실시형태의 차량용 수리장치에 따른 지지판의 하면측을 나타낸 도면.

도 4는 실시형태의 차량용 수리장치에 따른 지지판의 상면측을 나타낸 도면.

도 5는 실시형태의 차량용 수리장치를 지지랙에 지지시킨 상태를 나타낸 정면도.

도 6은 실시형태의 차량용 수리장치를 지지랙에 지지시킨 상태를 나타낸 측면도.

도 7은 실시형태의 차량용 수리장치를 지지랙에 지지시킨 상태를 나타낸 평면도.

도 8은 실시형태의 차량용 수리장치의 회로도.

도 9는 실시형태의 차량용 수리장치의 제어를 나타낸 그래프도.

도 10은 실시형태의 차량용 수리장치를 차량의 도장수리에 사용한 상태를 나타낸 정면도.

도 11은 도 12, 도 13의 측정점을 나타낸 분포도.

도 12는 자외선의 조사조건에 따른 퍼티의 경화 심도를 나타낸 도면.

도 13은 탈용제성 테스트의 시험 결과를 나타낸 도면.

본 발명은 개구부를 갖는 하우징과, 그 하우징내에 형성되며 자외선을 조사하는 조사부를 갖는 자외선 조사장치 및 적외선을 조사하는 조사부를 갖는 적외선조사장치와, 상기 자외선의 조사부를 냉각하는 제 1 송풍기와, 상기 적외선의 조사부에서 데워진 공기를 개구부측으로 송풍하는 제 2 송풍기를 구비하고 있다.

또한, 자외선 조사장치는 자외선을 조사할 수 있는 장치이면 된다. 예를 들면 순간 점등식의 자외선(UV) 램프를 사용할 수 있다. 적외선 조사장치는 적외선을 조사할 수 있는 장치이면 된다. 예를 들어 적외선(IR) 히터나 적외선 램프를 사용 수 있다. 또한, 제 1 송풍기 및 제 2 송풍기는 하우징내에 형성하는 것 외에, 하우징 외부에 형성할 수도 있다. 또한, 각 조사장치, 각 송풍기는 한 개뿐만 아니라, 복수개 형성하고 있어도 좋다.

본 발명은 상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기를 동일한 송풍기(7)로 할수 있다.

즉, 단일한 송풍기로 자외선의 조사부를 냉각함과 아울러, 적외선의 조사부에서 데워진 공기를 개구부측으로 송풍한다.

또한, 본 발명은 상기 자외선 조사장치와, 상기 적외선 조사장치와, 상기 제 1 송풍기와, 상기 제 2 송풍기를 개별적으로 제어하는 제어 수단을 구비할 수 있다. 제어 수단은 조사시간, 송풍시간, 조사출력, 송풍량 등을 조절할 수 있는 구성이면 된다. 예를 들어, 제어 수단으로서 시간의 경과에 따라 각 장치를 자동 제어하는 타이머나, 각 장치의 출력을 조절할 수 있는 출력조절회로 등으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 각 조사장치 및 각 송풍기를 복수의 장치로 구성하고, 그 가동수를 임의로 증감시키는 복수의 릴레이 회로 등을 사용하여 출력 조절을 하여도 좋다. 또한, 여기서 출력 조절이란 조도(照度)의 조절도 포함하는 개념이다.

또한, 본 발명은 상기 하우징을 상기 각 조사장치의 조사 방향과 동일 방향으로 신축 가능하게 할 수도 있다. 즉, 신축성을 이용하여 하우징의 개구부를 보수작업면에 접근시킬 수 있으면 된다. 또한, 여기서 말하는 하우징이란 하우징 본체뿐만 아니라 하우징에 형성한 임의의 부재도 포함하는 개념이다. 예를 들면, 하우징의 개구부에 신축가능한 부재를 형성하여, 그 부재의 신축성을 이용할 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 하우징내에 상기 각 조사 장치를 지지하는 지지판을 형성하고, 상기 지지판의 하면에, 복수개의 상기 적외선 조사부를 상기 하면에 대해 평행하게 동시에 하면 중앙으로부터 방사상으로 형성함과 아울러, 이웃하는 상기 적외선의 조사부 사이에, 상기 자외선 조사부를 상기 하면과 평행하게 형성할 수 있다 여기서, 지지판의 하면이란 하우징의 개구부측에 위치한 면을 말한다.

또한, 본 발명은 상기 하우징을 지지하는 지지랙(rack)을 구비하고, 상기 지지랙은 세로 프레임과, 세로 프레임에 슬라이딩 가능하게 지지된 가로 프레임을 가지며, 상기 하우징은 상기 가로 프레임에 요동 가능하게 지지되는 구성으로 할 수 도 있다. 즉, 지지랙(13)은 하우징(3)을 임의의 높이나 방향에서 지지할 수 있으면 된다.

이와 같이 본 발명의 차량용 수리장치는 단일 장치로 소위 퍼티나 도료의 경화중합촉진에 대응할 수 있기 때문에, 종래와 같이 2개의 장치를 교체하면서 행하는 작업을 하지 않아도 된다. 또한, 각조사장치 및 송풍기를 개별적으로 제어하므로, 각 장치를 효율적으로 동작시킬 수 있기 때문에, 퍼티나 도료류를 보다 단시간에 경화(건조)시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 자외선의 조사부를 냉각하는 송풍기와, 적외선의 조사부에서 데워진 공기를 개구부측으로 송풍하는 송풍기를 한 개의 송풍기로 조달하고, 또한, 지지판의 면판 부분에 대해 각 조사장치를 조밀하게 배치하고 있으므로, 차량용 수리장치의 소형경량화를 도모할 수 있으며 조작성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 하우징을 신축 가능하게 하고, 또 하우징을 지지하는 지지랙을 구비함으로써, 차량용 수리장치의 보수작업면에 대한 적응이 매우 용이해져서 작업시간의 단축에 이바지할 수 있다.

또한, 본 발명은 하우징을 신축 가능하게 하였기 때문에, 보수작업면 이외로의 불필요한 자외선 조사 및 적외선 조사를 방지할 수도 있어, 각 조사장치로부터 조사된 조사광은 낭비 없이 확실하게 보수작업면으로 조사된다. 또한, 적외선으로 데워진 공기를 효율적으로 보수작업면으로 인도할 수 있다.

이하, 본 발명의 차량수리장치를 도 1∼도 13에 근거하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1∼도 4를 참조하여 조사장치 본체(100)의 구성을 설명하면 다음과 같다. 조사장치 본체(100)는 개구부(3a)를 갖는 하우징(3)과, 이 하우징(3)내에 형성되며 자외선을 조사하는 조사부(4a)를 갖는 자외선 조사장치(4) 및 적외선을 조사하는 조사부(5a)를 갖는 적외선 조사장치(5)와, 자외선의 조사부(4a)를 냉각하고, 또한 적외선의 조사부(5a)에서 데워진 공기를 하우징(3)의 개구부(3a)측으로 송풍하는 송풍기(7)를 구비하고 있다.

하우징(3)은 알루미늄제의 상판(1)과 측벽부(2)로 이루어지며, 한쪽에 개구부가 형성되어 있다. 또한, 하우징의 내면측에는 엠보싱 가공에 의한 요철(미도시)이 형성되어 있다. 또, 개구부(3a)에 위치한 하우징(3)의 가장자리부(3b)에는 신축 가능한 보호 부트(6)가 형성되어 있다. 또한, 하우징(3)의 내부에는 자외선 조사장치(4), 적외선 조사장치(5), 송풍기(7)를 지지하는 정사각형으로 형성된 지지판(10)이 형성되어 있다.

이 지지판(10)의 하면(10a)에는 적외선 조사부(5a)가 하면(10a)과 평행하게 또한 하면 중앙으로부터 사방으로 뻗어 배치되어 있다. 또한, 이웃하는 적외선 조사부(5a) 사이에는 자외선 조사부(4a)가 하면(10a)과 평행하게 형성되어 있다.

즉, 지지판(10)의 중앙에 적외선 조사부(5a)가 +(X)자 형상으로 형성되어 있고, 지지판(10)의 네 모서리 근방에 자외선 조사부(4a)가 각각 배치되어 있다. 또한, 지지판(10)의 하면(10a)에는 격벽(9)이 형성되어 있으며, 그 격벽(9)에 의해 각 조사부(4a), (5a)가 구분되어 있다(도 3 참조).

적외선 조사부(5a)에는 적외선 조사장치(5)로서 파장영역 2∼8 미크론의 방사 스펙트럼을 갖는 4개의 중적외선 시스히터(sheath heater)가 십자상으로 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 사용되는 적외선 조사장치(5)의 방사 스펙트럼은 일반적으로 사용되는 도료의 흡수 스펙트럼과 일치하고 있다. 구체적으로는 메타크릴산 메틸수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지 등의 수지를 포함하는 도료에 바람직하게 흡수되는 방사 스펙트럼이 된다. 또한, 이 방사 스펙트럼은 상기 범위에 한정되는 것은 아니며, 도료의 변경 등에 의해 적절하게 변경할 수 있다. 이하, 적외선 조사장치(5)를 IR히터(5)라 칭한다.

자외선 조사부(4a)에는 자외선 조사장치(4)로서 파장 410nm(나노미터) 부근에 분광 에너지의 피크를 갖는 순간점등식의 메탈 할라이드 램프(metal halide lamp)(4kw, 킬로와트)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 사용되는 자외선 조사장치(5)의 분광 에너지 피크는 보수대상면에 충전되는 자외선 중합조성물의 변경에 의해 적절하게 변경할 수 있다. 이하, 자외선 조사장치(4)를 UV 램프(4)라 칭한다.

이들 각 조사장치(4, 5)는 각 조사광을 하우징(3)의 개구부(3a)측으로 인도하기 위한 반사판(4b, 5b)이 각각 형성되어 있다. 또한, 상기 하우징(3)의 내면측에 형성된 요철은 각 반사판(4b, 5b)에서 반사된 반사광을 난반사시켜 보수작업면으로의 균일한 조사를 가능하게 하고 있다. 또한, 개구부(3a)에 형성된 상기 보호부트(6)는 그 보호 부트(6)를 연장하여 보수작업면의 주위에 접촉 또는 근접시켜, 각 조사장치(4, 5)로부터 출력되는 조사광을 외부로 누출하는 일 없이 조사하기 위한 것이다. 따라서, 작업자를 자외선으로부터 보호함과 동시에, 하우징(3)과 차량과의 불의의 접촉시 차량 손상을 방지할 수 있다. 또한, 보호 부트(6)의 내면에 반사소재를 형성하면 보다 효율적인 조사가 가능해진다.

이들 각 조사장치(4, 5)의 수량 및 배열에 대해서는 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면 보호판(10)의 하면 중앙에 1개의 UV 램프(4)를 형성함과 아울러, 이 UV램프(4)와 평행하게 4개의 IR 히터(5)를 배열하여도 좋다. 또한, 보호 부트(6)뿐만 아니라 하우징(3) 본체를 신축 가능하게 하여도 좋다. 예를 들면 측벽부(2)를 독립된 2중벽 구조로 하고, 한쪽 측벽부로터 다른 쪽 측벽부를 인출 가능하게 구성할 수도 있다.

지지판의 하면(10a)에 형성된 격벽(9)은 UV 램프(4)를 에워싸도록 형성되어 있다. 이 격벽(9)은 IR 히터(5)가 발하는 열로부터 UV 램프(4)를 보호하고 있다. 또한, 이 격벽(9)의 주연을 따라 자외선의 조사부(4a)를 덮도록 보호 유리(9b)가 장착되어, 자외선 조사부(4a)는 적외선 조사부(5b)로부터 격리된다.

이 보호 유리(9b)는 UV 램프(4)의 파손시 등 UV 램프(4)의 파편이 사방으로 비산되는 것을 방지하고 있다. 또한, 보호 유리(9a)에는 자외선 투과율이 높은 석영유리를 사용하고 있다. 또한, 내열(파이렉스) 유리나 내열(파이렉스) 유리에 강화(소다) 유리를 중첩시킨 유리판을 사용하여도 좋다.

한편, 지지판(10)의 상면(10b)에는 각 조사장치(4, 5)로 송풍하는 4개의 송풍기(7)와, 각 조사장치(4, 5) 및 송풍기(7)에 전력을 분배하기 위한 단자 박스(8)가 형성되어 있다. 각 송풍기(7)는 대응하는 IR 히터(5)의 바로 위를 중심으로 또한 인접하는 자외선의 조사부(4a)에 걸쳐 배치되어 있다. 즉, 지지판(10)에 대해 X자 형상으로 배치되어 있다. 송풍기(7)에는 대구경의 축류팬이 사용되고 있어, 조사장치 본체(100)의 경량화에 기여하고 있다.

지지판 본체(10)에는 송풍기(7)로부터 나오는 바람을 각 조사부(4a, 5a)로 인도하기 위한 통풍구(10c)가 복수개 형성되어 있다. 이 통풍구(10c)는 격벽(9)에 걸친 상태로 개구되어 있기 때문에 자외선 조사부(4a)와 적외선 조사부(5a) 쌍방으로 송풍할 수 있다.

이와 같이 형성되는 송풍기(7) 및 통풍구(10c)는 UV 램프(4)를 냉각하여 연속적인 점등을 가능하게 할뿐만 아니라, 적외선 조사부(5a)에서 데워진 공기를 보수작업면에 온풍으로 내뿜기 위한 것이다. 또한, 상기 격벽(9)은 통풍구(10a)에 대해, 적외선 조사부(5a)측에 커다란 개구 면적을 갖도록 배치되어 있다. 그 때문에, 송풍기(7)로부터 보내오는 바람의 대부분은 적외선 조사부(5a)측으로 송풍된다.

한편, 자외선 조사부(4a)에 근접하는 측벽부(2), 및 그 측벽부(2)를 따라 형성된 격벽(9)에는 각각 배기구(2a, 9a)가 형성되어 있다. 이 배기구(2a, 9a)는 연통되어 있으며, 격벽(9) 및 보호 유리(9b)에 의해 격리된 자외선 조사부(4a)내의 공기를 배출하기 위해 형성되어 있다.

또한, 상기 하우징(3)에 형성된 보호 부트(6)에도 복수의 통기구멍(6a)이 형성되어 있다. 이 통기구멍(6a)은 보수작업면의 주위에 하우징(3)을 근접시킨 사용상태, 즉 보호 부트(6)를 차량에 접촉 또는 근접시킨 상태에서, 하우징(3)내의 배기를 원활하게 하기 위한 것이다. 이 때문에 송풍기(7)로부터 보내오는 공기는 통풍구(10c) → 적외선 조사부(5a) → 보수작업면 → 통기구멍(6a) → 외기, 및 통풍구(10c) → 자외선 조사부(4a) → 배기구(9a) → 배기구(2a) → 외기의 순서로 이동한다. 또한, 통기구멍(6a)의 직경은 자외선이 누출되지 않을 정도로 한다.

이들 송풍기(7) 및 지지판(10)의 통풍구(10c) 수량은 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면 UV 램프(4)의 바로 위에 냉각전용의 소형 송풍기를 형성함과 아울러, IR 히터(5)의 바로 위에 송풍전용의 대형 송풍기를 형성할 수도 있다.

또한, 통풍구(10c)에는 각 조사부(4, 5)로의 송풍을 보다 확실하게 하는 송풍 노즐을 형성하여도 좋다. 또한, 자외선 조사부(4a)에 면해 있는 통풍구(10c)에는 자외선으로부터 송풍기(7)를 보호하기 위한 차광 루버(louver)를 형성하여도 좋다.

도 8은 본 장치의 제어수단(제어장치)과 관련된 회로도이다. 제어장치는 전원(24)과 UV 램프(4)용 점등회로(23)와 복수개의 현시(現時) 릴레이(미리 설정된 시간을 기준으로 전기접점의 개폐를 행하는 릴레이)(20, 21, 22)와, 각 장치(4, 5, 7)의 출력을 조절하는 복수개의 출력조절회로(25)를 갖는다. UV 램프(4)는 고주파드라이버로 이루어진 점등 회로(23)에 접속되어 있으며, 그 점등회로(23)는 출력조절회로(25) 및 현시 릴레이(21)를 통해 전원(24)에 접속되어 있다. IR 히터(5)는 출력조절회로(25) 및 현시 릴레이(20)를 통해 전원(24)에 접속되어 있다. 송풍기(7)도 출력조절회로(25) 및 현시 릴레이(20)를 통해 전원(24)에 접속되어 있다. 송풍기(7)도 출력조절회로(25) 및 현시 릴레이(22)를 통해 전원(24)에 접속되어 있다. 이 때문에, UV 램프(4), IR 히터(5), 송풍기(7)는 각각 개별적으로 제어할 수 있다.

예를 들면, 자외선 경화성 수지를 포함하는 퍼티를 경화시킬 때, 다음과 같이 제어할 수도 있다(도 8, 도 9 참조).

먼저, UV 램프(4)를 점등시킴과 아울러 송풍기(7)를 작동시킨다. 또한, 이와 동시에 각 현시 릴레이(20, 21, 22)가 카운트를 세기 시작한다. 그리고, 송풍기(7)에 접속한 현시 릴레이(22)가 소정시간에 도달하면 접점을 열고 송풍기(7)를 정지시킨다. 또한 이 때, IR 히터(5)에 접속한 현시 릴레이(20)도 소정시간에 도달되어 있어 접점을 닫고 IR 히터(5)를 작동시킨다.

이어, UV 램프(4)에 접속한 현시 릴레이(21)가 소정시간에 도달하면 접점을 열고 UV 램프(4)를 소등시킨다. 또한, 이 때 송풍기(7)에 접속하는 현시 릴레이(22)도 소정시간에 도달하여 있기 때문에 접점을 닫고 송풍기(7)를 다시 작동시킨다.

계속해서, IR 히터(5)에 접속하는 현시 릴레이(20)가 소정시간에 도달하면 접점을 열고 IR 히터(5)를 정지시킨다. 이어, 송풍기(7)에 접속하는 현시 릴레이(22)가 소정시간에 도달하면 접점을 열고 송풍기(7)를 정지시킨다.

이 제어에서는 처음 UV 램프(4)를 점등시켜 자외선 경화성 수지의 화학반응을 유발시킴과 동시에, 송풍기(7)를 작동시켜 UV 램프(4)의 급격한 온도 상승을 억제하고 있다. 이어, IR 히터(5)의 적외선과 송풍기(7)로부터 송풍되어오는 온풍으로 퍼티에 포함되는 용제를 휘발시킨다. 이 때, IR 히터(5)는 소정 강도의 적외선(열선)을 발하기까지 일정 시간을 필요로 하기 때문에, UV 램프(4)의 소등에 선행하여 미리 IR 히터(5)를 작동시켜 둔다. 또한, 송풍기(7)는 IR 히터(5)의 워밍업을 방해하지 않도록 IR 히터(5)보다 늦게 작동을 개시하고 있다. 게다가, 송풍기(7)는 IR 히터(5)의 정지후, 수초 경과한 후에 정지하여 IR 히터(5)를 냉각하고 있다.

이어, 퍼티의 경화후에 도포되는 프라이머 서페이서 및 도료(안료)의 건조에 관하여, IR 히터(5) 및 송풍기(7)에 각각 형성된 출력조절회로(25)에 의한 IR 히터(5)의 출력조절예 및 송풍기(7)의 출력조절예에 대해 설명한다. 임의의 도막(塗經)을 건조시킬 때에는 먼저 그 도막 표면의 연질성이 손상되지 않을 정도로 IR히터(5) 및 송풍기(7)의 출력을 낮게 유지하며 도막 내부의 건조를 실시한다. 계속해서, 그 상태를 수초에서 수분간 유지한 후에 IR 히터(5) 및 송풍기(7)의 출력을 상승시켜 도막 표면을 건조시킨다.

여기서, 이 출력 조절과 관련하여, 도장면의 이상적인 건조 메카니즘에 대해 간단하게 설명한다. 도장면을 효율적으로 건조시키기 위해서는 먼저 도장 직후의 도막표면의 연질성을 유지할 필요가 있다. 이것은 도막표면의 경화와 함께 도막표면의 통기성이 손상되어 도료내(도막내)의 용제가 휘발되기 어려운 상태가 되는 것을 억제하기 위함이다. 이 때문에 상술한 도장 직후의 출력제어에서는 IR 히터(5)및 송풍기(7)의 출력을 내리고, IR 히터(5)의 복사 에너지에 의해 주로 도막 내부의 증기압을 높여, 도료내로부터의 용제 휘발을 촉진시키고 있다.

이어, 도료내의 용제가 거의 휘발된 후에, 도료 전체의 온도를 올림과 동시에 도막 표면을 온풍으로 건조시킨다. 이것은 도료에 함유되는 수지재료의 화학반응을 급속히 촉진시켜 수지재료의 중합속도를 빠르게 하면서, 연질 상태의 도막 표면을 경화시켜 도료 전체를 완전히 건조시키기 위해 실시한다. 이 때문에 상술한 출력 제어에서는 IR 히터(5) 및 송풍기(7)의 출력을 상승시켜 IR 히터(5)의 복사 에너지에 의해 도막 내부의 화학반응을 급속하게 촉진시킴과 동시에, 송풍기(7)로부터 도막 표면으로 송풍되는 온풍으로 도막 표면을 경화시키고 있다.

본 실시형태에서 나타낸 출력 제어예에서는 이들 요점을 고려하여 적외선의 조사출력 및 송풍기의 풍량(출력)을 적절하게 제어하고 있다. 또한, 출력을 조절할 때에서는 장치 그 자체의 출력을 증감시키는 것 외에, 장치의 가동수를 증감시켜 출력(조도)을 조절하여도 좋다.

이와 같이 조사장치(4, 5) 및 송풍기(7)를 적절하게 제어할 수 있기 때문에, 종래의 도장면 보수작업에 비해, 그 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 이와 같은 제어 패턴은 임의로 설정할 수 있는 것은 물론이다.

퍼티 원료로서 사용되는 자외선 중합성 조성물로서는 자동차 등의 퍼티용 원료로서 사용되는 자외선 중합성 조성물과 거의 동일한 조성물이 특별한 제한없이 사용된다. 이러한 퍼티 원료로서 사용되는 자외선 중합성 조성물은 필수성분으로서 자외선 중합성 프리폴리머, 자외선 중합성 모노머, 자외선 중합개시제를 함유하며, 임의 성분으로서 증감제, 안료, 충전제, 소포제, 표면개질제, 용제 등을 함유한다.

상기 자외선 중합성 조성물이 함유하는 자외선 중합성 프리폴리머로서, 구체적으로는 래디컬 중합형 프리폴리머, 예를 들면, 에스테르 아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 아미노 수지 아크릴레이트, 아크릴 수지 아크릴레이트, 불포화 폴리에스테르 등; 카티온 중합형 프리폴리머, 예를 들면 에폭시수지, 비닐 에테르를 갖는 수지 등; 및 분자 말단에 아릴기나 아크릴로일(acryloyl)기를 갖는 올리고머와 폴리티올(polythiol)을 조합시킨 티올엔 부가형 플리폴리머를 들 수 있다.

또한, 자외선 중합성 모노머로서, 구체적으로는 2-에틸헥실아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 디싱크로펜테닐아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 비스(아크릴록시에틸)비스페놀A, 메리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 등의 래디컬계 모노머, 비닐싱크로헥센모노옥사이드, 히드록시부틸비닐에테르, 싱크로헥산디메탄올디비닐에테르, 싱크로헥센디에폭시드, 카프로락톤폴리올 등의 카티온계 모노머 등을 들 수 있다.

자외선 중합개시제로서, 구체적으로는 래디컬 중합계의 개시제로서 각종 카르보닐 화합물 등을, 카티온 중합계의 개시제로서 오늄 염 등을 예로 들 수 있다. 또한, 티올엔 부가형 프리폴리머용 개시제로서는 수소 추출형 개시제를 예로 들 수 있다.

퍼티원료용 자외선 중합성 조성물은 예를 들면 이들 필수 성분을 적당한 양비로, 또한 필요에 따라 상기한 임의 성분을 적당량씩 배합함으로써 조제된다.

각종 성분의 배합량에 관해서는 사용할 필수 성분의 종류 등에 따라 적절히선택되는 것이다.

또한, 퍼티원료용 자외선 중합성 조성물로서는 조성물 전량에 대해 자외선 중합성 프리폴리머를 약 20∼30중량%, 자외선 중합성 모노머를 약 15∼30중량%, 자외선 중합 개시제를 약 1∼10중량%, 안료를 약 40∼60중량% 함유하는 자외선 중합성 조성물이 바람직하다. 또한, 상기 자외선 중합성 조성물에 사용하는 안료는 안료이면 특별히 제한되지 않지만 일반적으로는 탄산칼슘, 황산바륨, 클레이, 탈크, 숫돌 가루, 화이트 카본, 벌룬 등의 체질 안료가 사용된다. 이와 같은 퍼티 원료의 충전후, 충전한 부분에 조사장치 본체에 의해 자외선을 조사하여 자외선 중합성 조성물인 퍼티 원료를 경화시킨다.

이와 같이 조사장치 본체(100)로부터 자외선 및 적외선을 보수작업면에 조사함과 동시에, 적외선으로 데워진 공기를 보수작업면으로 송풍하여 퍼티를 경화시킨다. 그리고, 퍼티를 경화시킨 후, 휘발성 또는 자외선 경화성의 프라이머 서페이서를 도포하는데, 휘발성의 것을 사용한 경우에는 IR 히터(5)로부터 직접적으로 적외선을 조사함과 동시에 적외선 조사부(5a)에서 데워진 공기를 도장면에 송풍하여 건조시킨다. 자외선 경화성의 것을 사용한 경우에는 퍼티와 마찬가지로 UV 램프(4)로 경화시킨다. 그리고, 프라이머 서페이서의 건조후, 휘발성 도료를 도장하여, IR 히터(5)로부터 직접적으로 적외선을 조사함과 동시에, 적외선을 IR 히터(5)에 의해 데워진 공기를 도장면에 송풍하여 도료를 건조시킨다.

이상이 본 발명의 차량용 수리장치에 따른 조사장치 본체(100)이다. 이와같이 단일 장치(100)에 의해 자외선 및 적외선을 조사함과 동시에, 적외선으로 데워진 공기를 보수작업면으로 송풍하여 도장면 보수작업을 지원할 수 있다. 또한, 본 발명의 차량용 수리장치에서는 조사장치 본체(100)를 지지하는 지지랙(13)이 형성되어 있다. 이하, 조사장치 본체(100)를 지지하는 지지랙(13)을 상세하게 설명한다.

도 5∼도 7은 상기 조사장치 본체(100)를 지지하는 지지랙(13)을 구비한 형태를 나타내고 있다. 이 지지랙(13)은 조사장치 본체(100)의 보수작업면에 대한 적응을 용이하게 한다. 즉, 조사장치 본체(100)를 임의의 높이나 방향으로 지지할 수 있다.

지지랙(13)은 2개의 강재(鋼材)로 이루어진 세로 프레임(14)과 그 세로 프레임(14)에 슬라이딩 가능하게 지지된 가로 프레임(15)을 구비하며, 가로 프레임(15)에는 하우징(3)이 요동 가능하게 지지되어 있다. 즉, 세로 프레임(14)이 되는 2개의 C 강재에는 상하로 슬라이딩 가능한 블랭킷(30)이 형성되어 있으며, 그 블랭킷(30)에는 수평방향으로 슬라이딩 가능한 가로 프레임(15)이 지지되어 있다.

그리고, 가로 프레임(15)이 되는 C 강재에는 선단에 대직경부를 형성한 샤프트(31)가 슬라이딩 가능하게 계합되어 있다. 또한, 이 샤프트(31)에는 이것을 회전시키는 로케이터(32)가 장착되어 있다. 이 로케이터(32)에는 핸들(33)이 형성되어있으며, 핸들(33)을 돌림으로써 내부의 웜 기어(미도시)를 회전시켜, 샤프트(31)를 회전시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고, 샤프트(31)에는 상기한 조사장치 본체(100)가 지지되어 있기 때문에, 핸들(33)을 회전시킴으로써 조사장치본체(100)를 화살표 F 방향으로 자유자재로 슬라이딩시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 세로 프레임(14)의 상단은 톱 프레임(34)에 의해 연결되어 있다. 이 톱 프레임(34)에는 풀리(35)가 형성되어 있다. 한편, 세로 프레임(14)에는 밸러스트(ballast)(36)가 슬라이딩 가능하게 형성되어 있다. 이 밸러스트(36)에는 풀리(37)가 형성되어 있으며, 와이어(38)가 팽팽하게 걸쳐져 있다. 상기 와이어(38)는 톱 프레임(34), 풀리(37), 풀리(35), 가로 프레임(15)의 순서로 걸쳐져 있으며, 가로 프레임(15)과 밸러스트(36)와의 중량이 균형을 이루도록 하고 있다. 따라서, 가로 프레임(15), 즉 조사장치 본체(100)를 상하로 용이하게 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 풀리(37)(가동)와 풀리(35)(고정)와의 배열로부터 배력작용이 발생하며, 가로 프레임(15) 한 세트의 중량은 밸러스트(36) 중량의 1/2이 되고 있다. 이로 인해 가로 프레임(15) 한 세트의 슬라이드 스트로크가 크게 나온다.

상기 세로 프레임(14)의 하단에는 하부(bottom) 프레임(39)이 연결되어 있으며, 이 하부 프레임(39)에 고정 타이어(40)와 자유자재로운 캐스터(41)가 형성되어 있다. 이 고정 타이어(40)와 자유자재로운 캐스터(41)에 의해, 본 장치를 수리공장내에서 자유롭게 이동시킬 수 있다. 그리고, 예를 들면 도 10에 나타낸 바와 같이, 차량(50)의 보수작업면에 대해 효과적으로 본 장치를 적용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 차량용 수리장치를 사용하면, 차량(50)의 보수작업면 에 대한 자외선 및 적외선의 조사가 매우 용이해지게 되어 작업 효율이 향상된다.

이하, 본 발명의 차량용 수리장치를 이용한 퍼티의 경화시험, 및 프라이머 서페이서의 경화(건조) 시험을 나타낸다.

[시험예 1]

상술한 조사장치 본체(100)를 사용하여 보호 유리가 퍼티의 경화에 미치는 영향, 자외선의 조사거리가 퍼티의 경화에 미치는 영향, 자외선 조사장치의 조사방식 및 조사강도가 퍼티의 경화에 미치는 영향을 파악하기 위해, 다음과 같은 예비시험(퍼티의 경화실험)을 실시하였다.

(시험조건)

보호 유리로서 내열 유리(3mm, 밀리미터)와, 내열 유리(3mm)에 강화 유리(5mm)를 중첩시킨 유리를 시험체로서 사용하여, 그 각각의 유리에 대해 퍼티의 경화깊이를 측정하였다. 또한, 조사 대상면과 조사장치 본체와의 거리를 300mm∼500mm로 하여, 그 각각의 거리에 대해 퍼티의 경화 깊이를 측정하였다. 또한, 자외선 조사방식은 반전방식과 순간점등식으로 하여, 그 각각에 대해 퍼티의 경화 깊이를 측정하였다. 또한, 조사강도는 최대 출력 또는 출력 70%로 하여, 그 각각에 대해 퍼티의 경화 깊이를 측정하였다. 또한, 조사대상면은 600mm×600mm의 범위로 하며, 그 49개소(등간격)에 걸쳐 측정하였다.

(시험방법)

퍼티의 경화 깊이를 측정할 때 다음과 같은 8가지 시행을 실시하였다.

시행 1은 조사방식: 반전식, 조사거리: 500mm, 조사시간: 90초, 유리: 내열유리로 하였다.

시행 2는 조사방식: 반전식, 조사거리: 300mm, 조사시간: 90초, 유리: 내열유리로 하였다.

시행 3은 조사방식: 반전식, 조사거리: 300mm, 조사시간: 45초, 유리: 내열유리로 하였다.

시행 4는 조사방식: 순간점등식, 조사거리: 500mm, 조사시간: 90초, 유리: 내열 유리+강화 유리로 하였다.

시행 5는 조사방식: 순간점등식, 조사거리: 300mm, 조사시간: 90초, 유리: 내열 유리+강화 유리로 하였다.

시행 6은 조사방식: 순간점등식, 조사거리: 300mm, 조사시간: 45초, 유리: 내열 유리+강화 유리로 하였다.

시행 7은 조사방식: 순간점등식, 조사거리: 300mm, 조사시간. 90초, 유리: 내열 유리로 하였다.

시행 8은 조사방식: 순간점등식(단, 출력 70%), 조사거리: 300mm, 조사시간: 90초, 유리: 내열 유리로 하였다.

(시험결과)

시행 1∼8에 대한 측정 결과를 도 12에 나타내었다. 또한, 각 측정점(총 49 개소)에서의 측정값은 도 11에 나타낸 평균값을 가지므로 생략한다.

시행 5, 7로부터 유리재가 퍼티의 경화에 미치는 영향을 파악할 수 있다.

양자를 비교하면, 강화 유리를 채택한 보호 유리에서는 퍼티의 표면에 약간의 미소한 점착성이 남는데, 경화 깊이는 내열 유리와 거의 동등한 값이 얻어지고 있다. 따라서, 보호 유리는 내열 유리로 하는 것이 바람직하지만, 강화 유리를 사용할 수도 있다고 할 수 있다.

시행 2, 7로부터 조사방식이 퍼티의 경과에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 양자를 비교하면, 반전식 및 순간점등식 중 어느 쪽 조사방식을 채택하더라도 거의 동등한 경화값이 얻어지고 있다. 즉, 자외선의 조사방식으로는 반전식 및 순간점등식 어느 쪽을 사용하여토 좋다고 할 수 있다.

시행 1, 2 또는 시행 4, 5로부터 자외선의 조사거리가 퍼티의 경화에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 양자의 수치를 비교해 보면 특별히 큰 차가 보이지 않는다. 즉, 적어도 300mm∼500mm의 조사거리내에서는 퍼티의 경화에 미치는 영향은 없다고 할 수 있다.

시험 7, 8로부터 조사 강도가 퍼티의 경화에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 양자를 비교하면, 출력 70%의 조사강도에서는 출력 100%의 조사강도에 비해 약간 작은 값으로 되어 있지만, 그 저하율은 약 5%에 지나지 않으며, 조사 출력이 70%로 떨어지더라도 충분히 퍼티를 경화시킬 수 있다고 할 수 있다.

시행 2, 3으로부터 조사 시간이 퍼티의 경화에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 양자를 비교하면, 45초 동안의 조사에서는 90초 동안의 조사에 비해 작은 값으로 되어 있다. 그러나, 45초 동안 조사시에도 90초 동안 조사시의 약 85%에 달하는 경화 깊이를 얻을 수 있다. 즉, 퍼티의 경화는 조사시간에 비례하여 진행되는데, 소정시간의 거의 절반을 지난 시점에서 대체로 경화되고 있다고 할 수 있다.

또한, 실제의 보수작업에서는 도장보수 작업면에 대해 약 250mm의 거리로부터 자외선을 조사함과 아울러, 그 조사시간을 약 60초∼90초로 하면 퍼티의 경화상태가 양호해지며, 일반적인 보수 작업의 대부분을 확실하게 처리할 수 있다.

이와 같이 퍼티 원료는 경화되어, 필요에 따라 전처리가 실시된 손상부는 퍼티로 충전된다. 여기서, 경화에 의해 퍼티 원료의 체적이 다소 감소하면, 구(舊)도장면으로부터 퍼티 부풀림도 경화전에 비해 다소 감소되는 경우가 있다.

[시험예 2]

적외선 조사시의 송풍기 병용의 유무가 프라이머 서페이서의 탈용제율(脫溶劑寧)에 미치는 영향, 적외선의 조사시간이 프라이머 서페이서의 탈용제율에 미치는 영향, 프라이머 서페이서에 함유되는 용제의 차이가 프라이머 서페이서의 탈용제율에 미치는 영향을 파악하기 위해 다음과 같은 예비시험(프라이머 서페이서의 탈용제 시험)을 동시에 실시하였다.

(시험방법)

시험예 1과 동일한 조사 대상면(600mm×600mm)에 각종 용제를 포함한 프라이머 서페이서를 도포한 후, 조사장치 본체(100)를 사용하여 중적외선을 조사한다. 그리고 그 4개소(등간격)에서 탈용제율을 측정한다(측정개소는 도 11의 측정점 대응도를 참조). 용제는 크실렌 및 톨루엔으로 하였다. 프라이머 서페이서에 함유되는 용제의 함유량은 1g/㎠로 하고 있다. 송풍기(7)는 IR 히터 작동 개시시부터 1분 경과한 후에 작동시키며, IR 히터 정지와 동시에 정지시키고 있다.

(시행 조전)

탈용제율을 측정할 때 다음과 같은 4가지 시행을 시도하였다.

시행 1은 용제종류: 크실렌, 적외선 조사시간: 2분, 팬 작동시간: 1분으로 하였다.

시행 2는 용제종류: 크실렌, 적외선 조사시간: 3분, 팬 작동시간 2분으로 하였다.

시행 3은 용제종류: 크실렌, 적외선 조사시간: 2분, 팬 작동시간: 0분(팬 병용하지 않음)으로 하였다.

시행 4는 용제종류: 톨루엔, 적외선 조사시간: 2분, 팬 작동시간: 1분으로 하였다.

또한, 시험예 2에서 사용한 프라이머 서페이서의 용제량은 200∼300 마이크로 미터의 도막에 필적하는 것으로, 프라이머 서페이서의 도장으로서는 꽤 두꺼운 도포가 된다.

(시험 결과)

시행 1∼4의 결과를 도 13에 나타내었다.

시험 1, 3으로부터 송풍기 병용의 유무가 탈용제율에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 양자를 비교하면, 송풍기 병용시의 탈용제율은 송풍기 미사용시에 비해 훨씬 큰 값으로 되어 있다. 즉, IR 히터 작동시에 송풍기를 병용하면 프라이머 서페이서를 단시간에 경화(건조)시킬 수 있다.

시행 1, 2로부터 조사시간이 탈용제율에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 양자를 비교하면, 조사시간 2분에서는 약간 탈용제율이 저하되지만 75%이상의 탈용제율을 얻을 수 있다. 즉 프라이머 서페이서의 탈용제율은 조사시간에 비례하여 높아지지만, 소정시간의 거의 절반을 경과한 시점에서 거의 건조되어 있다고 할 수 있다.

시행 1, 4로부터 용제의 차이가 탈용제율에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 양자를 비교하면, 크실렌에서의 탈용제율은 톨루엔에 비해 약간 낮은 값으로 되어있는데, 그 저하율은 약 10%에 머물고 있다. 즉, 용제로서는 톨루엔을 사용하는 것이 바람직하지만, 크실렌을 사용할 수도 있다고 말할 수 있다.

상기의 각 시험결과로부터, 본 발명의 차량용 수리장치는 자외선 중합 조성화합물을 포함하는 퍼티의 경화, 및 프라이머 서페이서의 경화(건조)에 대해 충분한 경화중량 촉진효과를 발휘하는 것이 인정된다.

본 발명은 상기한 실시형태의 내용에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 특허청구 범위에 기재된 요지로부터 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형 가능하다.

Claims (6)

1. 개구부를 갖는 하우징과, 그 하우징내에 형성되며 자외선을 조사하는 조사부를 갖는 자외선 조사장치 및 적외선을 조사하는 조사부를 갖는 적외선 조사장치와, 상기 자외선 조사부를 냉각하는 제 1 송풍기와, 상기 적외선 조사부에서 데워진 공기를 상기 개구부측으로 송풍하는 제 2 송풍기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 수리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기는 동일한 송풍기인 것을 특징으로 하는 차량용 수리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 자외선 조사장치와, 상기 적외선 조사장치와, 상기 제 1 송풍기와, 상기 제 2 송풍기를 개별적으로 제어하는 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 수리장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 각 조사장치의 조사방향과 동일 방향으로 신축가능한 것을 특징을 하는 차량용 수리장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징내에는 상기 각 조사장치를 지지하는 지지판이 형성되며, 상기 지지판의 하면에는 복수개의 상기 적외선 조사부가 상기 하면에대해 평행하게 또한 하면 중앙으로부터 방사상으로 형성되어 있고, 이웃하는 상기 적외선 조사부 사이에는 상기 자외선 조사부가 상기 하면과 평행하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 수리장치.
6. 제 1 항∼제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 하우징을 지지하는 지지랙을 구비하고, 상기 지지랙은 세로 프레임과, 세로 프레임에 슬라이딩 가능하게 지지된 가로 프레임을 가지며,

   상기 하우징은 상기 가로 프레임에 요동 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 수리장치.