KR20150053287A

KR20150053287A - 평판의 양면 도장 장치

Info

Publication number: KR20150053287A
Application number: KR1020130134615A
Authority: KR
Inventors: 최군환; 권영인; 이대희; 이태로
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2015-05-18

Abstract

본 발명은 해양 구조물, 육상 플랜트 구조물, 선박 등의 외판, 갑판 등의 재료로 사용되는 평판의 양면에 이종 또는 동종의 도장을 하나의 설비에서 자동으로 편리하게 수행할 수 있도록 하는 평판의 양면 도장 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 길이방향 양쪽 단부가 회전가능하게 지지되어 구동 장치(120)에 의해 제1 도장 방향과 제2 도장 방향으로 회전 가능한 반전용 축(112) 및 지지판(114)을 구비하는 부착 및 반전 기구(110); 제1 도장 위치에서 상기 지지판(114)의 하면을 지지하는 제1 지지대(210); 제2 도장 위치에서 평판(2)의 하면을 지지하는 제2 지지대(220); 상기 제1 도장 위치와 제2 도장 위치 각각의 상부에 반전용 축(112)과 나란하게 배치되는 제1 종간 프레임(300) 및 제2 종간 프레임(400); 상기 제1 도장 위치의 제1 종간 프레임(300)을 따라 이동가능하게 설치되어 제1 분사 노즐(560)을 통해 제1 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제1 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 일측 상면인 제1면(2a)에 도포하는 제1 스프레이 유닛(500); 상기 제2 도장 위치의 제2 종간 프레임(400)을 따라 이동가능하게 설치되어 제2 분사 노즐(660)을 통해 제2 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제2 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 반대측 상면인 제2면(2b)에 도포하는 제2 스프레이 유닛(600)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

평판의 양면 도장 장치{Painting apparatus for both face of steel plate}

본 발명은 해양 구조물, 육상 플랜트 구조물, 선박 등의 외판, 갑판 등의 재료로 사용되는 평판에 도장을 하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 설비에서 평판의 양면에 이종 또는 동종의 도장(페인팅 또는 코팅 등)을 자동으로 편리하게 수행할 수 있도록 하는 평판의 양면 도장 장치에 관한 것이다.

원유를 시추하는 해양 플랜트나 시추선(Drillship), 또는 이것들로부터 생산한 원유를 정제, 저장, 하역하기 위한 부유식 원유 생산 저장 하역설비(FPSO; Floating Production Storage and Offloading) 등과 같은 해양 구조물은, 통상적으로 바다에 띄우기 위한 부력을 제공하거나 원유 저장 공간을 제공하는 하부 구조물과, 하부 구조물의 상부로서 바다 위에 노출되는 메인 데크(deck) 구조물과, 메인 데크 구조물 위쪽에 서포트 구조물에 의해 지지되어 각종의 작업기반을 제공하는 플로어 구조물과, 플로어 구조물 위에서 시추장비를 취급하기 위한 시추탑이나 폐 가스를 연소시키기 위한 플레어 타워(Flare Tower) 구조물 등으로 이루어진다.

예를 들어, 시추선의 경우에는, 밸러스트 탱크를 구비하고 바다에 잠기는 선저부와, 선저부의 상부에 형성되는 메인 데크, 문 풀(Moon Pool)의 주변에서 메인 데크의 위쪽으로 설치되어 크리스마스 트리 트롤리(Cristmas tree trolly)의 이동경로를 제공하거나 각종의 설비들이 탑재되는 서포트 구조물, 서포트 구조물 위에 설치되어 시추장비를 취급하고 작업 기반을 제공하는 시추탑 구조물 등으로 이루어진다.

이러한 구조물의 표면은, 부식 방지와 수명 확보를 위해 일반적인 페인트 도장은 물론 열이나 해수 등에 노출된 주요 부위에 특수한 표면처리를 하게 된다.

즉, 일반적인 페인트 도장만으로는 해양 환경이나 육상의 가혹 조건에 노출되는 구조물의 경우에는 수명의 한계를 쉽게 드러내기 때문에, 구조물의 장기적인 부식 방지와 수명 연장을 위해, 가혹 조건에 노출되는 구조물의 전체나 일부분에 별도의 표면처리를 행한다. 표면처리 중에는 일반적으로 PFP(Passive Fire Protection) 시공과 TSA(Thermal Spray Aluminium) 코팅이 있다.

PFP 시공은, 화재 발생시 구조물의 급격한 강도 저하 및 붕괴를 지연시키거나 방지하고, 대피시간을 확보하며, 화재의 확산을 지연시키기 위해, 상기의 구조물에서 화재가 우려되거나 고열에 노출되는 부분의 구조물 표면에 내화 도막을 형성하는 시공이다.

TSA 코팅은 구조물의 표면에 금속 코팅 막을 형성함으로써, 내산화성(주로, 고온산화성), 내부식성(주로, 녹 방지) 등을 향상시키는 것으로서, 일반 페인트 도장에 중첩하여, 또는 내화 도막을 형성하는 PFP 시공과 중첩하여, 또는 단독으로(이 경우 씰러(sealer) 도포를 병행한다) 시행한다.

TSA 코팅은 알루미늄 와이어를 용융 및 스프레이용 TSA 유닛(예; 스프레이 건 장치)에서 전기에 의한 코일 저항 열이나 아크 열에 의해 용융시키고, 고압의 압축공기에 의해 용융 및 스프레이용 TSA 유닛의 출구에 마련된 스프레이 노즐에서 분사하여 구조물의 표면에 소정 두께의 알루미늄 피막을 형성하는 것이다.

이러한 PFP, TSA 등의 도막 처리는 일부분은 일반적인 도장만 수행하고 일부분은 PFP나 TSA를 코팅하는 등, 구조물이 처한 위치와 기능에 따라서 복합적으로 또는 전체적으로 수행된다.

예를 들어, 평판의 경우에는, 일면(앞면)은 TSA 코팅(씰러(sealer) 병행됨)을 행하고, 반대면(뒷면)은 일반 도장을 행하기도 하고, 일면은 TSA 코팅을 행하고 반대면은 일반 도장(페인트) + PFP 도장 + 일반 도장(페인트)을 행하거나, 일면은 TSA 코팅을 행하고 반대면은 일반 도장 + 일반 도장 + 일반 도장을 행하기도 한다.

종래에 평판 구조물에 도장을 행하는 경우에는, 평판의 양쪽 면에 동종의 도장을 행하든 이종의 도장을 행하든, 양쪽 면을 동시에 도장하지 못하고 또한 양쪽 면을 하나의 설비에서 도장하지 못하였다. 따라서, 평판의 일면에 대해 하나의 도장을 수행한 다음, 천장 크레인으로 다른 도장 공정 설비로 옮기고 다시 뒤집어서 반대면에 도장을 수행하는 복잡하고 어려운 과정을 거칠 수밖에 없으며, 크레인 설비 등의 사용으로 작업 시간이 많이 소요되고 많은 인력을 필요로 하는 폐단이 있다.

또한, 실제 도포 공정에 있어서는, 공정이 자동화가 이루어지지 않아 작업자가 스프레이 건을 들고 구조물의 표면에 직접 분사할 수밖에 없다. 해양 구조물용 평판은 보통 가로×세로가 12미터×3미터 정도로 면적이 매우 넓기 때문에 작업자가 수작업으로 도포하기에는 공정 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 도막의 두께를 균일하게 형성하기가 어려우며, 이러한 이유에 따라 도장 품질이 설계 기준에 미치지 못하는 문제가 발생한다.

등록특허공보 등록번호 제10-1303870호 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0066029호 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0047339호

본 발명은 상기와 같이 평판의 양면에 동종 또는 이종의 도장을 행할 경우를 대비한 것으로서, 본 발명의 목적은, 하나의 설비에서 평판의 양면에 이종 또는 동종의 도장을 자동으로 편리하게 수행할 수 있도록 하여 도장 품질을 향상시키고 공정을 단순화할 수 있도록 하는 평판의 양면 도장 장치를 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치는, 평판의 양쪽 면에 동종 또는 이종의 도장을 수행하기 위한 장치로서, 길이방향 양쪽 단부가 회전가능하게 지지되어 구동 장치에 의해 제1 도장 방향과 제2 도장 방향으로 회전 가능한 반전용 축을 구비하는 한편, 상기 반전용 축의 원주 일측으로부터 반경방향으로 연장되어 상면에 평판이 안착 되며 상기 반전용 축의 회전에 의해 제1 도장 위치와 제2 도장 위치 사이를 회동 반전되는 지지판을 구비하는 부착 및 반전 기구; 제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 어느 한 위치에서, 상기 지지판 또는 평판 중 어느 하나의 하면을 지지하는 제1 지지대; 제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 나머지 한 위치에서, 상기 지지판 또는 평판 중 나머지 하나의 하면을 지지하는 제2 지지대; 상기 제1 도장 위치와 제2 도장 위치 각각의 상부에 반전용 축과 나란하게 배치되는 제1 종간 프레임 및 제2 종간 프레임; 상기 제1 도장 위치의 제1 종간 프레임을 따라 이동가능하게 설치되어 제1 분사 노즐을 통해 제1 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제1 도장 위치에 뉘어져 있는 평판의 일측 상면인 제1면에 도포하는 제1 스프레이 유닛; 상기 제2 도장 위치의 제2 종간 프레임을 따라 이동가능하게 설치되어 제2 분사 노즐을 통해 제2 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제2 도장 위치에 뉘어져 있는 평판의 반대측 상면인 제2면에 도포하는 제2 스프레이 유닛을 포함한다.

본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치에 있어서, 상기 지지판에는 올려진 평판을 자력에 의해 부착하는 자석 부재를 구비하여 반전시 평판을 쉽게 고정할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치에 있어서, 상기 제1 스프레이 유닛은, 상기 제1 종간 프레임에 길이 방향을 따라 설치되는 제1 X-축 직선이송 유닛; 상기 제1 X-축 직선이송 유닛의 하면에 고정되어 X-축 방향으로 이동하는 제1 X-축 이송 플레이트; 상기 제1 X-축 이송 플레이트의 하면에 X-축 방향에 직교하는 Y-축 방향으로 설치되는 제1 Y-축 직선이송 유닛; 상기 제1 Y-축 직선이송 유닛의 하면에 고정되어 Y-축 방향으로 이동하는 제1 Y-축 이송 플레이트; 상기 제1 Y- 축 이송 플레이트 하면에 고정되고, 제1 도장 물질을 제1 분사 노즐로 공급하고 압축공기에 의해 분사시키는 제1 스프레이 모듈을 포함한다.

여기서, 상기 제1 X-축 직선이송 유닛은, 상기 제1 종간 프레임의 길이 방향을 따라 설치되는 제1 X-축 가이드 레일과, 상기 제1 X-축 가이드 레일을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제1 X-축 이송 플레이트가 탑재되는 제1 X-축 가이드 블록을 구비하는 제1 X-축 LM 가이드와, 상기 제1 X-축 이송 플레이트를 직선이송시키는 제1 X-축 구동기구를 포함하고; 상기 제1 Y-축 직선이송 유닛은, 상기 제1 X-축 이송 플레이트의 하부에 Y-축 방향으로 설치되는 제1 Y-축 가이드 레일과, 상기 제1 Y-축 가이드 레일을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제1 Y-축 이송 플레이트가 탑재되는 제1 Y-축 가이드 블록을 구비하는 제1 Y-축 LM 가이드와, 상기 제1 Y-축 이송 플레이트를 직선이송시키는 제1 Y-축 구동기구를 포함한다.

여기서, 상기 제1 X-축 구동기구는, 제1 X-축 고정자와 제1 X-축 가동자를 포함하는 선형 전동기로 구성하고; 상기 제1 Y-축 구동기구는, 제1 Y-축 고정자와 제1 Y-축 가동자를 포함하는 선형 전동기로 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치에 있어서, 상기 제2 스프레이 유닛은, 상기 제2 종간 프레임에 길이 방향을 따라 설치되는 제2 X-축 직선이송 유닛; 상기 제2 X-축 직선이송 유닛의 하면에 고정되어 X-축 방향으로 이동하는 제2 X-축 이송 플레이트; 상기 제2 X-축 이송 플레이트의 하면에 X-축 방향에 직교하는 Y-축 방향으로 설치되는 제2 Y-축 직선이송 유닛; 상기 제2 Y-축 직선이송 유닛의 하면에 고정되어 Y-축 방향으로 이동하는 제2 Y-축 이송 플레이트; 상기 제2 Y- 축 이송 플레이트 하면에 고정되고, 제2 도장 물질을 제2 분사 노즐로 공급하고 압축공기에 의해 분사시키는 제2 스프레이 모듈을 포함한다.

여기서, 상기 제2 X-축 직선이송 유닛은, 상기 제2 종간 프레임의 길이 방향을 따라 설치되는 제2 X-축 가이드 레일과, 상기 제2 X-축 가이드 레일을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제2 X-축 이송 플레이트가 탑재되는 제2 X-축 가이드 블록을 구비하는 제2 X-축 LM 가이드와, 상기 제2 X-축 이송 플레이트를 직선이송시키는 제2 X-축 구동기구를 포함하고; 상기 제2 Y-축 직선이송 유닛은, 상기 제2 X-축 이송 플레이트의 하부에 Y-축 방향으로 설치되는 제2 Y-축 가이드 레일과, 상기 제2 Y-축 가이드 레일을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제2 Y-축 이송 플레이트가 탑재되는 제2 Y-축 가이드 블록을 구비하는 제2 Y-축 LM 가이드와, 상기 제2 Y-축 이송 플레이트를 직선이송시키는 제2 Y-축 구동기구를 포함한다.

여기서, 상기 제2 X-축 구동기구는, 제2 X-축 고정자와 제2 X-축 가동자를 포함하는 선형 전동기로 구성하고; 상기 제2 Y-축 구동기구는, 제2 Y-축 고정자와 제2 Y-축 가동자를 포함하는 선형 전동기로 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치에 의하면, 지지판을 제1 도장 위치와 제2 도장 위치로 회동시키는 부착 및 반전 기구에 의해 사이즈가 크고 무게가 많이 나가는 평판을 쉽게 반전시킬 수 있다.

또한, 지지판에 평판을 고정하는 수단으로 자석부재를 구비함으로써, 간단한 구조에 의해 평판이 떨어지는 것이 방지되고 반전 동작도 안전하게 수행할 수 있다.

또한, 평판의 반전에 대응하여 제1 도장 위치와 제2 도장 위치를 설정하고, 각각의 위치에 제1 스프레이 유닛과 제2 스프레이 유닛을 구비하는 것에 의해 2종의 도장을 하나의 설비에서 간편하게 수행할 수 있다.

또한, 제1 스프레이 유닛과 제2 스프레이 유닛을 X-축과 Y-축으로 직선이송하는 구성을 가져, 정확한 위치 제어와 이송 속도를 제어할 수 있으므로 도막의 두께를 설계 기준에 맞추어 정밀하고 균일하게 형성할 수 있어 도장 품질이 향상된다.

이와 같은 점이 종합적으로 작용하여, 평판의 양면에 동종 또는 이종의 도장을 자동으로 수행하는 설비가 구현되며, 그에 따라 공정 단순화와 함께 도장 품질을 크게 향상킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 도 1의 'A' 방향 및 'B' 방향에서 바라본 주요부를 공통으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 도장 장치를 이용하여 평판의 뒷면을 도장하기 위해 지지판을 반전시키는 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 도장 장치를 이용하여 평판의 뒷면을 도장하는 상태를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치를 나타내는 것으로서, 도 1에는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 측면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 평면도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 1의 'A' 방향 및 'B' 방향에서 바라본 주요부 도면을 하나의 그림으로 나타내었으며, 'A' 방향에서 본 제1 스프레이 유닛(500)에 대한 참조부호에 제2 스프레이 유닛(600)에 대한 참조부호를 병기하였다.

본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치는, 평판(2)의 양쪽 면에, 즉 제1면(2a)과 제2면(2b)에 동종 또는 이종의 도장을 자동으로 수행하기 위한 장치이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 평판의 양면 도장 장치는, 평판(2)을 장착한 지지판(114)을 제1 도장을 행하기 위한 제1 도장 위치와 제2 도장을 행하기 위한 제2 도장 위치로 회동시켜 평판(2)을 반전시키는 부착 및 반전 기구(110); 제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 어느 한 위치에서, 상기 지지판(114) 또는 평판(2) 중 어느 하나의 하면을 지지하는 제1 지지대(210); 제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 나머지 한 위치에서, 지지판(114) 또는 평판(2) 중 나머지 하나의 하면을 지지하는 제2 지지대(220); 제1 도장 위치와 제2 도장 위치 각각의 상부에 반전용 축(112)과 나란하게 배치되는 제1 종간 프레임(300) 및 제2 종간 프레임(400); 제1 도장 위치의 제1 종간 프레임(300)을 따라 이동가능하게 설치되어 제1 분사 노즐(560)을 통해 제1 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제1 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 일측 상면인 제1면(2a)에 도포하는 제1 스프레이 유닛(500); 그리고 제2 도장 위치의 제2 종간 프레임(400)을 따라 이동가능하게 설치되어 제2 분사 노즐(660)을 통해 제2 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제2 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 반대측 상면인 제2면(2b)에 도포하는 제2 스프레이 유닛(600)을 포함한다.

이러한 본 발명은, 부착 및 반전 기구(110)를 통해 평판(2)을 반전(turn over) 시켜 평판(2)의 제1면(2a)이 위쪽을 향하게 하거나 제2면(2b)이 위쪽을 향하게 하며, 제1 도장 위치에서 평판(2)의 제1면(2a)에 한 종류의 도장을 실시하고, 제2 도장 위치로 반전시켜 평판(2)의 제2면(2b)에 제1 도장과 동종의 도장 또는 이종의 도장을 실시하도록 한 것이다.

이 경우, 제1 스프레이 유닛(500)은 제1 도장 위치에서 제1 프레임(300)을 따라 이송되면서 제1 분사 노즐(560)을 통해 평판(2)의 제1면(2a)에 도장 물질을 분사하여 도포한다.

마찬가지로, 제2 스프레이 유닛(600)은 제2 도장 위치에서 제2 프레임(400)을 따라 이송되면서 제2 분사 노즐(660)을 통해 평판(2)의 제1면(2a)의 반대 면인 제2면(2b)에 도장 물질을 분사하여 도포한다.

이러한 본 발명의 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.

부착 및 반전 기구(110)는, 반전용 축(112)과, 반전용 축(112)의 원주 일측으로부터 반경방향으로 연장되는 지지판(114)을 포함한다.

반전용 축(112)은, 그것의 길이방향 양쪽 단부가 각각 서포트(20)에 베어링(22) 등에 의해 회전가능하게 지지 되며, 일측의 서포트(20)에 설치된 구동 장치(120)에 의해 제1 도장 방향 및 그것의 반대방향인 제2 도장 방향으로 회전하며, 그것의 회전에 의해 지지판(114)을 제1 도장 위치에 수평의 상태로 유지하거나, 제1 도장 위치로부터 반전시켜 제2 도장 위치에 수평의 상태로 유지한다.

구동 장치(120)는 모터(122) 등의 구동원과, 구동원의 동력을 반전용 축(112)에 전달하는 동력전달장치(124)를 포함하여 구성할 수 있다.

지지판(114)은 일측의 도장 위치(본 실시예에서는 제1 도장 위치)에서 평판(2)을 얹어 고정하고, 반전용 축(112)에 의해 회동하여 타측의 도장 위치(본 실시예에서는 제2 도장 위치)에 뒤집어 놓는 역할을 한다.

지지판(114)에는 회동 시(반전 시)에도 평판(2)의 안정적인 지지를 위해 지지 턱(114a)이 형성된다. 또한, 반전시에도 평판(2)이 떨어지지 않고 붙어 있도록 고정하기 위한 수단으로 자석 부재(700)가 부착되어 있다. 이 경우, 자석 부재(700)는 영구자석이나 전자석으로 구성할 수 있으며, 모두 온/오프 스위칭 가능한 것을 사용한다.

제1 지지대(210)는, 제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 어느 한 위치에서(본 실시예에서는 제1 도장 위치에서), 지지판(114) 또는 평판(2) 중 어느 하나의 하면을(본 실시예에서는 지지판(114)의 하면을) 지지한다. 제1 지지대(210)의 상면에는 지지판(114)이 닿을 때의 완충을 위해 완충받침(212)을 설치할 수 있다.

제2 지지대(220)는, 제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 나머지 한 위치에서(본 실시예에서는 제2 도장 위치에서), 지지판(114) 또는 평판(2) 중 나머지 하나의 하면을(본 실시예에서는 평판(2)의 하면을) 지지한다. 제2 지지대(220)의 상면에는 평판(2)이 닿을 때의 완충을 위해 완충받침(222)을 설치할 수 있다.

제1 종간 프레임(300)과 제2 종간 프레임(400)은 각각 제1 도장 위치와 제2 도장 위치의 상부에 설치된다. 이러한 제1 종간 프레임(300) 및 제2 종간 프레임(400)은 각각 공정 라인의 천장 프레임에 서포트 칼럼(230)으로 매달리는 형태로 고정하거나 또는 공정 라인의 바닥에서 기둥을 세워 그 위에 고정한다.

제1 스프레이 유닛(500)은, 상기의 제1 종간 프레임(300)에 설치되어 제1 종간 프레임(300)의 길이방향으로 미끄럼 이동한다. 본 명세서에서 제1 종간 프레임(300)의 길이방향을 X-축 방향으로 설정한다. 따라서, 이것은 평판(2)의 길이방향 또는 반전용 축(112)의 길이방향과 동일한 방향이 된다.

제1 스프레이 유닛(500)에는 제1 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 제1면(2a)에 제1 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 도포하는 제1 분사 노즐(560)이 구비된다.

마찬가지로, 제2 스프레이 유닛(600)은, 상기의 제2 종간 프레임(400)에 설치되어 제2 종간 프레임(400)의 길이방향인 X-축 방향으로 미끄럼 이동한다.

제2 스프레이 유닛(600)에는 제2 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 제2면(2b)에 제2 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 도포하는 제2 분사 노즐(560)이 구비된다.

제1 도장 물질과 제2 도장 물질은, 동종의 물질이거나 이종이 물질일 수 있다. 예를 들어, 제1 도장 물질과 제2 도장 물질을 모두 일반적인 페인트로 구성하거나, 모두 TSA 코팅 물질로 구성하거나, 모두 PFP 도장 물질로 구성할 수 있다. 그렇지 않으면, 제1 도장 물질을 일반적인 페인트, TSA 코팅 물질 또는 PFP 도장 물질 중 어느 하나의 물질로 구성하고, 제2 도장 물질을 제1 도장 물질과 다른 도장 물질로 구성할 수 있다. 평판 도장 라인에 본 발명과 같은 도장 설비를 여러 대 배치하는 것에 의해 평판의 기능에 부합하여 다양하고 복합적인 도장이 가능하다.

본 실시예에 따르면, 제1 스프레이 유닛(500)은 제1 종간 프레임(300)을 따라 평판(2)의 길이방향인 X-축 방향으로 직선이송할 수 있음과 더불어, 평판을 횡단하는 방향인 Y-축 방향으로도 이송할 수 있도록 구성되어, 평판(2)의 전체 영역에 걸쳐 정밀한 위치 제어를 통해 균일하고 고품질의 도장을 가능하게 한다. 마찬가지로, 제2 스프레이 유닛(600)은 제2 종간 프레임(400)을 따라 평판(2)의 길이방향을 따라 X-축 방향으로 직선이송할 수 있음과 더불어, 평판(2)을 횡단하는 Y-축 방향으로도 이송할 수 있도록 구성된다.

이러한 제1 스프레이 유닛(500)과 제2 스프레이 유닛(600)의 X-방향 및 Y-방향의 이송을 위한 구체적인 구성에 대해 살펴본다.

도 4를 주로 참조하고 도 1 내지 도 3을 병행 참조하여 제1 스프레이 유닛(500)과 제2 스프레이 유닛(600)을 구체적으로 살펴본다. 제1 스프레이 유닛(500)의 구성요소들은 명칭의 앞 부분에 '제1'을 붙여 설명하고, 제2 스프레이 유닛(600)의 구성요소들은 명칭의 앞 부분에 '제2'를 붙여 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스프레이 유닛(500)은, 제1 종간 프레임(300)에 길이 방향을 따라 설치되는 제1 X-축 직선이송 유닛(510)과, 제1 X-축 직선이송 유닛(510)의 하면에 고정되어 X-축 방향으로 이동하는 제1 X-축 이송 플레이트(520)와, 제1 X-축 이송 플레이트(520)의 하면에 Y-축 방향으로 설치되는 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)과, 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)의 하면에 고정되어 Y-축 방향으로 이동하는 제1 Y-축 이송 플레이트(540)와, 제1 Y- 축 이송 플레이트(540) 하면에 고정되어 제1 도장 물질을 제1 분사 노즐(560)로 공급하고 압축공기에 의해 분사시키는 제1 스프레이 모듈(550)을 포함한다.

이와 같은 구성에 의해, 제1 X-축 직선이송 유닛(510)에 의해 제1 스프레이 모듈(550)을 평판(2)의 길이방향으로 이송시키면서 도장을 수행할 수 있고, 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)에 의해 제1 스프레이 모듈(550)을 평판(2)의 횡방향으로 이송시켜 위치를 조정할 수 있게 된다.

더 구체적으로, 상기의 제1 X-축 직선이송 유닛(510)은, 제1 X-축 LM 가이드((Linear Motion guide) 및 제1 X-축 구동기구(516)로 이루어진다.

제1 X-축 직선이송 유닛(510)은, 제1 종간 프레임(300)의 길이 방향을 따라 설치되는 제1 X-축 가이드 레일(512)과, 제1 X-축 가이드 레일(512)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 제1 X-축 이송 플레이트(520)가 탑재되는 제1 X-축 가이드 블록(514)을 구비한다.

제1 X-축 구동기구(516)는, 제1 X-축 이송 플레이트(520)를 X-축 방향으로 이송시키는 동력을 제공하는 것으로서, 도면에 도시한 실시예와 같이, 제1 X-축 고정자(516a)와 제1 X-축 가동자(516b)를 포함하는 선형 전동기(Linear motor)로 구성하거나, 공지의 볼 스크루(Ball screw) 장치 등을 채용할 수 있다. 선형 전동기로 이루어지는 제1 X-축 구동기구(516)는, 제1 X-축 고정자(516a)를 제1 X-축 가이드 레일(512)에 설치하고, 제1 X-축 가동자(516b)를 제1 X-축 가이드 블록(514)에 설치한 구성을 가진다.

마찬가지로, 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)은, 제1 X-축 이송 플레이트(520)의 하부에 Y-축 방향으로 설치되는 제1 Y-축 가이드 레일(532)과, 제1 Y-축 가이드 레일(532)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제1 Y-축 이송 플레이트(540)가 탑재되는 제1 Y-축 가이드 블록(534)을 구비하는 제1 Y-축 LM 가이드를 포함한다. 이와 함께, 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)은, 제1 Y-축 이송 플레이트(540)를 직선이송시키는 제1 Y-축 구동기구(536)를 포함한다.

제1 Y-축 구동기구(536)는, 제1 Y-축 고정자(536a)와 제1 Y-축 가동자(536b)를 포함하는 선형 전동기로 구성하거나, 공지의 볼 스크루 장치 등을 채용할 수 있다.

다음으로, 제2 스프레이 유닛(600)을 설명한다.

제2 스프레이 유닛(600)은, 제2 종간 프레임(400)에 길이 방향을 따라 설치되는 제2 X-축 직선이송 유닛(610)과, 제2 X-축 직선이송 유닛(610)의 하면에 고정되어 X-축 방향으로 이동하는 제2 X-축 이송 플레이트(620)와, 제2 X-축 이송 플레이트(620)의 하면에 X-축 방향에 직교하는 Y-축 방향으로 설치되는 제2 Y-축 직선이송 유닛(630)과, 제2 Y-축 직선이송 유닛(630)의 하면에 고정되어 Y-축 방향으로 이동하는 제2 Y-축 이송 플레이트(640)와, 제2 Y- 축 이송 플레이트(640) 하면에 고정되어 제2 도장 물질을 제2 분사 노즐(660)로 공급하고 압축공기에 의해 분사시키는 제2 스프레이 모듈(650)을 포함한다.

여기서, 제2 X-축 직선이송 유닛(610)은, 제2 종간 프레임(400)의 길이 방향을 따라 설치되는 제2 X-축 가이드 레일(612)과, 제2 X-축 가이드 레일(612)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 제2 X-축 이송 플레이트(620)가 탑재되는 제2 X-축 가이드 블록(614)을 구비하는 제2 X-축 LM 가이드를 포함한다. 이와 함께, 제2 X-축 직선이송 유닛(610)은, 제2 X-축 이송 플레이트(620)를 직선이송시키는 제2 X-축 구동기구(616)를 포함한다.

여기서, 제2 X-축 구동기구(616)는, 제2 X-축 고정자(616a)와 제2 X-축 가동자(616b)를 포함하는 선형 전동기로 구성하거나, 공지의 볼 스크루 장치 등을 채용할 수 있다.

제2 Y-축 직선이송 유닛(630)은, 제2 X-축 이송 플레이트(620)의 하부에 Y-축 방향으로 설치되는 제2 Y-축 가이드 레일(632)과, 제2 Y-축 가이드 레일(632)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 제2 Y-축 이송 플레이트(640)가 탑재되는 제2 Y-축 가이드 블록(634)을 구비하는 제2 Y-축 LM 가이드를 포함한다. 이와 함께, 제2 Y-축 직선이송 유닛(630)은, 제2 Y-축 이송 플레이트(640)를 직선이송시키는 제2 Y-축 구동기구(636)를 포함한다.

제2 Y-축 구동기구(636)는, 제2 Y-축 고정자(636a)와 제2 Y-축 가동자(636b)를 포함하는 선형 전동기로 구성하거나, 공지의 볼 스크루 장치 등을 채용할 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 평판의 양면 도장 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 도장 위치에서 지지판(114)에 올려진 평판(2)의 제1면(4a)에 대해 제1 스프레이 유닛(500)을 통해 제1종의 도장을 수행한다. 그리고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지지판(114)을 회동시켜 평판(2)을 제2 도장위치의 제2 지지대(220)에 반전시켜 올려놓고 제2 스프레이 유닛(600)을 통해 평판(2)의 반대면, 즉 제2면(4b)에 제2종의 도장을 수행함으로써, 하나의 설비에서 평판(2)의 양면에 대한 동종 또는 이종의 도장을 간편하게 수행할 수 있도록 한 것이다.

또한, 제1 스프레이 유닛(500)과 제2 스프레이 유닛(600)을 X-축 방향과 Y-축 방향으로 이송시켜 위치를 조절함과 아울러 전해진 균일한 속도로 도장할 수 있도록 하여 도막 두께를 균일하고 정밀하게 형성할 수 있도록 한 것이다.

도 3을 참조하면, 평판의 양면에 대한 도장을 시행함에 임하여, 지지판(14)을 제1 도장 위치로 회동시켜 제1 지지대(210)에 올려놓은 다음, 지지판(14) 위에 도장할 평판(2)을 얹어 지지 턱(114a)까지 밀어 밀착시킨다.

이어서, 평판(2)의 상면인 제1면(2a)에 제1 스프레이 유닛(500)을 통해 제1종의 도장 물질을 도포한다.

제1 스프레이 유닛(500)의 운용 일례로서, 제1 X-축 직선이송 유닛(510)과 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)을 구동하여 평판(2)의 일측 모서리 부분에 지정된 시작 좌표 지점에 제1 분사 노즐(560)을 위치시키고, 제1 X-축 직선이송 유닛(510)을 이용하여 X-축 방향(평판의 길이방향으로) 등속으로 이송시키면서 제1 도장 물질을 분사하여 도포한다. X-축 방향 끝까지 도포한 이후에는, 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)을 이용하여 제1 분사 노즐(560)을 평판(20의 횡방향으로 일정 거리 이동시킨 다음, 다시 제1 X-축 직선이송 유닛(510)을 이용하여 반대방향으로 이송시키면서 도포한다. 이와 같이 지그재그식으로 제1 분사 노즐(560)을 운용하여 평판(2)의 제1면(2a)에 대한 제1종의 도장을 수행한다.

평판(2)의 제1면(2a)에 대한 제1종의 도장이 완료되면, 지지판(114)에 구비된 자석부재(700)를 온(ON) 작동시켜 평판(2)을 자력으로 붙잡아 둔 다음, 구동장치(120)를 구동하여, 도 5에 도시된 바와 같이 반전용 축(112)을 제2 도장 위치 방향으로 회전시킨다.

그러면, 도 6에 도시된 바와 같이, 지지판(114)이 회동하여 평판(2)을 제2 도장 위치의 제2 지지대(220)에 뒤집어 올려놓게 된다. 따라서, 제2 도장 위치에서는 평판(2)의 상면이 제2면(2b)이 된다.

이어서, 지지판(114)에 구비된 자석부재(700)를 오프(OFF) 작동시켜 자력을 제거한 후, 지지판(114)만을 다시 제1 도장 위치로 회동시켜 제1 지지대(210)에 안착시켜 둔다.

평판(2)의 제2면(2b)에 제2 스프레이 유닛(600)을 통해 제2종의 도장 물질을 도포한다. 제2 스프레이 유닛(600)의 운용 예는 제1 스프레이 유닛의 운용 예와 같다.

구동장치(120), 직선이송 유닛(510)(610), 스프레이 모듈(550)(650), 분사 노즐(560)(660), 압축 공기 등은, 마이크로 컴퓨터에 의한 컨트롤러를 통해 제어한다. 도장에 임하여서는, 평판(2)의 규격, 도막 두께 등을 입력수단을 통해 입력하면, 마이크로 컴퓨터에서 분사 노즐(560)(660)의 좌표, 이송 거리 등의 제어 값을 계산하여 상기한 구동부들을 제어한다.

이와 같이 본 발명은, 지지판(114)을 제1 도장 위치와 제2 도장 위치로 회동시키는 부착 및 반전 기구에 의해 사이즈가 크고 무게가 많이 나가는 평판을 쉽게 반전시킬 수 있다.

또한, 지지판(114)에 평판(2)을 고정하는 수단으로 자석부재(700)를 구비함으로써, 간단한 구조에 의해 평판(2)이 떨어지는 것이 방지되고 반전 동작도 안전하게 수행할 수 있다.

또한, 평판의 반전에 대응하여 제1 도장 위치와 제2 도장 위치를 설정하고, 각각의 위치에 제1 스프레이 유닛(500)과 제2 스프레이 유닛(600)을 구비하는 것에 의해 2종의 도장을 하나의 설비에서 간편하게 수행할 수 있다.

또한, 제1 스프레이 유닛(500)과 제2 스프레이 유닛(600)을 X-축과 Y-축으로 직선이송하는 구성을 가져, 정확한 위치 제어와 이송 속도를 제어할 수 있으므로 도막의 두께를 설계 기준에 맞추어 정밀하고 균일하게 형성할 수 있어 도장 품질이 향상된다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

2 : 평판
2a : 제1면
2b : 제2면
20 : 서포트
22 : 베어링
110 : 부착 및 반전 기구
112 : 반전용 축
114 : 지지판
114a : 지지턱
120 : 구동장치
122 : 모터
124 : 동력전달장치
210 : 제1 지지대
212, 222 : 완충받침
220 : 제2 지지대
230 : 서포트 칼럼
300 : 제1 종간 프레임
400 : 제2 종간 프레임
500 : 제1 스프레이 유닛
510 : 제1 X-축 직선이송 유닛
512 : 제1 X-축 가이드 레일
514 : 제1 X-축 가이드 블록
516 : 제1 X-축 구동기구
516a : 제1 X-축 고정자
516b : 제1 X-축 가동자
520 : 제1 X-축 이송 플레이트
530 : 제1 Y-축 직선이송 유닛
532 : 제1 Y-축 가이드 레일
534 : 제1 Y-축 가이드 블록
536 : 제1 Y-축 구동기구
536a : 제1 Y-축 고정자
536b : 제1 Y-축 가동자
540 : 제1 Y-축 이송 플레이트
550 : 제1 스프레이 모듈
560 : 제1 분사 노즐
600 : 제2 스프레이 유닛
610 : 제2 X-축 직선이송 유닛
612 : 제2 X-축 가이드 레일
614 : 제2 X-축 가이드 블록
616 : 제2 X-축 구동기구
616a : 제2 X-축 고정자
616b : 제2 X-축 가동자
620 : 제2 X-축 이송 플레이트
630 : 제2 Y-축 직선이송 유닛
632 : 제2 Y-축 가이드 레일
634 : 제2 Y-축 가이드 블록
636 : 제2 Y-축 구동기구
636a : 제2 Y-축 고정자
536b : 제2 Y-축 가동자
640 : 제2 Y-축 이송 플레이트
650 : 제2 스프레이 모듈
660 : 제2 분사 노즐
700 : 자석 부재

Claims

평판(2)의 양쪽 면에 동종 또는 이종의 도장을 수행하기 위한 장치로서,
길이방향 양쪽 단부가 회전가능하게 지지되어 구동 장치(120)에 의해 제1 도장 방향과 제2 도장 방향으로 회전 가능한 반전용 축(112)을 구비하는 한편, 상기 반전용 축(112)의 원주 일측으로부터 반경방향으로 연장되어 상면에 평판(2)이 안착 되며 상기 반전용 축(112)의 회전에 의해 제1 도장 위치와 제2 도장 위치 사이를 회동 반전되는 지지판(114)을 구비하는 부착 및 반전 기구(110);
제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 어느 한 위치에서, 상기 지지판(114) 또는 평판(2) 중 어느 하나의 하면을 지지하는 제1 지지대(210);
제1 도장 위치 또는 제2 도장 위치 중 나머지 한 위치에서, 상기 지지판(114) 또는 평판(2) 중 나머지 하나의 하면을 지지하는 제2 지지대(220);
상기 제1 도장 위치와 제2 도장 위치 각각의 상부에 반전용 축(112)과 나란하게 배치되는 제1 종간 프레임(300) 및 제2 종간 프레임(400);
상기 제1 도장 위치의 제1 종간 프레임(300)을 따라 이동가능하게 설치되어 제1 분사 노즐(560)을 통해 제1 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제1 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 일측 상면인 제1면(2a)에 도포하는 제1 스프레이 유닛(500); 및
상기 제2 도장 위치의 제2 종간 프레임(400)을 따라 이동가능하게 설치되어 제2 분사 노즐(660)을 통해 제2 도장 물질을 아래쪽으로 분사하여 제2 도장 위치에 뉘어져 있는 평판(2)의 반대측 상면인 제2면(2b)에 도포하는 제2 스프레이 유닛(600)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.
제1항에 있어서,
상기 지지판(114)에는 올려진 평판(2)을 자력에 의해 부착하는 자석 부재(700)가 구비되는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 스프레이 유닛(500)은,
상기 제1 종간 프레임(300)에 길이 방향을 따라 설치되는 제1 X-축 직선이송 유닛(510);
상기 제1 X-축 직선이송 유닛(510)의 하면에 고정되어 X-축 방향으로 이동하는 제1 X-축 이송 플레이트(520);
상기 제1 X-축 이송 플레이트(520)의 하면에 X-축 방향에 직교하는 Y-축 방향으로 설치되는 제1 Y-축 직선이송 유닛(530);
상기 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)의 하면에 고정되어 Y-축 방향으로 이동하는 제1 Y-축 이송 플레이트(540); 및
상기 제1 Y- 축 이송 플레이트(540) 하면에 고정되고, 제1 도장 물질을 제1 분사 노즐(560)로 공급하고 압축공기에 의해 분사시키는 제1 스프레이 모듈(550)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 X-축 직선이송 유닛(510)은, 상기 제1 종간 프레임(300)의 길이 방향을 따라 설치되는 제1 X-축 가이드 레일(512)과, 상기 제1 X-축 가이드 레일(512)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제1 X-축 이송 플레이트(520)가 탑재되는 제1 X-축 가이드 블록(514)을 구비하는 제1 X-축 LM 가이드와, 상기 제1 X-축 이송 플레이트(520)를 직선이송시키는 제1 X-축 구동기구(516)를 포함하고,
상기 제1 Y-축 직선이송 유닛(530)은, 상기 제1 X-축 이송 플레이트(520)의 하부에 Y-축 방향으로 설치되는 제1 Y-축 가이드 레일(532)과, 상기 제1 Y-축 가이드 레일(532)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제1 Y-축 이송 플레이트(540)가 탑재되는 제1 Y-축 가이드 블록(534)을 구비하는 제1 Y-축 LM 가이드와, 상기 제1 Y-축 이송 플레이트(540)를 직선이송시키는 제1 Y-축 구동기구(536)를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 X-축 구동기구(516)는, 제1 X-축 고정자(516a)와 제1 X-축 가동자(516b)를 포함하는 선형 전동기로 이루어지고,
상기 제1 Y-축 구동기구(536)는, 제1 Y-축 고정자(536a)와 제1 Y-축 가동자(536b)를 포함하는 선형 전동기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 스프레이 유닛(600)은,
상기 제2 종간 프레임(400)에 길이 방향을 따라 설치되는 제2 X-축 직선이송 유닛(610);
상기 제2 X-축 직선이송 유닛(610)의 하면에 고정되어 X-축 방향으로 이동하는 제2 X-축 이송 플레이트(620);
상기 제2 X-축 이송 플레이트(620)의 하면에 X-축 방향에 직교하는 Y-축 방향으로 설치되는 제2 Y-축 직선이송 유닛(630);
상기 제2 Y-축 직선이송 유닛(630)의 하면에 고정되어 Y-축 방향으로 이동하는 제2 Y-축 이송 플레이트(640); 및
상기 제2 Y- 축 이송 플레이트(640) 하면에 고정되고, 제2 도장 물질을 제2 분사 노즐(660)로 공급하고 압축공기에 의해 분사시키는 제2 스프레이 모듈(650)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 X-축 직선이송 유닛(610)은, 상기 제2 종간 프레임(400)의 길이 방향을 따라 설치되는 제2 X-축 가이드 레일(612)과, 상기 제2 X-축 가이드 레일(612)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제2 X-축 이송 플레이트(620)가 탑재되는 제2 X-축 가이드 블록(614)을 구비하는 제2 X-축 LM 가이드와, 상기 제2 X-축 이송 플레이트(620)를 직선이송시키는 제2 X-축 구동기구(616)를 포함하고,
상기 제2 Y-축 직선이송 유닛(630)은, 상기 제2 X-축 이송 플레이트(620)의 하부에 Y-축 방향으로 설치되는 제2 Y-축 가이드 레일(632)과, 상기 제2 Y-축 가이드 레일(632)을 따라 미끄럼 이동하며 하부에 상기 제2 Y-축 이송 플레이트(640)가 탑재되는 제2 Y-축 가이드 블록(634)을 구비하는 제2 Y-축 LM 가이드와, 상기 제2 Y-축 이송 플레이트(640)를 직선이송시키는 제2 Y-축 구동기구(636)를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 X-축 구동기구(616)는, 제2 X-축 고정자(616a)와 제2 X-축 가동자(616b)를 포함하는 선형 전동기로 이루어지고,
상기 제2 Y-축 구동기구(636)는, 제2 Y-축 고정자(636a)와 제2 Y-축 가동자(636b)를 포함하는 선형 전동기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판의 양면 도장 장치.