KR100317753B1 - 실험실용 염료 정량 투입장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실험실에서 염색실험을 할 때 염료 원액(모액)을 정확한 용량을 정확하게 뽑아서 실험용 용기에 주입하므로서 빠르고 간단하게 실험을 할 수 있도록 한 것으로, 본체(1)의 상부에 일정한 간격으로 수개의 염료원액이 있는 스톡테이블(STOCK TABLE)(2)과 이 원액을 공급받는 포트테이블(POT TABLE)(3)을 회전식 턴테이블로 구성하고, 스톡테이블(2)에서 포트테이블(3)사이의 후미에는 중량식을 이용한 주사방식으로 염료를 이송하는 이송부(4)를 설치하고 포트테이블(3)의 후미 일측에는 세척부(5)를 설치하여서 된 것으로서, 구조가 간단하여 제작이 용이하고 원하는 염료가 정확하고 빠르게 공급되어 작업시간을 단축할 수가 있으며, 컴퓨터에 의하여 체적관리를 하므로서 작동이 편리하고 공급부와 수납부가 턴테이블방식을 이용한 회전식이므로 작업속도가 빠르고, 모액작성기와 본체의 운영이 동일 컴퓨터에 의하여 진행되기 때문에 염액을 관리하기가 편리하며, 로봇에 의한 피펫으로 이동하므로서 분산 및 타 종류의 염료에 관계없이 일정한 정확도를 유지할 수가 있으며, 실린더의 용량에 의한 계량이므로 오차의 범위를 최소로 할 수 있으며 또한 용량방식으므로 진동에 크게 상관없이 정확한 계량이 가능하며, 용기의 교환 및 취급이 용이하고, 모든 체제가 자동이므로서 관리하는 부분이 작아 청소에 소요되는 시간을 최소로 할 수가 있는 유용한 발명인 것이다.
Description
본 발명은 실험실에서 염색실험을 할 때 염료 원액(모액)을 정확한 용량을 정확하게 뽑아서 실험용 용기에 주입하므로서 빠르고 간단하게 실험을 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.
일반적으로 실험실에서 직물의 색상을 실험하기 위하여 염료원액 소량을 분리한 다음 실험관에 넣은 다음 물을 혼합하고, 그 속에 직물로 된 천조각을 넣어 염색의 색상을 테스트하여 왔다.
종래에 사용되어온 염료 이송방식은 컴퓨터를 이용한 에어 가압방식과 자중방식(풍량식)으로서 염료를 튜브로 이용하여 이송하였는 바, 상기 종래의 방식은 계량방식이 중량식이고, 기존에는 염료의 관리에 있어서도 에러가 발생한 후 교체를 하여야 하는 단점이 있으며, 용해수에 있어서도 일정한 온도의 용해수만을 공급하여야 하는 문제점이 있었다.
또한 상기 종래의 방식은 본체에 있어서, 계량오차가 크고 염료를 이송하는 방식이 튜브고정식으로 에어의 압에 의하여 이송되기 때문에 기기의 작업이 복잡하고 힘들며, 또한 염료를 받는 비이커 또한 고정식이기 때문에 포트가 컨베어이동식으로 서 작업속도가 늦어 능률을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
또한 종래의 소프트웨어는 처방입력방식에 있어서, 코드등을 숙지하지 못하면 한 포트(POT)당 한셋트의 염료입력방식이므로 상당한 시간이 소요되는 단점이 있으며, 컴퓨터 운영방식 또한 DOS방식으로 많은 부분의 숙달이 필요하는 문제점이 있었다.
한편 상기와 같은 종래의 방식은 모액의 잔량을 사전에 파악할 수가 없어 모액관리가 어렵고 힘든 단점이 있으며, 특히 분산염료일 경우 튜브 및 솔레노이드밸브, 튜브연결부위등에 염료가 침적되어 정확한 거리로 이송시킬 수가 없는 단점이 있었으며, 최초 용량식에서 나중에 중량식으로 계량되므로서 밸런스의 오차에 따라 정확도가 죄우되며 용량식 정도의 정확한 계량을 하기 위하여는 많은 시간이 소요되고, 또한 염료를 수납하고 있는 용기가 유리병으로서 취급시 상당한 주의를 요하게 되고, 교환후 마개를 잘 고정하여야 에어의 압력이 유지되는 문제점이 있었다. 상기와 같이 종래의 염료분리기는 튜브, 솔레노이드밸브등에 염료의 부착으로 인한 고장이 잣아 청소에 소요되는 시간이 많고, 특히 장시간 가동을 하지 않을 경우 반나절 이상의 청소시간이 소요되며, 정량펌프의 파손 또는 막힘등으로 인하여 잦은 교환을 하여야 하므로서 불필요한 지출과 시간을 낭비하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 원액의 염료가 담겨 있는 용기들이 설치되는 공급부와 염료를 일정한 분량을 수납하는 수납부를 각각 회전식 턴테이블로 구성하고 용기에 내장되어 있는 염료 또한 주사방식을 이용하여 용량식으로 분활할수 있게 함으로써 원하는 염료가 정확하고 빠르게 공급위치로 이송될 수 있도록 한 것으로, 이하 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 전체 사시도
도 2 는 본 발명의 전체 개략 정면도로서 전면 뚜껑을 개폐한 상태도
도 3 는 본 발명의 요부 측 단면도
도 4 은 본 발명 스톡테이블의 회전장치를 보인 발췌평면도
도 5 는 본 발명 스톡테이블의 작동상태를 보인 요부 확대 측 단면도
도 6 는 본 발명 원료 이송부의 요부 확대 정면도
도 7 는 본 발명 이송부의 요부 확대 측 단면도
도 8 은 본 발명 포트테이블의 작동상태를 보인 개략 측 단면도와 정면도
도 9 는 본 발명 조제부의 작동상태를 보인 요부 확대 발췌도
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
(1) 본체 (2)스톡테이블 (3) 포트테이블
(4) 이송부 (5) 세척부 (6)(17) 턴테이블
(7)(7′)받침대 (8) 회동축 (9)(11)(27)(32) 서보모우터
(10) 교반장치 (12) 풀리 (13) 영구자석
(14) 타이밍벨트 (15) 원액용기 (16) 금속편
(18) 비이커 (19)(36) 고정구 (20) 세척관
(21) 커버 (22) 조제액분사파이프 (23) 조제액보관부
(24) 펌프 (25) 가이드장공 (26) 유동구
(28) 나사축 (29)(33)(40) 실린더 (30) 실린더로드
(31) 고정판 (34) 커플링 (35) 유니트
(37) 볼스크류 (38) 피스톤 (39) 바늘
(41) 감지기
본체(1)의 상부에 일정한 간격으로 수개의 염료원액이 있는 스톡테이블(STOCK TABLE)(2)과 이 원액을 공급받는 포트테이블(POT TABLE)(3)을 회전식 턴테이블로 구성하되 각 턴테이블의 저면에는 교반장치(10)를 설치하고, 스톡테이블(2)에서 포트테이블(3)사이의 후미에는 용량식을 이용한 주사방식으로 염료를 이송하는 이송부(4)를 설치하며 포트테이블(3)의 후미 일측에는 염료를 이송하고 난 후 바늘을 세척하는 세척부(5)를 설치하여서 된 것이다.
상기 스톡테이블(2)은 회전식 턴테이블(6)의 상부에 일정한 간격으로 원액이 삽입되는 병을 올려놓을 수 있는 받침대(7)를 설치하고 턴테이블(6)의 저면 중앙부에는 회동축(8)을 설치하며 회동축(8)은 서보모우터(9)와 연결하여 회전되게 하고, 받침대(7)가 설치되어 있는 스톡테이블(2)의 저면에는 교반장치(10)를 설치하고, 턴테이블의 중앙부 일측에는 감지기(41)를 설치한다.
상기 교반장치(10)는 다수개의 받침대(7)가 설치되어 있는 턴테이블(6)의 저면에 하나의 받침대에 마그네틱 스틸러 모우터(MAGNETIC STIRRER MOTER)(11)를 설치하되 모우터를 중심으로 내측에 설치되어 있는 각 받침대(7)의 저면에는 2중으로 된 풀리(12)를 설치하되 풀리(12)의 상부에는 양측으로 영구자석(13)을 부착하고, 상측의 풀리는 내측에 설치되어 있는 각 받침대를 타이밍벨트(14)로서 연결하여 회전시키도록 하고, 하단에 설치되어 있는 풀리는 4개가 일조로된 받침대들과 벨트로 연결하여 회전되게 하며, 각 받침대(7)에 삽입되는 원액용기(BEAKER)(15)의 내부에는 자기력에 의하여 유동될 수 있는 금속편(16)을 삽입한 다음 염료원액을 삽입하여서 된 것이다.
상기 포트테이블(3)은 턴테이블(17)의 상부에 일정한 간격으로 받침대(7′)를 설치하고 각 받침대(7′)에는 실험용 비이커(18)를 삽입하여 설치하되 비이커의 하단부에는 고정구(19)를 삽입 체결하고 이 고정구(19)를 받침대(7′)에 삽입 고정하며, 테이블(17)의 일측에는 실린더(40)를 설치하여 물분사밸브와 연결하여서 된 것이다.
포트테이블(3)의 공급위치의 일측에는 물에 바늘이 삽입되어 세척죄는 세척관(20)을 설치하고 그 외부에는 커버(21)를 설치하며 세척관(20)의 하단부에는 물을 공급하는 파이프와 연결하고, 세척관(20)의 일측에는 조제액 분사파이프(22)를 좌우로 회전 가능하게 설치하되, 포트테이블(3)의 하단에는 수개의 조제액이 담겨져 있는 조제액보관부(23)를 설치하고, 그 하단에는 조제액을 순환시키는 펌프(24)를 설치하여 조제액분사파이프(22)와 연결하되 조제액 분사 파이프에는 조제액과 함께 물이 같이 분사될 수 있도록 물분사파이프를 같이 설치한다.
상기 이송부는 스톡테이블(2)과 포트테이블(3)의 상부 후미에 돌출부를 설치하되 그 전면에는 가이드장공(25)을 형성하여 유동구(26)를 삽입하며 그 내부에는 서보모우터(27)에 의하여 회전되는 나사축(28)을 설치하며 나사축(28)에는 유동구(26)를 체결하되 유동구(26)의 전면에는 실린더(29)를 고정설치하고, 실린더로드(30)에는 고정판(31)을 설치하며 고정판(31)의 상부에는 서보모우터(32)를 설치하고 하단에는 실린더(33)를 설치하되 서보모우터(32)의 하단에는 커플링(34)과 유니트(35)를 설치하고 그 하단에는 고정구(36)에 의하여 고정되어 있는 볼스크류(37)를 설치하여 내부로 피스톤(38)이 관통되게 하여 그 하단에 설치되어 있는 실린더(33)에 삽입되게 하고 실린더의 하단에는 바늘(39)을 설치하여서 된 것이다.
상기와 같이 된 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.
스톡테이블(2)에 설치되어 있는 회전식 턴테이블(6) 상부에 설치되어 있는 각 받침대(7)에 염료원액용기(15)를 삽입하여 고정한다. 이때 염료가 배치되는 순서는 컴퓨터에 임력된 순서대로 용기를 고정한다.
상기와 같은 상태에서 어느한 염료를 실험하고자 할 때에는 컴퓨터를 이용하여 실험하고자 하는 색상의 번호를 입력한 다음 작동을 시키면 본체(1)의 일측에 설치되어 있는 스톡테이블(2)의 턴테이블(6)이 서보모우터(9)에 의하여 회전하여 공급하고자 하는 염료 원액용기(15)가 이송부의 하단에 위치한 상태에서 정지하게 된다.
상기와 같은 상태에서 이송부(4)에 설치되어 있는 서보모우터(27)가 작동하여 회전축(28)을 회전시키게 되고, 이로 인하여 회전축(28)에 설치되어 있는 유동구(26)가 회동축의 회전되는 힘에 의하여 본체(1)의 돌출부에 형성되어 있는 장공(25)을 가이드레일삼아 좌우로 이동하게 되는 것이다.
상기와 같이 서보모우터(27)에 의하여 유동구(26)가 이송되어 공급부의 턴테이블(6)에 위치하게 되면 턴테이블 상에 있는 2-4개의 염료병중 그 위치가 각각 컴퓨터에 입력되어 있기 때문에 서보모우터(27)에 의하여 정확한 위치에 정지하게 된다.
상기와 같이 유동구(26)가 염료용기의 상단에 위치하게 되면 유동구(26)의 전면에 설치되어 있는 실린더(29)가 작동하여 흡착용 실린더(33)를 하강시키게 되고, 이로 인하여 실린더(33)의 하단부에 체결되어 있는 바늘(39)이 염료원액 용기(15)의 내부로 삽입하게 되는 것이다.
상기와 같이 용기의 내부로 바늘(39)이 유입되면 실린더(33)의 상부에 설치되어 있는 서보모우터(32)가 작동하게 되고, 이로 인하여 피스톤(38)이 회전하게 되면 피스톤(38)은 볼스크류(37)에 의하여 상승작동을 하게 되면 실린더(33)의 내부가 진공으로 되면서 용기의 내부에 있는 염료를 흡입하게 되고, 이로 인하여 염료는 실린더의 내부로 유입하게 된다.
상기와 같은 상태에서 염료의 흡입이 끝나면 상하작동 실린더(29)에 의하여 흡착용 실린더(33)가 상승하게 되고, 이와 동시에 본체(1)의 돌출부 내부에 설치되어 있는 서보모우터(27)가 작동하여 유동구(26)를 포트테이블(3)로 이송하게 된다.
이때 포트테이블(3)의 상부에 설치되어 있는 받침대(7′)에는 염료를 받고자하는 비이커가 설치된 턴테이블(17)이 회전하여 일측으로 이송하게 되며, 이송부에 의하여 바늘(39)이 비이컵의 상부에 위치하게 되면 상하작동용 실린더(29)가 작동하여 바늘을 비이컵의 용기 내부로 삽입하게 되고, 이와 동시에 흡착용 실린더(33)의 상부에 설치되어 있는 서보모우터(32)가 회전하게 되며, 이로 인하여 실린더(33)의 내부에 삽입되어있는 피스톤(38)이 하강작동을 하게 되므로서 실린더(33)의 내부에 있던 염료가 바늘(39)을 통하여 외부로 배출하게 되는 것이다.
한편 피스톤(38)의 하강작동에 의하여 염료가 비이컵의 내부로 유입되면 포트턴테이블(17)의 하단에 설치되어 있는 펌프(24)가 작동하게 되고 이로 인하여 조제액이 조제액 분사 파이프(22)를 통하여 비이컵에 유입하게 되는 것이다,
상기와 같이 염료를 분사한 이송부(4)는 본체(1)의 일측에 설치되어 있는 세척부(5)로 이송된 다음 상하실린더(29)의 작동에 의하여 바늘(39)이 세척관(20)의 내부로 삽입하게 된다.
이때 세척관(20)은 하단에 수도파이프가 연결되어 있기 때문에 물을 분사하게 되고 그 내부로 바늘이 삽입되기 때문에 바늘(39)의 내외부에 묻어 있는 염료를 세척하여 외부로 배출하게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 원액의 염료가 담겨 있는 용기들이 설치되는 공급부와 염료를 일정한 분량을 수납하는 수납부를 각각 회전식 턴테이블로 구성하고 용기에 내장되어 있는 염료 또한 주사방식을 이용하여 용량식으로 분활할수 있게 함으로서 구조가 간단하여 제작이 용이하고 원하는 염료가 정확하고 빠르게 공급되어 작업시간을 단축할 수가 있으며, 컴퓨터에 의하여 체적관리를 하므로서 작동이 편리하고 공급부와 수납부가 턴테이블방식을 이용한 회전식이므로 작업속도가 빠르고, 모액작성기와 본체의 운영이 동일 컴퓨터에 의하여 진행되기 때문에 염액을 관리하기가 편리하며, 로봇에 의한 피펫으로 이동하므로서 분산 및 타 종류의 염료에 관계없이 일정한 정확도를 유지할 수가 있으며, 실린더의 용량에 의한 계량이므로 오차의 범위를 최소로 할 수 있으며 또한 용량방식으므로 진동에 크게 상관없이 정확한 계량이 가능하며, 용기의 교환 및 취급이 용이하고, 모든 체제가 자동이므로서 관리하는 부분이 작아 청소에 소요되는 시간을 최소로 할 수가 있는 유용한 발명인 것이다.
Claims (6)
- 본체(1)의 상부에 일정한 간격으로 수개의 염료원액이 있는 스톡테이블(STOCK TABLE)(2)과 이 원액을 공급받는 포트테이블(POT TABLE)(3)을 회전식 턴테이블로 구성하되 각 턴테이블의 저면에는 교반장치(10)를 설치하고, 스톡테이블(2)에서 포트테이블(3)사이의 후미에는 용량식을 이용한 주사방식으로 염료를 이송하는 이송부(4)를 설치하고 포트테이블(3)의 후미 일측에는 염료를 이송하고 난 후 바늘을 세척하는 세척부(5)를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 실험실용 염료 정량 투입장치.
- 제1항에 있어서, 스톡테이블(2)은 회전식 턴테이블(6)의 상부에 일정한 간격으로 원액이 삽입되는 병을 올려놓을 수 있는 받침대(7)를 설치하고 턴테이블(6)의 저면 중앙부에는 회동축(8)을 설치하며 회동축(8)은 서보모우터(9)와 연결하여 회전되게 하고, 받침대(7)가 설치되어 있는 스톡테이블(2)의 저면에는 교반장치(10)를 설치하고, 턴테이블의 중앙부 일측에는 감지기(11)를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 실험실용 염료 정량 투입장치.
- 제1항에 있어서, 교반장치(10)는 다수개의 받침대(7)가 설치되어 있는 턴테이블(6)의 저면에 하나의 받침대에 마그네틱 스틸러 모우터(MAGNETIC STIRRER MOTER)(11)를 설치하되 모우터를 중심으로 내측에 설치되어 있는 각 받침대(7)의 저면에는 2중으로 된 풀리(12)를 설치하되 풀리(12)의 상부에는 양측으로 영구자석(13)을 부착하고, 상측의 풀리는 내측에 설치되어 있는 각 받침대를 타이밍벨트(14)로서 연결하여 회전시키도록 하고, 하단에 설치되어 있는 풀리는 4개가 일조로된 받침대들과 벨트로 연결하여 회전되게 하며, 각 받침대(7)에 삽입되는 원액용기(BEAKER)(15)의 내부에는 자기력에 의하여 유동될 수 있는 금속편(16)을 삽입한 다음 염료원액을 삽입하여서 된 것을 특징으로 하는 실험실용 염료 정량 투입장치.
- 제1항에 있어서, 턴테이블(17)의 상부에 일정한 간격으로 받침대(7' )를 설치하고 각 받침대(7')에는 실험용 비이커(18)를 삽입하여 설치하되 비이커의 하단부에는 고정구(19)를 삽입 체결하고, 이 고정구(19)를 받침대(7' )에 삽입 고정하고, 테이블(17)의 일측에는 실린더(40)를 설치하여 물분사밸브와 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 실험실용 염료 정량 투입장치.
- 제1항에 있어서, 포트테이블(3)의 공급위치의 일측에는 바늘이 삽입되는 세척관(20)을 설치하고 그 외부에는 커버(21)를 설치하며 세척관(20)의 하단부에는 물을 공급하는 파이프와 연결하고, 세척관(20)의 일측에는 조제액 분사파이프(22)를 좌우로 회전 가능하게 설치하되, 포트테이블(3)의 하단에는 수개의 조제액이 담겨져 있는 조제액보관부(23)를 설치하고, 그 하단에는 조제액을 순환시키는 펌프(24)를 설치하여 조제액분사파이프(22)와 연결하되 조제액 분사 파이프에는 조제액과 함께 물이 같이 분사될 수 있도록 물분사파이프를 같이 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 실험실용 염료 정량 투입장치.
- 제1항에 있어서, 이송부는 스톡테이블(2)와 포트테이블(3)의 상부 후미에 돌출부를 설치하되 그 전면에는 가이드장공(25)을 형성하여 유동구(26)를 삽입하며 그 내부에는 서보모우터(27)에 의하여 회전되는 나사축(28)을 설치하며 나사축(28)에는 유동구(26)를 체결하되 유동구(26)의 전면에는 실린더(29)를 고정설치하고, 실린더로드(30)에는 고정판(31)를 설치하며 고정판(31)의 상부에는 서보모우터(32)를 설치하고 하단에는 실린더(33)를 설치하되 서보모우터(32)의 하단에는 커플링(34)과 유니트(35)를 설치하고 그 하단에는 고정구(36)에 의하여 고정되어 있는 볼스크류(37)를 설치하여 내부로 피스톤(38)이 관통되게 하여 그 하단에 설치되어 있는 실린더(33)에 삽입되게 하고 실린더의 하단에는 바늘(39)을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 실험실용 염료 정량 투입장치.
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