신속한 도장이 가능한 범퍼 도장 장치

신속한 도장이 가능한 범퍼 도장 장치{BUMPER PAINTING DEVICE OF RAPID PAINT TYPE}

본 발명은 범퍼를 도장하는 장치에 대한 것으로서, 특히 도장 부스에서 범퍼를 도장한 후 상기 범퍼를 소정의 온도로 유지되는 건보 부스에 투입하여 컨베이어에 의해 이송하면서 건조하며 최종적으로 냉각 부스에서 냉각되도록 하여 비닐 등이 눌어 붙지 않도록 하고 컴파운드 작업 시 불량이 발생하지 않도록 하며 범퍼의 도장 속도를 향상시킬 수 있는 신속한 도장이 가능한 범퍼 도장 장치이다.

일반적으로 차량 범퍼는 폴리프로필렌(polypropylene)을 재질로 하여 성형 제조되는 바, 외관 및 물성향상을 위하여 표면에 페인트가 도장된다.

상기와 같이 페인트 도장된 폴리프로필렌 범퍼는, 널리 알려진 바와 같이 다양한 성분의 각기 다른 층으로 이루어지는데, 범퍼에 해당하는 폴리프로필렌 재질의 기재층과, 이 기재층과 색상도료층간의 접착성을 향상시켜주는 프라이머층과, 색상을 내주는 색상도료층과, 보호막 역할의 투명도료층이 그것이다

이러한 성분을 범퍼에 도장하기 위해서 상기 성분을 도포한 후 가열 건조하는 공정을 수행한다.

그런데 이러한 종래 기술의 경우 가열 건조 후에는 범퍼의 온도가 높아 비닐 등을 덮는 경우 상기 비닐이 범퍼에 눌어붙는 현상이 발생하여 실제 범퍼 사용 시 비닐을 제거하기 힘든 문제점이 있었고, 컴파운팅 작업 시 불량이 발생할 우려가 높은 문제점이 있었다.

또한, 상기 범퍼를 냉각하고자 하는 경우 자연 냉각을 하게 되어 최종 도장 제품을 생산하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

한편, 상술한 범퍼의 도장 기술 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도장 부스에서 범퍼를 도장한 후 상기 범퍼를 소정의 온도로 유지되는 건보 부스에 투입하여 컨베이어에 의해 이송하면서 건조하며 최종적으로 냉각 부스에서 냉각되도록 하여 비닐 등이 눌어 붙지 않도록 하고 컴파운드 작업 시 불량이 발생하지 않도록 하며 범퍼의 도장 속도를 향상시킬 수 있는 신속한 도장이 가능한 범퍼 도장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적 들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 범퍼(BP)가 도장되는 도장 부스(300)와, 상기 도장된 범퍼(BP)가 특정 온도와 시간으로 건조되는 건조 부스(400)와, 상기 건조된 범퍼(BP)가 다른 특정 온도와 시간으로 냉각되는 냉각 부스(500)로 이루어지고, 상기 건조 부스(400) 내부에는 컨베이어(700)가 설치되어, 상기 컨베이어(700)에 범퍼(BP)가 이송되며 건조되는 신속한 도장이 가능한 범퍼 도장 장치를 제공한다.

상기에서, 상기 도장 부스(300)와 건조 부스(400) 사이 또는 건조 부스(400)와 냉각 부스(500)사이에 이송부(600)가 배치되고, 상기 이송부(600)에는 감지 센서(S)가 설치된다.

상기에서, 상기 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500)에는 높이 방향으로 개폐되는 도어(D)가 구비되고, 상기 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500) 내측에는 상기 도어(D)를 작동하는 스위치 버튼(B)과 상기 스위치 버튼(B)을 구동하는 버튼 구동부(100)가 설치된다.

상기에서, 상기 버튼 구동부(100)는 상기 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500) 내측에 설치되고 상기 스위치 버튼(B)이 내부에 배치되는 하우징(160)과, 상기 하우징(160) 내부에 다수 층 적층되는 압전 소자(110)와, 상기 압전 소자(110) 사이에 구비되어 전원을 공급하는 내부 전극(120)과, 상기 압전 소자(110) 일 측에 접하고 하우징(160) 내부에 배치되며 상기 내부 전극(120)에 전원을 공급하는 외부 전극(130)과, 상기 압전 소자(110)의 최상층에 구비되고 상기 스위치 버튼(B)과 접하는 연결부(150)로 이루어지며, 상기 외부 전극(130)은 +극성의 전원을 공급하는 제1외부 전극(131)과 -극성의 전원을 공급하는 제2외부 전극(132)으로 이루어지고, 상기 내부 전극(120)은 상기 압전 소자(110) 사이에 적층되는 제1내부 전극(121) 및 제2내부 전극(122)과, 상기 제1내부 전극(121) 및 제2내� �� 전극(122) 사이에 구비되는 절연층(123)으로 이루어지며, 상기 제1내부 전극(121)은 상기 제1외부 전극(131)과 접하여 +극성의 전원을 공급받고, 제2내부 전극(122)은 제2외부 전극(132)과 접하여 -극성의 전원을 공급받으며, 상기 절연층(123) 중 제1외부 전극(131) 측 단부는 절곡되어 제2내부 전극(122)을 덮어 제1외부 전극(131)과 접하지 않도록 하고, 상기 절연층(123) 중 제2외부 전극(132)측 단부는 반대 방향으로 절곡되어 제1내부 전극(121)을 덮어 제2외부 전극(132)과 접하지 않도록 한다.

상기에서, 상기 연결부(150)는 스위치 버튼(B) 방향 최 상층의 압전소자(110)상에 구비되는 한 쌍의 브라켓(152)과, 상기 브라켓(152)에 핀 결합되는 힌지(153)와, 상기 힌지(153)가 저면에 구비되며 상면에는 상기 스위치 버튼(B)가 접하는 연결판(151)으로 이루어지고, 상기 하우징(160)은 중공 형상이고 일 측면은 개방되어 상기 연결부(150)가 노출되는 하우징 본체(161)와, 상기 하우징 본체(161) 내부에 구비되어 상기 하우징 본체(161)를 구획하며 상기 압전 소자(110)가 안착하는 구획판(162)으로 이루어지고, 상기 구획판(162)과 하우징 본체(161) 사이 공간에는 전원부(BAT)가 구비되어 외부에 배치되는 제어부(CON)와 연통되고, 상기 구획판(162) 양 측은 개방되어 상기 외부 전극(130)의 하단이 진입하여 상기 전원부(BAT)와 접한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하고 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상 설명한 본 발명에 의해 도장된 범퍼의 생산 속도를 향상시키면서도 충분히 냉각되도록 하여 비닐 등이 눌어 붙지 않도록 하고 컴파운드 작업 시 불량이 발생하지 않도록 하며 범퍼의 도장 속도를 향상시킬 수 있는 신속한 도장이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범퍼 도장 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 범퍼 도장 장치의 도어를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 범퍼 도장 장치의 버튼 구동부에 대한 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 범퍼 도장 장치의 버튼 구동부에 대한 하우징의 일부 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 범퍼 도장 장치의 버트 구동부에 대한 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도장 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 범퍼(BP)가 도장되는 도장 부스(300)와, 상기 도장된 범퍼(BP)가 특정 온도와 시간으로 건조되는 건조 부스(400)와, 상기 건조된 범퍼(BP)가 다른 특정 온도와 시간으로 냉각되는 냉각 부스(500)로 이루어진다.

이때, 상기 건조 부스(400) 내부에는 컨베이어(700)가 설치되어, 상기 컨베이어(700)에 범퍼(BP)가 이송되며 건조된다.

즉, 본 발명에 의한 경우 상기 도장 부스(300)에서 범퍼가 도장된 후 건조 부스(400)에서 건조되고 냉각 부스(500)에서 냉각된다. 이러한 본 발명에 의하면 최종 생상된 범퍼는 적절한 온도로 냉각되어 비닐 등이 눌러 붙지 않고 컴파운드 시 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 냉각 부스(500) 내부에는 에어컨과 선풍기 등을 구비하여 냉각 속도를 향상시킬 수 있고 이에 의해 종래 기술보다 신속하게 냉각할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면 상술된 바와 같이 냉각을 신속하게 할 수 있어 도장된 범퍼의 생산 속도를 대략 20%~30% 향상시킬 수 있다.

상기 도장 부스(300)는 내부에 널리 알려진 도장 로봇 등에 의해 소정의 성분을 범퍼(BP)에 도포한다. 이러한 도장 부스(300) 자체는 널리 알려진 관계로 자세한 설명과 도시는 생략한다.

상기 건조 부스(400) 내부는 소정의 온도로 가열되어 범퍼(BP)를 건조하며 이를 위해 널리 알려진 열풍기를 이용할 수 있다.

상기 도장 부스(400)와 건조 부스(400) 사이 또는 건조 부스(400)와 냉각 부스(500)사이에 이송부(600)가 배치된다. 상기 이송부(600)에 의해 작업자가 도장 부스(300)에서 도장된 범퍼(BP)를 건조 부스(400)로 수작업으로 옮기거나 건조 부스(400)에서 건조된 범퍼(BP)를 냉각 부스(500)로 옮길 수 있다.

이러한 이송부(600)는 널리 알려진 롤러와 테이블로 이루어져 상기 범퍼(BP)를 롤러상에서 이동시킬 수 있다. 물론 널리 알려진 컨베이어를 이용하여 자동으로 범퍼(BP)를 이동하는 것도 가능하다.

상기 이송부(600)에는 감지 센서(S)가 설치된다. 상기 감지 센서(S)에 의해 범퍼(BP)가 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500)에 근접한 것을 작업자에게 알려줄 수 있다. 이에 의해 후술하는 도어를 오픈하게 된다.

상기 감지 센서(S)는 범퍼가 근접한 것을 인식하기 위한 것으로서 널리 알려진 적외선 센서 또는 레이저 센서 등을 이용할 수 있다.

상기 건조 부스(400)에는 컨베이어(700)를 설치하여 도장된 범퍼를 이송하면서 건조되도록 한다. 이때, 상기 이송되는 범퍼의 속도와 건조 부스(400)의 온도는 범퍼의 건조에 적절한 조건으로 선택할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500)에는 높이 방향으로 개폐되는 도어(D)가 구비된다. 이는 상기 이송부를 통해 이송된 범퍼를 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500)에 투입하기 위해서이다.

상기 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500) 내측에는 상기 도어(D)를 작동하는 스위치 버튼(B)과 상기 스위치 버튼(B)을 구동하는 버튼 구동부(100)가 설치된다. 즉, 작업자가 상기 스위치 버튼(B)을 눌러 상기 도어(D)를 오픈하도록 하는 것이다.

이를 위한 상기 버튼 구동부(100)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 건조 부스(400) 또는 냉각 부스(500) 내측에 설치되고 상기 스위치 버튼(B)이 내부에 배치되는 하우징(160)과, 상기 하우징(160) 내부에 다수 층 적층되는 압전 소자(110)와, 상기 압전 소자(110) 사이에 구비되어 전원을 공급하는 내부 전극(120)과, 상기 압전 소자(110) 일 측에 접하고 하우징(160) 내부에 배치되며 상기 내부 전극(120)에 전원을 공급하는 외부 전극(130)과, 상기 압전 소자(110)의 최상층에 구비되고 상기 스위치 버튼(B)과 접하는 연결부(150)로 이루어진다.

이때, 상기 외부 전극(130)은 +극성의 전원을 공급하는 제1외부 전극(131)과 -극성의 전원을 공급하는 제2외부 전극(132)으로 이루어진다.

또한, 상기 내부 전극(120)은 상기 압전 소자(110) 사이에 적층되는 제1내부 전극(121) 및 제2내부 전극(122)과, 상기 제1내부 전극(121) 및 제2내부 전극(122) 사이에 구비되는 절연층(123)으로 이루어진다.

상기 제1내부 전극(121)은 상기 제1외부 전극(131)과 접하여 +극성의 전원을 공급받고, 제2내부 전극(122)은 제2외부 전극(132)과 접하여 -극성의 전원을 공급받으며, 상기 절연층(123) 중 제1외부 전극(131) 측 단부는 절곡되어 제2내부 전극(122)을 덮어 제1외부 전극(131)과 접하지 않도록 하고, 상기 절연층(123) 중 제2외부 전극(132)측 단부는 반대 방향으로 절곡되어 제1내부 전극(121)을 덮어 제2외부 전극(132)과 접하지 않도록 한다.

상기 압전 소자라고 하는 것은 널리 알려진 바와 같이 전원의 공급에 의해 크기가 증감하는 것을 말한다. 본 발명은 이러한 특성을 이용하여 상기 압전 소자의 크기를 증가시켜 상기 스위치 버튼을 작동시키는 것이다.

상기 다수 층 적층된 압전 소자(110) 사이에는 내부 전극(120)이 각각 배치되어 상기 압전 소자(110)에 전원을 공급한다. 상기 내부 전극(120)에는 외부 전극(130)을 통해 전원이 공급된다. 상기 압전 소자(110) 최상층에는 연결부(150)가 구비되어 스위치 버튼(B)와 접한다.

상기 외부 전극(130)은 +극성의 전원을 공급하는 제1외부 전극(131)과 -극성의 전원을 공급하는 제2외부 전극(132)으로 이루어진다.

상기 내부 전극(120)은 상기 압전 소자(110) 사이에 적층되는 제1내부 전극(121) 및 제2내부 전극(122)과, 상기 제1내부 전극(121) 및 제2내부 전극(122) 사이에 구비되는 절연층(123)으로 이루어진다.

이때, 상기 제1내부 전극(121)은 상기 제1외부 전극(131)과 접하여 +극성의 전원을 공급받고, 제2내부 전극(122)은 제2외부 전극(132)과 접하여 -극성의 전원을 공급받는다. 상기 제1내부 전극(121)과 제2내부 전극(122)은 반대의 극성을 가지고 있으므로 절연층(123)에 의해 상호 전기적으로 분리된다.

또한, 상기 절연층(123) 중 제1외부 전극(131) 측 단부는 절곡되어 제2내부 전극(122)을 덮어 제1외부 전극(131)과 접하지 않도록 하고, 상기 절연층(123) 중 제2외부 전극(132)측 단부는 반대 방향으로 절곡되어 제1내부 전극(121)을 덮어 제2외부 전극(132)과 접하지 않도록 한다.

즉, +극성의 전원이 인가되는 제1외부 전극(131)은 제1내부 전극(121)을 통해 압전 소자(110)에 +극성의 전원이 전달되므로 상기 제1외부 전극(131)은 제2내부 전극(121)과는 단절되어야 한다. 따라서, 상기 절연층(123) 중 제1외부 전극(131) 방향은 절곡되어 제2내부 전극(122)을 덮는다. 이에 의해 제2내부 전극(122)과 제1외부 전극(131)는 절연된다.

유사하게 제2외부 전극(132)은 -극성을 가지고 있고, 제1내부 전극(121)은 +극성을 가지고 있으므로 상호 절연을 위해 절연층(123) 중 제2외부 전극(132)은 반대방향으로 절곡되어 제1내부 전극(121)을 덮는다. 이에 의해 제1내부 전극(121)과 제2외부 전극(132)는 절연된다.

한편, 상술된 바와 같이 다수 층 적층된 압전 소자 사이에 내부 전극을 배치하고 상기 내부 전극에 전원을 공급하기 위해 외부 전극을 구비하는 것은 널리 알려진 기술이다.(일본 등록 특허 제3881474호)

그런데 상술된 바와 같은 종래 기술의 경우 내부 전극에 +극성의 전원과 -극성의 전원을 선택적으로 공급하기 위해 외부 전극에 절연체를 구비하고 상기 외부 전극과 내부 전극사이에 전도성 접착제를 도포하는 구성인 관계로 구조가 복잡한 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 상술된 바와 같이 제1내부 전극(121)과 제2내부 전극(122) 사이에 절연층(123)을 구비한 것이다.

상기 연결부(150)는 스위치 버튼(B) 방향 최 상층의 압전 소자(110)에 구비되고 상기 스위치 버튼(B)와 접하여 상기 압전 소자(110)의 체적 팽창에 의해 스위치 버튼(B)를 구동한다. 이를 위해 상기 연결부(150)는 최 상층의 압전소자(110)상에 구비되는 한 쌍의 브라켓(152)과, 상기 브라켓(152)에 핀 결합되는 힌지(153)와, 상기 힌지(153)가 저면에 구비되며 상면에는 상기 스위치 버튼(B)이 접하는 연결판(151)으로 이루어진다.

즉, 압전 소자(110)의 팽창에 의해 연결판(151)이 스위치 버튼(B)으로 이동하여 상기 스위치 버튼(B)를 구동한다. 상기 스위치 버튼(B)이 다소 소정의 각도로 경사지게 배치된 경우에도 상기 힌지(153)와 브라켓(152)에 의해 스위치 버튼(B)을 정확하게 가압할 수 있다. 상기 힌지(153)와 브라켓(152)은 상호 핀 결합하며 이를 위해 힌지(153)가 브라켓(152)사이에 삽입된 후 핀(154)이 관통하여 핀 결합될 수 있다.

상기 하우징(160)은 중공 형상이고 일 측면은 개방되어 상기 연결부(150)이 노출되는 하우징 본체(161)와, 상기 하우징 본체(161) 내부에 구비되어 상기 하우징 본체(161)를 구획하며 상기 압전 소자(110)가 안착하는 구획판(162)으로 이루어진다. 상기 하우징(160)의 개방된 측면은 상기 스위치 버튼(B) 방향으로 배치된다.

상기 구획판(162)과 하우징 본체(161) 사이 공간에는 전원부(BAT)가 구비되어 제어부(CON)와 연통된다. 상기 제어부(CON)는 상기 공간 외부에 배치된다.

상기 구획판(162) 양 측은 개방되어 상기 외부 전극(130)의 하단이 진입하여 상기 전원부(BAT)와 접한다.

즉, 사용자가 상기 제어부(CON)에 의해 전원부(BAT)를 구동하여 외부 전극(130)에 전원 공급을 제어한다. 이에 의해 압전 소자(110)에 전원을 공급하여 스위치 버튼(B)을 구동한다.

상기 제어부(CON)는 무선 또는 유선으로 연결되는 컨트롤러를 이용할 수 있으며 이러한 제어부(CON) 구성은 널리 알려진 관계로 자세한 설명과 도시를 생략한다.

이상 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 버튼 구동부 110 : 압전 소자
120 : 내부 전극 130 : 외부 전극
150 : 연결부 160 : 하우징