KR100780537B1 - 실러 도포용 스월건 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어분사노즐 및 에어 부스터용 에어실린더에 공급되는 에어의 압력을 조절하는 비례제어밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실러 도포용 스월건 장치에 관한 것으로, 본 발명의 스월건 장치에 의하면 라인 작업시 원하는 곳 어디에서나 실러의 코일형 비드폭을 조절할 수 있고 실러의 양도 자유롭게 조절할 수 있는 이점을 수득할 수 있다.

실러 도포, 스월건, 비례제어밸브부, 에어 부스터, 에어분사노즐, 실러토출노즐, 에어하우징

Description

실러 도포용 스월건 장치{SWIRL TYPE SEALING GUN APPARATUS FOR SEALING SEALANT}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 실러 도포용 스월건 장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 실러 도포용 스월건 장치의 스월건의 종단면도이다.

도 3은 도 2의 스월건의 실러토출노즐과 에어분사노즐의 상세단면도이다.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 의한 스월건 장치의 에어분사노즐의 횡단면도이고, 도 4b는 에어분사노즐의 종단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 에어 부스터 2 : 오토 건

3 : 실러토출노즐 홀더 4 : 실러토출노즐

5 : 에어하우징 6 : 에어 공급방

7 : 에어분사 노즐 8 : 비례제어밸브부

8-1 : 제 1 비례제어밸브 8-2 : 제 2 비례제어밸브

8 : 제어기 41 : 에어 투입구

42 : 에어 분사구

본 발명은 실러 도포용 스월건 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어분사노즐 및 에어 부스터용 에어 실린더에 공급되는 에어의 압력을 조절하는 비례제어밸브부를 포함하여, 라인 작업시 원하는 곳 어디에서나 실러의 코일형 비드폭을 조절할 수 있고 실러의 양도 자유롭게 조절할 수 있는 실러 도포용 스월건 장치에 관한에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 생산공정 중에는 재료들 사이의 접합이나, 내부로부터의 누설 및 외부로부터의 이물질 침입을 방지하기 위해 또는 자동차 차체의 방청, 방진 또는 방열을 위해 실링(Sealing)을 하게 되는데, 통상 이러한 실링에 사용되는 장치인 도포건(Sealing Gun)은 도포재료를 저속/저압으로 압출시켜 도포면에 도포하도록 되어 있다.

자동차 차체 등의 작업편에 접착제를 도포하는 장치로 초기에는 로봇의 운동에 따라 라인 형식으로 재료의 비드를 분배하는 간단한 방식이 이용되었다. 그러나 이러한 종래의 도포건은 저속으로 동작되므로 작업속도의 향상에 제한요인이 될 뿐만 아니라, 비드의 형상이 선으로 이루어져 충분한 방청 효과를 수득할 수 없고 실러의 양이 너무 많이 소모되는 단점이 있었다.

이에 따라 상기 실러의 비드가 코일형의 패턴을 그리며 도포하는 스월 타입(swirl type) 도포건 장치들이 개발되었다. 이러한 장치는 노즐팁을 통해 고속으 로 분사되는 도포재료에 저압의 공기를 분사시켜 도포재료가 코일 형태로 분사되면서 도포면에 고루 퍼지도록 되어 소량으로 높은 접착효율을 얻을 수 있음은 물론, 작업속도를 고속으로 진행할 수 있는 이점을 가진다.

일례로 국내특허출원 제 1997-066378호는 상부가 고정된 튜브를 편심회전시켜 실란트의 비드를 코일형으로 형성하는 장치를 개시하고 있으나, 상기의 장치는 코일형 비드의 폭을 조절하기 위해서 노즐부의 교체와 함께 모터의 회전수, 유체의 압력 등을 조작하여야 하므로 조절이 용이하지 못한 문제점이 있다.

본 출원인은 국내특허출원 제 2005-75350호에서 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 에어노즐이 회전하여 도포하는 스월건 장치를 제안하였다. 이러한 스월 타입 장치는 공법상으로는 이상적인 장치이나 고속으로 회전하는 모터의 수명과 그에 따르는 각종 부품들의 짧은 수명으로 인하여 장기적인 사용이 어려운 단점이 있어 이에 대한 개선이 요구되어 왔다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 실러의 도포 원형 크기가 에어의 압력변화에 따라 변화되어 어떤 부위의 도포 작업 중에라도 에어압력조절 따라 코일형 비드폭의 크기 및 분사되는 실러의 양을 자유롭게 조절할 수 있는 실러 도포용 스월건 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은

에어분사 노즐에서 에어를 분사하여 실러가 코일형 비드를 이루며 도포되는 실러도포용 스월건 장치에 있어서,

실러의 토출 압력을 일정하게 제어하는 에어 부스터;

실러의 토출을 제어하는 오토 건;

오토 건에서 실러를 공급받아 실러를 분사하는 실러토출노즐;

상기 실러토출 노즐을 잡아 주는 실러토출노즐 홀더;

내부가 비어 실러토출노즐이 관통하여 하부로 연장되고, 실러토출노즐로부터 실러 토출시 측면에서 에어를 분사하는 에어분사노즐;

에어분사노즐에 에어를 공급하는 에어 공급방 둘레에 형성되고 에어의 흔들림을 최소화하는 에어하우징;

에어분사노즐과 실러토출노즐의 에어 분사 압력을 제어하여 코일형의 실러 비드폭을 조절하는 비례제어밸브부; 및

상기 각 구성요소에 접속되어 스월건 장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 실러 도포용 스월건 장치에 관계한다.

본 발명의 실러 도포용 스월건 장치에서 상기 비례제어밸브부는 에어분사노즐의 에어압을 조절하는 제 1 비례제어밸브; 및 에어 부스터 내의 에어실린더의 에어압을 조절하여 실러의 양을 제어하는 제 2 비례제어밸브를 포함한다.

한편, 에어 분사 노즐은 에어공급방으로부터 에어가 투입되는 에어투입구; 및 상기 에어투입구로 투입된 에어를 분사하는 다수의 에어 분사구들을 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실러 도포용 스월건 장치에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 실러 도포용 스월건 장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 실러 도포용 스월건 장치의 스월건의 종단면도이다. 도 3은 도 2의 스월건의 실러토출노즐과 에어분사노즐의 상세단면도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 실러 도포용 스월건 장치는 에어부스터(1), 오토건(2), 실러토출노즐 홀더(3), 실러토출노즐(4), 에어하우징(5), 에어공급방(6), 에어분사노즐(7), 비례제어밸브부(8) 및 제어기(9)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 에어부스터(1)는 실러를 일정한 압력으로 공급하는 구성요소로서, 실러의 토출 압력을 일정하게 제어한다.

오토건(2)은 실러의 분사를 제어하는 실러분사용 건이다. 이러한 오토건은 실러의 분사를 제어할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고 어느 것이나 사용할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면 실러토출노즐(4)은 오토 건에서 실러를 공급받아 실러를 분사하는데, 이러한 실러토출노즐(4)은 실러토출노즐 홀더(3)에 의해 고정되어 있다. 실러토출노즐(4)은 일반 금속재와 소결합금인 초경금속인 실러노즐 팁과 결합되어 내마모성을 증가시켜 장기간 사용할 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다. 이 경우 초경 노즐 팁만 교체하여 사용가능하므로 경제적으로 관리할 수 있다. 실러토출노즐(4)의 구경은 실러의 재질 성분에 따라 0.8-0.9 ㎜의 크기로 하 는 것이 바람직하다.

에어 하우징(5)은 일차로 공급되는 에어의 맥동을 최소화하기 위한 것으로 에어가 찰 수 있는 공간이 클수록 이상적이다. 에어 하우징(5)의 안쪽으로는 에어분사노즐(7)에 에어를 공급하는 에어 공급방(6)이 취부된다.

에어분사노줄(7)은 금속 재료로 구성되고, 원통형상을 이루며 내부에 비어 있는 관통공이 형성된다. 관통공의 중심부는 단을 이루게 되며, 관통공의 중심부 내부에 실러토출노즐(4)이 관통하여 하부로 연장되고, 실러토출노즐(4)로부터 실러 토출시 측면에서 에어를 분사한다.

비례제어밸브부(8)는 에어분사노즐(7)과 실러토출노즐(4)의 에어 분사 압력을 제어하여 코일형의 실러 비드폭을 조절한다.

본 발명의 상기 비례제어밸브부(8)는 제 1 비례제어밸브(8-1)와 제 2 비례제어밸브(8-2)를 포함하여 구성된다. 제 1 비례제어밸브(8-1)는 에어하우징(5)에 연결되고, 외부로부터 에어를 공급받아 에어하우징(5)에 일정한 압력의 에어를 공급하여 에어분사노줄(7)이 일정한 압력으로 에어를 분사할 수 있게 압력을 조절하고 에어 압력 변화에 따른 비드폭의 변화를 방지한다.

한편, 제 2 비례제어밸브(8-2)는 에어부스터(1)의 에어실린더에 연결되어, 외부로부터 에어를 공급받아 일정한 에어 압력을 실린더에 공급하여 실러를 일정한 압력, 즉, 일정한 양의 실러를 분사할 수 있게 압력을 조절하고, 에어 압력 변화에 따른 토출되는 실러 양의 변화를 방지한다.

제어기(9)는 에어 부스터(1), 에어 하우징(5), 비례제어밸브부(8) 등의 상기 각각의 구성요소에 접속되어 스월건 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 제어기(9)는 실러건 전체의 모든 구성 요소들을 수동 또는 자동으로 제어하는 장치이며, 생산 현장에서 사용하는 어떤 장치에도 적용 가능하다. 본 발명의 스월건 장치에 의하면 제어기(9)에 의해서 비드폭을 자동으로 조절할 수 있기 때문에, 기존 장비에 제어기를 설치하여 자동생산라인에 설치, 사용할 수 있으며 수동으로 조작할 필요가 없어져 일정한 패턴과 도포 중에도 코일형의 비드폭을 조절할 수 있다.

도 4a-b는 본 발명의 일실시예에 의한 스월건 장치의 에어분사노즐을 상세하게 도시한 단면도이다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 에어분사노즐(4)은 에어 투입구(41)와 에어 분사구(42)를 포함한다. 에어 분사구(42)의 구경은 실러의 재질에 따라 에어 구경 0.8-1.2 ㎜의 범위 내이고, 에어토출 각도는 일차각도가 45도-60도이고, 2차회전각도는 10도-25도인 것이 바람직하다.

도 4a를 참고하면 에어 분사구(42)는 원형상으로 다수 설치되는데, 에어 분사구는 4-8개 정도 되는 것이 바람직하다. 에어 분사구(42)의 개수가 적은 경우에는 에어량이 증가하는 대신에 에어가 멀리 분사되지 않게 되고, 이와 반대로 에어 분사구가 많아지면 에어량은 감소하나 멀리 분사되어 코일형 비드가 촘촘해진다. 에어 분사구(42)의 개수는 스월건 장치의 용도 및 현장 조건에 따라 적의 선택할 수 있다. 다수의 에어 분사구(42)에서 일정한 각도로 에어가 분사되면, 에어의 압력에 의해 에어분사노즐의 중심부, 즉, 실러 토출부는 진공이 형성되어 실러가 가장자리로 쏠리게 된다. 이렇게 되면 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 실러가 스월(swirl)에 의해 코일 형상으로 실러 도포면에 도포된다.

다음으로 상기한 구성을 갖는 본 발명의 실러 도포용 스월건 장치의 동작에 대해서 설명한다. 본 발명의 실러 도포용 스월건 장치를 이용하면 작업하고자 하는 기판 상에 실러를 정해진 두께와 넓이만큼 자동으로 도포할 수 있다. 본 발명의 실러 도포용 스월건 장치에서는 에어분사노즐은 회전되지 않고, 대신에 에어가 원형 위치에서 일정한 각도로(회전형태의 각도 형성) 중심부로 토출되는 실러 주위로 4-8개의 에어분사구를 통해서 에어가 분사되면 실러 토출부(중심부)는 진공이 형성되어 실러가 가장자리로 쏠리게 된다. 이때 에어가 분사되는 각을 따라 실러가 회전되면서 도포면에 코일형 비드를 형성하며 도포된다.

에어분사노즐(7)의 에어분사구에서 분사되는 에어압력 변화에 따라서 중심부의 진공부 범위가 좁아졌다 넓어졌다 하므로 실러의 도포 원형 크기가 에어의 압력변화에 따라 변화되어 어떤 부위의 도포 작업중에라도 에어압력조절 따라 코일형 비드폭의 크기, 실러의 양을 자유롭게 조절할 수 있다.

본 발명의 실러 도포용 스월건 장치에서 제 1 비례 제어밸브(8-1)는 에어 부스터(1)용 에어 실린더에 공급되는 에어의 압력을 조절하여 실러의 양을 제어하고, 제 2 비례제어밸브(8-2)는 에어 분사노즐에 공급되는 에어의 압력을 조절하여 라인 작업시 원하는 곳 어디에서나 실러의 코일형 비드폭을 조절할 수 있고 실러의 양도 자유롭게 조절할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 상세하게 설명하였으나, 이들은 단지 예시를 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 및 변경 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자들에게 자명하므로, 이들 또한 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실러 도포용 스월건은 에어 분사노즐 및 부스터용 에어 실린더에 공급되는 에어의 압력을 조절하는 비례제어밸브를 구비하므로써 라인 작업시 원하는 곳 어디에서나 실러의 코일형 비드폭을 조절할 수 있고 실러의 양도 자유롭게 조절할 수 있는 이점을 가진다.

본 발명의 실러 도포용 스월건 장치에 의하면 외부작업환경의 변화에 대해, 제어기에서 에어압력을 자동으로 제어하여 실러의 비드폭을 자동으로 조절할 수 있어, 작업능률 및 생산성 향상을 도모할 수 있고, 아울러 실러도포 작업의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 에어분사 노즐에서 에어를 분사하여 실러가 코일형 비드를 이루며 도포되는 실러도포용 스월건 장치에 있어서,

   실러의 토출 압력을 일정하게 제어하는 에어 부스터;

   상기 에어 부스터에 연결되고, 실러의 토출을 제어하는 오토 건;

   상기 오토 건에서 실러를 공급받아 실러를 분사하는, 구경이 0.8-0.9 ㎜의 범위 내인 실러토출노즐;

   상기 실러토출 노즐을 잡아 주는 실러토출노즐 홀더;

   내부가 비어 실러토출노즐이 관통하여 하부로 연장되고, 실러토출노즐로부터 실러 토출시 측면에서 에어를 분사하는, 에어 공급방으로부터 에어가 투입되는 에어투입구 및 상기 에어투입구로 투입된 에어를 분사하는 다수의 에어 분사구들을 포함하며, 여기서 상기 에어 분사구의 구경이 0.8-1.2 ㎜의 범위 내이고, 에어토출 각도는 일차각도가 45도-60도이고, 2차회전각도가 10도-25도인 에어분사노즐;

   에어분사노즐에 에어를 공급하는 에어 공급방 둘레에 형성되고 에어의 흔들림을 최소화하는 에어하우징;

   에어분사노즐과 실러토출노즐의 에어 분사 압력을 제어하여 코일형의 실러 비드폭을 조절하는, 에어분사노즐의 에어압을 조절하는 제 1 비례제어밸브 및 에어 부스터 내의 에어실린더의 에어압을 조절하여 실러의 양을 제어하는 제 2 비례제어밸브를 포함하는 비례제어밸브부; 및

   상기 각 구성요소에 접속되어 스월건 장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 실러 도포용 스월건 장치.
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