KR20040110140A - 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동 코팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피코팅소재를 자동으로 클램핑하고, 피코팅소재가 클램핑되는 턴 테이블의 회전자유도를 달성하는 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동코팅장치에 관한 것이다.

본 발명은 턴테이블의 자유로운 회전구조와 피코팅소재가 거치된 거치대의 자동 클램핑구조와 스프레이 건의 도료 분사시 초기위치 설정을 용이하게 하는 구조로 이루어져, 턴 테이블의 회전자유도를 달성하고, 피코팅소재를 턴 테이블 상에 자동으로 클램핑할 수 있도록 하는 특징이 있다.

Description

전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동 코팅장치{Automatic coating apparatus for electro magnetic wave shielding paint and deposition paint}

본 발명은 피코팅소재에 도료를 코팅하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피코팅소재를 자동으로 클램핑하고, 피코팅소재가 클램핑되는 턴 테이블의 회전자유도를 달성하는 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동코팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 대부분의 가전제품 또는 통신기기 제품에서는 특유의 전자파가 발생하는 바, 이러한 전자파는 인체에 매우 유해하기 때문에 가급적 이런 전자파가 가전제품으로부터 외부로 전파되는 것을 차단하는 것이 바람직할 것이다. 이와 같은 전자파 차단을 위해, 전자파 차단용 도료를 제품 케이스의 내ㆍ외표면 상에 코팅 및 도포처리하여 제품의 내부에서 발생하는 전자파가 케이스 외부로 전파되는 것을 차단함으로써, 전자파로부터의 피해를 예방할 수 있다.

이와 같은 코팅작업을 수행하기 위해 종래에는 작업자가 스프레이 건을 이용하여 케이스 표면에 각종 도료를 분사하여 코팅하였으며, 이 스프레이 건은 도장에 널리 이용되는 기구로서 도료를 미스트 상태로 분사하는 기구이다.

종래에는 이러한 코팅작업을 작업자의 육안 또는 작업 숙련도에 의지하여 수작업으로 실행함에 따라 작업효율이 저하되는 단점이 있었다.

또한, 제품의 외관코팅작업에서 수동작업시 발생하는 작업자의 유기용제의 노출접촉에 의한 안전 건강상의 위험, 일정하지 못한 코팅품질, 작업자의 피로감 등에 의해 여러가지 작업능률 저하, 품질저하, 안전, 위험성 등으로부터 보호 및 작업환경을 개선할 필요가 있다.

이에, 본 출원인은 이러한 종래의 단점을 극복하고자 도료의 코팅작업을 자동화하는 장치를 국내등록특허공보 제378606호(이하, "선특허발명"라 함)에 개시하였다.

상술한 선특허발명은 스프레이 건을 5자유도의 운동범위로 설정하고, 턴 테이블을 소정각도로 회전시키도록 이루어져, 코팅공정의 자동화를 달성하도록 구성되었다.

하지만, 선특허발명의 턴테이블은 그 회전각도가 360°를 최소 2이상의 정수로 나눈 것으로, 그 회전각도가 매우 제한적인 단점이 있었다.

또한, 상술한 선특허발명은 피코팅소재를 턴테이블 상에 클램핑하는 공정이 작업자의 수작업에 의해 이루어짐에 따라, 전 공정의 자동화가 충족되지 못하는 단점이 있었다.

또한, 선특허발명은 피코팅소재 위로 도료를 분사하여 코팅처리함에 있어, 스프레이 건의 도료 분사시 초기위치를 설정할 수 있는 수단이 전무하여 정확한 코팅작업을 수행하기 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 턴 테이블의 회전자유도를 달성하고, 피코팅소재를 턴 테이블 상에 자동으로 클램핑할 수 있도록 하는 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동코팅장치를 제공하는 데 그 주 목적이 있다.

또한, 본 발명은 스프레이 건의 도료 분사시 초기위치 설정을 용이하게 하여 정확한 코팅작업을 수행할 수 있는 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동코팅장치를 제공하는 데 그 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 코팅장치를 도시한 부분 절개 사시도.

도 2는 본 발명의 턴 테이블의 일부분을 도시한 부분 확대도.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 평면도

도 5는 본 발명의 코팅장치의 외통을 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

40 : 스프레이 건 50 : 턴테이블

51 : 회전대 52 : 거치대

53 : 척킹부재 54 : 클램핑부

26 : 제2회전운동부 91 : 중공형 구동모터

92 : 중공관 93 : 내통

94 : 외통

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전면이 개방된 케이스와, 3축 방향으로 각각 직선운동하는 3개의 직선운동부와, 3개의 직선운동부 중에서 최종 자유단부에 결합된 제1회전운동부와, 제1회전운동부의 자유단부에 결합되어 선회하는 선회운동부와, 선회운동부의 자유단부에 고정되는 스프레이 건와, 케이스의 횡방향 격벽에 회전가능하게 설치된 턴테이블과, 턴테이블을 회전시키는 제2회전운동부와, 스프레이 건에 에어 및 도료를 공급하는 에어 및 도료 공급부와, 다수의 운동부의 운동량을 제어하는 컨트롤러와, 이 컨트롤러와 상호 통신하며 작업의 종류 및 범위를 미리 설정된 다수의 프로그램으로 작동하게 하는 터치스크린 컨트롤러와, 에어 압력ㆍ도료 공급량을 제어하는 공압컨트롤러를 포함하는 도료 자동코팅장치에 있어서,

턴테이블은 케이스의 횡방향 격벽 위에 중공형 구동모터에 의해 회전가능하게 설치된 회전대와, 적어도 하나 이상의 피코팅소재가 거치되도록 상ㆍ하판으로 이루어진 다수의 거치대와, 각 거치대를 측면 방향으로 척킹하는 다수의 척킹부재와, 각 거치대를 클램핑하는 다수의 클램핑부로 이루어지고;

클램핑부는 각 거치대 주변에 배치된 다수의 공압실린더와, 이 공압실린더의 피스톤로드의 자유단부에 구비된 클램핑부재를 포함하며;

제2회전운동부는 턴테이블의 회전대 하부면에 고정된 중공형 구동모터와, 이 중공형 구동모터의 중공부에 관통설치된 중공관과, 이 중공관의 하부에 회전가능하게 설치된 내통과, 이 내통의 외측면에 고정적으로 설치된 외통을 포함하고;

내통은 그 외주면에 다수의 공기유로가 밀봉적으로 구비되고, 각각의 공기유로는 내통의 상방으로 연통된 후에 공압파이프에 연결되고, 이 공압파이프는 상ㆍ하단부가 회전대 하부면 및 내통 상단면에 고정설치된 중공관 내부를 통과하여 상기 각 실린더의 입출력 포트 상에 연결되고;

외통의 외주면 상에는 상기 내통의 공기유로와 소통하는 다수의 입력공이 나선형으로 구비되고, 이 각 입력공에는 외부의 공기공급원이 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 다수의 척킹부재는 회전대의 중심으로부터 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 스프레이 건의 하단부에 위치설정용 발광구가 분리가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동 코팅장치를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는 도료를 분사하여 피코팅소재(3)를 코팅처리하는 스프레이 건(40)과, 스프레이 건(40)을 직선운동시키도록 상호 연결된 제1 내지 제3직선운동부(21~23)와, 스프레이 건(40)을 회전운동시키는 제1회전운동부(24)와, 스프레이 건(40)을 스윙운동시키는 선회운동부(25)와, 턴테이블(50)을자유로운 회전각도로 회전운동시키는 제2회전운동부(26)와, 피코팅소재(3)를 클램핑한 상태에서 회전하는 턴테이블(50)과, 이러한 각 구성요소들을 수용하며 스프레이 건(40)에서 분사되는 도료가 외부로 비산되지 않도록 감싸는 케이스(10)와, 스프레이 건(40)에 에어 및 도료를 공급하는 에어 및 도료 공급부(45)와, 케이스(10)의 후방측에 설치되어 스프레이 건(40)에서 분사된 도료가 비산되는 것을 채집하여 배출시키는 배기부(46)와, 다수의 운동부(21~26)의 운동량을 제어하는 컨트롤러(80)와, 이 컨트롤러(80)와 상호 통신하며 작업의 종류 및 범위를 미리 설정된 다수의 프로그램으로 작동하게 하는 터치스크린 컨트롤러(81)와, 에어 압력ㆍ도료 공급량을 제어하는 공압컨트롤러(82)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 구성요소들 중에서 본 출원의 선특허발명(등록특허 제10-0378606호)와 유사대응되는 부분들에 대한 자세한 내용은 상술한 선특허발명에 개시되어있으므로 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 특징부에 대해서만 상세하게 개시할 것이다.

턴테이블(50)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 횡방향 격벽(12)에 회전가능하게 설치된 회전대(51)와, 적어도 하나 이상의 피코팅소재(3)가 거치시키도록 상ㆍ하판(52a, 52b)으로 이루어진 다수의 거치대(52)와, 각 거치대(52)를 측면 방향으로 척킹하는 다수의 척킹부재(53)와, 각 거치대(52)를 상방으로부터 하방으로 가압하여 클램핑하는 다수의 클램핑부(54)로 구성되고, 이 턴테이블(50)의 회전작동은 상술한 다수의 운동부(21~26)와 같이 컨트롤러(80)에 의해 제어된다.

회전대(51)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 하부면에 후술하는 중공형 구동모터(91)의 출력축(91a)이 결합고정됨에 따라 중공형 구동모터(91)의 구동에 의해 케이스(10)의 횡방향 격벽(12) 상에서 회전구동되도록 설치된다.

각 거치대(52)는 상, 하판(52a, 52b)이 한쌍으로 이루어지고, 하판(52b)에는 피코팅소재(3)가 안착되는 복수의 함몰공간이 형성되며, 상판(52a)에는 하판(52b)에 안착된 피코팅소재(3)의 일부면을 외부로 노출시키는 복수의 절개부가 구비된다. 이 상, 하판(52a, 52b) 사이에 적어도 하나 이상의 피코팅소재(3)가 거치된다.

척킹부재(53)는 회전대(51) 위에 방사형으로 배치되어, 각 거치대(52)를 측면 방향에서 척킹하도록 설치된다.

클램핑부(54)는 각 거치대(52) 주변에 배치된 다수의 공압실린더(54a)와, 각 공압실린더(54a)의 피스톤로드의 자유단부에 구비된 클램핑부재(54b)로 구성된다.

제2회전운동부(26)는 도 3에 도시된 바와 같이, 턴테이블(50)의 회전대(51) 하부면에 출력축(91a)이 결합고정되는 중공형 구동모터(91)와, 이 중공형 구동모터(91)의 중공부(91b)에 관통설치되는 중공관(92)과, 이 중공관(92)의 하부에 회전가능하게 설치된 내통(93)과, 이 내통(93)의 외측면에 고정적으로 설치된 외통(94)을 포함한다.

중공형 구동모터(91)는 케이스(10)의 횡방향 격벽(12)에 고정설치되고, 그 내부에 중공부(91b)가 형성된 출력축(91a)을 구비하며, 이 출력축(91a)이 상술한 회전대(51)의 동심부 하부면 상에 고정결합된다.

중공관(92)은 그 상ㆍ하단부 각각이 회전대(51)의 하부면 및 내통(93) 상단면에 고정설치되어 중공형 구동모터(91)에 의해 회전구동되는 회전대(51)와 함께 회전되도록 구성된다.

내통(93)은 그 상단면에 중공관(92)의 하단부가 결합고정되어 이 중공관(92)이 회전대(51)와 함께 회전함에 따라 회전구동되도록 설치되고, 그 외주면에 다수의 제1공기유로(93a)가 구비되며, 각 제1공기유로(93a)에 제2공기유로(93b)가 내통(93)의 상방으로 연통되고, 각 제2공기유로(93b)의 출구측에 공압파이프(93c)가 연결되며, 이 공압파이프(93c)는 중공관(92) 내부를 통과하여 상기 각 실린더(53a)의 입출력 포트 상에 연결된다. 한편, 내통(93)의 각 제1공기유로(93a)는 그 각각의 상하부측에 O-ring, 패킹 등과 같은 밀봉부재(93d)가 끼워져 제1공기유로(93a)의 밀봉성을 보장한다.

외통(94)은 내통(93)의 외측면에 고정적으로 설치되고, 그 외주면상에는 도 5에 도시된 바와 같이, 내통(93)의 제1공기유로(93a)와 연통되는 다수의 입력공(94a)이 나선형으로 구비되며, 이 입력공(94a)으로 외부의 공기공급원(미도시)이 연결된다.

또한, 본 발명은 스프레이 건(40)의 하단부에 장착된 분사구(41) 대신에 광선을 조사하는 발광소자가 내장된 위치설정용 발광구(43)가 분리가능하게 장착되어 스프레이 건(40)의 초기 위치 설정을 용이하게 하여 정확한 코팅작업을 수행할 수 있도록 한다.

다음, 이 위치설정용 발광구(43)에 의해 스프레이 건(40)의 도료분사시 초기위치 설정공정이 완료되면, 위치설정용 발광구(43)를 분리한 뒤에 다시 분사구(41)를 장착함으로써 도료 분사공정을 수행하도록 한다.

이상과 같이 구성된 본 장치의 작동 관계를 아래와 같이 상세히 설명한다.

먼저, 작업자는 턴테이블(50)의 회전대(51) 상에 배치된 다수의 척킹부재(53) 상에 적어도 하나 이상의 피코팅소재(3)가 거치된 다수의 거치대(52)를 개별적으로 올려 놓으면, 각 척킹부재(53)에 의해 각 거치대(52)는 그 측면방향으로 척킹된다.

이렇게 척킹된 어느 하나의 거치대(52)가 회전대(51)의 회전구동에 의해 스프레이 건(40)의 하부측에 배치되면, 클램핑부(54)의 클램핑부재(54b)에 의해 거치대(52)는 자동으로 클램핑되고, 스프레이 건(40)은 다수의 운동부(21~25)에 의해 직선ㆍ회전ㆍ스윙 운동을 하며 피코팅소재(3)에 도료를 분사하여 코팅작업을 수행한다.

여기서, 클램핑부(54)에 의해 거치대(52)가 자동으로 클램핑되고 해제되는 공정을 상세히 설명한다.

외부의 공기공급원으로부터 압축공기가 외통(94)의 입력공(94a)을 통해 내통(93)의 제1공기유로(93a)로 공급되면, 이 압축공기는 제1공기유로(93a)에 연통된 제2공기유로(93b) 및 공압파이프(93c)를 통해 클램핑부(54)의 공압실린더(54a)의 입력포트 측으로 공급되어 공압실린더(54a)의 클램핑부재(54b)가 상방 또는 하방으로 작동함으로써, 거치대(52)의 상ㆍ하판(52a, 52b)을 클램핑하거나 해제하게 된다.

다음, 코팅작업이 완료된 거치대(52)는 회전대(51)의 회전구동에 의해 타측면으로 이동하게 되고, 거치대(52)의 클램핑상태는 해제되어 작업자는 거치대(52)의 상판(52a)을 하판(52b)으로부터 분리하여 코팅된 피코팅소재(3)를 꺼낸 후에, 다시 코팅처리되지 않은 피코팅소재(3)를 거치시킨다.

이와 동시에, 코팅이 완료된 거치대(52)의 이전 측면에 위치한 거치대(52)가 스프레이 건(40)의 하부측에 배치되어 상술한 코팅작업 및 거치대(52)의 클램핑 해제작업이 연속적으로 진행된다.

여기서, 제2회전운동부(26)의 작동은, 중공형 구동모터(91)가 구동함에 따라 중공형 구동모터(91)의 출력축(91a)이 결합된 회전대(51)도 함께 회전하게 되고, 이에 따라 회전대(51)에 연결된 중공관(92) 및 내통(93)도 함께 회전구동하게 된다. 즉, 본 발명의 제2회전운동부(26)는 중공관(92)이 내통(93)과 함께 회전구동함에 따라 중공관(92) 내부에 관통설치된 다수의 공압파이프(93c)도 동일한 방향으로 회전하도록 구성됨으로써, 공압파이프(93c)의 선꼬임 현상이 방지된다.

이러한 공압파이프(93c)의 선꼬임 현상이 방지되는 구조로 인해, 본원발명의 턴테이블(50)은 그 회전각도가 자유로운 회전자유도를 실현할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은, 턴 테이블의 회전자유도를 달성하고, 피코팅소재를 턴 테이블 상에 자동으로 클램핑할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스프레이 건의 도료분사시 초기위치 설정을 용이하게 하여 정확한 코팅작업을 수행할 수 있는 특징이 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 전면이 개방된 케이스와, 3축 방향으로 각각 직선운동하는 3개의 직선운동부와, 상기 3개의 직선운동부 중에서 최종 자유단부에 결합된 제1회전운동부와, 상기 제1회전운동부의 자유단부에 결합되어 선회하는 선회운동부와, 상기 선회운동부의 자유단부에 고정되는 스프레이 건과, 상기 케이스의 횡방향 격벽에 회전가능하게 설치된 턴테이블과, 상기 턴테이블을 회전시키는 제2회전운동부와, 상기 스프레이 건에 에어 및 도료를 공급하는 에어 및 도료 공급부와, 상기 다수의 운동부의 운동량을 제어하는 컨트롤러와, 이 컨트롤러와 상호 통신하며 작업의 종류 및 범위를 미리 설정된 다수의 프로그램으로 작동하게 하는 터치스크린 컨트롤러와, 에어 압력ㆍ도료 공급량을 제어하는 공압컨트롤러를 포함하는 도료 자동코팅장치에 있어서,

   상기 턴테이블은 케이스의 횡방향 격벽 위에 중공형 구동모터에 의해 회전가능하게 설치된 회전대와, 적어도 하나 이상의 피코팅소재가 거치되도록 상ㆍ하판으로 이루어진 다수의 거치대와, 각 거치대를 측면 방향으로 척킹하는 다수의 척킹부재와, 각 거치대를 클램핑하는 다수의 클램핑부로 이루어지고;

   상기 클램핑부는 각 거치대 주변에 배치된 다수의 공압실린더와, 이 공압실린더의 피스톤로드의 자유단부에 구비된 클램핑부재를 포함하며;

   상기 제2회전운동부는 턴테이블의 회전대 하부면에 고정된 중공형 구동모터와, 이 중공형 구동모터의 중공부에 관통설치된 중공관과, 이 중공관의 하부에 회전가능하게 설치된 내통과, 이 내통의 외측면에 고정적으로 설치된 외통을 포함하고;

   상기 내통은 그 외주면에 다수의 공기유로가 밀봉적으로 구비되고, 각각의 공기유로는 내통의 상방으로 연통된 후에 공압파이프에 연결되고, 이 공압파이프는 상ㆍ하단부가 회전대 하부면 및 내통 상단면에 고정설치된 중공관 내부를 통과하여 상기 각 실린더의 입출력 포트 상에 연결되고;

   상기 외통의 외주면 상에는 상기 내통의 공기유로와 소통하는 다수의 입력공이 나선형으로 구비되고, 이 각 입력공에는 외부의 공기공급원이 연결되는 것을 특징으로 하는 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동 코팅장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 척킹부재는 회전대의 중심으로부터 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동 코팅장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프레이 건의 하단부에 위치설정용 발광구가 분리가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 전자파차폐 도료 및 침전성 도료 자동 코팅장치.