KR102191328B1 - Ai를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템 - Google Patents

Ai를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템 Download PDF

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KR102191328B1
KR102191328B1 KR1020200029555A KR20200029555A KR102191328B1 KR 102191328 B1 KR102191328 B1 KR 102191328B1 KR 1020200029555 A KR1020200029555 A KR 1020200029555A KR 20200029555 A KR20200029555 A KR 20200029555A KR 102191328 B1 KR102191328 B1 KR 102191328B1
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Abstract

게시된 내용은 체인컨베이어를 따라 부스 내에 직선이동되는 행거에 안착된 피도장체에 도장간격을 유지하여 이동되는 스프레이건 모듈에 의해 분체도장하기 위한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템은
부스 내에 형성되고, 체인컨베이어에 고정되어 상기 부스 내에 직선이동되는 행거에 안착된 피도장체를 다축구동되어 이동되는 스프레이건 모듈에 의해 도장하기 위한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템에 적용되고,
상기 피도장체 이동방향과 동일방향으로 가이드레일이 전후측에 대향되게 형성되는 본체;
상기 본체 일측에 장착되는 제1,2구동부에 의해 상기 가이드레일을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩이동되는 제1,2슬라이더유닛;
상기 제1,2슬라이더유닛에 장착되는 제3,4구동부에 의해 상기 제1,2슬라이더유닛을 따라 전후 방향으로 슬라이딩이동되는 제3,4슬라이더유닛;
상기 제3,4슬라이더유닛에 장착되는 제5,6구동부에 의해 상기 제3,4슬라이더유닛을 따라 상하 방향으로 슬라이딩이동되고, 선단에 다관절형태의 병렬형 제1,2스프레이건 모듈이 회동가능하게 장착되는 제5,6슬라이더유닛;
상기 체인컨베이어를 따라 임의속도로 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 임의의 도장간격을 유지하여 상기 제1스프레이건 모듈을 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 상기 피도장체의 외측면 및 평면을 분체도장하되, 상기 체인컨베이어를 따라 임의속도로 계속 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 상기 제2스프레이건 모듈을 임의의 도장간격을 유지하여 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 상기 피도장체의 외측면 및 평면을 재 분체도장하기 위한 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템을 제공한다.

Description

AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템{automatic painting system multiaxial joint robot type using AI}
본 명세서는 자동 분체시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 체인컨베이어(chain conveyor)를 따라 부스(booth) 내에 직선이동되는 행거(hanger)에 안착된 피도장체에 도장간격을 유지하여 이동되는 스프레이건(spray gun)에 의해 분체도장하기 위한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
자동차 또는 가전제품 등의 도장방법으로서 분사 도장이 널리 사용되고 있으며, 분사 도장에는 단순히 압축공기를 사용하거나, 압축공기와 대전을 이용한 정전 분사도장이 있으며, 분사 도장에서 사용하는 도료로서는 유기 용제형 도료, 분체 도료가 있다.
전술한 분사 도장에서는 피도장체에 부착되지않는 도료(소위, 오버 스프레이 도료 라고 함)가 대기 중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 도장 부스 내부에서 도장작업이 행해지고 있다.
한편, 컨베이어 분체도장 시스템은 체인컨베이어에 고정되는 피도장체를 이송시키면서 피도장체를 도장하는 분체도장설비로서, 피도장체를 체인컨베이어에 걸어 자동 이동시키면서 스프레이건을 통해 도료를 분사시킨다.
이때, 스프레이건의 선단에 고전압이 인가되어 토출되는 분체는 음(-) 전하를 띄게 되며, 토출된 분체가 어스(earth)된 피도장체에 도착되면 이를 가열 용융시켜 도막을 형성하게 된다.
전술한 컨베이어 분체도장 시스템은 체인컨베이어에 의한 피도장체 자동 이송으로 고품질 유지 및 대량 생산이 가능하고, 중량이 적은 제품의 대량생산을 주로 하게 되므로 도장작업성을 향상시키는 이점을 갖는다.
반면에, 피도장체 도장작업시 도료 손실이 많고, 작업자 숙련도에 따라 피도장체의 도장 품질이 좌우되며, 1챔버(부스)에 1작업자가 배치되어 작업하는 관계로 도장설비 효율성이 떨어지며, 열악한 도장작업환경으로 인해 작업자가 기피하고 작업자 건강을 해치며, 도료를 회수하고 유리관리 하는데 문제점을 갖는다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0559107호에 연속식 자동 도장 시스템 및 방법이 게시되어 있다.
본 명세서의 실시예는, 부스 내에 직선이동되는 행거에 안착된 피도장체에 도료를 분사시키도록 직교되는 스프레이건을 부스에 복수개 배치하여 작업자를 줄일 수 있도록 한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템과 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 피도장체에 대해 분사되는 도료 비산량을 최소화시켜 도료 손실량을 줄이고, 회수되어 재 사용되는 도료 량을 줄임에 따라 균일한 도장층을 확보할 수 있도록 한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템과 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 작업환경 개선으로 작업자 건강을 보호할 수 있도록 한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템과 관련된다.
상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,
부스 내에 형성되고, 체인컨베이어에 고정되어 상기 부스 내에 직선이동되는 행거에 안착된 피도장체를 따라 이동되는 다축형 스프레이건 모듈에 의해 도장하기 위한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템에 적용되고,
상기 피도장체 이동방향과 동일방향으로 가이드레일이 전후측에 대향되게 형성되는 본체;
상기 본체 일측에 장착되는 제1,2구동부에 의해 상기 가이드레일을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩이동되는 제1,2슬라이더;
상기 제1,2슬라이더에 장착되는 제3,4구동부에 의해 상기 제1,2슬라이더를 따라 전후 방향으로 슬라이딩이동되는 제3,4슬라이더;
상기 제3,4슬라이더에 장착되는 제5,6구동부에 의해 상기 제3,4슬라이더를 따라 상하 방향으로 슬라이딩이동되고, 선단에 다관절형태의 병렬형 제1,2스프레이건 모듈이 회동가능하게 장착되는 제5,6슬라이더;
상기 체인컨베이어를 따라 임의속도로 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 임의의 도장간격을 유지하여 상기 제1스프레이건 모듈을 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 상기 피도장체의 외측면 및 평면을 분체도장하고, 상기 체인컨베이어를 따라 임의속도로 계속 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 상기 제2스프레이건 모듈을 임의의 도장간격을 유지하여 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 상기 피도장체의 외측면 및 평면을 재 분체도장하기 위한 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템을 제공한다.
전술한 구성을 갖는 본 명세서의 실시예에 따른 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
부스 내에 직선이동되는 행거에 안착된 피도장체에 도료를 분사시켜 1차 도장 및 2차 도장(피도장체의 좌,우,전,후 외측면과 평면을 2회에 걸쳐 도장함)하도록 직교 이동되는 스프레이건을 부스에 복수개 배치하여 작업자를 줄임에 따라 인건비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 피도장체에 대해 분사되는 도료 비산량을 최소화시켜 도료 손실량을 줄이고, 회수되어 재 사용되는 도료 량을 줄여 균일한 도장층을 확보함에 따라 분체도장 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 열악한 작업조건의 도장작업장을 쾌적한 작업환경으로 개선시켜 작업자 건강을 보호할 수 있게 된다.
도 1은 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 자동 분체시스템의 사시도,
도 3(a,b)은 도 2에 도시된 "B"의 확대사시도,
도 4는 도 1에 도시된 "A"의 확대사시도,
도 5는 도 1에 도시된 자동 분체시스템에서, 스프레이건 모듈을 좌우 방향으로 이동시키는 것을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 2에 도시된 "C"의 확대사시도,
도 7은 도 1에 도시된 자동 분체시스템의 우측면도,
도 8은 도 1에 도시된 자동 분체시스템에서, 스프레이건 모듈을 이용하여 피도장체를 분체도장하는 작업궤적을 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 1에 도시된 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템의 사용상태도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템은
부스(10) 내에 형성되고, 설정된 임의속도로 이송되는 체인컨베이어(41)에 고정되어 부스(10) 내에 직선이동되는 행거(11)에 안착된 피도장체(12)를 따라 이동되는 다축구동형 스프레이건 모듈에 의해 분체도장하기 위한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템에 적용되고,
피도장체(12) 이동방향과 동일 방향으로 가이드레일(일 예로서, LM 가이드레일이 사용될 수 있다)(13,14)이 전후측에 대향되게 형성되는 본체(15);
본체(15) 일측에 장착되는 제1,2구동부(16,17)에 의해 가이드레일(13,14)을 따라 좌우 방향으로 임의의 스트로크만큼 슬라이딩이동되는 제1,2슬라이더유닛(18,19)(피도장체(12)의 이동방향과 동일 또는 반대 방향으로 이동됨);
제1,2슬라이더유닛(18,19)에 장착되는 제3,4구동부(20,21)에 의해 제1,2슬라이더유닛(18,19)을 따라 전후 방향으로 임의의 스트로크만큼 슬라이딩이동되는 제3,4슬라이더유닛(22,23)(피도장체(12)의 이동방향에 대해 직각 방향으로 이동됨);
제3,4슬라이더유닛(22,23)에 장착되는 제5,6구동부(24,25)에 의해 제3,4슬라이더유닛(22,23)을 따라 상하 방향으로 임의의 스트로크만큼 슬라이딩이동되고, 선단에 다관절형태의 병렬형 제1,2스프레이건 모듈(26,27)이 회동가능하게 장착되는 제5,6슬라이더유닛(28,29)(피도장체(12)의 상면에 대해 상하 방향으로 이동됨);
체인컨베이어(41)를 따라 임의속도로 직선이동되는 피도장체(12)에 대해 임의의 도장간격을 유지하여 제1스프레이건 모듈(26)을 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 스프레이건(35)의 도료 토출방향이 임의각도(일 예로서, 45 각도를 말함)로 경사지도록 하여 피도장체(12)의 외측면 및 평면을 분체도장하고, 체인컨베이어(41)를 따라 임의속도로 계속 직선이동되는 피도장체(12)에 대해 제2스프레이건 모듈(27)을 임의의 도장간격을 유지하여 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 스프레이건(35)의 도료 토출방향이 임의각도(일 예로서, 45 각도를 말함)로 경사지도록 하여 피도장체(12)의 외측면 및 평면을 재 분체도장하기 위한 제어부(부스(10) 외부에 장착되고, 조작가능한 PLC 제어방식의 터치스크린 형태의 제어패널이 사용될 수 있다)(미 도시됨);를 구비하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 도 3a, 도 3b에서와 같이, 전술한 제1,2스프레이건 모듈(26,27)은
제5,6슬라이더유닛(28,29)의 대향되는 측판(30) 사이에 형성되고, 정역 방향으로 회전되는 구동모터(31) 및 구동모터(31)에 연결되고 제1,2스프레이건 모듈(26,27)을 정역 방향으로 회전(일 예로서, 360도 회전시킬 수 있다)시키는 회전축(32);
회전축(32) 선단에 연결되는 채널형태의 회동편(33);
회동편(33)에 관통되는 힌지핀(34)을 중심축으로 임의각도 범위내에서 전후 방향으로 회동가능하게 장착되고, 하단의 분사노즐(40)을 통해 도료를 45도 경사각도로 토출시키는 스프레이건(35)이 정역 방향으로 회전(일 예로서, 360도 회전시킬 수 있다)가능하게 장착되는 브라킷(36);
브라킷(36) 외측면에 장착되고, 회전시 구동부에 의해 스프레이건(35)을 정역 방향으로 회전(일 예로서, 360도 회전시킬 수 있다)시키기 위한 스윙모터(37)(swing motor);
브라킷(36) 외측면에 장착되고, 회전시 구동부에 의해 스프레이건(35)을 힌지핀(34)을 중심축으로 임의각도 범위내에서 전후 방향으로 회동시키기 위한 회동모터(38);를 구비하는 것을 특징으로 한다.
전술한 스프레이건(35)은
도료가 유입되도록 상단에 형성되는 유입구(39);
유입구와 연통되고, 유입된 도료를 이동시키는 도료 이동통로(미 도시됨);
도료 이동통로 하단에 경사지게 형성되고, 도료를 피도장체(12)에 45도 각도로 경사지게 분사시키는 분사노즐(40);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제1,2구동부(16,17)는
본체(15)에 길이방향으로 형성되는 서포팅바(42)에 장착되고, 정역 방향으로 회전되는 구동모터(43);
구동모터(43)의 출력축에 형성되는 구동풀리와, 일단에 형성되는 종동풀리를 연결하는 타이밍벨트(44)를 통해 연결되어 회전되는 리이드스크류(45);
리이드스크류(45)에 결합되고 제1,2슬라이더(18,19)의 바닥면에 형성되는 서포터(46) 바닥면에 장착되며, 구동모터(43) 구동시 리이드스크류(45) 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 제1,2슬라이더(18,19)를 좌우 방향으로 이동시키는 컨버터(47);
서포터(46) 바닥면에 형성되고 가이드레일(13,14)에 슬라이딩이동가능하게 결합되며, 제1,2슬라이더유닛(18,19)이 좌우 방향으로 슬라이딩이동시 가이드하기 위한 LM블록(48);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제3,4슬라이더(22,23)는
제3,4슬라이더유닛(22,23)의 상부 및 하부 임의위치에 장착되고, 제1,2스프레이건 모듈(26,27)이 설정된 상부 및 하부 위치에 이동되는 것을 감지하여 제5,6구동부(24,25) 구동을 정지시키기 위한 검출신호를 제어부에 전송하는 제1,2센서(49,50)(일 예로서, 광센서, 근접센서 등이 사용될 수 있고, 이들로 제한되는 것은 물론 아니다)를 포함하고;
제1,2슬라이더유닛(18,19)은
제1,2슬라이더유닛(18,19)의 앞쪽 및 뒤쪽 임의위치에 장착되고, 제1,2스프레이건 모듈(26,27)이 설정된 앞쪽 및 뒤쪽 위치에 이동되는 것을 감지하여 제3,4구동부(20,21) 구동을 정지시키기 위한 검출신호를 제어부에 전송하는 제3,4센서(51,52)(일 예로서, 광센서, 근접센서 등이 사용될 수 있고, 이들로 제한되는 것은 물론 아니다)를 포함하며;
가이드레일(13,14)은
가이드레일(13,14)의 좌측 및 우측 임의위치에 장착되고, 제1,2스프레이건 모듈(26,27)이 설정된 좌측 및 우측 위치에 이동되는 것을 감지하여 제1,2구동부(16,17) 구동을 정지시키기 위한 검출신호를 제어부에 전송하는 제5,6센서(미 도시됨)(일 예로서, 광센서, 근접센서 등이 사용될 수 있고, 이들로 제한되는 것은 물론 아니다);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)에 의해 피도장체(12)의 앞쪽 외측면(제1면)(12a)을 분체도장시, 직선이동되는 피도장체(12)에 대해 전후 방향으로 동일한 도장간격을 유지하되, 피도장체(12)의 이동속도 대비 제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)의 이동속도를 상대적으로 빠르게 이동시키면서 분체도장하고,
제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)에 의해 피도장체(12)의 일측 외측면(제2면)(12b)을 분체도장시, 제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)이 직선이동되는 피도장체(12)로부터 점진적으로 멀어지도록 뒤쪽으로 이동시켜 피도장체(12)에 대해 좌우 방향으로 동일한 도장간격을 유지하면서 분체도장하며,
제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)에 의해 피도장체(12)의 타측 외측면(제4면)(12d)을 분체도장시, 제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)이 직선이동되는 피도장체(12)에 점진적으로 근접되도록 앞쪽으로 이동시켜 피도장체(12)에 대해 좌우 방향으로 동일한 도장간격을 유지하면서 분체도장하며,
제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)에 의해 피도장체(12)의 뒤쪽 외측면(제3면)(12c)을 분체도장시, 직선이동되는 피도장체(12)에 대해 전후 방향으로 동일한 도장간격을 유지하되, 피도장체(12)의 이동속도 대비 제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)의 이동속도를 상대적으로 줄이면서 분체도장하며,
제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)에 의해 피도장체(12)의 네 외측면(12a,12b,12c,12d)을 분체도장 후, 제1 또는 제2스프레이건 모듈(26,27)의 분사노즐 토출각도를 스윙모터(37) 및 회동모터(38) 구동에 의해 피도장체(12)의 윗면에 대해 45도 각도를 유지하도록 조정하여 피도장체(12)의 윗면(12e)(제5면)을 분체도장하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템의 사용예를 첨부도면에 따라 설명한다.
도 1 내지 도 9에서와 같이, 전술한 부스(10) 내에 형성되고, 설정된 임의속도로 이송되는 체인컨베이어(41)에 상단이 고정되는 행거(11) 바닥판에 탈착가능하게 안착된 피도장체(12) 외측면에 스프레이건 모듈에 의해 도료를 분체도장하는 기술내용은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이므로 이들의구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전술한 행거(11)에 안착된 피도장체(12)가 부스(10) 내부에서 도면상, 좌측에서 우측 방향으로 임의속도로 이동될 경우, 본체(15)에 장착된 센서(미 도시됨)에 의해 피도장체(12)의 모델명(피도장체(12)의 형태 및 사이즈를 감지할 수 있게 된다)을 감지하게 된다.
이때, 행거(11)에 안착된 피도장체(12)의 모델명을 센서에 의해 감지하는 기술내용은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로사용되는 것이므로 이들의 구성 및 사용방법에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전술한 제1슬라이더유닛(18) 선단에 장착된 제3구동부(20) 구동에 의해 제3슬라이더유닛(22)을 제1슬라이더유닛(18)을 따라 본체(15) 전방으로 임의거리만큼 이동시킴에 따라, 피도장체(12)의 전후 방향 사이즈에 대응되도록 피도장체(12)와 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35) 사이의 전후 방향으로의 간격을 맞출 수 있게 된다.
이때, 전술한 제3구동부(20)에 의해 제3슬라이더유닛(22)을 제1슬라이더유닛(18) 외측면을 따라 본체(15)의 전후방향으로 슬라이딩이동시키도록, 제1슬라이더유닛(18)에 내설되는 구동모터와, 구동모터에 회전가능하게 연결되는 리이드스크류와, 리이드스크류 회전시 가이드레일(일 예로서, LM가이드레일이 사용될 수 있다)을 따라 슬라이딩이동되어 제3슬라이더유닛(22)을 전후방향으로 슬라이딩이동시키는 슬라이더를 포함하는 기술내용은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이므로 이들의 구성 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 전술한 제3슬라이더유닛(22) 상단에 장착된 제5구동부(24) 구동에 의해 제5슬라이더유닛(28)을 임의높이로 승강시킴에 따라 피도장체(12)의 두께에 대응되도록 제5슬라이더유닛(28)의 측판(30) 선단에 회동가능하게 장착된 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)을 피도장체(12) 상부로 이동시킬 수 있게 된다.
이때, 전술한 제5슬라이더유닛(28)을 제3슬라이더유닛(22)을 따라 승강시키는 제5구동부(24)의 구성은, 제3슬라이더유닛(22)을 제1슬라이더유닛(18)을 따라 본체(15) 전후 방향으로 슬라이딩이동시키는 제3구동부(20) 구성과 실질적으로 동일하게 적용되므로, 이들의 구성 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략한다.
따라서, 행거(11)에 안착되어 체인컨베이어(41)를 따라 임의속도로 이동 중인 피도장체(12) 일측에 제1스프레이건 모듈(26)이 이동된 상태에서, 제5슬라이더유닛(28)이 제3구동부(20) 구동에 의해 제1슬라이더유닛(18)을 따라 본체(15) 후방으로 임의속도로 이동하게 된다.
따라서, 제5슬라이더유닛(28) 선단에 장착된 제1스프레이건 모듈(26)이 본체(15) 후방쪽으로 이동하게 된다. 이와 동시에 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)의 분사노즐(40)을 통해 분사되는 도료가 피도장체(12)의 도면상, 우측 외측면(12b)을 분체도장하게 된다.
이때, 임의속도로 직선이동되는 체인컨베이어(41)에 의해 동일하게 직선이동되는 피도장체(12)에 대해 제1스프레이컨 모듈(26)이 본체(15) 뒤쪽으로 이동시, 제1스프레이건 모듈(26)(일 예로서, 제1스프레이건 모듈(26)의 이동궤적을 도 9에 직육면체로 형성됨)을 피도장체(12)로부터 점진적으로 멀어지도록 뒤쪽으로 이동시킴에 따라, 제1스프레이컨 모듈(26)의 스프레이건(35)은 피도장체(12)에 대해 좌우 방향으로 동일한 도장간격을 유지하면서 분체도장할 수 있게 된다.
이때, 분사노즐(40)을 통한 도료의 분사각도는 피도장체(12)의 외측면에 45도 각도를 유지하게 된다.
전술한 바와 같이, 스프레이건(35)의 분사노즐(40)에 의해 피도장체(12)의 우측 외측면(12b)이 분체도장이 완료된 경우, 제1스프레이건 모듈(26)의 스윙모터(37)의 구동에 의해 스프레이건(35)을 임의각도(90도를 말함)로 회전시키고, 이와 동시에 제1스프레이건 모듈(26)의 회동모터(38)의 구동에 의해 스프레이건(35)을 임의각도로 회동시킨다.
전술한 제1구동부(16) 구동에 의해 제1슬라이더유닛(18)을 본체(15)의 가이드레일(13,14)을 따라 피도장체(12) 이동방향에 대해 반대방향(도면상, 좌측 방향을 말함)으로 임의속도로 이동시킬 수 있다. 이때 행거(11)에 안착된 피도장체(12)는 체인컨베이어(41)를 따라 도면상, 우측 방향으로 임의속도로 계속 이동 중이다.
따라서, 제5슬라이더유닛(28) 선단에 장착된 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 뒤쪽 외측면(12c)을 분체도장할 수 있게 된다.
이때, 제1스프레이건 모듈(26)을 직선이동되는 피도장체(12)에 대해 전후 방향으로 동일한 도장간격을 유지하되, 피도장체(12)의 이동속도 대비 제1스프레이건 모듈(26)의 이동속도를 상대적으로 줄임에 따라 피도장체(12)의 뒤쪽 외측면(12c)을 균일하게 분체도장할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 스프레이건(35)의 분사노즐(40)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 뒷쪽 외측면(12c)의 분체도장이 완료된 경우, 제1스프레이건 모듈(26)의 스윙모터(37)의 구동에 의해 스프레이건(35)을 임의각도(180도를 말함)로 회전시키고, 이와 동시에 제1스프레이건 모듈(26)의 회동모터(38)의 구동에 의해 스프레이건(35)을 임의각도로 회동시킨다.
따라서, 전술한 제3구동부(20) 구동에 의해 제3슬라이더유닛(22)을 제1슬라이더유닛(18)을 따라 본체(15) 앞쪽으로 임의속도로 이동시킬 수 있다. 이때 행거(11)에 안착된 피도장체(12)는 체인컨베이어(41)를 따라 도면상, 우측 방향으로 임의속도로 계속 이동 중이다.
이때, 제3슬라이더유닛(22)을 제3구동부(20)에 의해 제1슬라이더유닛(18)을 따라 본체(15) 앞쪽으로 슬라이딩이동시키는 구성은, 제3슬라이더유닛(22)을 제3구동부(20)에 의해 제1슬라이더유닛(18)을 따라 본체(15) 뒤쪽으로 슬라이딩이동시키는 것과 동일하게 적용된다.
이로 인해, 제5슬라이더유닛(28) 선단에 장착된 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 좌측 외측면(12d)을 분체도장할 수 있게 된다.
이때, 임의속도로 직선이동되는 체인컨베이어(41)에 의해 동일하게 직선이동되는 피도장체(12)에 대해 제1스프레이컨 모듈(26)이 본체(15) 앞쪽으로 이동시, 제1스프레이건 모듈(26)을 피도장체(12)에 점진적으로 근접되도록 앞쪽으로 이동시킴에 따라, 제1스프레이컨 모듈(26)의 스프레이건(35)은 피도장체(12)에 대해 좌우 방향으로 동일한 도장간격을 유지하면서 분체도장할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 스프레이건(35)의 분사노즐(40)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 좌측 외측면(12d)의 분체도장이 완료된 경우, 제1스프레이건 모듈(26)의 스윙모터(37)의 구동에 의해 스프레이건(35)을 임의각도(270도를 말함)로 회전시키고, 이와 동시에 제1스프레이건 모듈(26)의 회동모터(38)의 구동에 의해 스프레이건(35)을 임의각도로 회동시킨다.
따라서, 전술한 제1구동부(16) 구동에 의해 제1슬라이더유닛(18)을 피도장체(12) 이동방향과 동일방향으로 임의속도로 이동시킬 수 있다. 이때 행거(11)에 안착된 피도장체(12)는 체인컨베이어(41)를 따라 도면상, 우측 방향으로 임의속도로 계속 이동 중이다.
이로 인해, 제5슬라이더유닛(28) 선단에 장착된 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 앞쪽 외측면(12a)을 분체도장할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 체인컨베이어(41) 구동에 의해 행거(11)에 안착된 피도장체(12)가 도면상, 우측 방향으로 임의속도로 직선이동되는 도중에,
제1스프레이건 모듈(26)이 제3구동부(20) 구동으로 인해 본체(15) 뒷쪽으로 임의속도로 이동됨에 따라 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 우측 외측면(12b)을 임의의 도장거리를 유지하면서 분체도장하는 제1도장공정과,
제1슬라이더유닛(18)이 제1구동부(16) 구동으로 인해 도면상, 본체(15) 좌측으로 임의속도로 이동됨에 따라 제5슬라이더유닛(28)에 장착된 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 뒷쪽 외측면(12c)을 임의의 도장거리를 유지하면서 분체도장하는 제2도장공정과,
제3구동부(20) 구동으로 인해 제5슬라이더유닛(28)이 제1슬라이더유닛(18)을 따라 도면상, 본체(15) 앞쪽으로 임의속도로 이동됨에 따라, 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 좌측 외측면(12d)을 임의의 도장거리를 유지하면서 분체도장하는 제3도장공정과,
제1슬라이더유닛(18)이 제1구동부(16) 구동으로 인해 도면상, 본체(15) 우측 방향(피도장체(12)의 이동방향과 동일방향을 말함)으로 임의속도로 이동됨에 따라 제5슬라이더유닛(28)에 장착된 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 도면상, 앞쪽 외측면(12a)을 임의의 도장거리를 유지하면서 분체도장하는 제4도장공정에 의해,
피도장체(12)의 외측면(12b)(도면상 우측 면) → 외측면(12c)(도면상 뒷쪽 면) → 외측면(12d)(도면상 좌측 면) → 외측면(12a)(도면상 앞쪽 면)을 연속적으로 분체도장할 수 있게 된다.
다음, 전술한 제3슬라이더유닛(22) 상단에 형성된 제5구동부(24)에 의해 제5슬라이더유닛(28)을 상방향으로 임의높이로 상승시킨 후, 제1스프레이건 모듈(26)의 스윙모터(37) 및 회동모터(38) 구동에 의해 피도장체(12)에 대해 스프레이건(35)의 분사노즐(40)의 토출각도를 피도장체(12)의 윗면(12e)에 대해 45도 각도를 유지하도록 조정한다.
따라서, 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)의 분사노즐(40)을 통해 분사되는 도료에 의해 피도장체(12)의 도면상, 윗면(12e)을 분체도장할 수 있다.
전술한 제1스프레이건 모듈(26)의 스프레이건(35)이 피도장체(12)의 윗면(12e)을 분체도장한 후, 제1구동부(16) 구동에 의해 제1슬라이더유닛(18)이 가이드레일(13,14)을 따라 도면상, 우측 방향으로 이동하여 최초 대기위치에 이동하게 된다.
전술한 바와 같이 피도장체(12)의 네군데 외측면(12a,12b,12c,12d)과 윗면(12e)의 분체도장작업이 완료된 경우, 피도장체(12)의 분체도장층 두께를 확보할 수 있도록 제2스프레이 모듈(27)의 스프레이건(35)에 의해 피도장체(12)의 네군데 외측면(12a,12b,12c,12d)과 윗면(12e)을 재 분체도장작업한다.
이때, 전술한 제2스프레이건 모듈(27)에 의해 피도장체(12)의 네군데 외측면(12a,12b,12c,12d)과 윗면(12e)을 재 분체도장작업은, 제1스프레이건 모듈(26)에 의해 피도장체(12)의 네군데 외측면(12a,12b,12c,12d)과 윗면(12e)을 분체도장하는 것과 실질적으로 동일하므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10; 부스(booth)
11; 행거(hanger)
12; 피도장체
13,14; 가이드레일
15; 본체
16; 제1구동부
17; 제2구동부
18; 제1슬라이더유닛
19; 제2슬라이더유닛
20; 제3구동부
21; 제4구동부
22; 제3슬라이더유닛
23; 제4슬라이더유닛
24; 제5구동부
25; 제6구동부
26; 제1스프레이건 모듈
27; 제2스프레이건 모듈
28; 제5슬라이더유닛
29; 제6슬라이더유닛
30; 측판
31; 구동모터
32; 회전축
33; 회동편
34; 힌지핀
35; 스프레이건
36; 케이싱
37; 스윙모터
38; 회동모터
39; 유입구
40; 분사노즐

Claims (6)

  1. 부스 내에 형성되고, 체인컨베이어에 고정되어 상기 부스 내에 직선이동되는 행거에 안착된 피도장체를 따라 이동되는 다축형 스프레이건 모듈에 의해 도장하기 위한, AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템에 적용되고,
    상기 피도장체 이동방향과 동일방향으로 가이드레일이 전후측에 대향되게 형성되는 본체;
    상기 본체 일측에 장착되는 제1,2구동부에 의해 상기 가이드레일을 따라 좌우 방향으로 슬라이딩이동되는 제1,2슬라이더유닛;
    상기 제1,2슬라이더유닛에 장착되는 제3,4구동부에 의해 상기 제1,2슬라이더유닛을 따라 전후 방향으로 슬라이딩이동되는 제3,4슬라이더유닛;
    상기 제3,4슬라이더유닛에 장착되는 제5,6구동부에 의해 상기 제3,4슬라이더유닛을 따라 상하 방향으로 슬라이딩이동되고, 선단에 다관절형태의 병렬형 제1,2스프레이건 모듈이 회동가능하게 장착되는 제5,6슬라이더유닛;
    상기 제1,2스프레이건 모듈에 장착되고, 도료가 유입되도록 상단에 형성되는 유입구와, 상기 유입구와 연통되고 유입된 도료를 이동시키는 도료 이동통로와, 상기 도료 이동통로 하단에 경사지게 형성되고 도료를 상기 피도장체에 45도 각도로 경사지게 분사시키는 분사노즐을 포함하는 스프레이건;
    상기 체인컨베이어를 따라 임의속도로 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 임의의 도장간격을 유지하여 상기 제1스프레이건 모듈을 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 상기 피도장체의 외측면 및 평면을 분체도장하고, 상기 체인컨베이어를 따라 임의속도로 계속 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 상기 제2스프레이건 모듈을 임의의 도장간격을 유지하여 좌우, 전후 및 상하 방향으로 이동시켜 상기 피도장체의 외측면 및 평면을 재 분체도장하기 위한 제어부;를 포함하는 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템에 있어서:
    상기 제3,4슬라이더유닛은
    상기 제3,4슬라이더유닛의 상부 및 하부 임의위치에 장착되고, 상기 제1,2스프레이건 모듈이 설정된 상부 및 하부 위치에 이동되는 것을 감지하여 제5,6구동부 구동을 정지시키기 위한 제1,2센서;를 포함하고,
    상기 제1,2슬라이더유닛은
    상기 제1,2슬라이더유닛의 앞쪽 및 뒤쪽 임의위치에 장착되고, 상기 제1,2스프레이건 모듈이 설정된 앞쪽 및 뒤쪽 위치에 이동되는 것을 감지하여 제3,4구동부 구동을 정지시키기 위한 제3,4센서;를 포함하며,
    상기 가이드레일은
    상기 가이드레일의 좌측 및 우측 임의위치에 장착되고, 상기 제1,2스프레이건 모듈이 설정된 좌측 및 우측 위치에 이동되는 것을 감지하여 제1,2구동부 구동을 정지시키기 위한 제5,6센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2스프레이건 모듈은
    상기 제5,6슬라이더유닛의 대향되는 측판 사이에 형성되고, 정역 방향으로 회전되는 구동모터 및 상기 구동모터에 연결되고 상기 제1,2스프레이건 모듈을 정역 방향으로 회전시키는 회전축;
    상기 회전축 선단에 연결되는 채널형태의 회동편;
    상기 회동편에 관통되는 힌지핀을 중심축으로 임의각도범위내에서 전후 방향으로 회동가능하게 장착되고, 하단의 분사노즐을 통해 도료를 토출시키는 스프레이건이 회전가능하게 장착되는 브라킷;
    상기 브라킷 외측면에 장착되고, 회전시 구동부에 의해 상기 스프레이건을 정역 방향으로 회전시키기 위한 스윙모터;
    상기 브라킷 외측면에 장착되고, 회전시 구동부에 의해 상기 스프레이건을 상기 힌지핀을 중심축으로 임의각도범위내에서 전후 방향으로 회동시키기 위한 회동모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2구동부는
    상기 본체에 길이방향으로 형성되는 서포팅바에 장착되고, 정역 방향으로 회전되는 구동모터;
    상기 구동모터의 출력축에 타이밍벨트를 통해 연결되어 회전되는 리이드스크류;
    상기 리이드스크류에 결합되고 상기 제1,2슬라이더유닛의 바닥면에 형성되는 서포터 바닥면에 장착되며, 상기 구동모터 구동시 상기 리이드스크류 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 상기 제1,2슬라이더유닛을 좌우 방향으로 이동시키는 컨버터;
    상기 서포터 바닥면에 형성되고 LM 가이드레일에 슬라이딩이동가능하게 결합되며, 상기 제1,2슬라이더유닛이 좌우 방향으로 슬라이딩이동시 가이드하기 위한 LM블록;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈에 의해 상기 피도장체의 앞쪽 외측면(제1면)을 분체도장시, 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 전후 방향으로 동일한 도장간격을 유지하되, 상기 피도장체의 이동속도 대비 상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈의 이동속도를 상대적으로 빠르게 이동시키면서 분체도장하고,
    상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈에 의해 상기 피도장체의 일측 외측면(제2면)을 분체도장시, 상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈이 직선이동되는 상기 피도장체로부터 점진적으로 멀어지도록 뒤쪽으로 이동시켜 상기 피도장체에 대해 좌우 방향으로 동일한 도장간격을 유지하면서 분체도장하며,
    상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈에 의해 상기 피도장체의 타측 외측면(제4면)을 분체도장시, 상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈이 직선이동되는 상기 피도장체에 점진적으로 근접되도록 앞쪽으로 이동시켜 상기 피도장체에 대해 좌우 방향으로 동일한 도장간격을 유지하면서 분체도장하며,
    상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈에 의해 상기 피도장체의 뒤쪽 외측면(제3면)을 분체도장시, 직선이동되는 상기 피도장체에 대해 전후 방향으로 동일한 도장간격을 유지하되, 상기 피도장체의 이동속도 대비 상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈의 이동속도를 상대적으로 줄이면서 분체도장하며,
    상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈에 의해 상기 피도장체의 네 외측면을 분체도장 후, 상기 제1 또는 제2스프레이건 모듈의 분사노즐 토출각도를 스윙모터 및 회동모터 구동에 의해 상기 피도장체의 윗면에 대해 45도 각도를 유지하도록 조정하여 상기 피도장체의 윗면(제5면)을 분체도장하는 것을 특징으로 하는 AI를 이용한 다축 로봇형 자동 분체시스템.
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