KR100764675B1 - 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅재가 롤러의 내부에서부터 이 롤러의 외주부로 압송되는 동안 코팅 압송롤러가 롤링되는 방식으로 코팅될 물체를 코팅하는 코팅 방법으로서, 소정의 길이 영역은 상기 코팅 압송 롤러에 의해 일단에서 타단까지 코팅되고, 상기 코팅 압송 롤러는 상기 타단에서 정지되어 상기 길이 영역에 인접한 길이 영역을 코팅하며, 상기 코팅 압송 롤러는 상기 인접한 길이 영역의 단부 중 어느 일단으로 이동하고, 상기 길이 영역은 상기 타단을 향해 다시 코팅 되며, 상기 코팅 동작은 결국 넓은 영역을 코팅하도록 순차적으로 반복되는 코팅 방법이고, 여기서, 제 1 단계로서, 상기 넓은 영역의 양단에서부터 안쪽에 위치한 상기 코팅 압송 롤러의 폭에 대응하는, 최대 영역을 제외한 상기 넓은 영역의 영역은 상기 코팅 방법에 의해 전부 코팅되고, 제 2 단계로서, 상기 코팅 압송 롤러는 비코팅재 또는 소량의 코팅재를 배출시키는동안 제 1 길이 영역에서부터 상기 비코팅 영역에서의 마지막 길이 영역까지 롤링되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법이다.

코팅재, 롤러 브러시, 롤러형 코팅 장치

Description

코팅 방법{COATING METHOD}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 코팅 압송 롤러를 포함하는 코팅 장치를 개념적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는 축 방향으로 본 도 1에 도시된 롤러 브러시 조립체를 도시하는 종단면도이다.

도 3은 도 2에서 A-A선 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의해 감소된 많은 방사 구멍을 포함하는 각각의 고체 원통체의 구조를 나타내는 도면이며: 도 4(a) 내지 도 4(f)는 2 내지 8개의 방사 구멍을 포함한 고체 원통체 구조를 나타내고, 도 4(g)는 종래의 롤러의 도면을 나타낸다.

도 5는 도 1에 도시된 롤러 브러시 조립체(10)를 도시하는 분해 사시도이다.

도 6은 도 5에서 회전가능 지지 기구(40)의 동작을 설명하는 도면인데: 도 6(a)는 롤러가 평평한 표면 상에 롤링하는 상태를 도시하며; 도 6(b)는 롤러가 우측 위쪽으로 구부러진 면 상에서 롤링하는 상태를 도시하고; 도 6(c)는 롤러가 좌측 아래쪽으로 구부러진 면 상에서 롤링하는 상태를 도시한다.

도 7은 제 3 실시형태에서 수직 이동가능 지지 기구를 도시하는 도면이다.

도 8은 도 7의 수직 이동가능 지지 기구(50)의 동작을 설명하는 도면인데: 도 8(a)는 롤러가 낮은 표면 상에서 롤링하는 상태를 나타내고; 도 8(b)는 롤러가 높은 표면 상에서 롤링하는 상태를 나타낸다.

도 9는 도 2의 롤러 브러시 조립체의 수정을 도시하는 도면인데: 도 (9a)는 평평한 표면의 코팅을 도시하는 단면도이고, 도 (9b)는 불규칙한 표면의 코팅을 도시하는 단면도이다.

도 10은 5 개로 분할된 롤러를 포함하는 롤러 브러시 조립체의 외형을 도시하는 도면인데: 도 10(a)는 일반 상태일 경우 롤러 브러시 조립체를 도시하는 도면이며; 도 (b)는 분할된 롤러가 분리될 경우 롤러 브러시 조립체를 보이는 도면이고; 도 10(c)는 도 6(b)의 롤러 브러시 조립체를 도시하는 부분 확대도이다.

도 11은 본 발명의 제 4 실시형태인 자동화된 코팅 장치를 도시하는 도면이다.

도 12는 도 11에서의 중앙 제어 유닛을 도시하는 블럭도이다.

도 13은 제 2 발명의 제 1 실시형태인 자동화된 코팅 장치의 배치를 나타내는 도면이다.

도 14는 제 2 발명에서 이용된 코팅재 탱크를 설명하는 도면인데: 도 14(a)는 코팅재 탱크를 나타내는 종방향의 단면도이고; 도 14(b)는 동일한 것을 도시하는 횡단면도이다.

도 15는 제 2 발명에서 이용된 펌프를 도시하는 종방향의 단면도이다.

도 16은 자동차용 코팅 부스에 설치되는 에너지 저장 코팅재 순환 시스템을 도시하는 도면이다.

도 17은 제 2 발명에서 이용되는 필터를 도시하는 종방향의 단면도이다.

도 18은 제 2 발명에서 이용되는 열 교환기를 도시하는 도면이다.

도 19는 제 2 발명의 실시형태인 리퀴드 퀀터터 스테빌라이저(liquid quantity stabilizer)를 이용한 자동화된 코팅 장치를 도시하는 블럭도이다.

도 20은 도 19의 액체 안정기에서 시간에 대한 수성 코팅재의 유속의 변화와 장치에서의 각 부의 동작을 도시하는 타이밍 챠트이다.

도 21은 코팅재 배출 유속이 변화할 경우 도 19의 액체 안정기의 동작을 도시하는 타이밍 챠트이다.

도 22는 코팅 로봇이 이용될 경우 제 1 발명에 따른 코팅 압송 롤러에 의해 수행되는 코팅 동작의 코팅 방향을 설명하는 도면이며: 도 22(a)는 로봇 암에 부착된 코팅 압송 롤러에 의해 실행되는 우측 방향 코팅 공정을 나타내고; 도 22(b)는 동일한 것에 의해 실행되는 좌측 방향 코팅 공정을 나타낸다.

도 23은 종래의 코팅 방법에 의한 자동차의 후드 코팅을 설명하는 도면이며; 도 23(a)는 코팅 동작의 순서를 설명하는 평면도이고; 도 23(b)는 코팅 동작의 결과를 보이는 단면도이다.

도 24는 제 3 발명의 실시형태인 액체 안정기를 이용한 자동화된 코팅 장치를 도시하는 도면이다.

도 25는 도 24의 롤러 평탄화 장치가 코팅 부스내에서 코팅 로봇에 의해 어떻게 이용되는지를 전형적으로 도시하는 개념도이다.

도 26은 자동차의 후드의 코팅을 이용함으로써 제 3 발명의 코팅 방법을 설 명하는 도면이며: 도 26(a)는 코팅 동작의 순서를 설명하는 평면도이고; 도 26(b)는 코팅 결과를 설명하는 단면도이다.

도 27은 제 3 실시형태의 코팅 방법이 적용되는 자동차의 세부분의 예를 도시하는 평면도이며: 도 27(a)는 후드를 도시하며; 도27(b)는 루프를 도시하고; 도 27(c)는 트렁크를 도시한다.

도 28은 도 25에 도시된 코팅 로봇(171, 172)를 이용함으로써 효율적인 코팅 공정의 예를 도시하는 평면도이다.

도 29는 공지의 롤러형 코팅 장치를 도시하는 사시도이다.

도 30은 도 29의 롤러형 코팅 장치를 도시하는 분해 사시도이다.

도 31은 코팅재가 양단에서부터 장치로 압송되고, 롤러가 양단에서 지지되는 공지의 롤러형 코팅 장치를 도시하는 평면도이다.

이 도면에서, 참조 부호와 참조 부호로 지시된 이름은 다음과 같다:

10 롤러 브러시 조립체 11 고체 원통체

12 롤러 브러시 13 축 중심 구멍

14 방사구멍 15 그루브

16 플랜지 17 암나사

18 드럼 19 홀

20, 21 개스킷 22 디스크

23 볼트 24 코팅재 압송 파이프

30 지지체 31 암

32 하부 프레임 33 중간 프레임

33a 중간 프레임 34 상부 프레임

40 회전가능 지지 기구 41 판

42 핀 50 수직 이동가능 지지 기구

51 암 52 핀

53 스프링 54 조정 나사

60 롤러 브러시 조립체 61 분할된 고체 원통체

61a 분할 롤러 61b 인장 스프링

61c 개스킷 62 롤러 브러시

63 축 중심 구멍 64 방사구멍

65 테프론 튜브 66 디스크

66a 플랜지 66b 암나사

68 드럼 69 볼트

70 자동화된 코팅 장치 71 코팅 로봇

72 곡면 동작가능 롤러 코팅 장치 73 코팅재 압송 펌프

731 펌프 제어 유닛 74 로봇 몸체

741 이동가능 부분 742 로봇 제어 유닛

75 중앙 제어 유닛 750 CPU

751 RAM 752 ROM

753 디스플레이 장치 754 키보드

755 인터페이스 76 온도 센서

77 습도 센서 90 롤러 평탄화 장치

92a, 92b 접촉 롤러 93a, 93b 회전축

94a, 94b 기어 95 구동 기어

96 모터 97 탑재판

100 코팅재 준비 체임버 110 코팅재 이송 시스템

111 코팅재 캔 112 펌프

112A 펌프 구동 모터 112B 펌프 체임버 만곡부

112C 래칭 단계 112D 하부 칼라

112E 내부-흐름 경로 리세스 112F 배출 경로 리세스

112G 분할벽 112H 상부 칼라

112J 제 1 리세스 112K 제 2 리세스

112L 분할벽 112M 서지 탱크 커버

112N 서지 다이아프램 112N1 흡입측 서지 다이아프램

112N2 배출측 서지 다이아프램 112P 펌프 체임버

112Q 진동 압력 체임버 112S 배출 경로

112T 흡입 경로 112U 배출측 체크 밸브

112V 배출측 체크 밸브 112W 분할벽

1122 흡입측 밸브 시트 1123 밸브 시트 몸체

1124 배출 밸브 시트 1125 흡입측 체크 밸브 수신 리세스

1127 펌프 커버 1128 펌프 다이아프램

1129 진동 압력 안내 경로 113 조정기

113A 스케일 게이지 114 용액 필터

115 코팅재 탱크 115a 탱크 몸체

115b 리드 115c 보충 파이핑

115h 이송 파이핑 115e 밑바닥

115f 스크린 메쉬 115g 측벽

116 펌프 116A 펌프 구동 모터

120 조정기 120A 스케일 게이지

121 용액 필터 130 열 교환기

131a 냉수 탱크 131b 온수 탱크

132a 냉수 탱크 132b 온수 탱크

133a 내지 133f 파이핑 134a 3식 밸브

136 이송 파이프 136 열 교환기 부

136a 제 1 코일(방사부) 136b 제 2 코일

136c 이송 파이프 136d 배출 파이프

140 액체 안정기 141 공기 동작형 제어 밸브

142 유량계 143 계수기

144 배리어 증폭기 145 아날로그 메모리 유닛

146 조정 미터 147 변환기

151 내지 154 파이핑 155 귀환 파이핑

160 세정 이송 시스템 161 세정제 드럼

162 펌프 162A 펌프 구동 모터

163 세정제 필터 170 코팅 부스

171, 172 코팅 로봇 171, 172 코팅 로봇

171a, 172a 양단 코팅 압송 롤러 173, 174 CCV

175, 176 파이핑 221 코팅 로봇 암

222 곡면 동작가능 코팅 압송 롤러 223 코팅 압송 롤러 브러시

224 코팅된 표면 400 배출 펌프

410 흡입부 420 입구

430 내부-흐름 파이프 440 출구

450 펌프 체임버 460 깔대기 내부 표면

500 코팅재 필터 501, 502 조인트

503 필터 카트리지 504 가이드 스프링

505 다양한 측정 게이지 연결부 511 헤드

511a 입구 노즐 512 밑바닥 판 커버

513 쉘 514 로드

515 필터 수납부

본 발명은 코팅 압송 롤러, 롤러 코팅 장치, 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치, 이 장치를 이용한 자동화된 코팅 장치, 및 코팅 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 펌프 등을 이용해서 롤러 브러시로 코팅재 등을 이송하는데에 매우 적합한 롤러 코팅에 관한 것이다.

상기 롤러 코팅 장치는 다양한 분야에서 이용되어 왔다. 예를 들어, 상기 롤러 코팅 장치는 자동차 제조 공장에서 이용된다. 공장에서, 상기 롤러 장치는 빗물, 철 파우더, 폴렌, 새똥 등에 대해 코팅막을 보호하기 위해서 자동차의 코팅막의 표면 상에 방지막을 형성하는데 이용되어서 코팅질이 악화되는 것을 방지한다.

공지의 롤러 코팅 장치에서, 상기 롤러는 코팅재를 함유하는 코팅재 저장기에서 수동으로 회전되고, 상기 코팅재는 상기 롤러 안으로 스며들게 된다. 이 방법은 균일하게 상기 코팅재를 롤러 전체상에 도포시키기가 어려워서, 상기 롤러 상의 상기 코팅재의 불균일한 코팅을 야기시킨다. 상기 코팅재가 상기 롤러에 여러 번 도포되고, 이후 상기 코팅재가 상기 롤러 안으로 다시 스며들게 하는 그런 공정은 반복된다. 이 공정은 많은 문제들을 수반한다: 큰 인시, 높은 인건비와 긴 작업 시간, 및 상기 코팅 부스(coating booth)의 확장이 필요하다.

이 상황에서, 펌프를 이용함으로써 자동으로 상기 코팅재를 상기 코팅재 저장기에서 상기 롤러까지 압송하는 장치가 개발되었다. 고점도의 코팅재를 처리할 수 있는 자동 코팅재 이송 장치가 또 개발되었다. 또, 이 이송 장치는 사이즈가 감소되었다.

이 형태의 롤러 코팅 장치의 최근 모델 중 하나는 조인트 응용의 형태로, 본 발명의 출원인에 의해서 출원된 "Roller Type Coating Device"이다(특허 문헌 1).

[특허 문헌 1]

JP-A-9-192584

[특허 문헌 2]

JP-A-57-75170

[특허 문헌 3]

JP-A-07-80399

[특허 문헌 4]

JP-A-200-1121068

도 29 및 도 30은 상기 롤러형 코팅 장치를 설명하는 도면인데, 도 29는 롤러형 코팅 장치를 나타내는 투시도이고, 도 30은 롤러형 코팅 장치를 나타내는 분해 사시도이다.

도 29 및 도 30에서, 참조 부호(80)는 롤러형 코팅 장치이다. 이 롤러형 코팅 장치는 일반적으로 롤러 브러시(82), 롤러 지지체(85), 및 핸들(88)로 구성된다.

상기 롤러 브러시(82)는 코팅 표면이 될 자동차의 코팅막 표면상에서 롤링하고, 물질을 상기 코팅막 표면상으로 도포시킨다. 롤러 지지체(85)는 회전가능하게 상기 롤러 브러시(82)를 지지하고, 핸들(88)은 롤러 지지체(85)를 지지하고 코팅재를 상기 롤러 브러시(82)에 이송한다.

상기 핸들(88)은 작업자가 잡는 손잡이부(88a)와 작동 레버(88b)를 포함한다. 크랭크와 비슷하게 생긴 프레임체(86)는 상기 손잡이부(88a)의 전단에 결합된다.

상기 프레임체(86)는 스테인레스 스틸 같은 단단한 금속 물질로 이루어진 코팅재 도관이다. 코팅재 이송 파이프는 상기 핸들(88)의 상기 손잡이부의 후단에 연결된다. 상기 코팅재 이송 파이프는 작업자가 상기 손잡이부(88a)를 잡고, 움직이는 동안 상기 코팅 작업을 계속할 수 있도록 유연하다. 상기 작동 레버(88b)는 상기 프레임체(86)를 향하여 코팅재 이송 파이프으로부터 압송된 코팅재의 이송을 허용하고 차단한다.

확산기(83)는 회전가능하게 상기 롤러 지지체(85)상에 탑재된다.

도 30에 도시된 바와 같이, 상기 확산기(83)는 확산기 유닛(831 내지 836) 은 별 모양의 단면 부재를 갖는 다각형의 기둥을 각각 취하며, 중심에서 각각의 정상까지 반경방향으로 확장된 별 모양의 단면 부재를 갖는 중공부 및 정상 각 사이의 각각의 둘레 영역의 중심에서 리세스를 포함한다. 확산기 유닛(831~836)은, 각각의 확산기 유닛(831~836)의 중공부의 상단이 전자에 인접한 확산기 유닛(831~836)의 리세싱된 부와 연통하도록 연속적으로 배열되고, 코팅재 유지 챔버는 확산기 유닛(831~836)의 둘레부와 상기 롤러 브러시(82)의 내주부 표면에 의해 형성된다. 상기 롤러 브러시(82)는 확산기(83)를 커버한다.

상기 롤러 브러시(82)는 양단(축 방향으로 바라봄)이 개방된 원통 롤러(82a), 이 롤러의 상기 외주부에 적용되는 원통 브러시 요소(82b)를 포함한다. 상기 롤러의 전체 주변부에 걸쳐 배열되는 동안 배출 오리피스는 롤러(82a)내에 형성되며, 각각의 오리피스는 전체 주변에 대해서 상기 롤러(82a)의 상기 내측과 외측을 연통적으로 상호 연결한다.

이렇게 구성된 상기 롤러형 코팅 장치(80)는 다음 방식으로 이용된다. 작업자는 상기 핸들(88)의 손잡이부(88a)를 수동으로 잡고, 롤러 브러시(82)를 상기 코팅 표면과의 접촉하게 하고, 상기 작동 레버(88b)를 작동시킨다. 코팅재는 상기 손잡이부(88a), 상기 프레임체(83), 상기 롤러 지지체(85), 및 롤러 샤프트(81)의 코팅재 이송 구멍의 루트에 의해 확산기(83)에서의 상기 코팅재 저장기로 압송된다. 상기 코팅재는 각각의 상기 확산기 유닛(831~836)의 중공부의 상단과 각각의 상기 확산기 유닛(831~836)의 리세싱된 부 각각의 사이에 개구부에 의해 상기 확산기 유닛(831~836)과 상기 롤러 브러시(82)의 상기 내주부 표면에 의해 형성된 코팅재 유지 체임버 내로 분산되게 유입된다. 코팅재 유지 체임버로 분산되게 유입되는 상기 코팅재는 배출 오리피스를 통해 상기 롤러(82a)의 외주부로 분출되고, 상기 브러시 요소(82b)안으로 스며든다. 상기 코팅재가 상기 롤러 브러시(82)의 브러시 요소(82b)안으로 충분히 스며드는 상태에서 작업자는 상기 코팅막 표면에 대해 상기 롤러 브러시(82)를 누르고, 상기 코팅막 표면상에서 상기 롤러 브러시(82)를 롤링시켜서, 상기 브러시 요소(82b)안으로 침투된 상기 코팅재는 상기 코팅막 표면에 도포된다.

상기 롤러형 코팅 장치(80)는 다음의 이점을 갖는다. 상기 코팅 동작에서, 상기 롤러 브러시(82)는 그것의 구조가 간단하고 상기 코팅재의 점도가 크다하더라 도 슬라이딩 되지 않는 동안에는 상기 코팅 표면상에서 부드럽게 롤링한다. 또, 상기 롤러 브러시(82)는 어떤 방해 없이 회전한다. 상기 코팅재는 균일하게 코팅될 수 있다. 상기 탑재부와 상기 슬라이딩부 사이로부터 코팅재의 누설은 없다. 상기 코팅재가 상기 롤러형 코팅 장치(80)에서 낙하하여, 결과적으로 먼지가 차체에 달라붙어, 작업 환경이 악화된다. 코팅재의 수율이 낮아지는 것이 방지된다.

위에서 언급된 상기 롤러형 코팅 장치는 여전히 다음의 문제를 수반한다는 것이 발명자에게 알려졌다.

1) 상기 코팅막 표면상에 코팅재를 균일하게 도포시키기 위해, 충분한 양의 코팅재를 상기 별 모양의 중공부와 상기 코팅재 유지 체임버를 항상 스며들게 할 필요가 있다. 따라서, 상기 코팅 작업이 끝난 후, 상당한 양의 코팅재는 상기 확산기(83) 안에 남겨진다. 상기 코팅재가 낭비되고, 상기 코팅재가 거기에서 흘러나와 주변을 더럽힐 가능성이 있다. 먼지를 닦아내기 위해서, 많은 노동이 필요하다.

2) 상기 롤러형 코팅 장치에서, 상기 롤러 샤프트(81)는 상기 드럼의 축 중심을 관통한다. 따라서, 부품의 개수는 많아지고, 상기 롤러 샤프트(81)을 세척하는데 많은 노동이 필요된다.

3) 또, 상기 롤러형 코팅 장치에서, 코팅재는 단지 일단에서부터 상기 롤러 안으로 이송되고, 따라서 충분한 압력을 받은 코팅재는 전단에 도달하지 않는다. 따라서, 상기 코팅재를 전체 롤러에 균일하게 도포시키는 것은 어렵다.

4) 그리고, 상기 롤러형 코팅 장치에서, 단지 상기 롤러의 일단은 캔틸레버 방식으로 지지된다. 상기 전체 롤러에 대해 힘을 균일하게 적용시키기 위해서, 어 떤 기술이 필요하다. 따라서, 롤러형 코팅 장치는 문외한에게는 처리하기 쉽지가 않다.

상기 롤러형 코팅 장치를 이용해서 형성된 코팅막의 경우에서, 막 두께의 차이는 상기 롤러부의 양단 사이에서 매우 크다. 따라서, 충분한 막 두께는 보장될 수 없다. 이 이유 때문에, 상기 재코팅을 불충분한 두께를 갖는 코팅면에 적용시키는 것이 필요하다. 그러나, 상기 재코팅에 의해 균일한 코팅을 보장하기는 어렵다.

코팅재가 상기 롤러의 양단에서부터 상기 롤러로 압송되어 상기 롤러가 양단에서 지지되는 형태의 롤러형 코팅 장치는 특허 문헌 2에 개시된 바와 같이 공지된다.

도 31은 상기 롤러형 코팅 장치를 나타내는 평면도이다(상기 롤러는 가는 선으로 도시됨). 상기 도면에서, 참조 부호는 101은 코팅재 이송 파이프; 102는 롤러 몸체; 103은 롤러 코어; 104는 코팅재 배출부; 105는 중공 L형 이음매; 106은 중계 파이프; 107은 볼; 108은 핸들/코팅재 이송 파이프; 및 109는 분할판이다.

핸들/코팅재 이송 파이프(108)를 통해 내부로 들어오는 코팅재는 좌측 , 우측 중계 파이프(106) 안으로 분기된다. 상기 코팅재는 상기 중공 L형 조인트(105)에 의해 상기 코팅재 이송 파이프(101)로 들어가고, 상기 코팅재 배출구(104) 밖으로 흐르고, 상기 롤러 코어(103)를 통해 상기 롤러 몸체(102)로 흐른다. 그리고, 그것은 코팅될 물체에 균일하게 도포된다.

상기 롤러형 코팅 장치는 수직벽 등을 코팅할 때 상기 롤러 몸체(102)가 수직으로 들어올려지고 상기 바닥에 평행하게 롤링될 경우에 이용될 때 특히 효율적 이다. 이 경우에서, 상기 볼(107)은 상기 하부 중계 파이프(106)의 입구를 폐쇄한다. 따라서, 상기 코팅재는 단지 상기 하부 중계 파이프(106)에서부터 상기 코팅재 이송 파이프(101) 안으로 흐른다; 그것은 상기 분할판(109)에 도달한다; 그것은 상부 코팅재 배출구(104)를 통해 상기 롤러로 흘러 나온다. 어떤 코팅재도 상기 중계 파이프(106)에서부터 공급되지 않는다. 상기 코팅재는 중력에 의해 상기 롤러 몸체의 하부측으로 흐른다. 따라서, 상기 코팅은 상기 롤러 몸체(102)가 수직으로 들어올려지는 상태에서 수행될지라도, 상기 코팅재는 코팅될 물체에 균일하게 적용될 수 있다.

상기 롤러형 코팅 장치는 여전히 해결해야 할 다음의 문제를 수반한다.

1) 상기 문헌에서, 상기 롤러 코어(103)는 자세하게 논의되지 않는다. 이후, 많은 공지의 통로 또는 스폰지 같은 구조를 포함한다고 추정될 것이다. 만약 그렇다면, 상당한 양의 코팅재가 상기 롤러내에 머무를 것이다. 따라서, 논의중인 기술은 특허 문허 1에 기술된 롤러형 코팅 장치와 같은 문제를 수반한다.

2) 롤러형 코팅 장치에서, 상기 코팅재 이송 파이프(101)는 상기 드럼의 축 중심을 통과한다. 따라서, 논의중인 기술은 특허 문헌 1에 기술된 롤러형 코팅 장치와 같은 문제를 수반한다.

3) 이 롤러형 코팅 장치에서, 상기 분할판(109)은 중심에 제공된다. 상기 코팅재는 상기 롤러의 양단에서부터 상기 롤러까지 압송된다. 상기 분할판(109)의 양측상의 상기 코팅재들 사이에서 압력차가 존재하더라도, 상기 분할판(109)이 존재하기 때문에 상기 압력차는 제거되지 않는다. 결과적으로, 상기 분할판(109)의 양 측으로부터 공급되는 상기 코팅재에 의해 형성된 결과적인 발생하는 코팅의 두께는 서로 다르다. 또, 상기 분할판(109)이 존재하기 때문에, 상기 코팅재가 단지 상기 롤러의 일단으로부터 공급되는 경우에서와 같은 현상이 발생한다. 충분한 압력을 갖는 상기 코팅재는 코팅재 이송 파이프(101)의 깊숙한 부 상에 위치된 상기 분할판에 도달하지 못해서 코팅될 물체를 균일하게 코팅하기가 어렵다.

따라서, 상술한 문제들은 상기 코팅재가 상기 롤러의 양단으로부터 롤러로 공급되고, 상기 롤러가 양단에서 지지되는 특허 문헌 2에 기술된 롤러형 코팅 장치로 해결될 수 없다.

가장 최근에 언급한 장치를 포함하는 종래의 이 롤러형 코팅 장치의 어떤 것도 자동화되지 않는다. 코팅될 표면이 평평하더라도, 상기 표면은 상기 롤러를 사용해서 수동으로 코팅된다. 즉, 상기 코팅 공정은 자동화되지 않는다. 상기 롤러형 코팅 장치가 코팅될 표면이 굽어진 코팅될 물체의 코팅에 적용될 경우, 상기 롤러 브러시를 곡면에 걸쳐 균일하게 적용시키는 것은 어렵다. 따라서, 그런 코팅 작업을 자동화시키는 것은 더욱 어려운 것으로 여겨진다.

분무식 코팅 공정은 상기 코팅재의 자동 코팅에만 이용된다.

상기 분무식 코팅 공정에서, 노즐에서 분무된 상기 코팅재는 코팅재의 패턴 주위에서 분말이 된다. 따라서, 균일한 코팅은 불가능하다. 분말부로 형성된 상기 코팅막은 수동으로 박리되고, 박리되는 작업은 상당히 힘든 노동을 필요로 한다. 따라서, 분무형의 자동화된 코팅 장치가 실제적으로 이용되지만, 그것의 성능면에서 여전히 불만족스럽다.

상기 배경 이유 때문에, 본 발명의 첫 번째 목적은 코팅재의 낭비를 감소시키고 상기 코팅재를 상기 롤러 브러시에 균일하게 분배하는 것이다. 상기 발명은 코팅 압송 롤러를 제공하여, 상기 코팅 압송 롤러는 즉 곡면의 코팅을 효과적으로 동작할 수 있는 롤러 코팅 장치를 이용해서 곡면을 갖는 코팅 표면을 균일하게 코팅하는 코팅재를 코팅할 수 있다. 또, 상기 발명은 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치를 이용해서 심지어 곡면으로서 상기 코팅재에 의해 코팅될 표면을 균일하게 코팅을 할 수 있는 자동 롤 코팅 장치를 제공한다.

작업자의 개별적인 차이로부터 자유로운 상기 코팅의 균일한 마감 품질을 얻기 위해서, 상기 코팅 로봇을 사용함으로써 상기 코팅 공정을 자동화할 필요가 있다. 종래 및 공지의 롤러 코팅 장치(일단 및 양단 코팅 압송 롤러)는 자동화 코팅 공정에 적합하지 않아서, 자동화되지 않는다. 상기 평평한 표면을 코팅할 경우에도, 작업자는 상기 롤러를 이용해서 수동으로 상기 코팅재로 표면을 코팅한다. 즉, 상기 코팅 공정은 자동화되지 않는다. 상기 롤러 코팅 장치가 코팅 표면이 곡면인 코팅될 물체의 코팅에 적용될 경우, 곡면에 걸쳐 균일하게 상기 롤러 브러시를 적용시키기는 어렵다. 따라서, 그런 코팅 공정을 자동화시키는 것은 매우 어렵다.

제 2 발명이 상기 문제를 해결하도록 이루어지며, 코팅재의 낭비를 제거하고 1) 상기 롤러 브러시에 상기 코팅재를 균일하게 분배시킬 수 있는 제 1 발명에 따른 일단 또는 양단 코팅 압송 롤러("코팅 압송 롤러"라고 부름)를 이용하고, 2) 상기 코팅재를 상기 코팅재를 저장하는 오일 드럼으로부터 코팅재 탱크로 공급시키고 상기 탱크안에서 상기 코팅재를 교반하고 상기 코팅재로부터 오염된 물질을 제거함으로써, 이후 3) 가장 적합한 양의 코팅재를 코팅 부스에 있는 상기 코팅 압송 롤러에 공급시키고, 4) 상기 제 1 발명에 따른 로봇 장치는 자동으로 롤러-기본 코팅 공정을 실행하게 되며, 그것에 의해 자동으로, 균일하게 심지어 굽어진 코팅 표면을 코팅재로 코팅하는 자동화된 코팅 장치를 제공하기 위한 제 2 목적을 갖는다.

코팅될 물체는 제 2 발명에 따른 자동화된 코팅 장치를 이용해서 상기 코팅재로 자동으로 코팅된다. 그 결과, 후드, 루프, 트렁크, 범퍼, 펜더, 또는 문 같은 자동차의 굽어진 성분의 코팅은 훌륭하게 된다.

자동화된 코팅 장치에 의한 코팅에서, 한 가지 해결할 문제점이 존재한다는 것이 발견되었다. 즉, 직각의 영역이 코팅될 경우, 직각의 영역의 둘레 에지 상의 코팅막은 나머지 부분 상에서의 것보다 두껍다.

상기 문제를 해결하기 위해서, 제 3 발명은 상기 문제를 해결하는 방향으로 가고, 자동화된 코팅 장치를 이용해서 사각형의 영역 상에서 코팅막의 두께를 그것의 전체 영역에 걸쳐 균일하게 만들 수 있는 코팅 방법을 제공하는 제 3 목적을 갖는다.

제 1 목적을 얻기 위해, 본 발명에 첫 번째 정의된 코팅 압송 롤러는 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍과 복수의 상기 축 중심 구멍의 위치에서 반경방향으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체; 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 압송 롤러를 포함한다.

그런 구조로, 고체 원통체의 영역내에서 코팅재에 의해 차지되는 부피는 감소된다. 종래의 코팅 장치에서 필요한 롤러 샤프트는 필요가 없다. 코팅 작업이 완료된 후, 남은 코팅재는 소량이고, 코팅재의 소비는 작고, 코팅 장치의 유지는 쉽고, 요소 부분의 개수는 줄어든다.

본 발명에 두 번째 정의된 코팅 압송 롤러는 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍과 복수의 상기 축 중심 구멍의 위치에서 반경방향으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시로 각각 형성된 복수개의 분할된 롤러 브러시 조립체; 상기 분할된 롤러 브러시 조립체가 서로 당겨지게 하는 탄성 부재; 및 모든 상기 분할된 롤러 브러시 조립체의 축 중심 구멍을 관통하는 유연한 튜브를 포함하는 코팅 압송 롤러로서: 상기 유연한 튜브에서 형성된 구멍은 상기 방사 구멍과 정렬되는 것을 특징으로 하는 코팅 압송 롤러를 포함하며, 유연한 튜브에서 형성된 구멍은 상기 방사 구멍과 중심이 맞추어진다.

그런 구조로, 본 발명에 첫 번째 정의된 발명처럼, 고체 원통체의 영역 내에서 코팅재에 의해 차지되는 부피는 감소된다. 종래의 코팅 장치에서 필요한 롤러 샤프트는 필요가 없다. 코팅 작업이 완료된 후, 남은 코팅재는 소량이고, 코팅재의 소비는 작고, 코팅 장치의 유지는 쉽고, 요소 부분의 개수는 줄어든다. 또, 코팅 압송 롤러는 국소적으로 곡면에 대해 적용할 수 있게 동작 가능하다. 따라서, 곡면은 훌륭하게 코팅될 수 있다.

본 발명에 세 번째 정의된 코팅 압송 롤러에서, 상기 방사 구멍의 출구에 연 결된 원주 방향으로 뻗는 홈은 상기 고체 원통체의 표면에 형성된다.

그런 특징으로, 방사 구멍 밖으로 흐르는 코팅재는 주변 그루브를 따라 주변 방향으로 신속히 퍼진다. 결과적으로, 코팅재는 롤러의 전체 표면에 걸쳐 퍼져서 그것에 의해 균일한 코팅을 보장한다.

본 발명에 네 번째 정의된 롤러 코팅 장치는 상기 첫 번째 내지 세 번째 중 어느 하나에 정의된 코팅 압송 롤러, 상기 코팅 압송 롤러의 고체 원통체의 축 중심 구멍의 양단에 연결된 코팅재 압송 파이프; 및 상기 코팅 압송 롤러의 양단에 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부를 포함한다.

이 특징으로, 코팅재는 롤러의 양단에서부터 롤러로 공급되고 양단에서 지지된다. 액체 압력은 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍에 걸쳐 균일하다. 코팅 압송 롤러에 적용되는 압력은 균일해서, 코팅재는 전체 롤러에 걸쳐 분배된다.

본 발명에 다섯 번째 정의된 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치는, 코팅 압송 롤러; 상기 코팅 압송 롤러의 양단으로부터 상기 코팅 압송 롤러의 양단의 내부를 압송시키기 위한 코팅재 압송 파이프; 상기 코팅 압송 롤러의 양단에 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부; 상기 암 부가 상기 코팅 압송 롤러의 축을 포함하는 수직 표면에 평행한 평면에서 회전 가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 회전 가능 지지 기구; 및 상기 암 부가 수직으로 이동가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 수직 이동가능 지지 기구를 포함한다.

그런 구조로, 지지는 코팅된 표면을 따라 롤러 브러시를 치환한다. 결과로 발생하는 코팅은 얼룩점이 없다. 수직 이동가능 지지 기구는 롤러 브러시를 코팅된 표면에 고정 압력에서 접촉하도록 한다. 따라서, 균일한 두께를 갖는 코팅이 보장된다.

본 발명에 여섯 번째 정의된 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치는, 다섯 번째 정의된 롤러 코팅장치에서 코팅 압송 롤러가 첫 번째 내지 세 번째 중 어느 하나에 정의된 코팅 압송 롤러이다.

본 발명에 다섯 번째 정의된 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치가 이용될 경우, 암 부는 롤러의 축을 포함하는 수직면에서 회전하고 수직으로 이동가능하다. 이용된 코팅 압송 롤러형에 의한 어떤 특별한 제한도 가해지지 않지만, 그런 구조는 남은 코팅재양을 감소시키고, 코팅재의 낭비를 제거한다. 유지가 쉽고, 코팅재는 전체 롤러 표면에 걸쳐 퍼진다. 따라서, 코팅의 두께 균일성이 높아지고, 바람직한 이용의 편리함이 보장된다.

본 발명에 일곱 번째 정의된 롤러형의 자동화된 코팅 장치는, 3차원 이동 가능 로봇으로서, 다섯 번째 또는 여섯 번째 정의된 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치가 이 로봇의 암의 선단에 부착된 3 차원 이동가능 로봇; 상기 3 차원 이동가능 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어 유닛; 및 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치에 압송되는 코팅재의 유속을 제어하기 위한 펌프 제어 유닛을 포함한다.

그런 구조로, 로봇 동작(롤러 브러시의 회전수, 압력), 이송된 코팅재양, 액체 이송 압력 등은 코팅재의 점도, 코팅재 환경(온도, 습도 등)을 고려해서 자동으로 셋팅될 수 있다. 균일한 롤러 코팅은 자동화될 수 있다.

제 2 목적을 얻기 위해, 코팅재 캔으로부터 코팅재가 공급되는 코팅재 탱크, 코팅될 물체상에 코팅재를 코팅하기 위한 코팅 장치, 상기 코팅재 탱크에서 상기 코팅 장치까지 걸쳐 있는 파이핑, 및 상기 파이핑에서 제공되어 상기 코팅재를 상기 코팅 장치에 공급하기 위한 펌프를 구비한 자동화된 코팅 장치(본 발명에 여덟 번째 정의됨)가 제공된다. 자동화된 코팅 장치에서, 코팅 장치는:상기 고체 원통체의 축 중심을 관통하는 축 중심과 복수의 위치의 상기 축 중심 구멍에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시를 포함하는 코팅 압송 롤러; 상기 코팅 압송 롤러의 상기 고체 원통체의 축 중심 구멍의 양단에 연결된 코팅재 압송 파이프, 상기 코팅 압송 롤러의 양단에서 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부, 상기 고체 원통체의 축 중심 구멍의 양단에 연결된 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부, 상기 암이 코팅 압송 롤러의 상기 축을 포함하는 수직 표면에 평행한 평면에서 회전 가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 회전 가능 지지 기구, 및 상기 암 부가 수직으로 이동가능 하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 수직 이동가능 지지 기구를 포함하는 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치; 다섯 번째 또는 여섯 번째 정의된 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치는 상기 로봇의 암의 꼭대기에 부착되며, 3 차원 방향으로 동작 가능한 3 차원으로 이동가능 로봇, 상기 3 차원 이동가능 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어 유닛; 및 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치에 이송되는 압력인 코팅재의 유속을 제어하기 위한 펌프 제어 유닛을 포함하는 3 차원 이동가능 로봇을 포함한다.

종래적으로, 코팅막 보호를 위한 수성 코팅재 같은 고점도의 코팅재를 분무 하기는 어렵다. 이것이 그런 코팅재를 이용한 코팅 공정의 자동화를 방해한다. 이 이유 때문에, 수성 코팅재를 이용한 코팅은 롤러를 사용해서 수동으로 수행된다. 롤러에 의해 코팅 공정을 자동화하기 위해서, 롤러를 곡면에 적용시키는 것은 어렵다. 이것 때문에, 코팅 공정을 자동화시키기는 어렵다.

양단 압송 롤러를 구비한 롤러형의 코팅 장치는 곡면에 적용시킬 수 있다. 코팅 장치를 이용함으로써, 코팅 롤러에 의한 코팅 공정은 자동화될 수 있다.

자동화된 코팅 장치(본 발명에 아홉 번째 정의됨)는 코팅재 캔으로부터 코팅재가 공급되는 코팅재 탱크, 코팅될 물체상에 코팅재를 코팅하기 위한 코팅 장치, 상기 코팅재 탱크에서 상기 코팅 장치까지 걸쳐있는 파이핑, 및 상기 파이핑에서 제공되고 상기 코팅재를 상기 코팅 장치에 이송하기 위한 펌프를 구비한다. 자동화된 코팅 장치에서, 상기 코팅 장치는: 상기 고체 원통체의 축 중심을 관통하는 축 중심과 복수의 위치의 상기 축 중심 구멍에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체, 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시를 포함하는 코팅 압송 롤러; 상기 코팅 압송 롤러의 상기 고체 원통체의 축 중심의 양단에 연결된 코팅재 압송 파이프, 상기 코팅 압송 롤러의 양단에 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부, 상기 암이 코팅 압송 롤러의 상기 축을 포함하는 수직 표면에 평행한 평면에서 회전 가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 회전 가능 지지 기구, 및 상기 암 부가 수직으로 이동가능 하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 수직 이동가능 지지 기구를 포함하는 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치; 및 다섯 번째 또는 여섯 번째 정의된 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치는 상기 로봇 의 암의 꼭대기에 부착되며, 3 차원 방향으로 동작 가능한 3 차원으로 이동가능 로봇; 상기 3 차원 이동가능 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어 유닛; 및 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치에 이송되는 압력인 코팅재의 유속을 제어하기 위한 코팅재 유속 제어 유닛을 포함하는 3 차원 이동가능 로봇을 포함한다.

본 발명에 열 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 코팅재에 혼합된 이물질을 제거하기 위한 용액 필터는 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 상기 파이핑 내에 제공된다.

필터는 이물질을 필터링하기 때문에, 깔끔한 코팅이 보장되고, 이물질에 의한 장치 고장이 막아진다.

본 발명에 열한 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 상기 파이핑 내에 코팅재의 유속의 변화를 제거하고, 상기 코팅 장치에 의해 코팅되는 코팅재양을 일정하게 유지시키도록 코팅재의 유속을 제어하기 위해 유량계를 사용한 액체 안정기는 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 제공된다.

액체 안정기는 고정값으로 코팅재에 의해 코팅된 코팅재의 양을 유지시킨다. 결과로 발생하는 코팅은 음영없이 깔끔하다.

본 발명에 열두 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 상기 코팅 장치 내의 상기 코팅재의 온도를 최적의 온도로 조정하고, 조정된 상기 코팅재 온도를 공급하기 위한 열 교환기가 상기 코팅재에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 있는 상기 파이핑 내에 제공된다.

그런 구조로, 코팅 장치에서의 코팅 물징은 최적의 온도를 갖도록 조정될 수 있다. 따라서, 코팅재의 점도는 사계절을 통해 일정하게 유지될 수 있다. 소정의 제어는 항상 실행될 수 있다.

본 발명에 열세 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치로 이송되는 상기 코팅재의 남아있는 코팅재를 귀환시키기 위한 귀환 파이핑을 더 포함하며, 남아있는 코팅재는 코팅하는데 이용되지 않은 채, 남겨진다.

남은 코팅재는 코팅재 탱크로 귀환될 수 있다. 따라서, 코팅재는 코팅재의 이용에 관계없이 순환될 수 있다. 필요한 양의 코팅재는 필요될 때 마다 이용될 수 있다. 코팅재의 배출양에 대한 제어는 쉽다.

본 발명에 열네 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 상기 귀환 파이핑의 전단은 상기 코팅재 탱크 내의 액체 레벨로 투사되어 상기 측벽을 따라 주변 방향으로 굽어진다.

그런 기술적 특징으로, 코팅재 탱크에서의 코팅재는 간단한 구조로 휘저어진다.

본 발명에 열다섯 번째 정의된 자동화된 코팅 장치는 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 있는 상기 파이핑 내에서 설치된 코팅재 컬러 선택 밸브; 세정 탱크에서부터 상기 코팅재 컬러 선택 밸브까지 세정제를 유도하기 위한 파이핑; 및 상기 파이핑내에 설치되고, 상기 코팅재 컬러 선택 밸브에 세정제를 공급하기 위한 펌프를 더 포함한다.

그런 기술적 특징으로, 코팅 장치는 간단한 구조로 세척될 수 있다.

제 3 목적을 얻기 위해, 코팅재가 상기 롤러의 내부에서부터 상기 외주부로 압송되는 동안 롤러가 롤링되는 방식으로 코팅될 물체를 코팅하기 위한 코팅 방법(본 발명에 열여섯 번째 정의됨)이 제공되는데, 이 방법에서 소정의 길이 영역은 상기 코팅 압송 롤러에 의해 일단에서 타단까지 코팅되고, 상기 코팅 압송 롤러는 상기 타단에서 정지되고, 상기 길이 영역에 인접한 길이 영역을 코팅하기 위해서 상기 인접한 길이 영역의 단 중 어느 일단으로 이동하고, 상기 인접한 영역은 타단을 향해 다시 코팅되며, 상기 코팅 동작은 결국 넓은 면적을 코팅하도록 순차적으로 반복된다. 상기 코팅 방법에서, 첫 번째 단계로서 상기 코팅 압송 롤러의 폭에 대응하며, 상기 넓은 영역의 상기 양단에서부터 안쪽에 위치한 최대 영역을 제외한 상기 넓은 영역은 상기 코팅 방법에 의해 전부 코팅되고, 두 번째 단계로서 상기 코팅 압송 롤러는 비코팅재 또는 소량의 코팅재를 압출시키는 동안 첫 번째 길이 영역에서부터 상기 비코팅 영역에서의 마지막 길이 면적까지 롤링된다.

그런 코팅 방법에 의해, 직각 영역은 자동화될 수 있는 코팅 로봇을 사용해서 전체 영역에 걸쳐 균일하게 코팅될 수 있다

본 발명에 열일곱 번째 정의된 코팅 방법에서, 상기 열여섯 번째 정의된 코팅 방법에서, 상기 코팅 압송 롤러는 비코팅재 또는 소량의 코팅재를 압출시키는 동안 상기 넓은 영역에서의 마지막 길이 영역에서 롤링된다.

이 구조는 최상부 영역의 단부에서의 괴어 있는 코팅재의 형성을 제거한다. 직각 영역의 상부에서 코팅의 더 미세하고 균일한 두께가 보장된다.

열여덟 번째 정의된 코팅 방법에서, 상기 열여섯 번째 정의된 코팅 방법에 서, 단부에서 괴어 있는 코팅재의 양은 증가하기 때문에, 코팅되지 않는 영역의 폭은 증가한다.

이 구조로, 코팅재의 점도이 코팅재의 종류와 코팅 온도에 의해 변화하더라도 코팅막의 두께는 균일하게 만들어질 것이다.

열아홉 번째 정의된 코팅 방법에서, 후드, 루프, 트렁크, 범퍼, 펜더, 또는 자동차 문 같이 상기 코팅 압송 롤러가 수행되는 평평하거나 굴곡이 있는 부는, 상기 열여섯 번째 내지 열여덟 번째 중 어느 하나에 정의된 코팅 방법에 의해 코팅되고, 상기 코팅 압송 롤러가 수행되지 않는 부분은 브러시나 롤러에 의해 수동으로 코팅되고, 또는 상기 코팅 압송 롤러나 슬릿 노즐보다 작은 롤러를 포함하는 코팅 로봇에 의해 코팅된다.

이 특징 때문에, 코팅 압송 롤러가 수행되는 부는 코팅될 수 있다.

자동차에 이용되는 코팅 방법(본 발명에 스무 번째 정의됨)에서, 코팅재가 상기 롤러의 내부에서부터 외주부로 압송되는 동안 롤러가 롤링하며, 상기 후드, 루프, 트렁크, 범퍼, 펜더, 및 문 중 적어도 어느 하나는 제 1 코팅 압송 롤러로 코팅되고, 상기 제 1 코팅 압송 롤러에 의해 코팅된 상기 요소를 제외한 요소 중 어느 하나는 제 2 코팅 압송 롤러로 코팅되는 방식으로 코팅될 물체를 코팅하기 위한 적어도 한 개의 코팅 압송 롤러를 포함하는 열아홉 번째 정의된 상기 코팅 방법이다. 이 구조로, 자동차는 두께에서 균일하게, 효율적으로 코팅될 수 있다.

[제 1 발명의 제 1 실시형태]

제 1 발명의 실시형태가 먼저 설명될 것이다.

도 1 은 제 1 발명의 제 1 실시형태인 코팅 압송 롤러를 포함하는 코팅 장치를 개념적으로 도시하는 사시도이다. 도 1에서, 상기 발명의 제 1 실시형태에 따른 코팅 압송 롤러는 롤러 브러시 조립체(10)의 부분이다.

상기 발명의 제 1 실시형태에 따른 코팅 압송 롤러가 먼저 설명될 것이다.

도 2는 축 방향으로 볼 경우 롤러 브러시 조립체를 나타내는 길이 방향의 부분단면도이다. 도 3은 도 2의 라인 A-A라인을 따라 취한 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 롤러 브러시 조립체(10)은 고체 원통체(11) 와 끼워 맞추는 방식으로 고체 원통체(11)의 외주부에 적용되는 롤러 브러시(12)를 포함한다.

고체 원통체(11)는 합성수지, 금속 등으로 이루어지고, 고체이다. 코팅재 이송 경로가 단지 고체 원통체의 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍(13)과 복수의 위치의 축 중심 구멍(13)에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍으로 형성되는 고체 구조를 갖는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 방사 구멍(14) 모두가 각도상 서로 90°이격된 채, 축 중심 구멍(13)에서부터 방사상으로 뻗어 있도록 형성되어 있다. 상기 실시형태에서, 4개의 방사 구멍(14)이 이용되지만; 당연히, 방사 구멍의 개수는 4개로 한정되지 않는다. 방사 구멍(14)의 개수가 많지 않다는 것은 본 발명의 특징 중 하나이다. 이 이유가 하술된다. 방사 구멍의 개수가 많다면, 많은 양의 코팅재가 방사 구멍에 머무를 것이다. 따라서, 본 발명의 롤러는 동작 및 이점에 있어서 많은 양의 코팅재가 머무르는 종래의 롤러와 차이가 나지 않는다.

특히, 도 4(a) 내지 도 4(b)에 도시된 바와 같이 대략 2개 내지 8개의 방사 구멍이 바람직하다. 방사 구멍의 개수가 방금 언급한 개수를 초가해서 증가한다면, 결과로 발생하는 롤러에 의해 만들어진 동작과 이점은 도 4(g)에서 도시된 바와 같이 종래의 롤러의 것과 비슷하다. 그런 것은 피해져야만 한다.

각 방사 구멍의 직경은 이용된 코팅재의 점도에 따라 결정된다.

또, 제 1 실시형태에서, 그루브(15)(도 5 참조)는 방사 구멍(14)의 배출구에서 형성되며, 각 그루브는 고체 원통체 주위에 뻗는다. 그루브의 제공으로, 방사 구멍으로부터 흐른 코팅재는 주변으로 뻗은 그루브에 의해 유도되면서 주변 방향으로 쉽게 퍼진다. 따라서, 코팅재는 전체 롤러 표면에 걸쳐 신속하고 균일하게 퍼지며, 그것에 의해 균일 코팅의 형성에 기여한다.

플랜지(16)는 고체 원통체(11)의 일단에서 형성되고, 암나사(17)는 타단의 중심에서 형성된다.

롤러 브러시(12)는 합성 수지 또는 금속과 같은 딱딱한 재질로 이루어진 드럼(18)을 포함한다. 합성 수지로 이루어진 화이버는 드럼(18)에서 묶여지거나 설치된다. 그루브(15)에 위치하는 많은 구멍(19)은 드럼을 관통하면서 드럼(18)에서 형성된다.

롤러 브러시 조립체(10)은 다음의 방식으로 조합된다. 롤러 브러시(12)는 개스킷(20)이 고체 원통체(11)의 플랜지(16)에 부착된 상태에서 타단에서부터 코체 원통체(11) 안으로 설비된다. 이후, 디스크(22)는 그 사이에 끼워진 개스킷(21)을 갖는 고체 원통체의 타단에 맞물려진다. 볼트(23)는 고체 원통체(11)의 암나사(17) 에 조여진다.

도 5는 도 1에 도시된 롤러 브러시 조립체(10)를 도시하는 분해 사시도이다. 롤러 브러시 조립체(10)은 고체 원통체(11)와 롤러 브러시(12)를 포함한다. 디스크(22)는 롤러 브러시(12)의 단부와 맞물려지고, 볼트(23)는 고체 원통체(11)에 조여지도록 조합된다(조합 공정은 하술될 것이다). 도시되듯이, 방사 구멍(14)은 축 중심 구멍(13)에서부터 뻗고, 그루브(15)는 방사 구멍(14)의 출구에서부터 주변 방향으로 뻗어, 고체 원통체의 주변을 만든다.

<본 발명의 제 2 실시형태>

본 발명의 제 2 실시형태가 하술될 것이다.

제 2 실시형태는 코팅재를 코팅 압송 롤러를 포함하는 고체 원통체의 축 중심 구멍(13)으로 이송하는 방법, 및 고체 원통체(11)를 지지하는 방식에 관한 것이다.

종래의 롤러 코팅 장치에서 도 29와 연결해서 기술되듯이, 코팅재는 롤러의 일단에서 롤러로 공급되고, 롤러는 캔틸레버형으로 지지된다. 따라서, 종래의 롤러 코팅 장치는 상술될 것처럼 단점을 갖는다. 즉시의 실시형태에서, 코팅재 압송 파이프(24)(도 1 참조)는 고체 원통체(11)의 축 중심 구멍(13)의 양단에 연결된다. 코팅 압송 롤러는 암(31)에 의해 양단에 회전가능하게 지지되고, 암(31)은 하부 프레임(32)에 의해 함께 결합되며, 그것에 의해 지지(30)이 형성된다.

코팅재 압송 파이프(24)는 고체 원통체(11)의 양단에 결합되고, 코팅재 압송 파이프(24)의 단부들은 펌프에 연결된다(도 11에서 관련 기호 73). 이렇게 구성된 롤러 브러시 조립체(10)은 축 구멍의 양단에서부터 코팅재를 받는다. 축 중심 구멍(14)에 공급된 코팅재는 고리 모양의 그루브(15)로 이송하고, 그루브를 통해 방사 구멍(14)으로 분배된다.

공지의 구조는 암(31)에 의해 회전가능하게 지지된 그런 구조에 이용될 수 있고, 코팅재 압송 파이프(24)는 고체 원통체(11)의 축 중심 구멍에 연결된다.

따라서, 상기 실시형태에서, 코팅재는 코팅재 압송 롤러의 양단으로 공급되고, 코팅 압송 롤러는 양단에서 지지된다. 따라서, 액체 압력은 롤러의 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍에 걸쳐 균일하다. 또, 코팅 압송 롤러에 적용되는 압력은 균일하다. 결과적으로, 코팅재는 롤러 전체에 균일하게 분배된다.

<본 발명의 제 3 실시형태>

본 발명의 제 3 실시형태가 설명될 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 제 3 실시형태의 코팅 장치는 화살표(A)로 지시된 방향으로 롤러 브러시 조립체를 지지하는 지지(30)를 회전시키기 위한 회전가능 지지 기구(40)와 화살표(B)의 방향으로 동일한 것을 수직으로 이동시키기 위한 수직 이동 가능 지지 기구(50)를 포함한다.

지지(30)는 두개의 암(31)과 이 암들 사이에 연결된 하부 프레임(32)을 포함한다. 두개의 암(31)은 그 사이에서 롤러 브러시 조립체(10)를 회전가능하게 지지한다. 지지(30)는 회전가능 지지 기구(40)에 탑재되고, 회전가능 지지 기구(40)는 수직 이동가능 지지 기구(50)에 탑재된다.

회전가능 지지 기구(40)는 금속판(41)이 하부 프레임(32)의 상부 표면 상에 롤러 브러시 조립체(10)의 축과 평행하게 뻗도록 구성된다. 금속판은 핀(42)에 의해 중간 프레임(33)과 회전가능하게 결합된다.

도 6은 도 5의 회전가능 지지 기구의 동작을 설명하는 도면인데: 도 6(a)는 롤러가 평면 상에서 롤링하는 상태를 도시하며; 도 6(b)는 롤러가 우측이 올라간 곡면 상에서 롤링하는 상태를 도시하고; 도 6(c)는 롤러가 좌측이 올라간 곡면 상에서 롤링하는 상태를 도시한다.

도 6(a)에서, 롤러 브러시 조립체(10)은 평면 상에서 롤링하여서, 중간 프레임(33)은 핀(42) 주위로 수평 자세를 취한다.

도 6(b)에서, 롤러 브러시 조립체(10)이 우측이 올라간 곡면 상으로 이동할 경우, 중간 프레임(33)은 핀(42) 주위로 회전한다. 따라서, 중간 프레임(33)이 수평 자세를 유지하는 동안, 그 아래에 위치한 롤러 브러시 조립체(10)은 우측이 올라간 곡면 상에서 롤링하고, 상기 곡면을 따라 롤링하도록 허용된다.

도 6(c)에서, 롤러 브러시 조립체(10)이 좌측이 올라간 곡면 상으로 이동할 경우, 중간 프레임(33)은 핀(42) 주위로 도 6(b)에서의 방향과 반대로 회전한다. 따라서, 중간 프레임(33)이 수평 자세를 유지하는 동안, 그 아래에 위치한 롤러 브러시 조립체(10)은 좌측이 올라간 곡면 상에서 롤링하고, 상기 곡면을 따라 롤링하도록 허용된다.

코팅재 압송 파이프(24)의 일부는 유연한 재질로 이루어지고, 그것의 길이는 충분히 길다. 따라서, 롤러 브러시 조립체(10)이 회전하더라도, 코팅재 압송 파이프는 롤러 브러시 조립체(10)의 움직임을 따를 수 있다.

제 3 실시형태에서, 지지(30)는 수직 이동가능 지지 기구(50)를 더 포함한다. 도 7은 수직 이동가능 지지 기구(50)를 도시한다.

도 7에서의 수직 이동가능 지지 기구(50)에서, 자유단에서 상부 프레임(34)을 구성요소로서 지지하는 두개의 암(51)은 핀(52)에 의해 중간 프레임(33)의 테이블(33a) 상에 지지된다. 이 암(51)은 스프링(이 경우에서 트위스트 압축 스프링)에 의해 위쪽으로 밀어진다.

수직 이동가능 지지 기구(50)는 스프링(53)의 미는 힘을 조정하기 위한 조정용 나사(54)를 포함하고, 상기 나사는 스프링(53)의 일단 상에 접한다.

수직 이동가능 지지 기구(50)에서, 암(51)의 최대 개구각은 대략 20°내지 60° 내에 있도록 각도 조정 수단(도시되지 않음)에 의해 셋팅된다. 우리 실험에 의하면, 대략 20°에서 60°까지의 범위는 지지(30)의 자연스러운 수직 이동을 허용한다.

롤러 브러시 조립체(10)의 양단을 회전하게 지지하는 암(31)은 수평면에 대해 대략 20°에서 60°까지의 범위 내의 각도로 경사지는 것이 바람직하다. 이 사실은 또한 우리 실험에 의해 발견되었다.

롤러에 적용되는 무게는 0.6㎏ 내지 1.5kgf(5.7 내지 14.7N) 범위내의 무게가 바람직하다. 압력이 힘의 범위의 어떤 값보다 작다면, 롤러의 롤링 성능은 악화되고, 곡면을 근거로 한 구성의 경사는 악화된다. 역으로, 압력이 힘의 범위의 어떤 값보다 더 크다면, 코팅(자동차 경우에서는 차체)될 표면은 변형되고, 롤러의 롤링성은 악화되고, 코팅 표면의 막 두께는 롤러의 양단에서 증가한다.

롤러에 적용되는 무게는 개구각을 증가시키기 위해 조정 나사(54)를 조정함으로써 증가될 수 있다.

수직 이동 지지 기구(50)는 팬터그래프와 같은 어떤 다른 적합한 기구에 의해 대체될 수 있다는 것은 명백하다.

도 8은 도 7의 수직 이동 지지 기구(50)의 동작을 설명하는 도면이다: 도 8(a)는 롤러가 하부 표면 상에서 롤링하는 상태를 도시하고; 도 8(b)는 상부 표면 상에서 롤링하는 상태를 도시한다.

도 8(a)에서, 롤러 브러시 조립체(10)은 하부 표면 상에서 롤링한다. 따라서, 수직 이동 지지 메카니즘(50)에서, 암(51)의 개구각은 증가해서 롤러 브러시 조립체(10)이 하부 표면 아래로 이동하도록 허용한다. 도 8(b)에서, 롤러 브러시 조립체(10)은 상부 표면 상에서 롤링하고, 수직 이동가능 지지 기구(50)에서 암(51)의 개구각은 감소해서 롤러 브러시 조립체(10)이 상부 표면으로 들어가도록 허용한다.

따라서, 제 3 실시형태는 도 1의 화살표(A) 방향으로 지지(30)를 회전하기 위한 회전가능 지지 기구(40)와 화살표(B) 방향으로 동일한 것을 수직으로 이동시키기 위해 수직 이동가능 지지 기구(50)를 포함한다. 따라서, 바로 위에서부터 롤러 브러시 조립체(10)은 항상 수직, 수평상 기울어진 경사를 갖는 곡면에 대항해서 압력을 받는다.

도 9는 도 2의 곡면을 코팅하는데 효과적으로 동작하는 롤러와 수정된 롤러 브러시 조립체를 도시하는 도면이다: 도 9(a)는 평면의 코팅을 도시하는 횡단면도 이고, 도 9(b)는 불규칙한 표면의 코팅을 도시하는 횡단면도이다. 도 10은 5개의 분할된 롤러를 포함하는 롤러 브러시 조립체의 바깥쪽 외형을 도시하는 도면이다: 도 10(a)는 일반 상태에서의 롤러 브러시 조립체를 도시하는 도면이며; 도 10(b)는 분할된 롤러가 분리될 경우 롤러 브러시를 도시하는 도면이고; 도 10(c)는 도 6(b)의 롤러 브러시 조립체를 도시하는 부분 확대도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 롤러 브러시 조립체(60)은 분할된 고체 원통체(61)와 분할된 고체 원통체(61)에 알맞는 롤러 브러시(62)를 포함하는 복수의 분할된 롤러(60a), 인접한 분할 롤러(60a)에 잡아당기는 힘을 주는 인장 스프링, 및 인접하게 위치한 분할된 롤러(60a)의 축 중심 구멍을 관통하는 유연한 튜브로 구성된다.

분할된 고체 원통체(61)는 합성수지, 금속 등, 및 고체로 이루어진다. 분할된 고체 원통체(61)는 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍(63) 및 복수의 위치의 축 중심 구멍(63)에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍(64)에 의해 형성된 코팅재 이송 경로를 포함하는 고체 구조를 갖는다. 고리 모양의 리세스(61a)는 양측 표면에 제공된다. 인장 스프링(61b)은 고리 모양의 리세스(61a)에 부착되어, 인접하는 분할될 롤러(60a)는 서로서로 당긴다. 도 10(c)의 확대도에 도시된 바와 같이, 그 분할된 롤러(60a)는 외력을 그것에 적용시킴으로써 서로 분리된다.

방사 구멍(64)은 각도상 서로 90°이격된 채, 축 중심 구멍(63)에서 방사상으로 뻗은 4개의 방사 구멍(14) 전부이다. 방사 구멍의 개수는 4개로 한정되지 않고, 각 방사 구멍의 직경은 사실상 코팅재의 점도와 같은 요소에 따라 요구된 대로 선택될 수 있다.

한개의 유연한 테프론 튜브(65)는 그 축 중심 구멍(63)과 인장 스프링(61b)를 관통한다. 축 중심 구멍(63) 내에서, 테프론 튜브(65)는 테프론 튜브(65)에서 형성된 구멍이 축 중심 구멍(63)에서 뻗은 방사 구멍(64)에 위치하도록 밀착 접촉형으로 축 중심 구멍(63)에 놓인다.

그렇게 구성함으로써, 코팅재는 분할된 롤러(60a)의 방사 구멍(64)으로 부드럽게 이송되고, 인장 스프링(61b)은 코팅재로 더럽혀지지 않는다.

또, 상기 실시형태에서, 그루브는 방사 구멍(64)의 배출구에서 형성되며, 각각의 그루브는 고체 원통체 주위를 뻗는다. 그루브의 제공으로써, 방사 구멍으로부터 흐르는 코팅재는 주변으로 뻗는 그루브에 의해 유도될 경우, 주변 방향으로 퍼지기가 쉽다. 따라서, 코팅재는 전체 롤러 표면에 걸쳐 퍼지고, 그것에 의해 균일한 코팅의 형성에 기여한다.

플랜지(66a)는 최외각의 분할된 고체 원통체(61)의 외주부 상에서 형성되고, 암나사를 갖는 디스크(66)는 분할된 고체 원통체(61)의 내주부에서 형성된다.

롤러 브러시(62)는 합성 수지나 금속 같은 딱딱한 물질로 이루어진 드럼(68)을 포함한다. 합성 수지로 이루어진 화이버는 드럼(6)에서 묶여지거나 설치된다. 많은 홀이 후자를 관통하는 동안 드럼(6)에서 형성된다.

롤러 브러시 조합(60)은 다음 방식으로 조합된다. 롤러 브러시(62)는 개스킷(61c)은 분할된 고체 원통체(61)의 플랜지(66a)에 부착되는 상태에서 타단에서부터 고체 원통체에 끼워 맞추어진다. 이후, 디스크(66)는 사이에 삽입된 개스 킷(61c)이 있는 분할된 고체 원통체(61)의 타단과 맞물려진다. 볼트(69)는 분할된 고체 원통체(61)의 암나사(66b)로 조여진다.

평면을 코팅하기 위해서, 도 9 및 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 분할된 롤러(60a)는 축 라인에 정열한 채 회전하고 코팅재는 타단으로부터 롤러로 이송된다.

불규칙한 표면을 코팅하기 위해서, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 분할된 롤러(60a)는 인장 스프링(61b)의 인장력에 수직한 마찰력에 대항하면서, 유연한 테프론 튜브(65)에 의해 불규칙한 표면을 따라 서로 이동된다. 따라서, 코팅재는 불규칙한 표면 상에서 코팅될 수 있다.

분할형의 롤러 브러시 조립체(60)이 제 2 및 제 3 실시형태에 따른 롤러 브러시 조립체(10)를 대신해서 적용된다면, 사실상 결과로 발생하는 이점은 더 증가된다.

[본 발명의 제 4 실시형태]

본 발명의 제 4 실시형태는 도 11 및 도 12를 참조해서 설명될 것이다. 제 4 실시형태는 자동화 코팅에 관한 것이고, 자동화 코팅에서 제 3 실시형태에 따른 곡면 동작가능 롤러 코팅 장치는 로봇 암의 꼭대기에 부착된다.

도 11은 본 발명의 제 4 실시형태인 자동화된 코팅 장치를 도시하는 도면이다. 도 12는 도 11의 중앙 처리 유닛을 도시하는 블럭도이다.

도 11에서, 참조 부호 70은 자동화된 코팅 장치이며; 71은 코팅 로봇이며; 72는 코팅 로봇(71)의 이동 부분의 꼭대기에 부착된 곡면 동작가능 롤러 코팅 장치이며; 73은 코팅재 압송 펌프이며; 731은 펌프 제어 유닛이고; 74는 이전에 가리켰 던 형의 관절 로봇인 로봇 몸체이다. 로봇 몸체(74)는 동작가능하게 결합된 이동 가능 부분(741)을 포함하고, 그것의 로봇 동작은 로봇 제어 유닛(742)에 의해 제어 된다. 로봇 제어 유닛(742)는 중앙 처리 유닛으로부터 제어 지시를 받고, 로봇 몸체(74)의 로봇 동작을 제어한다. 참조 부호 76은 코팅 환경에서 온도를 감지하는 온도 센서이고, 77은 코팅 환경에서 습도를 감지하는 습도 센서이다. 온도 센서(76)과 습도 센서(77)은 중앙 처리 유닛(75)으로 감지 신호를 보낸다.

도 12에서, 중앙 처리 유닛(75)은 수신된 온도/습도 데이터를 처리하며, RAM에서의 데이터를 디코딩하며, 펌프 제어와 로봇 제어와 같은 자동화된 코팅 장치의 전체 시스템을 제어하기 위한 CPU(750), 주변 온도나 습도에 대한 데이터, 코팅재의 종류 및 점도, 코팅 압송 펌프의 압력, 코팅재의 압력, 및 다른 것들을 저장하기 위한 RAM(751), CPU(750)에서 동작 절차를 저장하기 위한 ROM(752), 전류 동작 상태, 키보드에 의해 들어가지는 값, 및 다른 것들을 표시하기 위한 디스플레이 장치(753), 데이터를 집어넣고 바꾸기 위한 키보드(754), 및 외부 장치에서부터 및 외부 장치로 신호를 전송하고 수신하기 위한 인터페이스(755)로 이루어진다. 외부 장치의 예는 코팅 환경에서 온도를 감지하기 위한 온도 센서(76), 코팅 환경에서 습도를 감지하기 위한 습도 센서(77), 펌프 제어 유닛(731)과 로봇 제어 유닛(742)이다.

다음에, 자동화된 코팅 장치(70)의 동작이 설명될 것이다.

동작자가 코팅 조건(예를 들어, 코팅될 물체를 코팅하는데 이용된 일종의 코팅재과 물체 상에 형성되는 코팅막의 두께)을 입력시킨다. 온도 센서(76)와 습도 센서(77)에서 얻은 감지 신호는 중앙 제어 유닛(75)으로 보내진다. 중앙 제어 유닛(75)은 코팅 조건과 센서에서부터 감지 신호를 수신하고, 코팅 조건를 만족하기 위해 펌프로부터 배출된 코팅재의 최적의 양을 계산한다. 제어 명령에 따라, 펌프 제어 유닛(731)은 코팅 압송 펌프를 제어해서 압송될 코팅재의 양을 조정하며, 이동가능 부분(741)은 로봇 몸체(74)를 제어해서 압력과 롤러에 있어서 이동 속도를 조정한다.

코팅재의 점도치가 점도의 몇개의 값의 범위내에 존재할 경우, 코팅 압송 롤러의 표면에 공급된 코팅재는 중력에 의해 코팅 압송 롤러의 하부 아래로 이동한다. 이것을 극복하기 위해, 코팅 공정이 시작하기 전, 또 다른 접촉면 상의 코팅 압송 롤러를 왕복하게 수차례 이동하며, 그것에 의해 롤러의 하부에 모여진 코팅재를 전체 롤러 표면으로 균일하게 분배한다.

그렇게 함으로써, 로봇 몸체(74)의 이동가능 부분(741)은 이동하며, 따라서 이동가능 부분의 꼭대기에 부착된 곡면 동작가능 롤러 코팅 장치(72)는 또한 이동한다. 이 때, 코팅 표면이 불규칙하더라도, 본 발명의 곡면 동작가능 롤러 코팅 장치(72)은 움직임상에서 불규칙한 표면의 불규칙한 표면 변화를 따르고, 그것에 의해 균일한 두께의 코팅막을 얻는다.

상술한 것처럼, 예의 실시형태는 종래의 자동 분무형 코팅 장치에 의한 것보다 두께에서 훨씬 더 균일한 코팅막을 제조할 수 있다.

롤러가 롤링하는 코팅될 물체의 표면의 단지 일부가 코팅된다. 따라서, 먼지가 종래형의 분무형 코팅 장치에서처럼 형성된다.

또, 로봇 몸체(74)가 코팅이 수행될 때마다 코팅될 표면 상에 불규칙성을 체크할 필요는 없으며, 불규칙적인 표면의 불규칙적인 표면 변화를 따라 수직으로 이동가능부(741)를 이동시킨다. 롤러는 단지 수평 방향으로 이동하는 것으로 충분하다. 따라서, 제어는 상당히 간단화 된다.이것이 이로운 특징이다.

동일한 것은 코팅될 표면이 수평 방향으로 경사진 경사를 갖는 경우에 적용된다. 따라서, 롤러를 수평 방향으로 이동시키는 것으로도 충분하며, 따라서 제어는 주목할 정도로 간단화된다.

상술한 것처럼, 본 발명에 따르면 롤러를 사용한 코팅 수작업할 필요는 없다. 따라서, 코팅재는 전체 롤러에 균일하게 적용되며, 따라서 코팅막 두께의 불균일성은 만들어지지 않는다. 그런 공정을 반복해서 코팅재가 롤러에 수차례적용될 필요는 없고, 이후 코팅재는 다시 롤러 내부로 스며든다. 이것은 이롭게도 노동비와 작업 시간, 및 코팅 부스를 줄이게 한다.

또, 본 발명에 따른 롤러형의 자동화된 코팅 장치는 어떤 제한도 없이 롤러를 이용함으로써 코팅될 물체에 적용될 수 있다. 그 목적의 특정 실시예는 운송 수단과 구조에 관계된 물체와 구조, 배, 가구, 등의 길에 관계한 물체이다.

운송 수단 물체가 차체인 경우에서, 본 발명은 보호 물질 또는 항-스크래치 물질을 이용함으로써 후드, 루프, 및 트렁크뿐만 아니라 범퍼, 펜더, 및 도어와 같은 수직으로 설치된 요소에 적용될 수 있다.

본 발명에 의해 이용된 코팅재는 공지의 롤러 코팅 공정에 의해 종래적으로 이용된 코팅재에 제한되지 않지만, 수성 코팅재, 유기 솔벤트 코팅재등일 수 있다.

제 2 발명의 실시형태들은 첨부된 도면을 참조해서 기술될 것이다.

자동차의 코팅막을 보호하기 위한 방어막을 형성하는 전 단계는 다음과 같다: 1) 물 세척으로 자동차 깨끗이 하기; 2)세척수를 배수하기; 3) 보호막이 형성될 부를 제외하고 차체를 마스크하기; 4) 보호막 코팅하기; 5) 필요하다면 수정과 코팅 종료를 수행하기; 6) 코팅된 자동차를 건조시키기. 자동차의 표면이 더럽혀지지 않는다면, 단계 1 내지 단계 3은 생략될 것이다.

보호막이 형성되는 자동차(W)는 세척 단계를 겪는다. 그 단계에서, 차체는 회전 브러시를 이용하는 샤워형의 자동차 세척 기계에 의해 전부 세척되며, 그것에 의해 물방울, 코팅막의 표면에 달라붙은 먼지 등을 제거한다. 추운 계절에는, 코티막 표면에 부착된 물방울이 얼어서 코팅막 표면을 손상시킬 가능성이 있다. 이것을 피하기 위해서, 30℃ 내지 50℃의 따뜻한 물이 세척하는데 이용된다.

2) 세척 단계 다음에 오는 세척수 배수 단계에서, 자동차(W)의 코팅막의 표면 상에 남겨지고, 세척 단계에서 세척되는 세척수는 코팅막 표면 상으로 대략 30℃ 내지 70℃의 뜨거운 공기를 불어넣음으로써 제거된다. 세척 단계에서 이용된 따뜻한 물과 세척수에서 이용되는 뜨거운 공기는 수성 코팅재의 코팅을 좋게 하며, 이후 단계에서 코팅 단계에서 수행된다. 따라서, 자동차의 표면 온도는 거의 유지된다. 자동차의 표면 온도는 15℃ 이상이며, 코팅재의 필름 형성성을 고려해서 20℃ 내지 30℃가 바람직하다.

3) 다음 마스킹 단계에서, 수성 코팅재로 코팅될 코팅 영역과 비코팅 영역 사이의 경계를 구별하기 위해서, 마스킹 테이프는 세척수 배수 단계에서 배수되고 건조되는 세척수를 갖는 자동차(W)의 표면에 적용된다. 엔진 후드에서 개방되는 흡입관, 비코팅 부분, 예를 들어 코팅 영역 내에 위치한 수지 부분은 커버 등의 것으로 커버된다.

4) 코팅 단계에서, 마스킹 테이프에 의해 정의된 코팅 영역은 제 2 발명에 따른 롤러 브러시 코팅 장치를 이용함으로써 주로 아크중계트 에멀션(예를 들어, 간사이 폐인트 회사에서 제조된 "Wrap Guard L")을 함유한 수성 코팅재로 코팅된다.

5) 필요하다면 수행될 수 있는 다음 종료 코팅 단계에서, 마스킹 단계에서 적용되는 마스킹 단계에서 적용된 마스킹 테이프는 벗겨지고, 커버는 제거된다. 종료 코팅에서, 코팅 영역에서 작은 비코팅 부분은 브러시나 작은 롤러 브러시를 이용해서 수성 코팅재를 가지고 수동으로 코팅된다. 마스킹 단계, 코팅 단계, 및 종료 코팅 단계는 코팅 부스 내에서 수행된다.

6) 다음의 건조 단계에서, 코팅된 자동차는 IR 건조로에 위치하고, 적외선 광선으로 30 내지 90초 동안 조사되며, 그것에 의해 내부를 포함한 코팅된 수성 코팅재의 건조를 강화시킨다. 다음에, 수성 코팅재는 건조로를 건조시키는 뜨거운 공기를 이용함으로써 전체 코팅된 차체를 균일하게 열을 가하거나 단지 건조로를 건조시키는 뜨거운 공기를 이용해서 건조되며, 그것에 의해 방어막을 형성한다. 뜨거운 공기 건조로가 이용될 경우, 코팅재를 대략 210분 동안 건조 온도가 50℃ 내지 100℃이고, 뜨거운 공기 속도는 0.5m/s 내지 8m/s인 조건하에 건조시키며, 수성 코팅 물질의 만족스러운 막 형성성을 보장하고, 다양한 종류의 전기적 요소와 같은 부착 요소를 보호하는것은 바람직하다.

상술한 단계는 인-라인 단계로 대체될 수 있다. 이 경우에서, 자동차의 코팅 단계(중간, 종료 코팅)가 끝나고 검사 단계가 끝난 후, 차체는 보호 코팅막으로 코팅되며, 건조되고, 이후 미터기 같은 요소가 자동차에 부착되어, 종료된 자동차가 생산된다.

여기서 이용된 코팅재는 차체의 코팅을 보호하기 위해 코팅막을 형성하기 위한 코팅재이다. 코팅재의 점도는 일반적인 컬러 코팅재의 것보다 크다. 따라서, 종래의 분부형 자동화된 코팅 장치를 이용함으로써 코팅재의 형성을 위해 그런 코팅을 수행하는 것은 어렵다. 이 이유 때문에, 코팅 롤러를 이용한 수작업이 코팅에 이용된다.

[제 2 발명의 제 1 실시형태]

도 13은 제 2 발명의 제 1 실시형태인 자동화된 코팅 장치를 도시하는 도면이다.

그 단계 1) 내지 6)의 코팅 단계 4)의 완전한 자동화는 도 13에서 설명된다. 도 13에서, 체임버(100)를 준비시키는 코팅재는 코팅재를 코팅 롤러에 공급하기 위한 코팅재 이송 시스템(110)와 코팅 롤러를 청소하기 위해 코팅 롤러로 세정제를 이송하기 위한 세정 이송 시스템(160)을 함유한다.

코팅재 이송 시스템(110)은 먼저 기술될 것이다. 여기서 사용된 "코팅재"라는 말은 코팅막 보호를 위한 고점도의 코팅재이다.

참조 부호 111은 코팅재 캔이며; 112는 펌프이며; 113은 조정기이며; 113A는 스케일 게이지이며; 114는 코팅재에 혼합된 이상한 물질을 제거하기 위한 용액 필터이며; 115는 코팅재 탱크이고; 116A는 펌프 구동 모터이다. 코팅 물질에 함유된 막형성을 위한 수성 코팅재는 펌프(112)에 의해 흡입되며; 그것은 코팅재 캔(111)을 남기며; 그것의 압력은 저정기(113)에 의해 제어되고, 그 안에 함유된 불순물은 용액 필터(114)에 의해 필터 되어서; 코팅재 탱크(115)를 들어가다.

조정기(120), 스케일 게이지(120A), 코팅재로 혼합된 이상한 것을 필터 처리하기 위한 용액 필터(121), 운송된 코팅재의 온도를 조정하기 위한 열 교환기(130), 및 액체 안정기(140)는 코팅재 준비 체임버(100) 밖에서 위치된다. 액체 안정기(140) 밖으로 흐르는 코팅재는 코팅 부스내의 제 2 자동화된 코팅 장치로 코팅재를 이송하기 위한 두개의 파이프(151, 152) 안으로 분기한다. 코팅재가 두개의 자동화된 코팅 장치를 관통한 후, 남은 코팅재는 귀한 파이핑(155)을 관통하고 코팅재 탱크(115)로 귀환한다.

세정 이송 시스템(160)이 지금 설명될 것이다.

참조 부호 161은 세정제 드럼이며; 162는 펌프이며; 162A는 펌프 구동 모터이고; 세정제 필터 163는 세정제 필터이다. 세정제 필터(163) 밖으로 흐르는 세정제는 두개의 파이핑(153, 154)안으로 분기되고, 코팅 부스내의 두개의 자동화된 코팅 장치로 이송된다. 참조부호 170은 코팅 부스이다.

두개의 코팅 로봇(171, 172)은 코팅 부스(170) 안에서 제공된다. 참조 부호(171a, 172a)는 제 2 발명에 따라 구성되고 곡면을 코팅하는데에 효율적으로 동작하는 양단의 코팅 압송 롤러를 가르킨다. 그 롤러는 코팅 로봇(171, 172)의 암의 단부에 부착된다. 코팅 부스의 입구에서 제공되는 CCVs(색깔 변화 밸브)(173, 174)의 배출 입구는 파이핑(175, 176)에 연결된다. 바늘 밸브와 달리 CCVs(173, 174)는 한 종류의 코팅재의 공급을 허용하고 금지하며, 공기 스위칭에 의해 복수의 코팅 액체의 하나를 선택하고 선택된 하나를 배출한다. 이 경우에서, 코팅재 파이핑(151)과 세정제 파이핑(153)은 CCV(173)의 입구와 연결된다. CCV(173)는 한개의 파이핑에서 다른 파이핑까지 필요할 경우마다 공기 스위칭에 의해 파이핑을 스위칭한다. 비슷하게, 코팅재 파이핑(152)와 세정제 파이핑(153)은 CCV(174)의 입구와 연결되고, 하나의 파이핑에서 다른 파이핑으로 필요할 경우마다 에어 스위칭에 의해 파이핑을 스위칭한다.

CCVs(173, 174)는 코팅 부스(170)의 입구에서 제공된다. CCVs가 코팅 로봇(171, 172)의 암 근처에서 제공된다면, 코팅 압송 롤러(171a, 172a)는 세정제를 덜 소비하면서 동일 레벨에서 세척될 수 있다.

도 13에서, W는 자동차 같은 코팅될 물체를 가리키고, 그것은 검사 단계 라인과 마스킹 단계 3)을 겪은 후 코팅 부스(170) 안으로 운송된다. 물체는 코팅 부스(170)에서 보호막을 갖도록 코팅되고, 필요하다면 보정과 종료 코팅 단계를 겪게된다. P1 및 P2는 전 보정 코팅과 후 보정 코팅(종료 코팅)을 수동으로 수행하는 작업자이다. 작업자는 롤러 브러시(R1 및 R2)와 코팅 캔(B1, B2)는 수동으로 잡고, 수동으로 자동화 코팅 공정에서 코팅되지 않은 부를 코팅한다. 자동차(W)는 필요하다면 종료 코팅되고 코팅 부스(170)에서 다음 건조 단계 6)으로 운송된다.

자동화된 코팅 장치를 형성하는 요소가 자세히 설명될 것이다.

도 14는 제 2 발명에서 이용된 코팅재 탱크를 설명하는 도면이고: 도 14(a)는 코팅재 탱크를 도시하는 길이 방향의 단면도이고; 도 14(b)는 동일한 것을 도시하는 횡단면도이다. 코팅재 탱크(115)는 코팅 액체 표면 상의 얇은 막을 형성하지 않는 고품질의 코팅재를 저장할 수 있고, 사이즈상 감소될 수 있고 구조상 간단해질 수 있다. 코팅재 탱크(115)는 수성 코팅재를 저장하는 탱크 몸체(115a), 탱크 몸체를 외부에 영향을 받지 않게 밀봉하기 위한 리드(115c), 수성 코팅재(P)를 탱크 몸체(115a) 안에 저장된 수성 코팅재(P) 안으로 이송하기 위한 보충 파이핑(115c), 수성 코팅재(P)를 탱크 몸체(115a) 안에 저장된 수성 코팅재(P) 안으로 이송하기 위한 보충 파이핑(115c), 이송 파이핑(115h), 및 귀환 파이핑(155)를 포함한다. 탱크 몸체(115a)는 상부측이 개방된 저부의 원통형 탱크이고, 양질의 방수성을 갖는 물질, 예를 들어 테프론으로 코팅된다. 스크린 메쉬(115f)는 탱크 몸체(115a)의 저부(115e) 근처에 퍼진다. 리드(115b)는 탱크 몸체(115a)의 측벽(115g)의 상단에 고정되고, 탱크 몸체(115a)에 근접한다.

보충 파이핑(115c)과 귀환 파이핑(155)은 탱크 몸체(115a)의 측벽(115g)의 중간 높이에서 다른 높이의 위치에 있는 측벽(115g)을 관통한다. 그 파이핑의 전단은 도 14(b)에 도시된 바와 같이 탱크 몸체(115a) 내에서 주변 방향으로 굽어진다. 따라서, 보충 파이핑(115c)과 귀환 파이핑(155)의 전단으로부터 수성 코팅 물질안으로 흐르는 수성 코팅 물질(P)은 소용돌이를 형성하여, 그 안으로의 공기를 끌어 넣지 않고 탱크 몸체(115a)에서 저장된 수성 코팅 물질(P)을 부드럽게 휘젓는다. 배출 파이핑(115h)은 탱크 몸체(115a)의 바닥(115e)에 연결된다. 코팅재는 펌 프(116)에 의해 코팅 부스(170)에서 코팅 장치에 공급되고, 로봇과 제 2 발명의 롤러에 의해 자동차 상의 코팅막에 적용된다.

코팅 부스(170)에 걸쳐 남겨진 코팅재는 귀환 파이핑(155)에 의해 코팅재 탱크(115)로 귀환된다. 코팅재가 소모되어서 코팅재 탱크(115) 안에서의 수성 코팅재(P)의 액체(L)가 소정의 하한값으로 떨어질 경우, 펌프(112)는 작동하고 수성 코팅 물질(P)은 공급 파이핑(115c)를 경유해서 코팅재 캔(111)에서부터 코팅재 탱크(115)로 공급된다. 액체 레벨(L)이 소정의 상한값에 접근할 경우, 보충을 하기 위한 코팅재의 공급은 정지한다.

코팅재 탱크(115)에서 수성 코팅재(P)의 액체 레벨(L)은 상한값과 하한값 사이에서 간헐적으로 변화하는 이유가 된다. 탱크 몸체(115a)의 상단은 리드(115b)에 의해 외부에 영향받지 않게 근접된다. 따라서, 코팅 물질 탱크(115) 내에서 수성 코팅재(P) 위에 위치한 공간이 과도하게 건조되는 일은 절대 발생하지 않는다. 상기 공간에서의 습도는 습도가 수성 코팅재의 수증기 함유량에 의해 100%가 되는 습한 조건의 상태가 된다. 따라서, 측벽(115g)의 내부 표면상에 달라붙으며, 액체 레벨(L) 위에 위치한 코팅재, 및 액체 레벨(L)에서 코팅재는 건조되는 것이 막아진다. 측벽(115g)의 내부 표면상에서 및 액체 레벨(L)에서의 수성 코팅 물질(P)은 반 고체화, 즉 얇은 막의 형성이 막아진다.

코팅 작업 동안, 코팅재 탱크(115)에서의 수성 코팅재(P)는 귀환 파이핑(155)의 전단에서부터 안으로 흐르는 코팅재에 의해 끊임없이 부드럽게 휘져어진다. 휘저을 때, 코팅재에 함유된 안료가 앉고 굳어지는 현상, 즉 케이킹 현상이 일 어나는 것이 막아진다.

또, 보충 파이핑(115c)과 귀환 파이핑(155)의 전단은 탱크 몸체(115a)내에서 수성 코팅 물질(P) 안으로 투영된다. 이 구조로, 공기로부터 나온 거품은 코팅재 탱크 안으로 넣어질 가능성이 없다.

추가적으로, 분리된 휘젓기용 펌프를 사용할 필요가 없으며, 따라서 제조 비용은 낮고 공기로부터 나온 거품이 코팅재 탱크 안으로 넣어질 걱정이 없다.

따라서, 이렇게 구성된 코팅재 탱크(115)에서, 수성 물질 코팅재(P)를 저장하는 탱크 몸체(115a)의 상부는 리드(115b)에 봉합하게 밀접하여 있다. 탱크 몸체(115a) 내에 상부서의의 공간은 수성 물질 코팅재(P)에서 수증기 함유량에 의해 습한 조건의 상태가 된다. 보충 파이핑(115c)와 귀환 파이핑(155)에서 코팅재 탱크(1) 안으로 흐르는 수성 코팅재(P)는 코팅재 탱크(1) 내에서 수성 코팅재(P)를 휘저으며, 그것에 의해 안료의 침전에 의한 케이킹의 발생을 막는다. 따라서, 코팅재 탱크는 얇은 막과 케이킹의 형성이 없는 코팅재를 저장한다. 또, 과도하게 흐르는 용액기와 휘젓기용 펌프를 사용할 필요가 없으며, 따라서 상기 탱크는 구조상 간단해지며 크기상 감소된다.

제 2 발명에서 이용된 펌프(112)의 예가 주어질 것이다.

도 15는 제 2 발명에 이용된 펌프(112)를 도시하는 길이 방향의 단면도이다.

도면에서, 참조 부호(12)는 펌프를 가리킨다. 펌프 체임버 만곡부(112B)는 상기 펌프의 상부 칼라(112H)에서 아래로 굽어진다. 래칭 단계(112C)는 펌프 체임버 만곡부(112B)의 밑바닥 상에 형성된다. 내부-흐름 경로 리세스(112E)와 배출 경 로 리세스(112F)는 분할벽(112G)에 의해 분할되는 동안 펌프(112)의 하부 칼라(112D) 방향으로 향한다. 흡입 밸브 시트(1122)는 내부-흐름 경로 리세스(112E)에서부터 래칭 단계(112C)에 걸쳐 형성된다. 흡입 밸브 시트(1122)의 상류부는 내부-흐름 경로 리세스(112E)까지 개방되고, 그 하류부는 래칭 단계(112C)까지 개방된다.

참조 부호 1123는 래칭 단계(112C) 상에 고정된 밸브 시트 몸체를 가리킨다. 흡입 밸브 시트(1122) 상에 접한 흡입측 체크 밸브 수신 리세스(1125)와 배출 밸브 시트(1124)는 분할벽(112W)에 의해 분할된다. 펌프(112)의 상류부는 펌프 체임버 만곡부(112B)까지 개방되고, 그것의 하류부는 래칭 스텝(112C)까지 개방된다.

배출측 체크 밸브(112U)와 흡입측 체크 밸브(112V)는 펌프(112)의 래칭 스텝(112C)과 밸브 시트 몸체(1123) 사이에 단단히 지탱된 채 고정되게 제공된다. 흡입측 체크 밸브(112V)는 우측 단부에서 단단히 지탱되고, 흡입 밸브 시트(1122) 상에 접한다. 배출측 체크 밸브(112U)는 좌측 단부에서 단단히 지탱되고, 배출 밸브 시트(1124) 상에 접한다.

펌프 커버(1127)는 펌프(112)의 상부 칼라(112H) 상에 위치하고, 펌프 다이아프램(1128)은 상부 칼라(112H)와 펌프 커버(1127) 상이세 단단히 지탱된다.

상술한 바와 같이, 펌프 다이아프램(1128)의 하부 표면과 펌프 체임버 만곡부(112B)는 펌프 체임버(112P)를 정의한다. 펌프 다이아프램(1128)의 상부 표면과 펌프 커버(1127)은 진동 압력 체임버(112Q)를 정의한다. 진동 압력 안내 경로(1129)는 진동 압력 체임버(112Q)까지 개방된다.

서지 탱크 커버(112M)는 펌프(112)의 하부 칼라(112D) 상에 위치한다. 서지 탱크 커버(112M)에 있어서, 내부-흐름 경로 리세스(112E) 상에 접한 제 1 리세스(112J)와 배출 경로 리세스(112E) 상에 접한 제 2 리세스(112K)는 분할벽(112L)에 의해 분할된다.

서지 다이아프램(112N)은 하부 칼라(112D)와 서지 탱크 커버(112M) 사이에 단단히 지탱된다. 흡입측 서지 다이아프램(112N1)은 내부-흐름 경로 리세스(112E)와 제 1 리세스(112J) 사이에 배치된다. 배출측 서지 다이아프램(112N2)은 배출 경로 리세스(112F)와 제 2 리세스(112K) 사이에 배치된다. 그런 구조로, 흡입측 서지 다이아프램(112N1)과 제 1 리세스(112J)는 흡입측 서지 탱크를 정의하고, 배출측 서지 다이아프램(112N2)과 제 2 리세스(112K)를 정의한다. 흡입측 서지 탱크와 배출측 서지 탱크는 분할벽(112L)에 의해 분할된다. 분할벽(112L)은 흡입측 서지 탱크(112J)와 배출측 서지 탱크(112K)를 통신으로 연결하는 그안에 형성된 통신 경로(112R)를 포함한다.

펌프(112)의 배출 경로 리세스(112F)는 배출측 서지 다이아프램(112N2)에 의해 폐쇄되어 배출 경로(112S)를 형성한다. 내부-흐름 경로 리세스(112E)는 흡입측 서지 다이아프램(112N1)에 의해 폐쇄되어 흡입 경로(112T)를 형성한다. 배출 경로(112S)는 코팅재 탱크(115)(도 13)에 연결되고, 흡입 경로(112T)는 코팅재 캔(111)(도 13)에 연결된다.

펌프(112)의 동작이 설명될 것이다.

음의 압력이 펌프 구동 모터(112A)(도 13) 등의 도움으로 진동 압력 안내 경 로(1129)를 경유해 진동 압력 체임버(112Q) 안으로 유입될 경우, 펌프 다이아프램(1128)은 진동 압력 체임버(112Q)를 향해 대신해서 펌프 체임버(112P)의 체임버 부피를 증가시키고 수성 코팅재(P)에서의 압력을 감소시킨다. 교대로, 배출측 체크 밸브(112U)는 배출 밸브 시트(1124)에 근접하고, 그 동안에 흡입측 체크 밸브(112V)는 흡입 밸브 시트(1122)를 개방한다. 따라서, 코팅재 캔(111)(도 13)에서의 코팅재는 흡입 밸브 시트(1122)를 경유해서 펌프 체임버(112P) 안으로 흡입된다.

양의 압력은 진동 압력 안내 경로(1129)를 경유해 진동 압력 체임버(112Q) 안으로 유입된다. 차례로, 펌프 다이아프램(1128)은 펌프 체임버(112P)를 향해 대신하고, 펌프 체임버(112P)의 부피는 감소하고, 펌프 체임버(112P)내의 압력은 증가한다. 결과적으로, 배출측 체크 밸브(112U)는 배출 밸브 시트(1124)를 개방하고, 흡입측 체크 밸브(112V)는 흡입 밸브 시트(1122)를 근접한다.

펌프 체임버(112P)내에 저장된 코팅재는 배출 밸브 시트(1124)와 배출 경로(112S)를 통해 배출된다.

진동 압력이 진동 압력 안내 경로(1129)에서부터 진동 압력 체임버(112Q) 안으로 계속해서 유입될 경우, 펌프 다이아프램(1128)은 끊임없는 방식으로 왕복적으로 대신하며, 따라서 코팅재의 증가된 압력이 계속해서 공급된다.

펌프(112)의 배출 스트로크에서, 코팅재의 증가된 압력이 펌프 체임버(112P)에서부터 배출 경로(112S)안으로 공급된다. 차례로, 배출 경로(112S)에 접하면서 배치된 배출측 서지 다이아프램(112N2)는 압력을 받을 시, 제 2 리세스(112K)를 향 해 대신하고, 제 2 리세스(112K)에서의 압력은 증가된다. 그리고, 증가된 압력은 분할벽(112L)에 형성된 통신 경로(112R)를 경유해 제 1 리세스(112J)안으로 유입되어, 흡입측 서지 다이아프램(112N1)에 압력을 적용시키고, 흡입측 서지 다이아프램(112N1)에서의 흡입 경로(112T)를 향해 압력을 축적시킨다. 이것은 압축력은 서지 탱크(112J, 112K) 안에서 밀폐된다는 사실 때문이다.

이후, 펌프는 흡입 스크로크 안으로 들어간다. 흡입 밸브(1122)는 흡입측 체크 밸브(112V)에 의해 개방되고, 코팅재는 흡입 경로(112T)으로부터 흡입되어 펌프 체임버(112P) 안으로 이송된다. 이 때, 흡입 경로(112T)를 향한 압력이 배출 스트로크 안에서 축적되는 흡입측 서지 다이아프램(112N1)은 단숨에 흡입 경로(112T)까지 대신하고, 압력은 흡입 경로(112T)에서부터 펌프 체임버(112P)로 코팅재를 이송시킨다.

상술한 바와 같이, 제 2 발명에서 이용된 펌프(112)에서, 펌프 체임버(112P)는 펌프 다이아프램(1128)을 대신해서 원인이 되는 펌프 체임버(112P) 가까이를 음의 압력 기초 흡입에 의해 흐르게 되는 코팅재, 및 덧붙여서 흡입측 서지 다이아프램(112N1)을 대신해서 압송 동작에 의해 흐르게 되는 코팅재를 받는다. 따라서, 종래 경우에 비해서 많은 양의 코팅재가 펌프 체임버(112P)안으로 흐른다.

이후, 펌프 체임버(112P)는 배출 스트로크 안으로 들어간다. 이 스트로크에서, 펌프 체임버(112P) 안에 저장된 코팅재는 배출 밸브 시트(1124)를 통해 배출 경로(112S) 안으로 배출된다. 따라서, 배출하는 코팅재의 양은 굉장히 증가된다.

위에서 언급된 예에서 많은 양의 코팅 액체를 이송할 수 있는 다이아프램 펌 프가 이용될 경우, 펌프는 제 2 발명에서의 그런 펌프에 제한된 것이 아니라, 어떤 형의 펌프도 이용될 수 있다. 그런 예로는: 코팅 액체 전송 양의 상한선이 커서, 그것에 의해 고속 코팅을 할 수 있는 플런저(plunger) 펌프(예를 들어, JP-A-2001-079812, JP-A-2001-193592, JP-A-2001-096976); 고정양의 코팅재를 정확히 전송시키는 특징과, 문제가 발생하거나 유지보수가 필요할 경우, 그것의 대체 작업이 극히 간단하고 짧은 시간이 소비되는 다른 특징을 갖는 기어 펌프(JP-A-2002-005041, JP-A-11-244767, JP-A-11-000589); 코팅재의 누설이 발생하지 않고, 서비스 생명이 길고, 동작이 우수하다는 점이 특징인 회전 펌프(JP-A-07-324684); 및 설계에 제한을 덜 주고, 긴 경로를 통해 코팅 액체를 안정하게 운송시킬 수 있는 모노(Mono) 펌프(JP-A-10-070972, JP-A-2002-273556, JP-A-2001-149838)가 있다.

도 13에서 펌프(116)에 의한 코팅재 공급과 건(gun) 꼭대기 근처의 결합이 이용될 수 있다. 이 경우에서, 더 정확한 양이 요구된다.

그것은 상술한 펌프형으로 이용될 수 있다.

코팅재 캔(111)에 제공된 펌프(112)에 대해 설명될 것이다. 동일 펌프가 코팅재 탱크(115)를 위한 펌프(116)로 이용되고, 세정제 드럼(161)을 위한 펌프(162)로 이용될 수 있다. 이 경우에서, 그런 펌프 중에서, 또 다른 펌프가 이용될 수 있거나 그 펌프의 특징을 가장 잘 이용할 수 있다.

상술한 예에서, 펌프는 코팅재 탱크(115)와 코팅재 캔(111)의 코팅재를 운송시키는데 이용된다. 에너지 절약에 있어서, 압력을 코팅재 운송용 탱크의 상부측에 적용시킴으로써 중력 또는 압력에 의해 자기-중량을 이용하는 것이 유용하다.

또, 코팅재 캔(111)을 위한 펌프(112)가 생략될 수 있다. 이 경우에서, 코팅재 탱크(115)를 위한 한개의 펌프(116)는 코팅재를 코팅재 캔(111)에서부터 코팅재 탱크(115)까지 운송하는데 또한 이용된다.

도 16은 한개의 펌프가 두개의 펌프의 기능을 실행하는데 이용되는 에너지 절약형 코팅재 순환 시스템을 도시하는 도면이다. 에너지 절약형 코팅재 순환 시스템은 코팅 부스 가까이에 설치된 코팅재 탱크(115'), 펌프(116), 조정기(120), 코팅재에 들어가는 이물질을 필터링하기 위한 용액 필터(121), 운송되는 코팅재의 온도를 조정하기 위한 열 교환기(130), 코팅 부스(170)에서 코팅 장치에 연결된 파이핑(151, 152), 및 귀환 파이핑(155)을 포함한다. 귀환 파이핑(155)은 코팅재 탱크(115') 가까이에 있는 위치의 파이핑(155a, 155b) 안으로 분기되는데, 파이핑(155a)은 보충 파이핑(115c)에 직접 연결되고, 파이핑(155b)은 배출 펌프(400)를 경유해서 보충 파이핑(115c)에 직접 연결된다. 스위치 밸브(470)는 파이핑(155a, 155b)의 분기점에서 제공된다. 스위치 밸브(470)는 밸브(471)와 지지 샤프트(472)를 포함한다. 밸브(471)는 지지 샤프트(472)를 축으로 파이핑(155a 또는 155b)을 회전시킨다. 밸브(471)가 파이핑(155a)에 회전될 경우, 파이핑(155b)은 개방된다. 밸브(471)가 파이핑(155b)에 회전될 경우, 파이핑(155a)은 개방된다.

보충 파이핑(115c)의 전단이 코팅재 탱크(115')내의 수성 코팅재(P) 안으로 돌출된다. 도 14(b)에서 도시된 바와 같이, 보충 파이핑(115c)은 코팅재 탱크(115')안에서 주변 방향으로 측벽을 따라 굽어진다. 따라서, 귀환 파이핑(155)의 전단에서부터 수성 코팅재 안으로 흐르는 수성 코팅재(P)는 소용돌이를 형성해서, 그 안에으로 공기를 주입하지 않고 탱크 몸체에 저장된 수성 코팅재(P)를 부드럽게 휘젓는다. 따라서, 코팅재의 휘젓는 정도는 단지 귀환 파이핑(115c)에서의 운송 코팅재의 운동 에너지에 달려 있다.

코팅재 탱크(115')의 밑바닥으로부터 뻗은 이송 파이핑(115h)은 펌프(116) 등을 통해서 코팅 부스(170)으로 들어가고, 코팅 부스에서 코팅 압송 롤러(171a, 172a)와 연결시키는 파이핑(151, 152) 안으로 분기한다. 남은 코팅재를 위한 귀환 파이핑(155)은 파이핑(155a, 155b) 안으로 분기한다. 파이핑(155b)은 배출 펌프(400)를 통해 뻗고, 코팅재 탱크(115')로 귀환한다.

배출 펌프(400)는 귀환 파이핑(155)의 파이핑 중 하나로서 파이핑(155b)으로 통합되고, 그것의 흡입부(410)는 코팅재 캔(111)에 연결된다. 배출 펌프는 파이핑(155b)으로부터 코팅재를 받기 위한 입구(420), 및 코팅재가 흘러 나가기 위한 출구(440)를 포함한다. 흡입부(410) 중에서, 흡입부(410)와 출구(440)은 펌프 체임버(450)과 통신한다. 출구(440)으로부터 뻗는 내부-흐름 파이핑(430)의 전단은 펌프 체임버(450)의 벽 상에 형성된 깔때기 내부 표면(460)에 면해있다.

따라서, 코팅재가 파이핑(155b)에서부터 입구(440) 안으로 흘러서, 내부-흐름 파이핑(430)을 통해 흘러서, 출구(440)로부터 밖으로 흘러 나올 경우, 음의 압력은 깔때기 내부 표면(460)의 근처에서 발생한다. 연결 파이프 라인(111a)에서의 코팅재, 즉 고체 원통체(11)에서의 코팅재는 흡입부(410)를 통해 펌프 체임버(450) 안으로 흡입된다. 두개 모두의 코팅재는 혼합되면서 출구(440)로부터 보충 파이핑(115c)까지 밖으로 흘러 나오고, 결국 코팅재 탱크(115')로 이송된다.

일반적인 동작에서, 스위치 밸브(470)의 밸브(471)는 지지 샤프트(472)를 축으로 파이프(155a)에서 파이핑(155b)로 회전된다. 따라서, 이 경우에서, 펌프(116)는 코팅재를 코팅재가 소비되는 코팅 부스(170)로 이송시키도록 동작된다. 남은 코팅재는 귀환 파이핑(155)으로부터 흐르고, 파이핑(155a)와 보충 파이핑(115c)를 통해서 흘러서, 결국 코팅재 탱크(115') 안으로 집결된다.

동작이 계속 진행되어, 코팅재 탱크(115') 내의 코팅재의 양은 감소하고, 액체 레벨 감지기(도시되지 않음)가 액체 레벨이 감소되어 소정의 액체 레벨 아래에 존재함을 감지할 경우, 스위치 밸브(470)의 밸브(471)는 지지 샤프트(472)를 축으로 파이프(155b)에서 파이핑(155a)로 회전된다. 결과적으로, 파이핑(155a)은 폐쇄되고, 파이핑(155b)은 개방되어서, 코팅재는 귀환 파이핑(155)에서부터 배출 펌프(400) 안으로 흐른다.

배출 펌프(400)에서, 코팅재에서의 코팅재는 연결 파이프 라인(111a)을 경유해서 배출 펌프(400)의 동작에 의해 배출 펌프(400) 안으로 흡입된다. 다음에, 두개 모두의 코팅재는 혼합되고, 코팅재 탱크(115') 안으로 유입된다. 따라서, 코팅재는 또 다른 펌프를 이용하지 않고 코팅재 캔(111)에서부터 코팅재 탱크(115')까지 쉽게 운송될 수 있다.

또, 배출 펌프(400)의 이용은 코팅재 운송을 하는데 요구되는 공간을 상당히 감소시킨다.

부가적인 이점은 배출 펌프(400)를 동작하는데 거의 전기 에너지가 필요하지 않으며, 이 사실이 에너지 절약에 기여하며 동작하는 비용이 현저하게 감소된다.

여기서 이용된 필터의 실시예가 설명될 것이다.

도 17은 코팅재에서 침전물이 그 밑바닥으로 침전하기 어렵게 하는 코팅재 필터를 도시한다. 도 17에 도시한 바와 같이, 코팅재 필터(500)에서, 헤드(511)는 그 양측 상의 조인트(501, 502)에 제공된다. 그 조인트는 코팅재 이송 경로에 연결된다. 쉘(shell)(513)은 헤드(511) 아래에 밑바닥 금속판 커버(512)를 포함한다. 쉘(513)은 로드(514)의 도움으로 필터 수납부(515)에 고정된다. 중공필터 카트리지(503)는 필터 수납부(515) 안에서 배치된다. 코팅재는 헤드(511)의 입구 노즐을 통해서 코팅재 필터로 들어가서, 입구에서 조인트(501)와 통신한다. 이후, 코팅재는 외주부에서 필터 카트리지(503)로 들어가며, 필터 카트리지의 중심을 향해 이동하고, 동일한 것을 남긴다. 이 때, 필터 카트리지는 코팅재의 이물질을 필터링시킨다. 다음에, 코팅재는 필터 카트리지(503)의 중공공간에서 위쪽으로 이동하고, 출구 가까이에 있는 조인트(502)에서부터 코팅재 공급 경로까지 압송된다.

참조 부호 504는 필터 카트리지(503)를 쉘(513) 안에서 소정의 위치로 셋팅하기 위한 안내 스프링이다. 참조 부호 505는 다양한 형태의 측정 게이지에 연결하기 위한 연결부를 가리킨다. 이렇게 구성된 코팅재 필터(500)에서, 필터 카트리지(503)가 또 다른 카트리지로 대체될 경우, 로드(514)의 꼭대기에 제공된 너트(516)는 느슨해지고, 쉘(513)은 헤드(511)에서부터 제거되며, 필터 카트리지(503)는 또 다른 카트리지에 대체된다.

따라서, 용액이 공급될 경우, 필터 몸체는 용액 공급측의 상부에 위치한다. 따라서, 필터 몸체를 관통하는 코팅재 안에서 큰 중력의 침전물이 침전해서 필터 몸체에 축적될 가능성은 없다.

코팅재의 온도를 제어하기 위한 열 교환기(130)가 기술될 것이다.

코팅재 준비 체임버(100)에서부터 코팅 부스(170)까지의 거리의 거리는 비교적 길다. 겨울철에, 파이핑은 차거워서, 코팅재가 코팅 부스(170)에 도달할 경우, 코팅재의 온도 역시 낮다. 이 상태에서, 코팅재의 점도는 높아진다. 여름철의 뜨거운 태양 아래에서, 코팅재의 온도는 매우 높고, 코팅재의 건조 속도는 매우 빠르다. 이것 또한 바람직하지 않다.

코팅재의 액체 온도를 적절한 온도로 유지하기 위해서, 열 교환기(130)는 코팅재의 운송 루트의 중간에서 제공될 수 있다. 열 교환기의 공급으로, 코팅 작업은 모든 계절을 통해 안정적으로 수행될 수 있다.

일본 특허 3120995호에 기술된 열 교환기가 열 교환기(130)로서 롤러 코팅 장치에 통합된다. 도 18은 제 2 발명에서 이용된 열 교환기를 도시하는 도면이다.

도 18에서, 용액 필터(121)(도 13)에서 출력된 코팅재는 열 교환기(136)의 1차 코일(136a)를 관통하고 액체 안정기(140)로 흐른다. 온수와 냉수는 혼합되어 열 교환기(136)의 2차 코일(136b)로 이송된다.

냉수가 냉수 탱크(131a, 132a)에 의해 흡입되는 냉수 공급 수단이 형성되고, 그것이 피이핑(133a, 133c, 및 133e)을 관통하여서, 원래의 위치로 귀환한다.

온수가 냉수 탱크(131b, 132b)에 의해 흡입되는 온수 공급 수단이 형성되고, 그것이 피이핑(133b, 133d, 및 133f)을 관통한다. 열 교환기(136)의 2차 코일(136b)의 입력은 이송 파이프(136c)를 경유해서 3식 밸브(134a)에 연결된다. 2차 코일(136b)의 배출측은 배출 파이프(136d)를 경유해서 3식 밸브(134a)에 연결된다. 파이프 안의 유체의 온도를 측정하기 위한 측정기기(도시되지 않음)와 온도 조정기는 열 교환기 부분(136)과 코팅 부스(170)(도 13) 사이에 걸친 파이핑(151)(도 13)에 결합된다. 3식 밸브(134a)의 개구부는 온도 조정기의 출력에 의해 제어된다. 3식 밸브(134a) 근처의 배출 파이프(136d) 안의 유체의 온도를 측정하기 위한 측정 기기(도시되지 않음)와 온도 조정기가 제공된다. 3식 밸브(134a)의 개구부는 온도 조정기의 출력에 의해 제어된다.

이렇게 구성된 열 교환기의 동작이 설명될 것이다.

코팅재가 파이핑(151)을 관통할 경우, 측정기기는 코팅재의 온도를 감지한다. 측정 결과로 액체 온도가 낮을 경우, 3식 밸브(134a)의 개구부는 측정 온도에 따라서 제어되어, 열 교환기 부분(136)로 이송된 온수의 양을 증가시키고, 이송된 냉수의 양을 감소시킨다. 측정기기의 측정 결과로 코팅재의 온도가 과도하게 높을 경우, 3식 밸브(134a)는 열 교환기 부분(136)로 이송된 냉수의 양을 증가시키도록 제어되고, 이송된 온수의 양을 감소시킨다. 이런 식으로, 코팅재의 온도는 3식 밸브(134a)를 조정하도록 제어되어서, 그것에 의해 열 교환기 부분(136)으로 이송될 냉각 매질과 열 매질의 양을 조정한다.

코팅재의 온도가 조정되는 경우가 있지만, 코팅재 온도가 어떤 이유로 인해 갑자기 감소된다. 그런 경우에는, 3식 밸브(134a)의 개구부는 냉각제를 열 교환기 부분(136)으로 이송하지 않도록 제어된다. 그리고, 3식 밸브(134a)의 개구부는 열 교환기 부분(136)으로 최대양의 열 매질을 계속해서 이송하도록 제어된다.

이런 식으로, 코팅재의 온도는 냉각 및 열 매질의 양을 조정함으로써 조정될 수 있다.

열 교환기(130)에서, 단지 코팅재의 최소양의 온도를 조정하는 것이 필요하다. 이 점에서, 열 교환기는 에너지 저장형이다.

도 18에 도시된 바와 같이 전면적인 열 교환기를 필요로 하지 않는 코팅재의 경우에서, 에어콘이 코팅재 준비 체임버(100)의 온도 조절을 하는 데 이용될 수 있다.

대체 방법으로, 탱크 몸체(115a)는 이중 구조를 갖도록 설계된다. 코팅재는 탱크 몸체의 내부를 관통하도록 만들어진다. 이중 구조 측은 스팀이나 온수에 의해 가열되고 제어된다.

코팅 액체가 점도가 액체 온도에 민감하지 않는 물질로 이루어진다면, 사실상 열 교환기 등과 같은 것을 이용할 필요가 없다.

상술한 경우에서, 코팅재가 두개의 자동화된 코팅 장치로 이송된 후에 남겨진 코팅재는 귀환 파이핑(155)(순환 방법)을 경유해서 코팅재 탱크(115)로 귀환된다. 그러나, 단지 이용될 코팅재 양만이 두개의 자동화된 코팅 장치로 이송되는 데드-엔드(dead-end) 방법을 이용하고, 이송된 코팅재가 제 2 자동화된 코팅 장치에 의해 소모되는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 코팅재 순환의 과정동안 거품이 들어갈 걱정이 없다.

파이핑(151, 152), 귀환 파이핑(155), 세정 파이핑(153, 154), 양단 코팅 압송 롤러를 위한 파이핑(175, 176)의 물질에 관한 한, 펌프, 조정기, CGVs, 및 호스 같이 코팅재와 접촉하는 부는 고압력하에 놓이기 때문에, 그 부는 스테인레스(SUS)로 이루어지는 것이 바람직하고, 테프론 또는 나일론의 파이핑은 고압력하에 놓이지 않는 부에 이용될 수 있다.

이 자동화된 코팅 장치에서, 다른 코팅 기기장치에서처럼, 코팅재의 유속은 코팅재의 점도 변화, 코팅재의 경로와의 고착성 등에 따라 때때로 변화한다.

이런 형의 코팅재 유속 안정화 제어에 있어서, 에러나 수성 코팅재 특성, 코팅재의 배출양 등에 의해 결정되는 유속의 목표값과 유량계로 측정된 실제의 유속 값 사이간 차이를 최소화시키는 귀환 제어가 일반적으로 이용된다. JP-A-63-54969에서 기술된 PID 조정기나 마이크로컴퓨터가 제어 유닛으로 이용될 수 있다.

종래의 유속 조정기에서, 유량계의 응답은 불만족스럽거나, 액체 흐름이 안정하지 못해서, 코팅재의 유속이 변화하거나, 액체 흐름이 코팅 롤러와 같은 액체 배출의 방식의 동작이 온-오프될 때 특히 방해되는 경우, 고속이고 안정한 제어를 보장하기가 어렵다.

이것을 극복하기 위해서, 고응답의 비접촉형 유량계가 이용될 수 있다. 그러나, 그런 유량계는 일반적으로 비싸고 크기와 무게상 크고, 진동 등에 종속될 경우 오차로 동작하기 쉽다. 따라서, 유량계가 자동화된 코팅 장치에 적용될 경우, 문제가 발생할 것이다.

이 이유 때문에, JP-A-7-232112에 개시된 분무기 이용식 제어 방법은 코팅 롤러에 변경되고 유속을 제어하는데 이용된다.

결과적으로, 유속의 응답 특성에 관계없이 안정한 유속 제어를 수행할 수 있 는 유속 안정화가 보장된다.

안정한 유속 제어 방법이 관계된 도면을 참조해서 설명될 것이다.

도 19는 제 2 발명에서 이용된 액체 안정기를 도시하는 블럭도이다.

이 도면에서, 참조 부호 140는 액체 안정기이다; 141은 공기 동작형 제어 밸브이고; 142는 유량계이고; 143은 계수기이고; 144는 배리어(barrier) 증폭기이고; 145는 아날로그 메모리 유닛이고; 146은 조정기이고; 147은 변환기이다.

코팅재 탱크(115)(도 13) 밖으로 흐르는 코팅재는 열 교환기(130)(도 13)를 경유해서 액체 안정기(140)로 접근한다. 이 예에서, 코팅재는 공기 동작형 제어 밸브(141), 유동계(142), 및 도 13의 CGV(140)를 통해 흘러서, 결국 자동화 코팅 압송 롤러(171a, 172a)로부터 코팅될 물체로 배출된다.

자동화 코팅 압송 롤러(171a, 172a)는 모터의 구동, 전자기식 밸브 등과 연결해서 코팅 로봇(171, 172)에서 나온 제어 신호에 응답으로 전, 후로 이동한다. 자동화 코팅 압송 롤러(171a, 172a)를 위한 롤러 배출 공기는 전자기식 밸브의 구동과 연결해서 공급에 있어 온, 오프된다.

전자기식 밸브에 있어서, 코팅 로봇(171, 172)에서 출력된 구동 제어 신호(온/오프 신호)는 계수기(143)으로 보내진다.

유량계(142)는 코팅재의 유속에 근거한 주파수를 갖는 펄스 신호를 발생시키며, 펄스 신호는 계수기(143)와 배리어 증폭기(144)을 통해 D/A 변환기 수단과 저장 수단을 구비한 아날로그 메모리 유닛(145)으로 공급된다..

계수기(143)는 롤러 브러시(12)에서 나온 펄스 신호와 코팅 로봇(171, 172) 에서 나온 온/오프 신호를 수신하며, 메모리 유닛(145)을 위한 제어 신호를 발생시킨다.

계수기(143)는 각각의 코팅 로봇(171, 172)의 신호의 선단부(신호의 오프 상태에서 온 상태까지의 과도기)에 응답하고, 유량계(142)에서 유도된 펄스 신호의 계수 동작을 시작한다. 많은 펄스가 미리 조절한 값에 도달할 경우, 계수기는 제어 신호를 온-상태에 놓으며, 신호는 귀환 경로에 배치된 아날로그 메모리 유닛(145)으로 이송된다.

계수기(143)의 계수값은 트래일링(trailing) 단부(신호의 온 상태에서 오프 상태까지의 과도기)에 응답해서 영으로 리셋팅되며, 선단부(신호의 오프 상태에서 온 상태까지의 과도기)에 응답해서 계수 동작을 시작한다. 그것의 내용에서 리셋팅되고 코팅 로봇(171, 172)에서 나온 신호의 선단부에 응답해서 계수 동작을 다시 시작하는 계수기는 논의중인 계수기로 이용될 수 있다.

아날로그 메모리 유닛(145)은 계수기(143)에서 나온 제어 신호가 온 상태에 놓여진 경우에 입력으로서의 신호에 상응하는 값을 갖는 전류를 출력한다. 제어 신호가 오프 상태에 놓인 경우, 아날로그 메모리 유닛은 그 때 수신된 입력 신호에 상응하는 전류값을 유지하고, 그런 값을 갖는 전류 신호를 출력한다.

아날로그 메모리 유닛(145)에서 나온 출력 신호는 액체의 측정된 유속의 값으로서 조정계(146)에 적용된다.

조정계(146)는 공기 동작형 제어 밸브(141)의 개방을 제어하기 위해, 즉 액체 유속의 PID 제어를 위해 PID 조정계의 형식을 취한다.

조정계(146)는 유속 세팅값(목표값)과 입력값(귀환값)을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 조정계(146)는 세팅값과 입력값을 비교하여, 에러에 상응하는 제어 신호를 출력시키고, 그것의 출력 신호는 변환기(147)로 공급된다. 변환기(147)는 조정계(146)에서 나온 출력 신호의 레벨에 따라서 감소 밸브를 통해 그 안으로 공급된 압축 공기 압력을 조정하며, 제어 공기로서 그것을 공기 동작형 제어 밸브(141)에 적용시킨다.

공기 동작형 제어 밸브(141)는 제공된 압축 공기 압력에 따라 밸브 개방을 조정해서, 코팅재 유속은 코팅재의 코팅재 경로와의 고착성과 같은 환경적인 요소와 관계없이 세팅값과 입력 값의 차이를 최소화시키도록 제어된다.

이렇게 구성된 액체 안정기의 동작이 설명될 것이다.

도 20은 도 19의 액체 안정기에서 시간에 따른 수성 코팅재의 유속의 변화와 장치에서의 각 부의 동작을 도시하는 타이밍 챠트이다. 코팅 롤러(171a, 172a)(도 13)는 코팅 로봇(171, 172)에서 나온 제어 신호에 따라서 시간 주기(t3)동안 온 되고, 시간 주기(t4)동안 오프 된다.

아날로그 메모리 유닛(145)은 그 안에 저장된 측정값이 코팅 롤러(171a, 172a)가 오프 상태에 있는 시간 주기동안 출력되는 홀딩 상태에 있다. 시간 포인트(tA)에서, 코팅 롤러(171a, 172a)는 온 상태에 있다. 계수기(143)가 펄스 경과의 프리셋 수를 계수하는 시간 기간(t1) 후에 시간 포인트(tB)에서, 아날로그 메모리 유닛은 입력 측정값에 상응하는 전류값을 출력시키는 직통의 상태에 놓인다.

코팅 롤러(171a, 172a)가 시간 포인트(tC)에서 오프 상태에 놓이는 순간에, 아날로그 메모리 유닛(145)은 홀딩 상태에 놓이고 바로 앞의 귀환값을 유지한다.

시간 포인트(tB)에서 시간 포인트(tC)까지의 기간(t2)동안, 조정계(146)을 통한 귀환 제어가 수행된다. 기간(t2)이외의 다른 기간동안, 아날로그 메모리 유닛(145)의 홀딩값에 근거한 개방 루프 제어가 실행된다.

예를 들어, 두개의 다른 값(비례 감도(P), 적분 시간(I), 및 차이 신호(D))이 그것의 동작을 정의하기 위해서 조정계(146)에서 셋팅된다. 코팅 롤러(171a, 172a)가 오프 상태일 경우, 제 1 셋팅값이 선택되고, 그 코팅 롤러(171a, 172a)가 오프 상태일 경우, 제 2 셋팅값이 선택된다.

목표 유속 값이 아날로그 메모리 유닛(145)에 저장된 유속 값과 다소 다를 경우가 있다. 그런 경우에는, 제 2 세팅값이 변하지 않게 남는다면, 조정계(146)는 차이를 정정하여 제어 공기 압력은 바뀐다. 이때, 조정계(146)로 입력되는 값이 아날로그 메모리 유닛(145)에 저장된 고정값이다. 따라서, 차이는 정정되지 않고, 제어 공기 압력은 계속해서 변한다. 이것을 피하고 제어 시스템을 안정하게 하기 위해서, 제 1 세팅값은 낮은 응답의 적절한 값으로 셋팅된다.

제 2 세팅값은 목표 유속과 측정된 유속의 차이를 부드럽게 정정하기 위한 세팅값이다. 응답이 과도하게 높다면, 제어 시스템의 안정성은 잃게 되고, 채터(chatter)가 발생한다. 역으로, 응답이 낮으면, 정정 동작은 느리다. 이것을 피하기 위해서, 적절한 값이 시스템에 필요한 요구된 제어 특성에 따라서 선택된다.

코팅 롤러(171a, 172a)의 유속을 배출하는 동안 액체 안정기 동작의 약간의 변화가 설명될 것이다.

코팅 롤러(171a, 172a)가 온(동작) 상태에 있고, 배출 유속은 귀환 제어에 의해 200cc/min으로 유지되는 조건하에, 유량계(142)에서 출력된 펄스의 개수는 222pulse/min이며, 그것이 직통의 상태에서 있는 동안 아날로그 메모리 유닛(145)의 출력 레벨은 7.2㎃이며, 조정계(146)의 출력 레벨은 112㎃이고, 변환기(147)에서 유도된 제어 공기 압력은 0.45kgf/㎠(게이지 압력:동일한 것이 이후 적용된다)이라고 가정한다. 이 가정에서, 코팅 롤러(171a, 172a)가 오프 상태에 있더라도, 7.2㎃의 전류는 아날로그 메모리 유닛(145)에 유지되고, 이 전류가 출력된다. 따라서, 제어 밸브(141)로의 제어 공기 압력은 0.45kgf/㎠에서 유지된다.

도 20에 도시된 바와 같이, 코팅 롤러(171a, 172a)가 시간 포인트(tA)에서 온 상태에 놓일 경우, 유동계(142)는 응답 지연을 갖기 때문에, 아날로그 메모리 유닛(145)의 출력 신호는 도면에서 한 점 체인 라인으로 도시된 것처럼 시간(t') 후에 상승할 것이다.

아날로그 메모리 유닛(145)은 계수기(143)에서 나온 제어 신호가 오프 상태에 있는 것 만큼 오래도록 코팅 롤러(171a, 172a)가 오프 상태에 놓여지는 시간 포인트에서 측정값(7.2㎃)을 유지한다. 그것은 측정값을 조정계(146)에 출력시킨다. 제어 공기 압력은 0.45kgf/㎠에서 유지된다. 따라서, 각각의 코팅 로봇(171, 172)의 배출 유속은 빨리 200cc/min까지 상승한다. 이 시간에, 조정계(146)의 PID값은 그것의 값을 제 2 세팅값(도면에서 No.2)로 바꾸는 것은 응답 특성을 향상시키는데 효율적이다. 유동계(142)의 출력 신호가 진정되고 충분히 안정, 즉 계수기(143)의 계수값에 의해 정의되는 시간 기간(t1)(〉t'), 구간, 및 유량계(142)의 동작이 안 정화되는 경우에, 폐쇄 루프 제어가 귀환값으로서 그것의 출력 신호를 사용해서 수행된다.

코팅 롤러(171a, 172a)가 시간 포인트(tc)에서 오프 상태에 놓일 경우, 유량계(142)의 출력 신호는 떨어진다. 이 경우에서도, 아날로그 메모리 유닛(145)으로 입력 신호의 레벨은 응답 지연 시간(t")이 존재하기 때문에, 빨리 떨어지지 않는다. 이것을 극복하기 위해서, 코팅 롤러(171a, 172a)가 오프 상태에 놓인 후 즉시, 아날로그 메모리 유닛(145)은 홀딩 상태에 놓여져서, 7.2㎃의 출력을 유지한다. 출력 홀딩 타이밍은 이점이 발생하지 않는 범위내에서 코팅 롤러(171a, 172a)의 떨어지는 타이밍 이전의 시간 포인트로 세팅될 수 있다. 코팅 롤러(171a, 172a)의 오프 기간동안, 조정계(146)의 PID 값은 제 1 세팅값(도면에서 No.1)으로 스위칭될 수 있다. 따라서, 고정된 제어 압력은 방해 받지 않고 공기 동작형 제어 밸브(141)에 안정하게 적용될 수 있다. 그리고, 과도기 동작은 다음 온-시간 포인트에서 안정화된다. 잇달아서, 비슷한 동작이 반복된다.

코팅 롤러(171a, 172a)의 배출 유속이 어떤 이유, 예를 들어 코팅재가 수성 코팅재 경로에 고착되는 이유 때문에 변화하는 동안 액체 안정기의 동작에 대하여 다음 설명이 주어질 것이다. 도 21을 참조해서 설명될 것이다.

도 21에서 도시된 바와 같이, 코팅 롤러(171a, 172a)가 온 될때 까지 원래 요구되는 코팅재 유속은 200cc/min(원래 요구되는 값)에서부터 180cc/min까지 떨어진다. 기간(t1')(〉t')이 코팅 롤러(171a, 172a)가 계수기(143)의 계수값으로 정의된 온 상태에 있는 순간부터 걸치고, 이전의 온-시간에서의 조정양이 제어 밸 브(141)에 적용되는 개방 루프 제어가 수행되며, 따라서 코팅재 유속은 180cc/min이다. 기간이 경과된 후, 아날로그 메모리 유닛(145)은 유량계(142)의 측정값(180cc/min의 유속에 상응하는 200pulse/min)에 상으하는 출력 신호(예를 들어, 7.2㎃)를 조정계(146)에 적용시킨다.

결과적으로, 조정계(146)의 출력값은 11.2㎃에서부터 12㎃까지 증가하고, 변환기(147)의 제어 공기 압력은 0.45kgf/㎠ 에서 0.5kgf/㎠까지 증가하며, 그것에 의해 바람직한 유속(200cc/min)은 제어 밸브의 개방을 조정함으로써 얻어진다. 그리고, 배출양 또는 각각의 코팅 롤러(171a, 172a)의 유속이 소정의 값과 동일할 경우, 유량계는 그것의 값에 상응하는 펄스의 개수를 발생시킨다. 따라서, 아날로그 메모리 유닛(145)은 상응하는 값(7.2㎃)을 출력시킨다. 이 상태에서, 목표값과 측정값의 차이는 존재하지 않는다. 따라서, 조정계(146)는 그 때에 출력값(12㎃)을 유지시킨다. 아날로그 메모리 유닛(145)은 심지어 코팅 롤러(171a, 172a)이 온 상태에 놓일 경우에도 그것의 값을 유지시킨다. 이후, 잇달아서, 바람직한 전류가 롤러의 온 상태의 시작에서 만들어지도록 제어가 수행된다.

상술한 것처럼, 액체 안정기에서, 코팅재의 흐름이 코팅 롤러(171a, 172a)의 온/오프에 의해 방해받을 경우라도, 코팅재는 온-오프가 발생할 경우 부드럽게 배출되어, 안정한 제어가 보장된다. 유속에 따라 유량계가 발생시키는 펄스의 개수는 계수되며, 귀환 제어는 계수값을 근거로 실행된다. 유량계의 형에 의해 정의된 펄스의 개수를 계수하는 계수값이 전자 계수기에서 초기값으로서 셋팅될 경우, 배출양의 변화에 따라 타이머의 셋팅 시간을 바꿀 필요가 없다. 조작자에 의해 시스템 에 셋팅되는 항목의 수는 감소되며, 복잡한 동작이 피해진다.

어떤 코팅 조건에서, 코팅 배출의 온/오프를 코팅 롤러에 자주 반복하는 것이 필요하다. 그런 경우에서, 코팅 경로에 삽입된 유량계에 의해 측정된 배출양의 실제 측정양은 JP-A-5-50013에 설명된 바와 같이 제어 장치에 거꾸로 이송된다. 제어 장치는 측정값을 미리 코팅재와 코팅될 물체의 종류와 같은 다양한 코팅 조건을 근거로 결정되는 배출양의 셋팅값에 비교한다. 코팅 경로 내에 삽입된 코팅재 조정기는 비교 결과를 근거로 조정되며, 그것에 의해 배출양을 셋팅값으로 제어한다. 이 제어 공정은 코팅 조건이 변하고 코팅재가 이송하기 시작하는 제 1 고정 기간동안 수행된다. 잇달아서, 동일 코팅 조건하에 코팅 동작 동안, 코팅재 조정기를 제어 시간 끝의 상태에 유지시키는 것이 바람직하다.

이런 식으로, 새로운 코팅 조건하에 코팅 동작이 준비된다. 이후, 제어 장치는 시간의 고정 구간동안 동작되어 분무기가 계속해서 코팅재를 분무하도록한다. 이 기간동안, 실제 배출양은 유량계에 의해 측정되고, 측정값은 제어 장치에 거꾸로 이송된다. 제어 장치는 측정값을 코팅 조건에 따른 셋팅값에 비교한다. 코팅재 조정기는 비교 결과에 따라 조정되어 배출양을 셋팅값으로 제어한다. 고정된 시간 구간이 경과하는 동안, 제어 장치의 코팅재 조정기를 조정하는 기능은 필요가 발생한 대로 정지하고, 동시에 코팅재 조정기는 제어 시간의 최종 조정 상태에서 유지된다. 잇달아서, 코팅 동작은 동일 조건하에서 수행된다. 이 동작동안, 결국 제어된 배출양이 유지된다. 롤러로 코팅 배출의 온/오프가 자주 반복될 경우라도, 코팅 동작은 고정된 배출양으로 항상 수행된다.

코팅 동작에 있어서, 동일한 것이 또한 코팅재와 제 2 발명에서 이용된 CGV에 의한 세정제 사이의 스위칭의 경우에서도 사실이다.

코팅 롤러의 동작 제어는 설명될 것이다.

일단 압송/양단 코팅 압송 롤러 코팅 장치를 셋팅함으로써 코팅하기 위해서, 일단 압송/양단 코팅 압송 롤러 코팅 장치는 후술되듯이 움직임에서 곡면이 가능하다. 따라서, 비싸고 고정확도의 구동 장치를 사용할 필요가 없고, 일반 목적의 로봇 기기장치가 구동 장치에 이용될 수 있다. 코팅된 물체와 롤러 압력을 제어할 수 있도록 하는 그런 동작 제어를 이용하는 것은 만족스럽다. 적당한 로봇이 대략 6축 로봇과 같은 다관절 로봇에서 이용에 따라 한개축의 로봇 사이에서 선택될 수 있다.

일단 압송/양단 코팅 압송 롤러 코팅 장치를 이용하는 왕복 운동의 경우에서, 일본 특허 2514856호에 설명된 특허가 이용될 것이다.

상술한 것처럼, 코팅 롤러를 이용한 코팅 공정은 제 2 발명에 따라 코팅 부스(170)를 사용해서 자동화될 수 있다.

제 3 발명에 따른 코팅 방법이 설명될 것이다.

상술한 것처럼, 직각 영역이 코팅될 경우, 직각 영역의 둘레단 상에 코팅막은 남은 부 상에서보다 더 두껍다. 그것의 이유가 조사될 것이다. 그 조사는 원인을 밝힐것이다. 도 22는 제 1 발명에 따른 코팅 압송 롤러에 의해 수행되는 코팅 동작을 설명하는 다이아프램이다

도 22(a)는 로봇 암에 부착된 코팅 압송 롤러에 의해 수행되는 오른쪽 방향 의 코팅 공정을 도시하고; 도 22(b)는 동일한 것에 의해 수행되는 왼쪽 방향의 코팅 공정을 도시한다. 도면에서, 221은 코팅 로봇 암이고; 222은 코팅 로봇 암(221)의 각 암의 꼭대기에 부착된 곡면 동작가능 코팅 압송 롤러이고; 223은 코팅 압송 롤러 브러시이고; 224는 코팅된 표면이고; P는 코팅된 코팅재이다. 도일한 코팅 방향에서, 코팅 로봇의 허리가 상태(a)에서 180°회전될 경우, 이송 롤러는 상태(b)에서의 방향이 된다. 이송 롤러가 상태(b)에서 거꾸로 이동될 경우, 효율적인 코팅 궤도가 얻어져서, 코팅 시간이 감소된다.

이송 롤러는 상태(a), 즉 왕복적으로 이동할 경우 거꾸로 이동할 수 있다.

상태(a)인 코팅 압송 롤러와 상태(b)인 코팅 압송 롤러의 조합인 이중 코팅 롤러가 이용될 수 있다.

도 23은 종래의 코팅 방법에 의해 자동차의 후드 코팅을 설명하는 도면이다: 도 23(a)는 코팅 동작의 순서를 도시하는 평면도이고; 도 23(b)는 코팅 동작의 결과를 도시하는 단면도이다. 도 23에서, 넓은 직각 영역에서 자동차의 후드를 코팅하기 위해서, 코팅 압송 롤러 브러시(10)는 코팅 로봇(171)을 갖는 (1)로 지시된 제 1 길이 영역의 좌측단부에서 놓여진다. 도 22의 상태(a)에 있는 코팅 압송 롤러 브러시는 좌측에서 우측으로 이동하고, 그 동안 영역(ON)을 코팅하고 우측단부에서 정지한다.

이후, 코팅 압송 롤러 브러시(10)는 올려지고 코팅 로봇(171)과 함께 뒤집어진다; 이송 롤러 브러시는 길이 영역(2)의 우측단부상에 놓여진다; 도 22의 상태(b)에 있는 이 롤러 브러시는 우측에서 좌측으로 이동하고, 그 동안 영역(ON)을 코팅하고 좌측단부에서 정지한다.

잇달아서, 코팅 압송 롤러 브러시(10)는 올려지고 코팅 로봇(171)을 갖는 (3)으로 가리키는 길이 영역의 좌측단부 상에 놓여진다; 도 22의 상태(a)에 있는 이송 롤러 브러시는 좌측에서 우측으로 이동하고, 그 동안 영역(ON)을 코팅하고 우측단부에서 정지한다.

다음에, 코팅 압송 롤러 브러시(10)는 올려지고 코팅 로봇(171)과 함께 뒤집어지고, 코팅 로봇을 가진 길이 영역(4)의 좌측단부상에 놓여진다; 도 22의 상태(b)에 있는 이송 롤러 브러시는 우측에서 좌측으로 이동하고, 그 동안 영역(ON)을 코팅하고 좌측단부에서 정지한다.

이렇게 길이부로 코팅된 코팅막(P1)의 두께의 분배를 도시하는 23(b)에서 알듯이, 코팅막의 두께(P12)는 코팅 압송 롤러 브러시(10)은 중심부 상 및 중심부를 따라 이동하기 때문에 직각 영역의 중심부에서 얇다. 직각 영역의 단부에서, 코팅 압송 롤러 브러시(10)은 일시적으로 정지한다. 따라서, 괴어 있는 코팅재는 거기서 형성되어, 코팅막의 두께(P11)는 비정상적으로 크다. 때때로, 이것때문에 구조와 경사의 영향하에 코팅재는 처지게 된다.

물체 표면상의 비코팅 부분, 또는 과도하게 코팅된 부분을 형성하지 않고, 경제적으로, 효율적으로 코팅재를 이용함으로써 코팅될 물체를 일반적으로 코팅할 수 있는 코팅 방법은 특허 문서(2)에 개시된다. 이 기술로, 핵심 부분과 브러시 부분을 갖는 코팅 롤러 브러시의 브러시 부분과 직면하는 코팅재 분무기는 코팅재를 브러시 부분의 외부 표면에 분무하며, 그것에 의해 코팅재를 이송한다. 또, 가짜의 코팅된 물체를 위치시키는 복잡한 작업이 요구된다. 이 측면에서, 개시된 기술은 코팅 작업의 자동화에 적합하지 않다.

(1) 자동화된 코팅 장치의 연속적인 단계

자동차의 코팅막을 보호하기 위한 보호막을 형성하는 전 단계는 다음과 같다: 1) 물 세척에 의해 자동차 닦기; 2) 세척수를 드레인하기; 3) 보호막이 형성될 그 부분을 제외하고 차체를 마스킹하기; 4) 보호막 코팅하기; 5) 필요하다면 정정 및 종료 코팅하기; 6) 코팅된 자동차 건조시키기. 자동차의 표면이 더럽혀지지 않았다면, 단계 1) 내지 3)은 생략될 수 있다.

(1) 보호막이 형성된 자동차(W)는 세척 단계에 종속한다. 상기 단계에서, 차체는 거의 회전 브러시를 이용한 샤워형 자동차 세척 기계에 의해 세척되며, 그것에 의해 코팅막의 표면에 들러붙은 빗물, 먼지 등이 제거된다. 추운 계절에는, 코팅막 표면에 붙은 물방울은 얼어서 코팅막 표면을 손상시킬 가능성이 있다. 이것을 피하기 위해, 30 내지 50°의 온수가 세척하는데 이용된다.

(2) 세척 단계 다음에 오는 세척수 드레인 단계에서, 세척 단계에서 세척되는 자동차(W)의 코팅막의 표면 상에 남겨진 세척수는 코팅막 표면 상으로 대략 30 내지 70°의 뜨거운 공기를 불어 넣음으로써 제거된다. 세척 단계에서 이용되는 온수와 세척수 드레인 단계에서 이용되는 뜨거운 공기는 수성 코팅재의 코팅을 좋게 만들며, 후 단계로서 코팅 단계에서 실행된다. 따라서, 자동차의 표면 온도는 적절히 유지된다. 자동차의 표면 온도는 15℃ 이상이고, 코팅재의 막 형성을 고려해서 20℃ 내지 30℃가 바람직하다.

(3) 다음 마스킹 단계에서, 수성 코팅재로 코팅될 코팅 영역과 비코팅 영역 사이의 경계를 구별하기 위해서, 마스킹 테이프는 세척수 배수 단계에서 배수되고 건조되는 세척수를 갖는 자동차(W)의 표면에 적용된다. 엔진 후드에서 개방되는 흡입관, 비코팅 부분, 예를 들어 코팅 영역 내에 위치한 수지 부분은 커버 등의 것으로 커버된다.

(4) 코팅 단계에서, 마스킹 테이프에 의해 정의된 코팅 영역은 제 2 발명에 따른 롤러 브러시 코팅 장치를 이용함으로써 주로 아크중계트 에멀션(예를 들어, 간사이 폐인트 회사에서 제조된 "Wrap Guard L")을 함유한 수성 코팅재로 코팅된다.

(5) 필요하다면 수행될 수 있는 다음 종료 코팅 단계에서, 마스킹 단계에서 적용되는 마스킹 단계에서 적용된 마스킹 테이프는 벗겨지고, 커버는 제거된다. 종료 코팅에서, 코팅 영역에서 작은 비코팅 부분은 브러시나 작은 롤러 브러시를 이용해서 수성 코팅재를 가지고 수동으로 코팅된다. 마스킹 단계, 코팅 단계, 및 종료 코팅 단계는 코팅 부스 내에서 수행된다.

(6) 다음의 건조 단계에서, 코팅된 자동차는 IR 건조로에 위치하고, 적외선 광선으로 30 내지 90초 동안 조사되며, 그것에 의해 내부를 포함한 코팅된 수성 코팅재의 건조를 강화시킨다. 다음에, 수성 코팅재는 건조로를 건조시키는 뜨거운 공기를 이용함으로써 전체 코팅된 차체를 균일하게 열을 가하거나 단지 건조로를 건조시키는 뜨거운 공기를 이용해서 건조되며, 그것에 의해 방어막을 형성한다. 뜨거운 공기 건조로가 이용될 경우, 코팅재를 대략 210분 동안 건조 온도가 50℃ 내지 100℃이고, 뜨거운 공기 속도는 0.5m/s 내지 8m/s인 조건하에 건조시키며, 수성 코팅 물질의 만족스러운 막 형성성을 보장하고, 다양한 종류의 전기적 요소와 같은 부착 요소를 보호하는것은 바람직하다.

상술한 단계는 인-라인 단계로 대체될 수 있다. 이 경우에서, 자동차의 코팅 단계(중간, 종료 코팅)가 끝나고 검사 단계가 끝난 후, 차체는 보호 코팅막으로 코팅되며, 건조되고, 이후 미터기 같은 요소가 자동차에 부착되어, 종료된 자동차가 생산된다.

여기서 이용된 "코팅재"는 차체의 코팅을 보호하기 위해 코팅막을 형성하는 코팅재이다. 코팅재의 점도는 일반적인 컬러 코팅재의 것보다 크다. 따라서, 종래의 분무형 자동화된 코팅 장치를 이용함으로써 코팅재의 형성을 위해 그런 코팅을 수행하는 것은 어렵다. 이 이유 때문에, 코팅 롤러를 이용한 수작업이 코팅에 이용된다.

현재의 특허 응용의 응용자에 의해 등록된 발명에 따른 자동화 코팅 롤러는 고점도의 보호막을 형성하는 단계를 자동화시키게 한다.

자동화된 코팅 장치는 그 단계 1) 내지 6)의 자동화 코팅 단계 4)에 이용된다. 롤러 평탄화는 제 3 발명에 따른 코팅 방법전에 수행된다.

2) 롤러 평탄화:

도 24는 롤러 평탄화 장치의 실시예이다: 도 24(a)는 전면의 대각선 위쪽으로 본 롤러 평탄화 장치를 도시하는 사시도이다; 도 24(b)는 도 24(a)의 오른쪽으로부터 본 롤러 평탄화 장치의 측면도이다; 도 24(c)는 도 24(b)의 대각선 위쪽으 로 본 롤러 평탄화 장치를 도시하는 사시도이다.

도면에서, 참조 부호 90는 롤러 평탄화 장치이고, 91은 코팅 압송 롤러이다. 92a, 92b는 접촉 롤러이고; 93a, 93b는 접촉 롤러(92a, 92b)의 접촉 회전 샤프트이고; 94a, 94b는 기어이고; 95는 기어(94a, 94b)를 구동하기 위한 구동 기어이고; 96은 구동 기어(95)를 회전시키기 위한 모터이고; 97은 기어(94a, 94b)와 모터(96)를 탑재하기 위한 탑재 금속판이다.

모터(96)이 회전하도록 구동될 경우, 구동 기어(95)는 회전하고, 이후 플라워(follower) 기어(94a, 94b)는 동일 방향, 동일 속도로 회전한다. 따라서, 코팅 압송 롤러(91)는 중력에 의해 플라워 기어(94a, 94b) 사이의 경계 상에 놓이고, 또 회전한다.

코팅재가 중력에 의해 브러시 하부에 축적되는 코팅 압송 롤러(91)가 몇 번 회전할 경우, 코팅재는 롤러의 전체 영역에 걸쳐 균일하게 분배된다. 이후, 코팅재는 코팅 압송 롤러(91)에 의해 코팅된 물체에 적용되며, 그것에 의해 코팅막을 두께상 균일하게 형성시킨다.

도 25는 어떻게 도 24의 롤러 평탄화 장치가 코팅 부스안의 코팅 로봇에 의해 이용되는지 전형적으로 도시하는 개념적인 도면이다.

도면에서, 참조 부호 90은 제 1 실시형태에 따른 롤러 평탄화 장치이고; 171, 172는 코팅 로봇이고; 171a, 172a는 코팅 로봇(171, 172)의 암 꼭대기에 부착된 일단 또는 양단 코팅 압송 롤러이고; 173, 174는 코팅 로봇(171, 172)의 암 꼭대기 근처의 부분에 부착된 CGVs이고; K는 코팅재 회복용기이고; W는 코팅될 물체 로서 자동차이다.

코팅 동작전에, 코팅 압송 코팅 롤러(171a, 172a)는 고체 원통체(11)(도 13, 도 14)에서 코팅재를 받는다. 이 때, 코팅 압송 코팅 롤러(171a, 172a) 상의 코팅재는 중력에 의해 낮은 곳으로 기운다. 코팅 압송 코팅 롤러(171a, 172a)는 코팅 로봇(171, 172)에 의해 롤러 평탄화 장치(20) 위로 운송되고, 접촉 롤러 상에 놓인다. 이후, 접촉 롤러는 회전되어 코팅 압송 코팅 롤러(171a, 172a) 상에 균일하게 코팅재를 분배한다.

이후, 제 3 발명에 따른 코팅재가 실행된다.

코팅된 물체는 롤러 평탄화 장치 상에서 세척되고, 준비될 수 있다. 휴식, 눈(noon) 리세스, 및 자동차 라인의 작동단부에서, 코팅된 물체는 롤러 평탄화 장치 상에서 바람직하게 세척된다. 세척후, 대기할 수 있다.

제 3 발명의 코팅 방법:

도 26은 자동차의 후드의 코팅을 이용함으로써 제 3 발명의 코팅 방법을 설명하는 도면이며: 도 26(a)는 코팅 동작의 순서를 설명하는 평면도이고; 도 26(b)는 코팅 결과를 설명하는 횡단면도이다.

도 26에서, 자동차의 후드(11)의 직각의 넓은 영역(A1)을 코팅하기 위해, 코팅 압송 코팅 롤러(10)는 코팅 로봇(도 11)과 함께 (1)로 가리킨 첫번째 길이 영역의 좌측단부에 놓인다. 도 26의 길이 영역(1)과 종래 코팅 방법에서 도 3의 길이 영역(1)의 차이점은 다음과 같다: 종래 코팅 방법에서, 길이 영역(1)의 좌측단부는 넓은 영역(A1)의 좌측단부이다. 제 3 발명의 코팅 방법에서, 코팅 동작은 코팅 압송 롤러의 폭에 상응하는 최대 폭에 의해 넓은 영역(A1)의 좌측 단부에서부터 안쪽으로 위치된 점에서 시작한다(이 점은 "좌측 내부점"으로 부를것이다). 다른 말로, 코팅 동작은 도면에서 길이 영역(8)에 상응하는 영역의 1/2보다 큰 영역에 상응하는 폭만큼 내부로 위치된 점으로부터 시작한다.

동일한 것이 길이 영역(1)의 코팅이 끝나는 점에 대해 사실이다. 종래의 코팅 방법에서, 길이 영역(1)의 코팅 단부 점이 넓은 영역(A1)의 우측 단부이다. 제 3 발명에서, 코팅은 넓은 영역(A1)의 우측 단부에서 코팅 압송 롤러의 폭에 상응하는 최대 폭에 의해 안으로 위치된 점에서 끝난다(이 점은 "우측 내부점"으로 부를것이다). 다른 말로, 코팅은 도면에서 길이 영역(7)에 상응하는 영역의 1/2보다 큰 영역에 상응하는 폭 만큼 내부로 위치된 점까지 진행한다.

이후, 코팅 로봇(171)은 코팅 압송 롤러 브러시(10)을 들어올리고, 그것을 뒤집어서, 길이 영역(2)의 우측 내부점 상에 그것을 둔다. 도 22(b)의 상태의 코팅 압송 롤러 브러시는 코팅재를 배출시키면서 우측에서 좌측으로 코팅(ON)시키고, 좌측 내부점에서 정지한다.

잇달아서, 일련의 코팅 동작이 반복된다.

최종 라인의 길이 영역(6)에서, 코팅 로봇(171)은 우측 내부점에서 길이 영역(7)의 코팅 압송 롤러 브러시(10)를 들어올리고, 그것을 뒤집어서, 길이 영역(6)의 우측 내부점 상에 그것을 두어, 도 22(b)의 상태의 코팅 압송 롤러는 우측에서 좌측으로 롤링한다. 이 경우에서, 코팅 압송 롤러 브러시(10)는 코팅재를 배출하지않으면서 롤링한다. 그것이 코팅재를 배출한다면, 배출 코팅재의 양은 상당히 작 다.

잇달아서, 넓은 영역(A1) 중에서 넓은 영역의 양단인 아직 코팅 안된 영역이 코팅된다. 이 경우에서, 길이 영역(6)의 경우에서처럼, 코팅 압송 롤러 브러시(10)가 코팅재를 배출하지 않으면서 롤링하고, 배출한다면, 배출 코팅재의 양은 상당히 작다라는 것은 중요하다.

수직으로 배열된 길이 영역(7)에서, 코팅 로봇(171)은 코팅 압송 롤러 브러시(10)를 가장 낮은 위치에 놓고, 코팅 압송 롤러 브러시는 코팅재를 배출하지 않으면서 하부에서 상부까지 롤링된다(그것이 코팅재를 배출한다면, 상당히 작은 양의 코팅재가 배출된다).

또, 넓은 영역(A1)에서의 비코팅 영역(8)에서, 코팅 로봇(171)은 코팅 압송 롤러 브러시(10)를 가장 낮은 위치에 놓고, 코팅 압송 롤러 브러시는 코팅재를 배출하지 않으면서 하부에서 상부로 롤링되거나 상부에서 하부로 롤링된다(그것이 코팅재를 배출한다면, 상당히 작은 양의 코팅재가 배출된다). 그리고, 넓은 영역(A1)의 코팅 동작이 완료된다.

제 3 발명에 의해 그렇게 수행되는 코팅의 코팅 결과가 조사된다. 결과는 도 26(b)에 도시된 바와 같다. 도면에서, 도 26의 (a)는 길이 영역(1) 내지 (6)의 코팅이 완료되는 중간 단계를 도시하는 길이 방향의 단면도이고, 도 26의 (b)는 수직으로 배열된 길이 영역(7) 및 (8)이 완료되는 최종 단계를 도시하는 길이 방향의 단면도이다. (a)의 경우에서, 코팅 압송 롤러 브러시는 직각 영역의 중심부 상에서 이동한다. 코팅막의 두께(d2)는 얇다. 직각 영역의 단부분에서, 코팅 압송 롤러 브 러시는 정지한다. 따라서, 코팅막의 두께는 두껍다. 따라서, 코팅막의 두께는 균일하지않다.

이후, 본 발명에서, 그것이 코팅재를 배출하지 않는 상태의 두께(d3)부(길이 영역(7)과 두께(d1)(즉, 길이 영역(8))부 상에 롤링하며, 그것에 의해 그 부를 평탄하게 한다. 두께(d1)부는 팽창되어서, 코팅막(P2)은 그 전체 영역에 걸쳐 두께상 균일하게 만들어진다. 결국, 코팅막의 양단에 두께(d4, d6), 및 그 중심부의 두께(d5)는 (b)에 도시된 바와 같이 동일하게 만들어진다.

따라서, 제 3 발명에서, 괴어 있는 코팅재가 형성되더라도, 빈 롤러에 의한 평탄화 동작은 다음 단계에서 수행된다. 따라서, 코팅막의 두께(P1)은 균일하며, 따라서 괴어 있는 코팅재가 원인이 되는 쳐지는 것이 제거된다.

상술한 코팅재에서, 단지 코팅재의 최종 길이 영역(6)에서, 코팅 압송 롤러 브러시는 코팅재를 배출하지 않으면서 롤링된다. 그렇게 함으로써, 코팅막의 두께는 길이 영역(6)의 두께는 코팅막이 종래의 코팅 방법에서 길이 영역(1) 내지 (5)의 단부에서 두꺼우면서 길이 영역(6)의 양단에서 증가되지 않는다. 코팅 압송 롤러 브러시가 증가된 두께(d1, d2)의 부를 포함하며, 따라서 코팅막을 균일하게 확장시킬 필요가 없으며, 두께 균일화 공정 단계는 끝난다.

비코팅된 영역의 폭은 전-단계에서 형성된 괴어 있는 코팅재의 양에 의해 결정된다. 예를 들어, 괴어 있는 코팅재의 양이 증가됨에 따라, 비코팅된 영역의 폭은 넓어지고, 그것이 작을 경우, 비코팅 영역은 좁아진다.

비코팅된 영역의 폭은 사실상 코팅 압송 롤러의 폭보다 짧아야만 한다.

교차하는 코팅 두께가 과도하다면, 코팅 효율(시간)은 감소한다. 교차하는 폭은 코팅폭이 170㎜인 경우 대략 20㎜가 바람직하다.

즉각의 코팅 방법이 이용되는 실시예에서의 코팅 방법은:

코팅 압송 롤러의 무게: 0.6 내지 1.5kgf(8.8 내지 147N)

코팅 폭: 170㎜(7-inch 롤러 브러시)

교차 폭: 10 내지 50%(10%=대략 20㎜)

롤러 선형 속도: 10 내지 40m/min.

롤러 코팅 방향: 우측 방향

도 27은 제 3의 실시형태가 적용될 수 있는 세가지 예의 자동차 부를 도시하는 평면도이다: 도 27(a)는 후드를 도시하고; 도 27(b)는 지붕을 도시하고; 도 27(c)는 트렁크를 도시한다.

다음의 사실은 일반적으로 도 27(a) 내지 도 27(c)에 적용된다. 최상부 라인(후드의 (6), 루프의 (9), 및 트렁크의 (4))의 길이 영역과 양단 상의 수직 길이 영역(후드의 (7, 8), 루프의 (10, 11), 및 트렁크(5, 6))에서, 코팅 압송 롤러 브러시는 코팅재를 배출하면서, 또는 상당히 작은 양의 코팅재를 배출하면서 롤링한다.

상기 이외에 횡으로의 길이 영역에서, 코팅 압송 롤러 브러시는 코팅재를 배출하고, 코팅 압송 롤러 브러시는 모든 라인 이송에 걸쳐 회전하고, 원래 자리로 귀환한다. 이렇게 동작된 롤러에서부터 얻어지는 이점은 상술된 것과 같다.

후드, 루프, 및 트렁크는 평면에 덧붙여, 곡면을 포함한다. 종래의 코팅 롤 러가 이용된 곳에서, 코팅 공정을 자동화시키는 것은 불가능하다.

그러나, 현재의 특허 응용의 응용자에 의해 출원된 발명의 코팅 압송 롤러(도 22)를 구비한 코팅 로봇(171)은 코팅 공정을 자동화시킨다.

롤러가 표면 구조에 불가능한 부, 예를 들어 도 26의 넓은 영역(A1)에 다른 영역(A2)을 코팅하기 위해서, 작업자는 추가적으로 브러시나 롤러를 사용해서 거기서 코팅한다. 대체적으로, 보충적인 코팅 작업으로, 코팅 압송 롤러보다 더 편리한 작은 롤러가 이용되거나, 거의 먼지를 제공하지 않는 슬릿 노즐과 코팅재의 분무 패턴의 청결한 단부가 코팅 로봇에 부착된다.

도 28은 도 25에 도시된 코팅 로봇(171, 172)를 이용함으로써 효율적인 코팅 공정의 예를 도시하는 평면도이다. 코팅 로봇(1)은 코팅 압송 롤러(171a)가 제 3 발명의 코팅재에 의해 넓은 영역(A1)의 경우에서처럼 단지 후드를 코팅하게 한다. 동시에, 코팅 로봇(2)은 영역(A2)의 경우에서처럼 제 3 발명의 코팅 방법에 의해 코팅 압송 롤러(172a)가 트렁크에서부터 루프까지 영역을 코팅하게 한다.

효율적인 코팅의 효과를 내기 위해서, 자동차가 이동하고, 코팅 롤러(1, 2)가 이전것과 연결되어 또 이동된다.

상술한 것처럼, 제 3 발명에 따라, 롤러 코팅에 의해서 코팅을 하기 위해서 수작업할 필요가 없다. 따라서, 코팅재는 전체 롤러에 균일하게 적용되며, 따라서 코팅막 두께의 불균일성이 만들어지지 않는다. 코팅재가 롤러에 몇 차례 적용되는 그런 공정을 반복할 필요가 없으며, 이후 코팅재는 롤러 안으로 다시 스며든다. 이것은 이롭게도 노동비와 작업시간, 및 코팅 부스를 감소시킨다. 코팅 수율이 향상 된다. 특별히, 코팅 방법은 전 영역에 걸쳐 코팅막의 두께를 균일화시키는 코팅 공정이 자동화시킬 수 있다.

또, 본 발명에 따른 롤러형 자동화된 코팅 장치는 어떤 제한없이, 롤러를 이용해서 코팅된 코팅 물체에 적용될 수 있다. 그 물체의 특정예는 교통수단과 구조에 관계한 물체, 배, 가구, 및 길에 관계된 물체이다.

제 3 발명에 의해 이용된 코팅재는 종래적으로 공지의 롤러 코팅 공정에 의해 이용된 코팅재에 제한되지 않지만, 수성 코팅재, 유기 용매 코팅재 등 일 수 있다..

본 발명이 몇 개의 특정예를 이용해서 자세히 설명되었지만, 본 발명은 그 실시형태에 제한되지 않지만, 본 발명의 진정한 정신과 범위 내에서 다양하게 수정가능하며, 변경가능하고 바뀔 수 있다.

이 특허 응용은 2002.7.14에 출원된 일본 특허 공보 2002-174595호, 2003.7.21에 출원된 2003-012430호, 2003.7.21에 출원된 2003-012466, 및 2003.7.21에 출원된 2003-012695를 근거로 하고 있으며, 모든 개시는 그것 전체에서 참조용으로 여기서 통합된다.

이전의 설명에서 알 수 있듯이, 첫 번째 정의된 코팅 압송 롤러는: 상기 고체 원통체의 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍과 복수의 위치의 상기 축 중심 구멍에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체; 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시를 포함한다. 그런 구조로, 고체 원통체의 영 역내에서 코팅재에 의해 차지되는 부피는 감소된다. 종래의 코팅 장치에서 필요한 롤러 샤프트는 필요가 없다. 코팅 작업이 완료된 후, 남은 코팅재는 소량이고, 코팅재의 소비는 작고, 코팅 장치의 유지는 쉽고, 요소 부분의 개수는 줄어든다.

두 번째 정의된 코팅 압송 롤러는: 상기 고체 원통체의 축 중심을 관통하는 축 중심과 복수의 위치의 상기 축 중심 구멍에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시로 각각 형성된 복수개의 분할된 롤러 브러시 조립체, 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시가 서로 당겨지는 탄성 부재 및 모든 상기 분할된 롤러 브러시 조립체의 축 중심을 관통하는 유연한 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 압송 롤러를 포함하며, 유연한 튜브에서 형성된 구멍은 상기 방사 구멍과 중심이 맞추어진다. 그런 구조로, 첫 번째 정의된 발명처럼, 고체 원통체의 영역내에서 코팅재에 의해 차지되는 부피는 감소된다. 종래의 코팅 장치에서 필요한 롤러 샤프트는 필요가 없다. 코팅 작업이 완료된 후, 남은 코팅재는 소량이고, 코팅재의 소비는 작고, 코팅 장치의 유지는 쉽고, 요소 부분의 개수는 줄어든다. 또, 코팅 압송 롤러는 국소적으로 곡면에 대해 적용할 수 있게 동작 가능하다. 따라서, 곡면은 훌륭하게 코팅될 수 있다.

세 번째 정의된 코팅 압송 롤러에서, 주변 방향으로 뻗고 방사 구멍의 출구에 연결된 그루브는 고체 원통체의 표면에서 형성된다. 그런 특징으로, 방사 구멍 밖으로 흐르는 코팅재는 주변 그루브를 따라 주변 방향으로 신속히 퍼진다. 결과적으로, 코팅재는 롤러의 전체 표면에 걸쳐 퍼져서 그것에 의해 균일한 코팅을 보장 한다.

네 번째 정의된 롤러 코팅 장치는, 첫 번째 내지 세 번째 중 어떤 것으로 정의된 코팅 압송 롤러, 상기 코팅 압송 롤러의 상기 고체 원통체의 축 중심의 양단에 연결된 코팅재 압송 파이프, 및 상기 코팅 압송 롤러의 양단에 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부를 포함한다. 이 특징으로, 코팅재는 롤러의 양단에서부터 롤러로 공급되고 양단에서 지지된다. 액체 압력은 축 중심을 관통하는 축 중심 구멍에 걸쳐 균일하다. 코팅 압송 롤러에 적용되는 압력은 균일해서, 코팅재는 전체 롤러에 걸쳐 분배된다.

다섯 번째 정의된 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치는, 코팅 압송 롤러, 상기 코팅 압송 롤러의 양단으로부터 상기 코팅 압송 롤러의 양단의 내부를 압송을 위한 코팅재 압송 파이프, 상기 코팅 압송 롤러의 양단에 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부, 상기 암이 코팅 압송 롤러의 상기 축을 포함하는 수직 표면에 평행한 평면에서 회전 가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 회전 가능 지지 기구, 및 상기 암 부가 수직으로 이동가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 수직 이동가능 지지 기구를 포함한다. 그런 구조로, 지지는 코팅된 표면을 따라 롤러 브러시를 치환한다. 결과로 발생하는 코팅은 얼룩점이 없다. 수직 이동가능 지지 기구는 롤러 브러시를 코팅된 표면에 고정 압력에서 접촉하도록 한다. 따라서, 균일한 두께를 갖는 코팅이 보장된다.

여섯 번째 정의된 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치에서는, 다섯 번째 정의된 롤러 코팅장치에서 코팅 압송 롤러는 첫 번째 내지 세 번째 중 어느 하나에 정의된 코팅 압송 롤러이다. 그런 구조는 남은 코팅재양을 감소시키고, 코팅재의 낭비를 제거한다. 유지가 쉽고, 코팅재는 전체 롤러 표면에 걸쳐 퍼진다. 따라서, 코팅의 두께 균일성이 높아지고, 바람직한 이용의 편리함이 보장된다.

일곱 번째 정의된 롤러형의 자동화된 코팅 장치는, 3차원 이동 가능 로봇으로서, 다섯 번째 또는 여섯 번째 정의된 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치가 이 로봇의 암의 선단에 부착된 3 차원 이동가능 로봇; 상기 3 차원 이동가능 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어 유닛; 및 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치에 압송되는 코팅재의 유속을 제어하기 위한 펌프 제어 유닛을 포함한다.

그런 구조로, 로봇 동작(롤러 브러시의 회전수, 압력), 이송된 코팅재양, 액체 이송 압력 등은 코팅재의 점도, 코팅재 환경(온도, 습도 등)을 고려해서 자동으로 셋팅될 수 있다. 균일한 롤러 코팅은 자동화될 수 있다.

제 2 목적을 얻기 위해, 코팅재 캔으로부터 코팅재가 공급되는 코팅재 탱크, 코팅될 물체 상에 코팅재를 코팅하기 위한 코팅 장치, 상기 코팅재 탱크에서 상기 코팅 장치까지 걸쳐 있는 파이핑, 및 상기 파이핑에서 제공되고 상기 코팅재를 상기 코팅 장치에 이송하기 위한 펌프를 구비한 자동화된 코팅 장치(본 발명에 여덟 번째 정의됨)가 제공된다. 자동화된 코팅 장치에서, 코팅 장치는:상기 고체 원통체의 축 중심을 관통하는 축 중심과 복수의 위치의 상기 축 중심 구멍에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시를 포함하는 코팅 압송 롤러; 상기 코팅 압송 롤러의 상기 고체 원통체의 축 중심 구멍의 양단에 연결된 코팅재 압송 파이프, 상기 코팅 압송 롤러의 양단에서 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부, 상기 고체 원통체의 축 중심 구멍의 양단에 연결된 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부, 상기 암이 코팅 압송 롤러의 상기 축을 포함하는 수직 표면에 평행한 평면에서 회전 가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 회전 가능 지지 기구, 및 상기 암 부가 수직으로 이동가능 하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 수직 이동가능 지지 기구를 포함하는 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치; 다섯 번째 또는 여섯 번째 정의된 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치는 상기 로봇의 암의 꼭대기에 부착되며, 3 차원 방향으로 동작 가능한 3 차원으로 이동가능 로봇, 상기 3 차원 이동가능 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어 유닛; 및 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치에 이송되는 압력인 코팅재의 유속을 제어하기 위한 펌프 제어 유닛을 포함하는 3 차원 이동가능 로봇을 포함한다. 그런 구조로, 양단 압송 롤러를 구비한 롤러형의 코팅 장치는 곡면에 적용시킬 수 있다. 코팅 장치를 이용함으로써, 코팅 롤러에 의한 코팅 공정은 자동화될 수 있다.

자동화된 코팅 장치(본 발명에서 아홉 번째 정의됨)는 코팅재 캔으로부터 코팅재가 공급되는 코팅재 탱크, 코팅될 물체상에 코팅재를 코팅하기 위한 코팅 장치, 상기 코팅재 탱크에서 상기 코팅 장치까지 걸쳐있는 파이핑, 및 상기 파이핑에서 제공되고 상기 코팅재를 상기 코팅 장치에 이송하기 위한 펌프를 구비한다. 자동화된 코팅 장치에서, 상기 코팅 장치는: 상기 고체 원통체의 축 중심을 관통하는 축 중심과 복수의 위치의 상기 축 중심 구멍에서 방사상으로 뻗은 방사 구멍 이외에는 고체인 고체 원통체, 및 상기 고체 원통체의 외주부에 적용되는 롤러 브러시 를 포함하는 코팅 압송 롤러; 상기 코팅 압송 롤러의 상기 고체 원통체의 축 중심의 양단에 연결된 코팅재 압송 파이프, 상기 코팅 압송 롤러의 양단에 상기 코팅 압송 롤러를 지지하기 위한 암 부, 상기 암이 코팅 압송 롤러의 상기 축을 포함하는 수직 표면에 평행한 평면에서 회전 가능하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 회전 가능 지지 기구, 및 상기 암 부가 수직으로 이동가능 하도록 상기 암 부를 지지하기 위한 수직 이동가능 지지 기구를 포함하는 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치; 및 다섯 번째 또는 여섯 번째 정의된 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치는 상기 로봇의 암의 꼭대기에 부착되며, 3 차원 방향으로 동작 가능한 3 차원으로 이동가능 로봇; 상기 3 차원 이동가능 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어 유닛; 및 상기 곡면 동작 가능 롤러 코팅 장치에 이송되는 압력인 코팅재의 유속을 제어하기 위한 코팅재 유속 제어 유닛을 포함하는 3 차원 이동가능 로봇을 포함한다.

열 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 코팅재에 혼합된 이물질을 제거하기 위한 용액 필터는 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 상기 파이핑 내에 제공된다. 필터는 이물질을 필터링하기 때문에, 깔끔한 코팅이 보장되고, 이물질에 의한 장치 고장이 막아진다.

열한 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 상기 파이핑 내에 코팅재의 유속의 변화를 제거하고, 상기 코팅 장치에 의해 코팅되는 코팅재양을 일정하게 유지시키도록 코팅재의 유속을 제어하기 위해 유량계를 사용한 액체 안정기는 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 제공된다. 액체 안정기는 고정값으로 코팅재에 의해 코팅된 코팅재의 양을 유지시킨다. 결과로 발생하는 코팅은 음영 없이 깔끔하다.

열두 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 상기 코팅 장치 내의 상기 코팅재의 온도를 최적의 온도로 조정하고, 조정된 상기 코팅재 온도를 공급하기 위한 열 교환기가 상기 코팅재에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 있는 상기 파이핑 내에 제공된다. 그런 구조로, 코팅 장치에서의 코팅 물징은 최적의 온도를 갖도록 조정될 수 있다. 따라서, 코팅재의 점도는 사계절을 통해 일정하게 유지될 수 있다. 소정의 제어는 항상 실행될 수 있다.

열세 번째 정의된 자동화된 코팅 장치는 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치로 이송되는 상기 코팅재의 남아있는 코팅재를 귀환시키기 위한 귀환 파이핑을 더 포함하며, 남아있는 코팅재는 코팅하는데 이용되지 않은 채, 남겨진다.

그런 구조로, 남은 코팅재는 코팅재 탱크로 귀환될 수 있다. 따라서, 코팅재는 코팅재의 이용에 관계없이 순환될 수 있다. 필요한 양의 코팅재는 필요될 때 마다 이용될 수 있다. 코팅재의 배출양에 대한 제어는 쉽다.

열네 번째 정의된 자동화된 코팅 장치에서, 상기 귀환 파이핑의 전단은 상기 코팅재 탱크 내의 액체 레벨로 투사되어 상기 측벽을 따라 주변 방향으로 굽어진다.

그런 기술적 특징으로, 코팅재 탱크에서의 코팅재는 간단한 구조로 휘저어진다.

열다섯 번째 정의된 자동화된 코팅 장치는 상기 코팅재 탱크에서부터 상기 코팅 장치에 걸쳐 있는 상기 파이핑 내에서 설치된 코팅재 컬러 선택 밸브; 세정 탱크에서부터 상기 코팅재 컬러 선택 밸브까지 세정제를 유도하기 위한 파이핑; 및 상기 파이핑내에 설치되고, 상기 코팅재 컬러 선택 밸브에 세정제를 공급하기 위한 펌프를 더 포함한다. 그런 기술적 특징으로, 코팅 장치는 간단한 구조로 세척될 수 있다.

제 3 목적을 얻기 위해, 코팅재가 상기 롤러의 내부에서부터 상기 외주부로 압송되는 동안 롤러가 롤링되는 방식으로 코팅될 물체를 코팅하기 위한 코팅 방법(본 발명에 열여섯 번째 정의됨)이 제공되는데, 이 방법에서 소정의 길이 영역은 상기 코팅 압송 롤러에 의해 일단에서 타단까지 코팅되고, 상기 코팅 압송 롤러는 상기 타단에서 정지되고, 상기 길이 영역에 인접한 길이 영역을 코팅하기 위해서 상기 인접한 길이 영역의 단 중 어느 일단으로 이동하고, 상기 인접한 영역은 타단을 향해 다시 코팅 되며, 상기 코팅 동작은 결국 넓은 면적을 코팅하도록 순차적으로 반복된다. 상기 코팅 방법에서, 첫번째 단계로서 상기 코팅 압송 롤러의 폭에 대응하며, 상기 넓은 영역의 상기 양단에서부터 안쪽에 위치한 최대 영역을 제외한 상기 넓은 영역은 상기 코팅 방법에 의해 전부 코팅되고, 두번째 단계로서 상기 코팅 압송 롤러는 비코팅재 또는 소량의 코팅재를 압출시키는동안 첫번째 길이 영역에서부터 상기 비코팅 영역에서의 마지막 길이 면적까지 롤링된다. 그런 코팅 방법에 의해, 직각 영역은 자동화될 수 있는 코팅 로봇을 사용해서 전체 영역에 걸쳐 균일하게 코팅될 수 있다

열일곱 번째 정의된 코팅 방법에서는, 열여섯 번째 정의된 코팅 방법에서, 상기 코팅 압송 롤러는 비코팅재 또는 소량의 코팅재를 압출시키는 동안 상기 넓은 영역에서의 마지막 길이 영역에서 롤링된다. 이 구조는 최상부 영역의 단부에서의 괴어 있는 코팅재의 형성을 제거한다. 직각 영역의 상부에서 코팅의 더 미세하고 균일한 두께가 보장된다.

열여덟 번째 정의된 코팅 방법에서는, 열여섯 번째 정의된 코팅 방법에서, 단부에서 괴어 있는 코팅재의 양은 증가하기 때문에, 코팅되지 않는 영역의 폭은 증가한다. 이 구조로, 코팅재의 점도이 코팅재의 종류와 코팅 온도에 의해 변화하더라도 코팅막의 두께는 균일하게 만들어질 것이다.

열아홉 번째 정의된 코팅 방법에서, 후드, 루프, 트렁크, 범퍼, 펜더, 또는 자동차 문 같이 상기 코팅 압송 롤러가 수행되는 평평하거나 굴곡이 있는 부는, 열여섯 번째 내지 열여덟 번째 중 어느 하나에 의해 정의된 상기 코팅 방법에 의해 코팅되고, 상기 코팅 압송 롤러가 수행되지 않는 부분은 브러시나 롤러에 의해 수동으로 코팅되고, 또는 상기 코팅 압송 롤러나 슬릿 노즐보다 작은 롤러를 포함하는 코팅 로봇에 의해 코팅된다. 이 특징 때문에, 코팅 압송 롤러가 수행되는 부는 코팅될 수 있다.

자동차에 이용되는 코팅 방법에서, 코팅재가 상기 롤러의 내부에서부터 외주부로 압송되는 동안 롤러가 롤링하며, 상기 후드, 루프, 트렁크, 범퍼, 펜더, 및 문 중 적어도 어느 하나는 제 1 코팅 압송 롤러로 코팅되고, 상기 제 1 코팅 압송 롤러에 의해 코팅된 상기 요소를 제외한 요소 중 어느 하나는 제 2 코팅 압송 롤러로 코팅되는 방식으로 코팅될 물체를 코팅하기 위한 적어도 한 개의 코팅 압송 롤러를 포함하는 열아홉 번째 정의된 상기 코팅 방법이다. 이 구조로, 자동차는 두께 상에서 균일하게, 효율적으로 코팅될 수 있다.

Claims (5)

1. 코팅재가 롤러의 내부에서부터 상기 롤러의 외주부로 압송되는 동안 코팅 압송롤러가 롤링되는 방식으로 코팅될 물체를 코팅하는 코팅 방법으로서,

   소정의 길이 영역은 상기 코팅 압송 롤러에 의해 일단에서 타단까지 코팅되고, 상기 코팅 압송 롤러는 상기 길이 영역에 인접한 길이 영역을 코팅하도록 상기 타단에서 정지되고,

   상기 코팅 압송 롤러는 상기 인접한 길이 영역의 단부 중 어느 일단으로 이동하고, 상기 길이 영역은 상기 타단을 향해 다시 코팅 되고,

   상기 코팅 동작은 결국 넓은 영역을 코팅하도록 순차적으로 반복되는 코팅 방법이고,

   여기서, 제 1 단계로서, 상기 넓은 영역 중 상기 넓은 영역의 양단에서부터 안쪽에 위치한, 최대 폭으로서 상기 코팅 압송 롤러의 폭에 상응하는 영역을 제외한 영역이 상기 코팅재에 의해 코팅되고,

   제 2 단계로서, 상기 코팅 압송 롤러가 코팅재를 배출하지 않거나 또는 소량의 코팅재를 배출시키면서, 상기 제 1 단계에서 코팅되지 않은 영역에서 제 1 단계의 첫번째 길이 영역의 단부에서부터 제 1 단계의 마지막 길이 영역의 단부의 방향을 향해 롤링되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코팅 압송 롤러는 비코팅재 또는 소량의 코팅재를 배출시키는 동안 상기 넓은 영역내의 마지막 길이 영역에서 롤링되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 단부에서 괴어 있는 코팅재의 양이 증가할 때, 상기 비코팅된 영역의 폭은 증가하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 코팅 압송 롤러가 뒤따르지 않는 부분은 브러시나 롤러에 의해 수동으로 코팅되거나, 또는 상기 코팅 압송 롤러보다 작은 소형 롤러 또는 슬릿 노즐을 포함하는 코팅 로봇에 의해 자동으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   2개의 코팅 압송 롤러를 사용하고,

   코팅될 물체를 코팅하기 위한 하나 이상의 코팅 압송 롤러는 코팅재가 롤러의 내부에서부터 상기 롤러의 외주부로 압송되는 동안 롤러가 롤링하는 방식으로 코팅되고,

   후드, 루프, 트렁크, 범퍼, 펜더 및 문 중 하나 이상이 제 1 코팅 압송 롤러로 코팅되고,

   상기 제 1 코팅 압송 롤러에 의해 코팅된 상기 구성 요소를 제외한 구성 요소 중 하나 이상은 제 2 코팅 압송 롤러로 코팅되는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.

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