KR100767899B1 - 실러 도포장치용 정량 토출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실러 토출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실러도포장치에 설치되어 내부의 스크류를 일정 RPM으로 회전시켜 실러가 토출되는 실러건으로 일정한 양의 실러를 연속적으로 공급하여 주는 실러 도포장치용 정량 토출장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 실러도포장치용 정량토출장치는 일정하게 회전수가 제어되는 서보모터에 의해 회전되는 스크류가 실러를 균일하게 토출함으로써, 실러건으로부터 도포되는 실러의 품질이 향상되고 연속적인 작업이 가능하며, 별도의 실러충진 시간이 필요없고, 실러건의 교체만으로 다양한 종류의 작업이 가능하여 작업공정이 단순화되어 비용이 절감되는 효과를 제공한다.

실러, 실러도포장치, 정량토출

Description

실러 도포장치용 정량 토출장치{Fixed quantity discharging apparatus for sealer spraying device}

도 1은 종래의 실러도포장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치가 적용된 실러도포장치를 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치를 나타내는 부분확대 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치의 체크밸브를 나타내는 확대단면도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치의 체크밸브의 스풀을 나타내는 절개 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

1 : 실러도포장치 10 : 정량 토출장치

20 : 실러공급관 30 : 실러공급에어공급관

40 : 실러차단에어공급관 30 : 실러건

31 : 노즐 100 : 하우징

110 : 몸체 120 : 유입구

130 : 유출구 140 : 이송부

150 : 축설치부 160 : 모터브라켓

200 : 동력부 210 : 서브모터

220 : 모터축 300 : 스크류

310 : 스크류축 320 : 스크류날개

330 : 유출방지패킹 400 : 동력전달부

410 : 모터풀리 420 : 스크류풀리

430 : 벨트 500 : 셧오프밸브

510 : 밸브몸체 520 : 입구

530 : 출구 540 : 플런져

541 : 피스톤 542 : 스프링

550 : 실러공급에어포트 560 : 실러차단에어포트

600 : 체크밸브 610 : 스풀

620 : 스프링 630 : 스풀몸체

631 : 유입홈 640 : 헤드부

641 : 요홈 642 : 통공

본 발명은 실러 토출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실러도포장치에 설치되어 내부의 스크류를 일정 RPM으로 회전시켜 실러가 토출되는 실러건으로 일정한 양의 실러를 연속적으로 공급하여 주는 실러 도포장치용 정량 토출장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 생산공정 중에는 차체 패널간의 접합부에 용접을 한 후 누수방지 및 방청, 방진, 방열을 위해 실러(Sealer)를 도포하거나, 패널 자체의 강성을 강화하기 위해서 실링(Sealing)작업을 하게 된다.

이러한 실링작업을 위해서는 통상 반자동 또는 자동으로 실러가 토출되는 도포장치를 이용하여 작업이 이루어지게 된다.

종래의 방식으로써 반자동으로 실러가 토출되는 도포장치로는 도 1에서와 같이 일정한 부피를 가지고 노즐이 구비된 실러캔에 실러를 충진하고, 상기 실러캔을 가압하여 충진된 실러가 상기 노즐로 토출되어 도포하는 방식이 사용되었으나, 이러한 도포장치는 실러 토출량의 제어가 용이하지 않아서 도포가 불균일하여 실러가 낭비되는 단점이 있고, 또한 실러의 충진양의 한계로 인하여 연속적인 작업이 불가능하고, 별도의 실러 충진 시간이 소요되므로 작업시간이 지연되는 문제점이 있다.

따라서 근래에는 실러가 저장되는 탱크에 실러펌프를 설치하고, 이 실러펌프로부터 공급되는 실러를 이송하는 실러공급관에 실러건을 결합하여 상기 실러건을 작동함으로써 자동으로 실러가 토출되어 도포되도록 하는 도포장치가 사용되고 있 다.

그러나, 상기와 같은 도포장치는 상기 실러펌프에서 발생하는 실러의 맥동에 의해 상기 실러건에서 토출되는 실러가 균일하고 연속적이지 아니 하여 도포 품질이 저하되는 단점이 있고, 그에 따른 반복작업으로 실러의 소모량의 증가함은 물론 작업시간이 길어지는 문제점이 있다. 또한, 상기 실러건으로 토출되는 실러의 양의 조절이 불가능한 불편함이 있다.

따라서, 상기 실러펌프로부터 이송되는 실러를 상기 실러건으로 일정하고 연속적으로 토출하는 장치가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 실러펌프로부터 이송되는 실러의 맥동을 해소하여 연속적이고 일정하게 실러건으로 토출되도록 하고, 토출되는 실러의 양을 조절 및 제어할 수 있도록 하는 실러의 정량토출장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

실러를 공급하는 실러펌프와 실러공급관으로 연결되고, 실러가 토출되는 실러건이 결합되어 상기 실러건으로 정량의 실러가 토출되도록 하는 정량토출장치에 있어서,

몸체에 유입구 및 유출구가 형성되며, 상기 몸체의 내부에 실러가 이송되는 이송부와 축설치부가 구비되고, 일측에 모터브라켓이 갖추어진 하우징;

상기 하우징의 모터브라켓에 설치되는 서브모터와, 상기 서브모터의 모터축의 상단이 상기 모터브라켓을 관통하여 돌출된 동력부;

상기 하우징의 축설치부에 결합되며 상단이 상기 하우징을 관통하여 돌출된 스크류축과, 상기 스크류축의 하방으로 형성되어 상기 하우징의 이송부에서 회전하는 스크류날개와, 상기 스크류축에 삽입되며 상기 축설치부의 하단에 위치하여 축방향의 실러유출을 방지하는 유출방지패킹이 구비된 스크류;

상기 서브모터의 모터축에 모터풀리가 설치되고, 상기 스크류축의 상단에 스크류풀리가 설치되며, 상기 모터풀리 및 상기 스크류풀리는 벨트로 결합되어 상기 서보모터의 회전을 상기 스크류로 전달하는 동력전달부;

상기 하우징의 유입구에 결합되고, 상기 실러공급관과 연결되어 실러의 공급을 단속하는 셧오프밸브; 및

상기 동력부 및 상기 셧오프밸브를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실러도포장치용 정량토출장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 정량토출장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치가 적용된 실러도포장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치를 나타내는 부분 확대 단면도이다. 또한 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치의 체크밸브를 나타내는 확대단면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 정량 토출장치의 체크밸브의 스풀을 나타내는 절개 사시도이다.

본 발명에 따른 정량토출장치(10)는 실러가 유입되어 토출되는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)에 결합되어 동력을 발생하는 동력부(200), 상기 하우징(100)의 내부에 설치되어 유입되는 실러를 이송시키는 스크류(300), 상기 동력부(200)의 회전력을 상기 스크류(300)로 전달하는 동력전달부(400), 상기 하우징(100)에 결합되어 실러의 공급을 단속하는 셧오프밸브(500), 상기 동력부(200) 및 상기 셧오프밸브(500)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함하는 구성이다.

상기 하우징(100)은 몸체(110)의 일측에 실러가 유입되는 유입구(120)가 형성되고, 상기 몸체(110)의 하단에는 유출구(130)가 형성되어 있으며, 상기 유입구(120)로부터 유입된 실러가 상기 유출구(130)로 이송되는 이송부(140)가 형성된다. 또한 상기 이송부(140)의 상부로는 회전축이 설치될 수 있도록 하는 축설치부(150)가 형성되어 있으며, 상기 몸체(110)의 상단 일측에는 모터가 설치되는 모터브라켓(160)이 갖추어져 있다.

또한, 상기 하우징(100)은 경우에 따라 로봇(2)에 장착될 수 있도록 하는 연결구(미도시)가 구비된다.

상기 동력부(200)는 상기 하우징(100)의 모터브라켓(160)에 설치되어 동력을 발생하는 서브모터(210)를 포함하는 구성으로 상기 서브모터(210)의 모터축(220)이 상기 모터브라켓(160)을 관통하여 돌출되어 있다.

상기 스크류(300)는 상기 하우징(100)의 축설치부(150)에 결합되어 회전하는 스크류축(310)과, 상기 스크류축(310)의 하방으로 형성되며 상기 하우징(100)의 이송부(140)에서 회전하는 스크류날개(320)와, 상기 스크류축에 유출방지패킹(330)이 삽입되어 있는 구성이다.

여기서 상기 유출방지패킹(330)은 상기 축설치부(150)의 하단에 위치하게 되는데, 이 유출방지패킹(330)은 상기 이송부(140)로 유입되는 실러가 스크류축(310)방향으로 유출되는 것을 방지하게 되며, 경우에 따라 복수개가 삽입된다.

또한, 상기 축설치부(150)에 설치되는 상기 스크류축(310)에는 다수개의 베어링(310a)이 결합되어 상기 스크류축(310)의 회전을 원활히 함과 아울러 흔들림을 막아주도록 한다.

상기 동력전달부(400)는 상기 서브모터(210)의 모터축(220)에 결합되는 모터풀리(410)와, 상기 스크류축(310)의 상단에 결합되는 스크류풀리(420)를 벨트(430)로 연결하여 상기 서브모터(210)의 회전을 상기 스크류(300)로 전달하게 되는데, 본 발명에서는 소음과 모터의 회전속도를 고려하여 풀리(410)(420)와 벨트(430)를 채택하였으나, 경우에 따라서는 스프로킷과 체인이나, 또는 워엄휠과 워웜 등의 본 발명의 기술분야에 속하는 임의의 구성을 택할 수 있다.

상기 셧오프밸브(500)는 상기 하우징(100)에 결합되는 밸브몸체(510)에 상기 실러공급관(20)과 연결되는 입구(520) 및 상기 하우징(100)의 유입구(130)에 연결되는 출구(530)가 형성되고, 상기 밸브몸체(510)의 내측에 상, 하 왕복운동을 통해 상기 출구(530)를 개폐하여 실러의 유입을 단속하는 플런져(540)가 설치되며, 상기 플런져(540)가 에어에 의해 승강할 수 있도록 에어공급관(30)(40)이 각각 결합되는 실러공급에어포트(550) 및 실러차단에어포트(560)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 플런져(540)는 하단이 원뿔형상을 하여 상기 출구(530)를 개폐하도록 하며, 상기 플런져(540)의 상부에는 상기 피스톤(541)이 구비되며, 상기 피스톤(541)의 상부에 상기 밸브몸체(510)에 지지되는 스프링(542)을 두어 평상시에는 상기 플런져(540)가 하강하여 상기 출구(530)를 밀폐하도록 한 구성이다.

한편, 상기 실러공급에어포트(550)는 상기 플런져(540)의 피스톤(541) 하부에 형성되어 공급되는 에어가 상기 피스톤(541)을 상승시켜 실러가 상기 출구(530)를 통해 상기 하우징(100)의 이송부(140)로 유입되도록 한다.

또한, 상기 실러차단에어포트(560)는 상기 플런져(540)의 피스톤(541) 상부에 형성되어 공급되는 에어가 상기 피스톤(542)을 하강시켜 실러의 유입을 막는다.

상기 제어부(미도시)는 상기 동력부(200) 및 상기 셧오프밸브(500)를 제어하는 것으로, 상기 동력부(200)의 서보모터(210)의 회전수를 제어함으로써, 상기 스크류(300)에 의해 이송되어 상기 유출구(130)를 통해 상기 실러건(50)으로 공급되는 실러의 토출량이 일정하도록 함과 아울러, 정상적인 동작시에는 상기 실러공급에어공급관(30)을 통해 상기 실러공급에어포트(550)로 에어를 공급하여 상기 셧오프밸브(500)의 상기 플런져(540)를 개방함으로써 실러가 공급되도록 하는 한편, 비상시 또는 장비 수리시에는 상기 실러차단에어공급관(40)을 통해 상기 실러차단에어포트(560)로 에어를 공급하여 상기 셧오프밸브(500)의 상기 플런져(540)을 폐쇄함으로써 실러의 공급을 막는다.

한편, 상기 하우징(100)의 유입구(120)에는 체크밸브(600)가 설치되는데, 상기 체크밸브(600)는 상기 셧오프밸브(500)로부터 유입되는 실러가 역방향으로 역류되는것을 방지하도록 한 것으로, 내측으로 유입홈(631)을 가진 스풀몸체(630)의 전방으로 삿갓형상을 하되 둘레에 실러가 유입되는 요홈(641) 및 상기 유입홈(631)으로 관통되는 통공(642)이 구비된 헤드부(640)가 형성된 스풀(610)이 상기 하우징(100)의 유입구(130)에 스프링(620)으로 지지되어, 상기 스풀(610)의 헤드부(640)가 상기 셧오프밸브(500)의 출구(530)를 단속하여 실러의 역류를 방지하게 된다.

상기와 같은 구성부위를 포함하는 본 발명 실러도포장치용 정량토출장치(10)는 자동차 차체의 방청, 방진 또는 방열을 위하여 실러를 토출하는 실러건(50)으로 정량의 실러를 연속적으로 공급한다.

먼저 하우징(100)의 몸체(110)에 스크류(300)를 삽입하여 스크류축(310)을 상기 하우징(100)의 축설치부(150)에 설치하는데, 상기 스크류축(310)의 하단에 유출방지패킹(330)을 삽입하고 상부에는 베어링(310a)을 결합하며, 상기 하우징(100)의 몸체(110) 상부로 돌출된 상기 스크류축(310)의 상단에는 스크류풀리(420)을 결합한다.

상기 하우징(100)에 구비된 모터브라켓(160)에는 서보모터(210)을 결합하고, 이 서보모터(210)의 모터축(220)에는 모터풀리(410)를 설치 한 후, 상기 모터풀리(410)와 상기 스크류풀리(420)를 벨트(430)로 결합하여 연동되도록 한다.

상기 하우징(100)의 일측에는 셧오프밸브(500)를 결합하는데, 상기 유입 구(120)와 상기 셧오프밸브(500)의 출구(530)가 연결되도록 하며, 제어부의 제어에 의해 에어가 공급되는 실러공급에어공급관(30) 및 실러차단에어공급관(40)을 실러공급에어포트(550)와 실러차단에어포트(560)에 각각 연결한다.

한편, 상기 유입구(120)와 상기 셧오프밸브(500)의 출구(530) 사이에는 체크밸브(600)를 설치하며, 상기 서보모터(210)와 상기 셧오프밸브(500)는 사용자가 제어할 수 있도록 제어부와 연결함으로써 정량토출장치(10)의 조립을 완료한다.

상기와 같이 조립이 완료된 본 발명 실러도포장치용 정량토출장치(10)는 실러도포장치(1)에 설치되는데, 상기 하우징(100)에 구비된 연결구(미도시)를 제어부에 의해 자동으로 동작하는 로봇(2)에 결합하고, 상기 셧오프밸브(500)의 입구에 실러펌프로부터 실러를 이송하는 실러공급관(20)을 연결하며, 상기 하우징(100)의 유출구(130)에 실러를 도포할 수 있도록 노즐(51)을 가진 실러건(50)을 결합하여 설치를 완료하게 된다.

설치가 완료된 본 발명 실러도포장치용 정량토출장치(10)로는 상기 실러펌프로부터 상기 실러공급관(20)을 통해 실러가 이송되는데, 이송된 실러는 상기 셧오프밸브(500)의 입구(510)으로 유입되며, 유입된 실러는 상기 제어부가 제어에 따라 상기 실러공급에어공급관(30)으로부터 공급되는 에어에 의해 상기 셧오프밸브(500)의 플런져(540)가 개방되어 출구(530)로 방출된다. 방출된 실러는 상기 하우징(100)의 유입구(120)로 유입되는데, 이때 셧오프밸브(500)의 출구(530)와 상기 유입구(120)의 사이에 설치된 체크밸브(600)를 통해 유입된다.

이 때, 상기 체크밸브(600)의 삿갓형 헤드부(640)를 가진 스풀(610)이 실러 의 방출압력에 의해 개방되어 상기 헤드부(640)에 구비된 요홈(641) 및 통공(642)을 통해 상기 스풀(610)의 스풀몸체(630)에 형성된 유입홈(631)으로 실러가 유입되며, 유입된 실러는 상기 하우징(100)의 유입구(120)로 이송되는데, 상기 실러펌프로부터 이송된 실러는 펌프압력에 의해 맥동이 발생하게 되는데, 이러한 실러의 맥동은 상기 셧오프밸브(500) 및 상기 체크밸브(600)에 의해 해소된다.

상기 하우징(100)의 유입구(120)를 통해 이송부(140)로 유입된 실러는 스크류날개(320)에 의해 이송되어 유출구(130)로 토출되는데, 이때에는 제어부에 의해 일정 RPM으로 회전되는 서보모터(210)의 회전이 모터풀리(410), 스크류풀리(420) 및 벨트(430)를 포함하는 동력전달부(400)에 의해 상기 스크류(300)로 전달된다.

여기서, 회전되는 상기 스크류축(310)은 다수개의 베어링(310a)에 의해 흔들림이 없이 원활히 회전되며, 상기 스크류축(310)의 하단에 결합된 유출방지패킹(330)에 의해 상기 이송부(140)로 유입된 실러가 축방향으로 유출되지 않게 된다.

상기 스크류날개(320)에 의해 이송되는 실러는 상기 스크류날개(320)가 회전하는 만큼의 양이 안정적이고 일정하게 유출구(130)를 통해 상기 실러건(30)으로 공급된다. 즉, 제어부에서 설정된 회전수만큼 상기 서보모터(210)가 회전함으로써, 일정한 양의 실러가 연속적으로 상기 실러건(50)으로 토출된다.

여기서, 상기 스크류(300)가 회전하여 상기 유출구(130)로 실러가 토출될 때에는 압력이 발생하게 된다. 이러한 실러의 토출압력이 상기 셧오프밸브(500)로부터 공급되는 압력 이상일 경우에는 상기 서보모터(210)에 걸리는 하중이 초과되어 상기 서보모터(210)의 회전이 정지하여 실러토출이 중단되는 경우가 발생하는데, 이때에는, 상기 스크류(300)의 회전에 의해 발생하는 실러의 압력에 의해 상기 체크밸브(600)의 스풀(610)이 상기 셧오프밸브(500)의 출구(530)를 폐쇄하여 공급되는 실러를 순간적으로 차단함으로써, 항상 같은 압력의 실러가 일정하고 연속적으로 상기 실러건(50)으로 토출된다.

상기 실러건(50)으로 공급된 실러는 노즐(51)을 통해 토출됨으로써 도포작업을 수행하게 된다. 여기서, 상기 유출구에 결합되는 상기 실러건(50)은 도포작업의 종류에 따라 다양한 실러건, 예컨대 실러를 나사형태로 도포하는 스월건 UNIT이나 패널의 강성을 강화하도록 하는 BPR(Body Panel Reinforcement)실러건 UNIT 등이 결합가능하여 다양한 작업을 가능하게 한다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

상기와 같이 본 발명인 실러도포장치용 정량토출장치는 일정하게 회전수가 제어되는 서보모터에 의해 회전되는 스크류가 실러를 균일하게 토출함으로써, 실러건으로부터 도포되는 실러의 품질이 향상되고 연속적인 작업이 가능하며, 별도의 실러충진 시간이 필요없고, 실러건의 교체만으로 다양한 종류의 작업이 가능하여 작업공정이 단순화되어 비용이 절감되는 효과를 제공한다.

Claims (5)

1. 실러를 공급하는 실러펌프와 실러공급관으로 연결되고, 실러가 토출되는 실러건이 결합되어 상기 실러건으로 정량의 실러가 토출되도록 하는 정량토출장치에 있어서,

   몸체에 유입구 및 유출구가 형성되며, 상기 몸체의 내부에 실러가 이송되는 이송부와 축설치부가 구비되고, 일측에 모터브라켓이 갖추어진 하우징;

   상기 하우징의 모터브라켓에 설치되는 서브모터와, 상기 서브모터의 모터축의 상단이 상기 모터브라켓을 관통하여 돌출된 동력부;

   상기 하우징의 축설치부에 결합되며 상단이 상기 하우징을 관통하여 돌출된 스크류축과, 상기 스크류축의 하방으로 형성되어 상기 하우징의 이송부에서 회전하는 스크류날개와, 상기 스크류축에 삽입되며 상기 축설치부의 하단에 위치하여 축방향의 실러유출을 방지하는 유출방지패킹이 구비된 스크류;

   상기 서브모터의 모터축에 모터풀리가 설치되고, 상기 스크류축의 상단에 스크류풀리가 설치되며, 상기 모터풀리 및 상기 스크류풀리는 벨트로 결합되어 상기 서보모터의 회전을 상기 스크류로 전달하는 동력전달부;

   상기 하우징의 유입구에 결합되고, 상기 실러공급관과 연결되어 실러의 공급을 단속하는 셧오프밸브; 및

   상기 동력부 및 상기 셧오프밸브를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실러도포장치용 정량토출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 셧오프밸브는 상기 하우징에 결합되는 밸브몸체에 상기 실러공급관과 연결되는 입구 및 상기 하우징의 유입구에 연결되는 출구가 형성되고, 상기 밸브몸체의 내측에 피스톤의 왕복운동을 통해 상기 출구를 개폐하는 플런져가 설치되며, 상기 플런져의 피스톤 하부에 형성되어 에어를 공급받아 상기 플런져가 개방될 수 있도록 하는 실러공급에어포트, 상기 플런져의 피스톤 상부에 형성되어 공급되는 에어에 의해 상기 플런져가 하강하여 상기 출구를 폐쇄할 수 있도록 하는 실러차단에어포트 및 상기 플런져를 상기 밸브몸체에 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 실러도포장치용 정량토출장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 하우징의 유입구와 상기 셧오프밸브의 사이에 구비되어 공급되는 실러의 역류를 방지하는 체크밸브를 더 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 실러도포장치용 정량토출장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 체크밸브는 내측으로 유입홈을 가진 스풀몸체의 전방으로 삿갓형상을 하되 둘레에 실러가 유입되는 요홈 및 상기 유입홈으로 관통되는 통공이 구비된 헤드부가 형성된 스풀이 상기 하우징의 유입구에 스프링으로 지지된 것을 특징으로 하는 실러도포장치용 정량토출장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징은 일측에 로봇에 결합되도록 하는 연결구를 더 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 실러도포장치용 정량토출장치.

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