KR20170008589A - 파이프 도장 자동화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프를 도장하는데 사용되는 장치에 관한 것으로서, 수직으로 세워진 파이프를 이송하는 컨베이어 벨트(110)와; 상기 컨베이어 벨트(110)에 의해 이송되는 파이프를 도장하는 도장 부스(120)를 포함하되, 상기 도장 부스(120)는, 케이스(121)와; 상하 이동하며 파이프의 외주면에 페인트를 분사하는 복수의 스프레이 노즐(122)을 구비한 노즐 유닛(123)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 선박용 파이프류의 도장 자동화에 따라 생산 효율을 향상시키고, 종래 도장 수작업에 의해 발생하는 도료 낭비 요소를 제거할 수 있다. 또한, 균일한 도막 형성을 통해 과도막 및 sagging 현상 발생을 방지하고, 파이프류의 도장 공정 중 사용되는 중장비 및 인력 시수를 절감할 수 있다. 또한, 도장 작업자의 근골격계 질환을 예방하고, 검사 기간을 단축할 수 있다.

Description

파이프 도장 자동화 장치{The painting automatic apparatus for pipe}

본 발명은 도장 자동화 장치에 관한 것으로서, 특히 파이프를 수직으로 세워진 상태에서 도장 작업할 수 있는 파이프 자동화 장치에 관한 것이다.

현재 선박용 파이프류의 도장은 수작업으로 이루어지고 있다. 즉, 크레인, 지게차 등의 중장비를 이용하여 파이프류의 이동 및 방향을 전환시킨 후, 작업자가 도료 혼합 장비 그리고 스프레이 펌프 및 스프레이 건 등의 스프레이 장치를 이용하여 수작업으로 도장 작업을 진행하고 있다.

그런데, 도장 수작업은 작업자의 기량에 따라 도장 품질이 상이하며, 불균일한 도막 또는 과도막 등의 품질문제를 발생시키기도 한다. 그리고, 스프레이 시 발생하는 중첩(Overlap)구간에서 불균일한 도막 및 도막결함이 발생하기도 한다. 그리고, 중첩에 의한 과도막 형성은 Sagging 현상을 발생시키며, 이는 도막의 미관을 해치는 원인이 된다. 그리고, 원형 파이프류의 형태학적인 특성 상 도료의 분사량은 많지만 실제로 파이프에 도포되는 도료량은 일반 평판에 비하여 상당히 작은량으로 도료 낭비에 의한 경제적 손실을 가져온다.

그리고, 작업환경 측면에서 스프레이 시 파이프의 위치 이동 및 방향전환이 요구되며, 이는 중장비 사용 및 인력의 소모가 요구된다. 그리고, 이러한 작업은 근골격계 질환의 원인이 되기도 한다. 그리고, 상기 사항들로 인하여, 파이프류의 수작업에 의한 도장은 일반 평판에 비하여 생산효율이 떨어진다.

한편, 종래 관련 분야 특허 기술로서, 눕혀져 있는 원형의 파이프(10)의 양단을 지지하도록 된 거치수단(20)과, 이 거치수단(20)을 회전 구동하여 상기 파이프(10)를 회전시키도록 결합된 회전구동수단(미도시)을 포함하는 파이프 회전수단(20)과; 상기 파이프 회전수단(20)의 상부에 위치되어 상기 파이프(10)의 외주표면을 도장하도록 된 스프레이수단(40)과, 이 스프레이수단(40)을 상기 파이프(10)의 길이방향으로 왕복운동시키도록 결합된 왕복구동수단(미도시)을 포함하는 도장수단(40)을 포함하여 이루어지는 파이프 도장장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 참고적으로, 도면부호 '11'은 공급다이, '21','22'는 회전롤러, '60'은 이송수단, '61'은 거치롤, '70'은 이젝터, '80'은 건조챔버, '81'은 히터를 의미한다.

국내공개특허 제10-2011-0136281호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파이프류의 형태학적 특성에 기인한 불균일한 도막 형성, 과도한 overlapping, sagging 등의 도막 결함 예방과 수작업으로 인해 발생하는 낭비요소 제거, 작업자의 근골격계 질환 예방 그리고 생산성 향상에 기여할 수 있는 파이프 도장 자동화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치는, 수직으로 세워진 파이프를 이송하는 컨베이어 벨트와; 상기 컨베이어 벨트에 의해 이송되는 파이프를 도장하는 도장 부스를 포함하되, 상기 도장 부스는, 케이스와; 상하 이동하며 파이프의 외주면에 페인트를 분사하는 복수의 스프레이 노즐을 구비한 노즐 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 노즐 유닛이 케이스를 따라 상하 이동할 수 있도록 설치되는 랙 및 피니언을 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 도장 부스의 중심에는 거치되는 파이프의 고정을 위한 파이프 고정 장치를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 컨베이어 벨트는 상기 도장 부스를 통과하도록 설치되고, 상기 케이스의 양측에는 컨베이어 벨트에 의해 이송되는 파이프가 입고 또는 출고 가능하도록 하기 위한 개방구를 구비할 수 있다.

또한, 상기 스프레이 노즐의 사용 수량, 이격 거리, 토출 압력 및 이동 속도를 제어하기 위한 컨트롤 패널을 구비할 수 있다.

또한, 상기 랙의 양측단에는 노즐 유닛을 감지하여 왕복 운동 가능하도록 하기 위한 리미트 스위치를 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 선박용 파이프류의 도장 자동화에 따라 생산 효율을 향상시키고, 종래 도장 수작업에 의해 발생하는 도료 낭비 요소를 제거할 수 있다. 또한, 균일한 도막 형성을 통해 과도막 및 sagging 현상 발생을 방지하고, 파이프류의 도장 공정 중 사용되는 중장비 및 인력 시수를 절감할 수 있다. 또한, 도장 작업자의 근골격계 질환을 예방하고, 검사 기간을 단축할 수 있다.

도 1은 종래 도장 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치의 개념도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치의 개념도이다.

본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치는, 파이프류의 형태학적 특성에 기인한 불균일한 도막 형성, 과도한 overlapping, sagging 등의 도막 결함 예방과 수작업으로 인해 발생하는 낭비요소 제거, 작업자의 근골격계 질환 예방 그리고 생산성 향상에 기여할 수 있도록 구성된 것을 그 기술적 요지로 한다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치는, 크게 컨베이어 벨트(110)와 도장 부스(120)를 포함하여 이루어진다.

상기 컨베이어 벨트(110)는 구동 장치(미도시)의 구동력으로 수직으로 세워진 파이프(10)를 이송하기 위하여 설치된다. 즉, 외부로부터 도장 부스(120)로 파이프(10)의 입고 및 도장 부스(120)로부터 외부로 파이프(10)의 출고를 위하여 설치된다.

상기 컨베이어 벨트(110)에 의해 이송되는 파이프(10)는 원통 형상을 가질 수 있다.

이때, 상기 컨베이어 벨트(110)는 상기 도장 부스(120)를 통과하도록 설치될 수 있다.

상기 도장 부스(120)는 상기 컨베이어 벨트(110)에 의해 이송되는 파이프(10)를 도장하기 위하여 설치된다.

구체적으로, 상기 도장 부스(120)는, 케이스(121), 노즐 유닛(123), 랙(124) 및 피니언(125)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 케이스(121)의 양측에는 컨베이어 벨트(110)에 의해 이송되는 파이프(10)가 입고 또는 출고 가능하도록 하기 위하여 소정 크기의 개방구(126,127)를 구비할 수 있다.

상기 케이스(121)는 원통 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 노즐 유닛(123)은 파이프(10)를 도장하기 위하여 설치되며, 상하 이동하며 파이프(10)의 외주면에 페인트를 분사하는 복수의 스프레이 노즐(122)을 구비한다.

상기 복수의 스프레이 노즐(122)은 페인트를 미립으로 분사하는 것을 주기능으로 하며, 균일한 도막 도포와 과도막 형성 방지 및 도료 사용량 저감을 위해 노즐 유닛(123)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 설치될 수 있다.

상기 랙(124) 및 피니언(125)은 상기 노즐 유닛(123)이 케이스(121)를 따라 상하 이동할 수 있도록 설치된다.

즉, 상기 랙(124)은 상기 노즐 유닛(123)이 상하 방향으로 이동할 수 있도록 케이스(121)의 내측벽에 레일 형태로 설치된다. 그리고, 상기 피니언(125)은 상기 랙(124)에 대응하도록 노즐 유닛(123)에 설치된다.

이때, 상기 랙(124)의 양측단에는 노즐 유닛(123)을 감지하여 왕복 운동 가능하도록 하기 위한 리미트 스위치(미도시)를 구비할 수 있다. 이와 같이, 랙(124)의 양측단에 설치된 리미트 스위치의 위치 조절 기능 부여로 노즐 유닛(123)이 파이프(10)의 길이에 맞춰 도장 작업할 수 있다.

상기 도장 부스(120)의 중심에는 거치되는 파이프(10)를 견고하게 고정시키기 위한 파이프 고정 장치(미도시)를 구비할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치는, 상기 스프레이 노즐(122)의 사용 수량, 이격 거리, 토출 압력 및 이동 속도를 제어하기 위한 컨트롤 패널(미도시)을 구비할 수 있다. 따라서, 파이프(10)의 구경에 따라 스프레이 노즐(122)의 사용 수량, 이격 거리, 토출 압력 및 이동 속도를 적절히 제어할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치의 작동 원리 및 순서를 설명하기로 한다.

먼저, 피도장 대상물인 파이프(10)가 컨베이어 벨트(110)에 의해 도장 부스(120)의 중앙으로 이송된다.

그 다음에, 파이프 고정 장치에 의해 수직으로 세워진 상태로 파이프(10)를 고정시킨다. 그리고, 컨트롤 패널을 이용하여 파이프(10)의 구경에 따라 스프레이 노즐(122)의 사용 수량, 이격 거리, 토출 압력 및 이동 속도를 조절한 후, 시작 버튼을 누르면 노즐 유닛(123)의 이동과 동시에 스프레이 노즐(122)로부터 도료가 분사되어 파이프(10)를 도장한다.

이때, 랙(124)의 양측단에 위치한 리미트 스위치까지 노즐 유닛(123)이 이동하면서 도막 두께에 따라 왕복 운동하게 된다.

설정된 도막 두께만큼 도료가 도포 완료 후에 노즐 유닛(123)은 최초의 위치로 이동한다.

도장이 완료된 파이프(10)는 컨베이어 벨트(110)에 의해 도장 부스(120)로부터 건조 장소로 이송되고, 이후 다음 순서의 피도장 대상물인 파이프(10)가 도장 부스(120)내로 입고된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 선박용 파이프류의 도장 자동화에 따라 생산 효율을 향상시키고, 종래 도장 수작업에 의해 발생하는 도료 낭비 요소를 제거할 수 있다. 즉, 도장 부스(120)는 파이프류 도장 시 발생하는 도료의 낭비를 줄일 수 있으며, 파이프 중심을 기준으로 적정량의 도료를 분사함으로써 대기 중에 분사되었던 낭비 요소를 제거할 수 있다.

또한, 균일한 도막 형성을 통해 과도막 및 sagging 현상 발생을 방지하고, 파이프류의 도장 공정 중 사용되는 중장비 및 인력 시수를 절감할 수 있다. 즉, 스프레이 노즐(122)의 사용 수량 및 파이프(10)와의 거리 및 이동속도 조절을 통한 도막두께 조절을 통해 중첩구간에서 발생하는 sagging 현상을 방지할 수 있다.

또한, 도장 작업자의 근골격계 질환을 예방하고, 검사 기간을 단축할 수 있다. 즉, 컨베이어 벨트(110) 및 도장 부스(120)의 사용으로 수작업 시 발생하는 파이프(10)의 위치 이동 및 방향전환이 불필요하며, 그에 따라 작업자의 근골격계 질환 예방에 도움을 줄 수 있으며, 품질 확보로 인한 도장 검사 시간을 단축할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 파이프 도장 자동화 장치를 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다

110 : 컨베이어 벨트 120 : 도장 부스
121 : 케이스 122 : 스프레이 노즐
123 : 노즐 유닛 124 : 랙
125 : 피니언 126,127 : 개방구

Claims (6)

1. 파이프를 도장하는데 사용되는 장치로서,
   수직으로 세워진 파이프를 이송하는 컨베이어 벨트(110)와;
   상기 컨베이어 벨트(110)에 의해 이송되는 파이프를 도장하는 도장 부스(120)를 포함하되,
   상기 도장 부스(120)는,
   케이스(121)와;
   상하 이동하며 파이프의 외주면에 페인트를 분사하는 복수의 스프레이 노즐(122)을 구비한 노즐 유닛(123)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 도장 자동화 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 노즐 유닛(123)이 케이스(121)를 따라 상하 이동할 수 있도록 설치되는 랙(124) 및 피니언(125)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 도장 자동화 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 도장 부스(120)의 중심에는 거치되는 파이프의 고정을 위한 파이프 고정 장치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 도장 자동화 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨베이어 벨트(110)는 상기 도장 부스(120)를 통과하도록 설치되고,
   상기 케이스(121)의 양측에는 컨베이어 벨트(110)에 의해 이송되는 파이프가 입고 또는 출고 가능하도록 하기 위한 개방구(126,127)를 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 도장 자동화 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 스프레이 노즐(122)의 사용 수량, 이격 거리, 토출 압력 및 이동 속도를 제어하기 위한 컨트롤 패널을 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 도장 자동화 장치.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 랙(124)의 양측단에는 노즐 유닛(123)을 감지하여 왕복 운동 가능하도록 하기 위한 리미트 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 도장 자동화 장치.

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