신발 부품용 자동화 인쇄라인 시스템{automatic printing line system for footwear parts}
본 발명은 인쇄 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아웃솔이나 미드솔 또는 갑피 등의 신발용 소재의 표면에 스크린 인쇄방법으로 인쇄처리할 수 있도록 구성한 자동화 인쇄라인 시스템에 관한 것이다. 잘 알려진 바와 같이, 자동화의 주 대상품목은 롤 공급이 이루어지고 있는 고주파용 필름 자재와 파렛트 상에서 쉬트 스크린 인쇄 자동화가 용이한 부품(즉, 필름자재 및 파렛트 접착에 불리한 기모가 발생하지 않는 부품)에 대한 자동화이다. 해당 자동화 대상 공정은 신발 업계에서는 나염 작업이라고 지칭하는 공정중에 하나이다. 현재의 필름 롤 자재 나염작업 공정은 작업자에 의해서 스크린 인쇄 작업대에 접착제 또는 고정용 호치키스를 이용하여 롤상태의 자재를 작업대에 펼쳐 깔아서 길이만큼 잘라서 고정 배치한다. 고정된 필름자재는 자재표면의 이물질 제거를 위해서 세척제(예를 들어, MEK 또는 D-PLY-007)를 펼쳐진 원단에 도포한 후 헝겊으로 닦아서 이물질 제거를 실시한다. 한편 작업되는 제품의 종류에 따라서 인쇄의 내용은 달라지는데 나염작업에서 이루어지는 작업은, 첫째 선처리제 인쇄, 둘째 칼라(백색포함) 인쇄, 투명 인쇄, UV 잉크 인쇄, UV 경화기 건조작업 등이 수작업으로 이루어진다. 이러한 종래의 인쇄 공정중 문제가 발생할 수 있는 부분이 수작업 인쇄부분이며 자동화시 기계적 동작에 의해서 인쇄가 이루어지는데 그 인쇄 시스템의 내용은 다음과 같다. 알루미늄 틀로 제작된 스크린 인쇄용 제판(이하 "제판"이라 함)을 장착한 사각의 금속 프레임 구조에 전면 작업자 기준 전후동작 기구와 상하동작 기구의 복합동작에 의해서 스퀴즈 작업이 자동화되어 있다. 이러한 자동화 요소는 이미 의류, 전자, 기타 분야에 적용되고 있으나 신발 제조 분야에는 보급되지 못한 상태이다. 이러한 자동화 스크린 인쇄기의 장점은 균일한 스퀴즈 압력에 의해서 인쇄되는 인쇄품질의 균일성에 있다. 하지만 신발 스크린 인쇄의 자동화를 위해서는 기존의 자동 인쇄기에서 적용되는 PVC 계열의 잉크와 건조속도 및 점도가 다른 PU 잉크와 수성 잉크의 자동기계 적용 및 소량 다품종 생산의 신발 생산 시스템이 문제가 된다. 현재의 전자동 인쇄기는 인쇄헤드의 배치가 전후 쌍으로 일체화 배치되어 인쇄 도수 변화에 대해 다수의 자동인쇄기를 운영시 생산량이나 생산모델의 인쇄 도수 및 적용 모델수의 유연한 대응이 불가능하며, 단순히 이미 배치되어 있는 헤드의 작업부품의 분할에 따른 작업만이 가능하였다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기존의 자동 인쇄기의 단점을 보완하여 인쇄 헤드의 자유 배치를 기본으로 하여 생산량 변동 및 인쇄도수의 변동에 따라 독립된 인쇄 헤드를 칼라인쇄 공정의 순서와 도수에 따라 임의 배치가 가능한 신발 부품용 자동화 인쇄라인 시스템을 제공함에 있다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다. 도면 상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다. 우선 본 발명에서는 인쇄기를 응용한 유연 자동화 인쇄 생산 시스템의 적용으로 인쇄품질의 향상 및 신발 부품 인쇄환경의 개선을 하는 것과 원자재(롤 필름) 로스 절감의 방법에 관한 내용이며 현재 수작업으로 인해 품질의 불균일로 인한 인쇄 불량 발생의 요소중 하나를 제거함과 인쇄방법의 기계화에 따른 신발 스크린인쇄 공정의 표준화를 구현할 수 있는 자동화 인쇄라인 시스템을 제안하고자 한다. 한편 위와 같은 신발 전용 자동화 인쇄라인 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 순환식 루프 구조의 컨베어 시스템으로 구성된 파렛트 이송 컨베어(100)와 필름 쉬트 소재의 고정을 위한 인쇄 소재 고정면(200) 및 파렛트 이송 컨베어상에 설치되고 빠른 이동식 구조의 이동형 스크린 자동 인쇄기(300), 그리고 건조 효율 및 온도셋팅 스피드 향상을 위한 NIR 방식을 채용한 근적외선 송풍 건조 시스템(400)으로 구성된다. 즉, 상기 도 1의 구성과 같이 인쇄의 내용에 따라 일정간격으로 배치된 파렛트 이송 시스템의 인쇄 기준점에 인쇄헤드를 배치하여 인쇄 도수의 증감에 따라 파렛트 콘베어에 설치된 헤드를 또 다른 자동 인쇄라인의 파렛트 인쇄기준점에 설치한 것이다. 상기와 같은 자동화 인쇄라인의 장점은 현재 최대 22m에 이르는 수작업 스크린 인쇄 작업대를 왕복하며 스퀴즈 작업을 인력으로 행하는데 드는 작업자의 체력적 작업능률 한계의 극복과 인력의 불가능한 균일한 인쇄 스퀴즈 작업에 있다. 또한 부가적으로 수작업시 작업자의 교체 및 신규고용으로 인한 숙련 작업자의 교체시 생산능률이 일정기간 저하되는 단점도 기계의 일관성 있는 작업의 장점이 있고 전문 작업자의 유지를 위한 관리적 환경 측면에서 자동화의 장점이 부각된다. 한편 전술한 자동 스퀴즈 장치는 자동인쇄기의 가장 중요한 요소로서 제판(스텐실 작업이 된 스크린 망사)에 잉크를 투입하여 스퀴즈(스크린 망사에 올려진 잉크를 긁어서 인쇄물 방향으로 투과시키는 도구 또는 그 작업을 말함)를 전공제어와 유체응용 동력기구 등을 사용하여 기계적으로 행하는 장치를 말한다. 이러한 자동 스퀴즈 시스템은 스크린 망사에 스며든 잉크의 운반도포 및 인쇄를 위한 스퀴즈의 두가지 역할을 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 신발 부품용 자동화 인쇄라인 시스템은 첫째 공정의 표준화 가능, 둘째 인쇄품질의 균일화 및 셋째 원단로스 절감에 따른 제조원가 절감, 그리고 넷째 신발부문 인건비 상승에 따른 자동화의 필요성에 대한 사전 대응 기술을 확보할 수 있는 상승적인 효과가 있다. 첫 번째로, 공정의 표준화는 수작업시 불규칙한 인쇄작업 방법에 따른 공정의 불확실성을 기계의 규칙적인 작업으로 작업의 정규화가 가능하여 생산량 예측 및 품질 표준에 대한 정립이 가능한 장점이 있다. 두 번째로, 인쇄품질의 균일화는 수작업시 인력에 의존하던 스퀴즈 작업의 가압력에 따른 인쇄품질의 불균일을 기계작업으로 균일화할 수 있는 이점이 있다. 세 번째로, 원단로스 절감부문은 현재 나가다이 작업시 요구되는 인쇄 여백 간격의 확보를 위해 발생하는 자재로스와 상하 인쇄시 인쇄물의 들뜸 방지를 위해 스테플러 박음 자리 여백로스가 쉬트(낫장) 자재의 적용으로 최소화 될수 있다. 네 번째로, 인건비 상승에 대한 사전 기술 확보 부문은 현재 시점에 있어서 해외 신발 생산공장의 자동화 스크린 인쇄기계의 적용은 국내와 비교 상대적으로 낮은 인건비 등으로 생산원가 비교의 경제성면에서 수익을 얻기 힘들지만 앞으로 예상되는 해외공장의 수작업 스크린 인쇄 기술인력확보의 최소 확보는 동종업계의 경쟁력 면에서 큰 장점이 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신발 부품용 자동화 인쇄라인 시스템의 구성을 보이고 있는 도면. <도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 100: 파렛트 이송 컨베어 200: 파렛트와 파렛트 위 쉬트 자재 300: 이동형 스크린 자동 인쇄기 400: 근적외선 송풍 건조 시스템 |
