KR20190045478A

KR20190045478A - 분체도장장치

Info

Publication number: KR20190045478A
Application number: KR1020170138125A
Authority: KR
Inventors: 이종구
Original assignee: 이종구
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-05-03
Also published as: KR101994534B1

Abstract

본 발명은 분체도장장치 및 분체도장방법에 관한 것이다. 상기 분체도장장치는, 폐회로형 순환라인을 구성하는 이송레일에 지지되며 그 하부에는 도장대상물을 매달아 지지하는 행거를 구비한 캐리어와; 상기 캐리어를 전진 또는 후진 주행시키는 양방향구동부와; 상기 양방향구동부를 기준으로, 캐리어의 전진방향으로 순차 배치된 것으로서, 상기 도장대상물을 설정온도로 가열하는 저온오븐, 분체스프레이가 그 내부에서 진행되는 스프레이룸, 상기 도장대상물을 저온오븐의 가열온도보다 높은 온도로 가열하는 고온오븐과; 상기 캐리어의 이동방향에 따라, 저온오븐과 고온오븐을 선택적으로 가동하는 콘트롤러를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 분체도장장치는, 순환라인을 따라 이송되는 도장대상물의 이송 방향을 필요에 따라 역전(逆轉) 시킬 수 있으므로, 순환라인을 따라 고정 배치된 개별 장비의 온오프 제어만으로, 원하는 도장 프로세스를 구현하여 다양한 특성의 분체 도장면을 얻을 수 있다. 또한, 도장대상물을 운반하는 캐리어를, 듀얼티스를 구비한 구동디스크를 이용해 이송시키므로, 정회전 및 역회전 전환시 도장대상물의 이동에 타임딜레이가 발생하지 않아 전체적인 이송 동작이 정밀하게 구현된다.

Description

분체도장장치 및 분체도장방법{Powder Coating Apparatus and Powder Coating Method}

본 발명은 분체도장장치 및 분체도장방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순환라인을 따르는 도장대상물의 이송방향을 필요에 따라 전환할 수 있어, 순환라인을 따라 배치되어 있는 도장 관련 장치를 선별적으로 사용할 수 있으므로, 도장대상물의 종류에 따른 최적 공정을 수행할 수 있게 하는 분체도장장치 및 분체도장방법에 관한 것이다.

분체도장(Powder coating)은 분체(粉體) 상태의 도료를 원료로 사용하는 도장이다. 이를테면, 분체 도료를 호퍼에 넣고 공기를 주입하여 호퍼내에서 도료 입자들을 부상(浮上)시킨 상태로, 부상된 입자를 도장대상물에 분사하는 방식의 도장이다.

이러한 분체도장은, 시너 등의 용제를 사용하지 않아 그만큼 공해발생이 덜하며 화재의 위험도 상대적으로 적고, 또한 분체 도료의 부착강도가 우수하여 도장대상물로부터 분리되지 않는 등의 장점을 가져 산업분야에서 널리 사용되고 있다.

한편, 분체도장을 수행하기 위한 전체적인 분체도장장치에는, 가령, 도장대상물을 도장에 적합하도록 전처리하는 전처리부, 분체 도장이 수행되는 스프레이룸, 도장대상물을 가열하는 다수의 오븐, 도장이 완료된 대상물을 세척하는 세척부 등과 같은 여러 장비가 함께 포함된다. 이러한 개별장비는, 도장대상물이 순환라인을 따라 이동하는 동안 하나씩 거쳐 가도록 순환라인을 따라 배열되어 있다.

그런데, 예컨대 다품종 소량 생산 라인의 경우, 도장대상물의 종류에 따라, 또는 도장층에 어떤 특성을 부여하기 위하여, 상기한 여러 장비를 선택적으로 사용한다거나 또는 장비의 사용 순서를 변경하여야 하는 경우가 있다.

예를 들자면, 도장대상물을 저온으로 가열한 후 분체를 도포하고 고온으로 경화시켜야 하는 경우도 있고, 도장대상물을 처음부터 고온으로 가열한 후 분체를 도포하고 자연경화 시키는 경우도 있는 것이다.

하지만, 종래의 분체도장장치의 경우, 상기한 바와 같이, 각각의 장비가 순환라인을 따라 고정 배치되어 있으므로, 분체 도장을 위한 작업 순서가 일률적으로 고정되어 있어, 필요에 맞추어 도장 프로세스를 변경할 수 없었다.

국내공개특허공보 제10-2016-0053125호 (분체도장장치 및 이를 이용한 분체도장방법) 국내등록특허공보 제10-1594172호 (분체 도장 장치) 국내등록특허공보 특0123551호 (정전분체 도장장치)

본 발명은, 순환라인을 따라 이송되는 도장대상물의 이송 방향을 필요에 따라 역전(逆轉) 시킬 수 있으므로, 순환라인을 따라 고정 배치된 개별 장비의 온오프 제어만으로, 원하는 도장 프로세스를 구현하여 다양한 특성의 분체 도장면을 얻을 수 있는 분체도장장치 및 분체도장방법을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 도장대상물을 운반하는 캐리어를, 듀얼티스를 구비한 구동디스크를 이용해 이송시키므로, 정회전 및 역회전 전환시 도장대상물의 이동에 타임딜레이가 발생하지 않아 전체적인 이송 동작이 정밀하게 구현되는 분체도장장치 분체도장방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분체도장장치는, 폐회로형 순환라인을 구성하는 이송레일과; 상기 이송레일에 지지된 상태로 이송레일을 따라 전진 또는 후진 주행 가능하고, 그 하부에는 도장대상물을 매달아 지지하는 행거를 구비한 다수의 캐리어와; 상기 이송레일의 일측 상부에 설치되고, 외부로부터 공급된 전력에 의해 동작하여 상기 캐리어를 전진 또는 후진 주행시키는 양방향구동부와; 상기 양방향구동부를 기준으로, 캐리어의 전진방향으로 순차 배치된 것으로서, 상기 도장대상물을 설정온도로 가열하는 저온오븐, 분체스프레이가 그 내부에서 진행되는 스프레이룸, 상기 도장대상물을 저온오븐의 가열온도보다 높은 온도로 가열하는 고온오븐과; 상기 캐리어의 이동방향에 따라, 저온오븐과 고온오븐을 선택적으로 가동하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐리어는; 상기 이송레일이 제공하는 주행로 상에 지지된 상태로 구름운동 가능하고 상호 이격되어 있는 한 쌍의 이동휠과, 상기 이동휠의 사이에 구비된 것으로서, 평행하게 이격되고 전동핀에 의해 상호 연결되며 상기 행거를 지지하는 휠브라켓을 포함하고, 상기 이송레일을 따라 배열된 캐리어를 연결하는 것으로서; 앞뒤로 이웃하는 캐리어의 휠브라켓에 핀연결되는 링크부재와, 상기 링크부재에 회전 가능하도록 지지되며, 캐리어의 이동시 주행공간 양측벽에 접하여 구름운동하며 캐리어의 직선운동을 가이드 하는 주행가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 양방향구동부는; 상기 이송레일의 상부에 고정되며 지지력을 제공하는 프레임과, 상기 프레임에 지지되며 상기 콘트롤러에 의해 제어되어 회전력을 출력하는 모터와, 상기 모터의 회전력을 전달 받아 감속시키는 감속기와, 상기 캐리어 이송경로의 연직 상부에 설치된 상태로, 상기 감속기를 통과한 회전력을 전달받아 회전하며 캐리어를 이송시키는 것으로서, 일정직경의 디스크의 형태를 취하는 디스크본체와, 상기 디스크본체의 주연부에 구비되되 디스크본체의 반지름 방향으로 돌출되고, 다수가 등각 배치되며, 상기 전동핀을 그 사이에 수용한 상태로 디스크본체의 회전력을 전동핀으로 전달하여 캐리어가 직선 이동하게 하는 다수 쌍의 듀얼티스를 구비하는 구동디스크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 듀얼티스는; 상기 디스크본체의 주연부에 일체를 이루며 디스크본체의 반지름 방향으로 개방된 삽입공간부를 구비한 고정편과, 상기 고정편에 핀연결되며, 외력의 작용시 회동하여 상기 사이공간측으로 삽입되는 회동편과, 상기 고정편과 회동편의 사이에 설치되며, 외력이 가해지지 않은 상태에서 상기 회동편을 삽입공간부 외측으로 탄력 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분체도장방법은, 폐회로형 순환라인을 구성하는 이송레일과; 상기 이송레일에 지지된 상태로 이송레일을 따라 전진 또는 후진 주행 가능하고, 그 하부에는 도장대상물을 매달아 지지하는 행거를 구비한 다수의 캐리어와; 상기 이송레일의 일측 상부에 설치되고, 외부로부터 공급된 전력에 의해 동작하여 상기 캐리어를 전진 또는 후진 주행시키는 양방향구동부와; 상기 양방향구동부를 기준으로, 캐리어의 전진방향으로 순차 배치된 것으로서, 상기 도장대상물을 설정온도로 가열하는 저온오븐, 분체스프레이가 그 내부에서 진행되는 스프레이룸, 상기 도장대상물을 저온오븐의 가열온도보다 높은 온도로 가열하는 고온오븐과; 상기 캐리어의 이동방향에 따라, 저온오븐과 고온오븐을 선택적으로 가동하는 콘트롤러를 포함하는 분체도장장치의 콘트롤러를 통해 상기 저온오븐 및 고온오븐을 가동시킨 상태로 상기 캐리어를 양방향구동부로부터 저온오븐의 방향으로 이동시키며 진행하는 과정으로서, 상기 도장대상물을 저온오븐내에서 150℃ 내지 200℃의 온도로 15분간 가열하는 1차가열단계와; 상기 저온오븐을 통과한 도장대상물을 10분 내지 15분 동안 서행시키며 자연냉각 후 상기 스프레이룸으로 진입시켜 180℃의 분위기에서 분체도장을 수행하는 도장단계와; 상기 도장단계를 통해 도장이 완료된 도장대상물을 상기 고온오븐으로 이동시켜 200℃ 보다 높은 온도로 가열 경화시키는 2차가열단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분체도장방법은, 폐회로형 순환라인을 구성하는 이송레일과; 상기 이송레일에 지지된 상태로 이송레일을 따라 전진 또는 후진 주행 가능하고, 그 하부에는 도장대상물을 매달아 지지하는 행거를 구비한 다수의 캐리어와; 상기 이송레일의 일측 상부에 설치되고, 외부로부터 공급된 전력에 의해 동작하여 상기 캐리어를 전진 또는 후진 주행시키는 양방향구동부와; 상기 양방향구동부를 기준으로, 캐리어의 전진방향으로 순차 배치된 것으로서, 상기 도장대상물을 설정온도로 가열하는 저온오븐, 분체스프레이가 그 내부에서 진행되는 스프레이룸, 상기 도장대상물을 저온오븐의 가열온도보다 높은 온도로 가열하는 고온오븐과; 상기 캐리어의 이동방향에 따라, 저온오븐과 고온오븐을 선택적으로 가동하는 콘트롤러를 포함하는 분체도장장치의 콘트롤러를 통해상기 고온오븐을 가동시킨 상태로, 상기 캐리어를 양방향구동부로부터 고온오븐의 방향으로 이동시키며 진행하는 과정으로서, 상기 도장대상물을 고온오븐내에서 300℃ 내지 350℃의 온도로 10분간 가열하는 가열단계와; 상기 가열단계를 마친 도장대상물을 200℃를 유지한 상태로 스프레이룸으로 진입시켜 분체도장을 수행하는 도장단계와; 도장단계를 통해 도장이 완료된 도장대상물을 서행시켜 자연경화를 유도하는 자연경화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 분체도장장치는, 순환라인을 따라 이송되는 도장대상물의 이송 방향을 필요에 따라 역전(逆轉) 시킬 수 있으므로, 순환라인을 따라 고정 배치된 개별 장비의 온오프 제어만으로, 원하는 도장 프로세스를 구현하여 다양한 특성의 분체 도장면을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 분체도장장치는, 도장대상물을 운반하는 캐리어를, 듀얼티스를 구비한 구동디스크를 이용해 이송시키므로, 정회전 및 역회전 전환시 도장대상물의 이동에 타임딜레이가 발생하지 않아 전체적인 이송 동작이 정밀하게 구현된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체도장장치의 전체적인 구성 및 작동 방식을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체도장장치에서의 양방향구동부 및 순환라인의 일부를 나타내 보인 도면이다.
도 4는 상기 도 3에 도시한 순환라인의 평단면도이다.
도 5는 상기 도 3에 도시한 양방향 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 상기 도 5에 도시한 구동디스크의 다른 예를 도시한 확대도면이다.
도 7은 상기 도 6a에 도시한 듀얼티스의 분해 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체도장장치(10)의 전체적인 구성 및 작동 방식을 설명하기 위한 블록도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 분체도장장치(10)는, 양방향구동부(20)와, 상기 양방향구동부(20)를 기준으로 도면상 시계 방향으로 연결된, 제1전처리부(40), 제1세척부(42), 저온오븐(44), 스프레이룸(46), 고온오븐(48), 제2세척부(52), 제2전처리부(50)를 포함한다. 이러한 상기 구성요소는 폐회로를 구성하는 순환라인(30)으로 연결되며 콘트롤러(29)에 의해 제어된다.

상기 콘트롤러(29)는, 양방향구동부(20) 제어를 통한 도장대상물의 이송방향을 결정함은 물론, 제1전처리부(40), 제1세척부(42), 저온오븐(44), 고온오븐(48), 제2세척부(52), 제2전처리부(50)를 개별적으로 제어하여, 두 가지 모드의 도장작업을 수행할 수 있게 한다. 하나의 순환라인(30)을 통해 두 가지 도장 방식의 분체도장을 할 수 있는 것이다.

이를테면, 도장대상물을 저온으로 1차 가열한 상태로 분체의 스프레이를 완료한 후 고온으로 2차 가열하여 열경화시켜야 하는 도장방법(이하, 제1도장방법)과, 도장대상물을 고온으로 가열한 상태로 분체를 스프레이하고 도장이 완료된 도장대상물을 서행시켜 자연경화를 유도하는 도장방법(이하, 제2도장방법)이 가능한 것이다.

사실, 도장대상물의 종류나 또는 목적하는 도장층을 얻기 위해, 분체도장의 세부 프로세스가 달라져야 하는 경우가 있는데, 본 실시예의 분체도장장치(10)는 이러한 경우에 적합한 것이다.

특히 두 가지 모드의 도장작업이 가능한 것은 양방향구동부(20)의 구조적 특징에 의해 구현되는 것이다. 양방향구동부(20)는 본 실시예의 핵심 사항으로서 그에 관한 구성과 동작 설명은 후술된다.

도 1은 상기한 제1도장방법의 구현 방식을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 제1전처리부(40), 저온오븐(44), 고온오븐(48), 제2세척부(52)는 가동상태(도면상 ON으로 표시 됨)이고, 제1세척부(42) 및 제2전처리부(50)는 가동하지 않는 상태(도면상 OFF로 표시됨)이다. 가동하지 않은 상태라 함는, 도장대상물을 그 내부로 통과시키더라도 아무런 가공이 진행되지 않는 상태이다.

여하튼 상기 상태에서 양방향구동부(20)로 하여금 도장대상물을 화살표 a 방향으로 이동시키면 상기한 제1도장방법이 수행된다.

먼저, 도장대상물이 제1전처리부(40)를 통과하며 전처리된다. 가령, 도장대상물 표면의 오일이나 먼지 등의 이물질이 제거되고 표면이 균일화되는 것이다.

상기 제1전처리단계가 완료된 도장대상물은, 제1세척부(42)를 통과한 후 저온오븐(44)으로 진입한다. 제1세척부(42)는 작동하지 않는 상태이기 때문에 도장대상물이 제1세척부(42)를 통과하더라도 세정동작이 진행되지 않는다.

여하튼, 상기 저온오븐(44)으로 진입한 도장대상물은, 1차가열단계로서, 저온오븐(44) 내부에서 150℃ 내지 200℃의 온도로 15분간 가열된다. 이러한 1차가열단계를 수행하는 이유는, 수분을 제거함과 아울러 도장대상물의 표면에 대한 분체의 적층을 촉진하기 위해서이다.

상기 1차가열단계가 완료 되었다면, 상기 도장대상물을 순환라인(30)을 따라 10분 내지 15분 동안 서행시키며 자연냉각 시킨다. 이러한 자연냉각을 통해 도장대상물 표면상의 온도분포가 하향 평준화된다. 말하자면, 도장대상물의 전체면이, 저온오븐(44)에서 가열된 최고온도 보다 낮은 온도를 갖게 되는 것이다. 이러한 자연냉각단계를 통해 분체 도장면의 도장두께가 균일해진다.

상기 자연냉각단계가 완료된 후, 도장대상물을 스프레이룸(46)으로 진입시켜 분체도장을 수행한다. 스프레이룸(46) 내부에서 진행되는 도장단계는, 180℃ 내지 200℃의 분위기에서 진행된다. 도장단계의 진행시간은 도장대상물의 종류가 도장면의 넓이에 따라 달라짐은 물론이다.

상기 도장단계를 마친 후에는 도장대상물을 상기 고온오븐(48)으로 이동시켜, 200℃ 보다 높은 온도로 10분 내지 20분간 가열하는 2차가열단계를 수행한다. 2차가열단계를 통해, 도장대상물의 표면에 붙어있는 분체가 액체상태가 된 후경화되어 분체 도장막을 형성한다.

상기 2차가열단계가 완료 되었다면, 도장대상물을 고온오븐(48)에서 꺼낸 후 제2세척부(52)로 보내어 세척단계를 수행한다. (도장이 완료된 후의 대상물도 설명의 편의상 도장대상물이라 칭하기로 한다.) 세척단계는 도장대상물에 에어를 분사하여 불순물이 달라붙는 것을 차단하는 과정이다.

상기 제2세척부(52)를 통해 세척된 도장대상물은 제2전처리부(50)를 그대로 통과한 후 작업자에 의해 수거된다.

도 2는 상기한 제2도장방법의 구현 방식을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1세척부(42), 고온오븐(48), 제2전처리부(50)가 가동상태이고, 나머지 장비는 모두 오프(OFF) 상태, 즉 가동정지 상태임을 알 수 있다.

상기 상태에서 양방향구동부(20)로 하여금 도장대상물을 화살표 b방향으로 이송시킨다.

화살표 b방향으로 이동하는 도장대상물은 제2전처리부(50)를 통과하며 전처리된다. 가령, 도장대상물 표면의 오일이나 먼지 등의 이물질이 제거되고 표면이 균일화되는 것이다.

상기 전처리단계가 완료 된 후 가열단계가 수행된다. 상기 가열단계는, 도장대상물을 고온오븐(48) 내에서 300℃ 내지 350℃의 온도로 10분 내지 20분간 가열하는 과정이다. 상기 가열단계를 통해 도장대상물 표면의 수분이 완전히 제거된다.

이어서, 상기 도장대상물을 200℃를 유지한 상태로 스프레이룸(46)으로 진입시킨 후 도장단계를 수행한다. 도장단계의 방식은 제1도장방법과 유사하다.

상기 도장단계가 완료된 도장대상물은 순환라인(30)을 따라 10분 내지 15분 동안 서행하며 자연 경화된다. 상기 자연경화단계를 통해 도장대상물 표면의 분체 도장면이 경화처리된다.

상기 경화처리를 마친 도장대상물은 저온오븐(44)을 지나친 후 제1세척부(42)에 진입하여 세척된다. 세척과정은 제1도장방법의 세척방식과 동일하다. 상기 제1세척부(42)를 통해 세척된 도장대상물은 제1전처리부(40)를 그대로 통과한 후 작업자에 의해 수거된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체도장장치(10)에서의 양방향구동부(20) 및 순환라인(30)의 일부를 나타내 보인 도면이고, 도 4는 상기 도 3에 도시한 순환라인을 A방향에서 바라본 평단면도이다.

도시한 바와 같이, 상기 양방향구동부(20)는, 이송레일(31)의 상부에 고정되며 지지력을 제공하는 고정프레임(23)과, 상기 고정프레임(23)에 장착되는 모터(27), 감속기(25), 구동디스크(21)를 포함한다.

상기 모터(27)는 외부로부터 공급된 전력에 의해 회전력을 출력하는 것으로서, 상기 콘트롤러(29)에 의해 제어된다. 모터(27) 구동축에 고정되어 있는 구동풀리(27a)의 회전속도와 회전방향이 콘트롤러(29)에 의해 결정되는 것이다.

또한, 상기 감속기(25)에는 종동풀리(25a)가 구비된다. 상기 종동풀리(25a)는 전동벨트(26)를 통해 모터의 구동풀리(27a)와 연결되어 회전력을 전달받는다.

상기 감속기(25)를 통해 감속된 회전력은 체인(24)을 통해 구동디스크(21)로 전달되어 구동디스크(21)를, 말하자면 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킨다. 상기 구동디스크(21)는 그 외주면에 다수의 듀얼티스(21b)가 구비되어 있는 회전체로서, 캐리어 이송경로의 연직 상부에 회전 가능하도록 설치된다.

도면부호 21d는 구동디스크(21)의 중심부에 고정된 지지축이다. 상기 지지축(21d)은 이송레일(31)의 연장방향에 직교하는 샤프트로서, 축지지베어링(21v)에 축회전 가능하게 지지된다.

상기 구동디스크(21)는, 일정직경의 디스크의 형태를 취하는 디스크본체(21a)와, 상기 디스크본체(21a)의 주연부에 일체를 이루며 디스크본체(21a)의 반지름 방향으로 돌출된 다수 쌍의 듀얼티스(21b)를 갖는다.

상기 듀얼티스(21b)는 쌍을 이루는 두 개의 톱니형 돌출부로서, 그 사이에 사이공간(21c)을 가지고, 지지축(21d)을 기준으로 등각 배치된다. 상기 다수의 듀얼티스(21b)가 제공하는 사이공간(21c)의 거리는, 도 4에 도시한 전동핀(32c)의 간격 L과 동일하다.

다수의 전동핀(32c)이 다수의 사이공간(21c)에 각각 끼워진 상태로, 듀얼티스(21b)로부터 이송력을 전달받는 것이다. 말하자면 도 5에 도시한 바와 같이, 세 개의 사이공간(21c) 내에 전동핀(32c)이 각각 끼워져 구속되는 것이다. 이와 같이, 전동핀(32c)이 사이공간(21c) 내부에 구속되므로, 구동디스크의 회전방향에 관계없이, 구동디스크(21)에 대한 캐리어(32)의 슬립 현상이 발생하지 않는다.

아울러, 구동디스크(21)의 주연부에 상기 사이공간(21c)을 형성한 이유는, 구동디스크(21)의 역회전시에 타임딜레이(Time Delay)가 발생하지 않도록 감안된 것이기도 하다.

상기 전동핀(32c)을 구속 수용하는 사이공간(21c) 없이 단순한 걸림돌기만 적용되어 있다면, 가령, 구동디스크가 회전하는 환경에서, 임의의 전동핀(32c)이 걸림돌기에 걸리지 않을 경우, 또는 구동디스크가 역회전 할 경우, 다음 걸림돌기가 올 때 까지 기다려야 하므로, 타임 딜레이가 발생한다. 즉, 다음 걸림돌기가 전동핀(32c)에 도착할 때 까지 도장대상물이 멈추어있는 것이다.

한편, 상기 순환라인(30)은, 길이방향으로 연장되며 폐회로를 이루는 이송레일(31)을 제공한다. 상기 이송레일(31)은 행거(32d)가 이동할 수 있도록 하부로 개방되고, 그 내부에 캐리어(32)와 커넥터(33)를 수용하는 주행공간(31b)을 갖는다.

아울러 상기 이송레일(31)의 바닥부 양측에는 주행로(31a)가 형성되어 있다. 상기 주행로(31a)는 이동휠(32a)을 지지하는 지지면이다. 이동휠(32a)은 주행로(31a)에 걸쳐진 상태로 주행로(31a)를 따라 전진 또는 후진 이동하는 것이다.

특히 상기 이송레일(31)에 있어서, 구동디스크(21)의 하측부에 위치한 부분은 구동디스크의 원주곡률과 같은 곡률로 만곡된 만곡부(28)가 형성되어 있다. 상기 만곡부(28)를 형성한 이유는 다수의 듀얼티스(21b)와 전동핀(32c)이 동시에 맞물리도록 의도된 것이다. 이를테면, 도 5에 도시한 바와 같이, 세 개의 전동핀(32c)이 세 개소의 사이공간(21c)에 동시에 수용되도록 함으로써 전동효율의 최대화를 도모한 것이다.

상기한 바와 같이, 이송레일(31)이 제공하는 주행공간(31b)에는 캐리어(32)와 커넥터(33)가 배치되어 있다.

상기 캐리어(32)는, 상기 주행로(31a) 상에 지지된 상태로 구름운동 하고 상호 이격되어 있는 한 쌍의 이동휠(32a)과, 상기 이동휠(32a)의 사이에 구비되며 행거(32d)의 상단부와 결합하는 휠브라켓(32b)을 포함한다. 상기 행거(32d)와 휠브라켓(32b)의 하중은 이동휠(32a)을 통해 주행로(31a)에 인가된다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 휠브라켓(32b)은 상호 평행하게 이격된 상태로 전동핀(32c)으로 연결되어 있다. 상기 전동핀(32c)에 의해 휠브라켓(32b)의 사이에 듀얼티스(21b)가 삽입될 공간이 확보됨은 물론이다. 당연한 말이겠지만, 상기 캐리어(32)는 일정간격 이격된 상태로 일렬로 배치되며 이송레일(31)의 내부를 채운다.

상기 커넥터(33)는 앞뒤로 이웃하는 캐리어(32)를 연결하는 역할을 하는 것으로서, 타원링의 형태를 취하며 캐리어연결핀(33c)을 통해 캐리어의 휠브라켓(32b)에 결되는 링크부재(33a)와, 상기 링크부재에 회전 가능하도록 지지되는 주행가이드롤러(33b)를 포함한다.

상기 주행가이드롤러(33b)는 롤러축(33d)을 통해 링크부재(33a) 내에서 회전 가능하도록 지지되며, 캐리어의 이동시 주행공간 측벽(31c)에 접하여 구름운동하며 캐리어의 직선운동을 가이드 한다. 상기 주행가이드롤러(33b)의 작용에 의해 캐리어(32)의 원활할 직선운동이 가능한 것이다.

상기 행거(32d)는 그 상단부가 상기 휠브라켓(32b)에 고정된 상태로 수직 하부로 연장된 막대형 부재로서 하단에 홀더부재(32e)를 갖는다. 상기 홀더부재(32e)는 도장대상물을 매달라 고정하는 것이다. 도장대상물의 형상에 따라 홀더부재의 구조가 달라짐은 당연하다.

도 5는 상기 도 3에 도시한 구동디스크의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 상기 구동디스크(21)의 하부를 지나는 이송레일(31)은 하부로 볼록하게 변형된 형태의 만곡부(28)를 이룬다. 상기 만곡부(28) 내부의 주행로(31a)의 곡률이 구동디스크(21) 외주면의 곡률과 같음은 위에 언급한 바와 같다.

아울러, 상기 만곡부(28)를 통과하는 세 개의 캐리어(32)의 전동핀(32c)이 상기 듀얼티스(21b)에 물려 있다. 이 상태에서 구동디스크(21)가 화살표 s방향으로 회전하면 캐리어(32)가 그에 종동하여 도면상 우측으로 이동하고, 구동디스크(21)가 반대방향으로 회전하면 캐리어(32)가 도면상 좌측으로 이동함은 물론이다.

특히 상기 만곡부(28)를 적용하여, 다수의 전동핀(32c)이 듀얼티스(21b)에 동시에 물리도록 함으로서, 캐리어(32)가 보다 큰 힘을 전달받아 안정적으로 순환운동 할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 상기 도 5에 도시한 구동디스크의 다른 예를 도시한 확대도면이고, 도 7은 상기 도 6a에 도시한 듀얼티스의 분해 사시도이다. 상기 듀얼티스(21b)를 도 5에 도시한 바와 같이 일체형으로 제작할 수도 있지만, 실시예에 따라, 도 6 및 도 7과 같이 투피스로 제작해도 무방하다.

도 6 및 도 7에 도시한 듀얼티스(21b)는, 상기 디스크본체(21a)의 주연부에 일체를 이루며 디스크본체의 반지름 방향으로 개방된 삽입공간부(21f)를 구비한 고정편(21e)과, 제1핀(21p)을 통해 상기 고정편(21e)에 핀연결되며 외력의 작용시 사이공간(21c)측으로 회동하는 회동편(21r)과, 상기 회동편(21r)을 탄력 지지하는 인장스프링(21k)을 포함한다.

먼저, 상기 고정편(21e)은, 회동편(21r)을 회동 가능하게 지지하는 지지부로서, 상기 삽입공간부(21f)의 측부에 지지벽(21g)을 제공한다. 상기 지지벽(21g)은, 회동편(21r)의 지지아암(21t)과 면접하여, 고정편(21e)에 대한 회동편(21r)의 정위치 상태를 유지하는 역할을 한다.

아울러 상기 지지벽(21g)에는 스프링홀(21h)이 구비되어 있다. 상기 스프링홀(21h)은 인장스프링(21k)이 삽입되는 구멍으로서, 그 단부가 제2핀구멍(21n)과 만난다. 상기 인장스프링(21k)은 스프링홀(21h)에 삽입된 상태로, 그 일단부가 제2핀(21q)에 지지되고 타단부가 상기 지지아암(21t)의 스프링연결구(21u)에 고정되는 것이다.

상기 인장스프링(21k)은 그 일단부가 상기 제2핀(21q)에 고정된 상태로 스프링연결구(21u)를 당겨, 결국 회동편(21r)이 도 6a에 도시한 바와 같이 정위치도록 탄성력을 제공한다.

도면부호 21s는 관통구멍이다. 상기 관통구멍(21s)은 고정편(21e)에 회동편(21r)을 정위시킨 상태에서 제1핀구멍(21m)과 만나 일직선을 이룬다. 일직선을 이루는 상태의 제1핀구멍(21m)과 관통구멍(21s)에 제1핀(21p)을 끼움으로써, 고정편(21e)에 대한 회동편(21r)의 회동 가능형 결합이 이루어지는 것이다.

한편, 상기 회동편(21r)의 역할은, 전동핀(32c) 사이공간(21c)으로 보다 원활히 진입하도록 경로를 제공하는 것이다. 가령 도 6b에 도시한 바와 같이, 구동디스크(21)가 화살표 z방향으로 이동하는 동안, 일측 듀얼티스(21b)가 전동핀(32c)에 걸린다 하더라도, 회동편(21r)이 뒤로 물러나며 전동핀(32c)에게 경로를 제공하여 전동핀(32c)이 사이공간(21c)에 원활히 진입하게 하는 것이다.

상기 전동핀(32c)이 사이공간(21c)의 내부로 진입한 순간, 회동편(21r)은 인장스프링(21k)의 작용에 의해 최초 위치로 복귀하여, (구동디스크(21)가 회전하지 않는 이상) 전동핀(32c)이 사이공간(21c)으로부터 이탈하지 않도록 한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:분체도장장치 20:양방향구동부 21:구동디스크
21a:디스크본체 21b:듀얼티스 21c:사이공간
21d:지지축 21e:고정편 21f:삽입공간부
21g:지지벽 21h:스프링홀 21k:인장스프링
21m:제1핀구멍 21n:제2핀구멍 21p:제1핀
21q:제2핀 21r:회동편 21s:관통구멍
21t:지지아암 21u:스프링연결구 21v:축지지베어링
23:고정프레임 24:체인 25:감속기
25a:종동풀리 26:전동벨트 27:모터
27a:구동풀리 28:만곡부 30:순환라인
31:이송레일 31a:주행로 31b:주행공간
31c:측벽 32:캐리어 32a:이동휠
32b:휠브라켓 32c:전동핀 32d:행거
32e:홀더부재 33:커넥터 33a:링크부재
33b:주행가이드롤러 33c:캐리어연결핀 33d:롤러축
40:제1전처리부 42:제1세척부 44:저온오븐
46:스프레이룸 48:고온오븐 50:제2전처리부
52:제2세척부

Claims

폐회로형 순환라인을 구성하는 이송레일과;
상기 이송레일에 지지된 상태로 이송레일을 따라 전진 또는 후진 주행 가능하고, 그 하부에는 도장대상물을 매달아 지지하는 행거를 구비한 다수의 캐리어와;
상기 이송레일의 일측 상부에 설치되고, 외부로부터 공급된 전력에 의해 동작하여 상기 캐리어를 전진 또는 후진 주행시키는 양방향구동부와;
상기 양방향구동부를 기준으로, 캐리어의 전진방향으로 순차 배치된 것으로서, 상기 도장대상물을 설정온도로 가열하는 저온오븐, 분체스프레이가 그 내부에서 진행되는 스프레이룸, 상기 도장대상물을 저온오븐의 가열온도보다 높은 온도로 가열하는 고온오븐과;
상기 캐리어의 이동방향에 따라, 저온오븐과 고온오븐을 선택적으로 가동하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체도장장치.
제1항에 있어서,
상기 캐리어는;
상기 이송레일이 제공하는 주행로 상에 지지된 상태로 구름운동 가능하고 상호 이격되어 있는 한 쌍의 이동휠과,
상기 이동휠의 사이에 구비된 것으로서, 평행하게 이격되고 전동핀에 의해 상호 연결되며 상기 행거를 지지하는 휠브라켓을 포함하고,
상기 이송레일을 따라 배열된 캐리어를 연결하는 것으로서;
앞뒤로 이웃하는 캐리어의 휠브라켓에 핀연결되는 링크부재와,
상기 링크부재에 회전 가능하도록 지지되며, 캐리어의 이동시 주행공간 양측벽에 접하여 구름운동하며 캐리어의 직선운동을 가이드 하는 주행가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체도장장치.
제2항에 있어서,
상기 양방향구동부는;
상기 이송레일의 상부에 고정되며 지지력을 제공하는 프레임과,
상기 프레임에 지지되며 상기 콘트롤러에 의해 제어되어 회전력을 출력하는 모터와,
상기 모터의 회전력을 전달 받아 감속시키는 감속기와,
상기 캐리어 이송경로의 연직 상부에 설치된 상태로, 상기 감속기를 통과한 회전력을 전달받아 회전하며 캐리어를 이송시키는 것으로서,
일정직경의 디스크의 형태를 취하는 디스크본체와, 상기 디스크본체의 주연부에 구비되되 디스크본체의 반지름 방향으로 돌출되고, 다수가 등각 배치되며, 상기 전동핀을 그 사이에 수용한 상태로 디스크본체의 회전력을 전동핀으로 전달하여 캐리어가 직선 이동하게 하는 다수 쌍의 듀얼티스를 구비하는 구동디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체도장장치.
제3항에 있어서,
상기 듀얼티스는;
상기 디스크본체의 주연부에 일체를 이루며 디스크본체의 반지름 방향으로 개방된 삽입공간부를 구비한 고정편과,
상기 고정편에 핀연결되며, 외력의 작용시 회동하여 상기 사이공간측으로 삽입되는 회동편과,
상기 고정편과 회동편의 사이에 설치되며, 외력이 가해지지 않은 상태에서 상기 회동편을 삽입공간부 외측으로 탄력 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 분체도장장치.
폐회로형 순환라인을 구성하는 이송레일과; 상기 이송레일에 지지된 상태로 이송레일을 따라 전진 또는 후진 주행 가능하고, 그 하부에는 도장대상물을 매달아 지지하는 행거를 구비한 다수의 캐리어와; 상기 이송레일의 일측 상부에 설치되고, 외부로부터 공급된 전력에 의해 동작하여 상기 캐리어를 전진 또는 후진 주행시키는 양방향구동부와; 상기 양방향구동부를 기준으로, 캐리어의 전진방향으로 순차 배치된 것으로서, 상기 도장대상물을 설정온도로 가열하는 저온오븐, 분체스프레이가 그 내부에서 진행되는 스프레이룸, 상기 도장대상물을 저온오븐의 가열온도보다 높은 온도로 가열하는 고온오븐과; 상기 캐리어의 이동방향에 따라, 저온오븐과 고온오븐을 선택적으로 가동하는 콘트롤러를 포함하는 분체도장장치의 콘트롤러를 통해 상기 저온오븐 및 고온오븐을 가동시킨 상태로 상기 캐리어를 양방향구동부로부터 저온오븐의 방향으로 이동시키며 진행하는 과정으로서,
상기 도장대상물을 저온오븐내에서 150℃ 내지 200℃의 온도로 15분간 가열하는 1차가열단계와;
상기 저온오븐을 통과한 도장대상물을 10분 내지 15분 동안 서행시키며 자연냉각 후 상기 스프레이룸으로 진입시켜 180℃ 내지 200℃의 분위기에서 분체도장을 수행하는 도장단계와;
상기 도장단계를 통해 도장이 완료된 도장대상물을 상기 고온오븐으로 이동시켜 200℃ 보다 높은 온도로 가열 경화시키는 2차가열단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체도장방법.
폐회로형 순환라인을 구성하는 이송레일과; 상기 이송레일에 지지된 상태로 이송레일을 따라 전진 또는 후진 주행 가능하고, 그 하부에는 도장대상물을 매달아 지지하는 행거를 구비한 다수의 캐리어와; 상기 이송레일의 일측 상부에 설치되고, 외부로부터 공급된 전력에 의해 동작하여 상기 캐리어를 전진 또는 후진 주행시키는 양방향구동부와; 상기 양방향구동부를 기준으로, 캐리어의 전진방향으로 순차 배치된 것으로서, 상기 도장대상물을 설정온도로 가열하는 저온오븐, 분체스프레이가 그 내부에서 진행되는 스프레이룸, 상기 도장대상물을 저온오븐의 가열온도보다 높은 온도로 가열하는 고온오븐과; 상기 캐리어의 이동방향에 따라, 저온오븐과 고온오븐을 선택적으로 가동하는 콘트롤러를 포함하는 분체도장장치의 콘트롤러를 통해상기 고온오븐을 가동시킨 상태로, 상기 캐리어를 양방향구동부로부터 고온오븐의 방향으로 이동시키며 진행하는 과정으로서,
상기 도장대상물을 고온오븐내에서 300℃ 내지 350℃의 온도로 10분간 가열하는 가열단계와;
상기 가열단계를 마친 도장대상물을 200℃를 유지한 상태로 스프레이룸으로 진입시켜 분체도장을 수행하는 도장단계와;
도장단계를 통해 도장이 완료된 도장대상물을 서행시켜 자연경화를 유도하는 자연경화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체도장방법.