KR200316507Y1 - 자동도장설비의 스프레이 로봇트 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

본 고안은 도장자동설비에서 사용되는 로봇트에 관한 것으로, 로봇트의 작동이 4축에 의한 슬라이드 방식으로 작동토록 함으로서 저렴한 비용으로 도장공정에서의 완전한 작업이 가능토록 한 것이다.

나. 고안이 해결하려는 기술적 과제.

종래의 도장설비에서 사용되는 로봇트는 관절방식이기 때문에 비용이 고가이고 또한 작동의 반경이 후면의 코팅이 불가능하다는 단점과 고급의 칼라작업이 곤란하다는 문제점이 있는 것이다.

다. 고안의 해결방법의 요지.

슬라이드되는 3축에 의한 작동방식으로 로봇트 작동을 유도함으로서 저렴하고 후면의 코팅이 가능토록 함은 물론 고급의 칼라작업이 용이토록 한 것이다.

라. 고안의 중요한 용도

도장 설비

Description

자동도장설비의 스프레이 로봇트{A spray robot of an automatic painting device system}

본 고안은 도장자동설비에 관한 것으로, 특히 제전실과 도장실 또는 UV코팅실에서 스프레이되는 스프레이건을 로봇트의 자동제어에 의하여 자동으로 각도조절이 이루어지도록 하여 자료의 확보와 이러한 자료분석에 의한 생산성의 조정과 동일한 품질의 생산성유지가 가능토록 한 것이다.

종래의 도장설비에서 사용되는 스프레이건은 수동으로 조절되어짐으로 정밀한 각도조절의 곤란함과 이러한 각도조절이 미세단위로의 조절이 불가능하기 때문에 제품의 정밀도의 유지가 곤란하였다.

따라서 최근에는 다관절에 의한 외국기기의 사용이 시도되고 있으나 고가이고 특히 다관절의 작동을 위한 공간확보에 문제점이 있고, 특히 휴대폰케이스의 코팅시에는 후면코팅이 불가능하다는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 고안은 로봇트의 기능을 슬라이드 방식과 다관절로봇시스템으로 구현토록 함으로서 좁은 장소에서의 구현이 가능하고 또한 전체적인 코팅이 가능하게 된 것이다.

도 1은 본 고안의 전체 시스템의 레이아웃을 나타낸 평면도.

도 2는 로봇트의 구조를 나타낸 정면도.

도 3은 로봇트의 구조를 나타낸 측면도

도 4 내지 도9는 로봇트의 스프레이건의 각도조절을 나타낸 구분도.

도10은 로봇트의 관절구조를 나타낸 개략도.

도10A는 다관절의 작동을 위한 구조를 나타낸 측면도.

도11은 회전축의 상세 단면도

도12는 회전축과 스프레이건과의 각도조절상태의 평면도.

도13은 제어시스템의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 센타축 2: 수직축

3: 수평축 4: 회전축

5: 스프레이건 6: 피도장체

7: 스핀들 8: 솔레노이드밸브

9: 에어탱크 10: 레귤레이터

11: 물탱크 12: MC롤러

13: 로봇트거치대

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.

도 1은 본 고안의 전체적인 시스템의 상태를 나타내는 레이아웃이다.

또는 제어시스템의 구성은 4축제어를 기본으로 하여 기존 PC인터페이스방식(USB)과 시리얼통신(FULL/HALF DUPLEX)방식을 겸용으로 사용하였다.

제어는 제어프로그램과 제어데이터 생성 및 저장과 모든 제어관련 사항을 총괄하는 호스트(HOST)와 선택되어진 데이터를 해독하여 각 축에 하달하는 데이터해독부와 메인칩에서 전달되어진 수치만큼 시계열적으로 모터를 구동토록 하는 모션(Motion)실행부와 동작펄스 축력 및 센서 입력신호 및 축별(수동 또는 자동)브리이크(Break)출력신호를 감시하는 외부신호부로 구성되어진다.

따라서 호스트에서는 모든 제어관련 기능을 총괄하고 데이터의 생성 및 데이터의 수정과 데이터의 저장 및 전송을 하게 되며 이러한 거의 통신 방법은 호스트와 컨트롤러간의 전이중 통신방식이 적용된다.

도13은 본 고안의 제어시스템의 구성을 나타낸 것이다.

따라서 이러한 제어수단에 의하여 제어되어지는 로봇트의 구성은 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 로봇트거치대(13)에 수직으로 형성된 건 세타축(1)에 LM가이드로 슬라이드 되는 수직축(2)과 수직축(2)과 직교하게 슬라이드 되는 수평축(3)과 수평축(3)에서 회전되어지는 회전축(4)과 회전축(4)에 장착된 스프레이건(5)으로구성되어진다.

도면부호 6은 스핀들에 장착되어진 피도장체이고, 7은 자전되어지면서 이송되어지는 스핀들이고, 8은 솔레노이드 밸브이며, 9는 에어탱크이고, 10은 에어탱크의 에어제어를 위한 레귤레이터이고, 11은 물탱크이며, 12는 MC롤러이다.

따라서 피도장체(6)의 위치에 따라 또는 형상에 따라 감지되어진 신호가 들어오면 저장되어진 데이터에 의하여 수직축(2)과 수평축(3)의 슬라이드작동으로 정확한 위치를 잡게 되고 스프레이건(5)의 분사위치를 정확하게 잡기 위하여 회전축(4)이 회전되면서 스프레이건(5)의 방향이 정해지는 것이다.

이때 회전축(4)은 도11에 도시된 바와 같이 볼스크류(4a)에 의한 회동이 용이토록 되는 것이고, 이러한 스프레이건(5)은 도10이 도시된 바와 같이 스프레이건(5)에만 다관절을 장착토록 함으로서 다양한 각도의 변형이 가능하여 어떠한 상태에서의 코팅이 가능하게 되는 것이다.

이때의 다관절을 정확하게 꺾여지도록 하기 위하여 각각의 다관절에는 스테핑모터(16)에 의하여 각각의 부분적으로 각도가 조절되어지는 것이고, 각각의 다관절의 위치에 따라 축의 형태가 달라지는 것이다.

이때 스태핑모터에 의한 다관절의 회전은 각각의 센서(14)에 의하여 꺾임각이 감지되어지는 것이고 이런 상태에서 스태핑모터는 제어되는 것이다.

본 고안에서는 스프레이건의 상측으로 갈수록 다축으로 사용하였으나 이러한 것이 본 고안의 목적을 제한 하는 것이 아니다.

따라서 피도장체는 체인식으로 구성되어진 컨베이어벨트에 장착되어진 스핀들에 장착되어진 상태에서 스핀들의 자전과 콘베어벨트의 이송에 의한 자전과 동시에 이송되어짐으로 인하여 스프레이건의 분사체가 어떠한 면에서도 분사가 가능하게 됨으로 고급의 도장이 가능하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 로봇트 장치는 슬라이드방식에 의한 좁은 공간에서의 활용도와 별도의 스프레이건에만 다관절을 장착함으로서 저렴한 비용으로 고기능의 도장이 가능하게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 로봇트거치대(13)에 수직으로 형성된 건 세타축(1)에 LM가이드로 슬라이드 되는 수직축(2)과 수직축(2)과 직교하게 슬라이드 되는 수평축(3)과 수평축(3)에서 회전되어지는 회전축(4)과 회전축(4)에 장착된 스프레이건(5)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 자동도장설비의 스프레이 로봇트.
2. 제1항에 있어서, 회전축(4)은 볼스크류(4a)에 의한 회동이 용이토록 됨을 특징으로 하는 자동도장설비의 스프레이 로봇트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 볼스크류에 의하여 회전되어지는 스프레이건(5)에 다관절을 장착토록 함으로서 다양한 각도의 변형이 가능하여 어떠한 상태에서의 코팅이 가능하게 됨을 특징으로 하는 자동도장설비의 스프레이 로봇트.
4. 제1항에 있어서, 다관절은 스태핑모터에 의하여 각각의 관절이 작동토록 되고, 이러한 관절에는 각각의 서로 다른 다축으로 구현되어짐을 특징으로 하는 자동도장설비의 스프레이 로봇트.