KR100915519B1 - 재료 공급 장치 - Google Patents

재료 공급 장치

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구라하시사토루
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헤이신 소비 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 재료 공급 장치(시스템)는 플런저 펌프, 감압 밸브, 어큐뮬레이터 및 디스펜서(dispenser)를 포함한다. 상기 플런저 펌프는 일차측 공급 라인에 의해 상기 감압 밸브에 연결된다. 상기 감압 밸브는 이차측 공급 라인에 의해 상기 디스펜서에 연결된다. 상기 어큐뮬레이터는 상기 이차측 공급 라인에 제공되며 스프링을 구비한다. 압력 센서는 상기 디스펜서의 흡입구 부근의 압력을 감지한다. 감지된 압력은 상기 감압 밸브의 감압비를 제어하기 위한 기초가 된다. 상기 어큐뮬레이터의 제 2 챔버에는 밀봉제 또는 다른 재료가 저장된다. 상기 제 2 챔버는 상기 이차측 공급 라인의 압력과 상기 어큐뮬레이터 스프링의 스프링력 사이의 밸런스에 의해 용적이 변화하기 때문에 상기 라인에서의 압력 변동을 완화한다.

Description

재료 공급 장치{Material supply system}
본 발명은, 예를 들면 자동차 조립 공장에서, 자동차 구성 부품 또는 작업물에 정량의 밀봉제 등의 액상 재료를 도포하거나 정량의 접착제 또는 그리스(grease) 등의 액상 재료를 충전하는데 이용될 수 있는 재료 공급 장치(시스템)에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 조립 공장에서는, 고압 펌프인 플런저 펌프는 밀봉제나 접착제 등의 액상 재료를 수용 탱크로부터 흡인하고, 그것을 공급 라인들을 통해 디스펜서들에 공급하며, 각각의 디스펜서는 상기 라인들 중 하나에 연결된다. 상기 디스펜서들은 작업물을 상기 액상 재료로 도포 또는 충전한다. 상기 시스템에서, 플런저 펌프 또는 다른 고압 펌프는 액상 재료를 하나 이상의 이격된 위치에 공급하는데 이용된다.
첨부도면 중 도 4는 밀봉제 또는 다른 액상 재료를 작업물에 도포하기 위해 상기 재료를 수용 탱크(108)로부터 두개 이상이지만 그 중 하나만이 도시된 이격된 디스펜서(103)에 공급하는 종래의 시스템을 도시한다. 도 4를 참조하면, 플런저 펌프(101)는 도면에는 하나만이 도시된 공급 라인(102)들에 연결된다. 각각의 공급 라인(102)은 상기 디스펜서(103)들 중 하나에 연결된다.
상기 공급 라인(102)은 일차측 공급 라인(102') 및 이차측 공급 라인(102")으로 구성되고, 감압 밸브(104)와 결합된다. 상기 일차측 공급 라인(102')은 상기 감압 밸브(104)의 상류에 위치되며 압력이 고압이다. 상기 이차측 공급 라인(102")은 상기 감압 밸브(104)의 하류에 위치되며 압력이 저압이다. 상기 일차측 공급 라인(102')에서의 압력은 대략 15㎫(150㎏/㎠)의 높은 값으로 유지된다. 상기 이차측 공급 라인(102")에는 개폐 밸브로서의 공기-작동식 밸브(105)가 설치된다.
상기 플런저 펌프(101)는 상기 액상 재료를 상기 수용 탱크(108)로부터 흡인하고 그 재료를 고압하에서 상기 공급 라인(102)들에 공급하며, 상기 재료는 상기 공급 라인들로부터 각각의 디스펜서(103)에 공급된다. 상기 디스펜서(103)들은 상기 작업물에 정량의 액상 재료를 도포 또는 충전하기 위해 상기 액상 재료를 상기 작업물상에 직접적으로 토출한다.
후술하는 이유로 인해, 상기 공급 라인(102)들 중 상기 이차측 공급 라인(102")에서의 압력(상기 디스펜서(103)들에 적절한 공급 압력)은 저압이다. 상기 디스펜서(103)들은 로봇(도시되지 않음) 등에 장착되기 때문에, 소형, 경량이며 정량의 액상 재료를 토출할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 디스펜서(103)들은 소용량의 단일축 편심 나사 펌프일 수 있다. 상기 디스펜서(103)들의 토출 압력은 상기 공급측의 고압 펌프의 압력에 비해 매우 낮게 이루어져야 한다. 즉, 상기 디스펜서(103)에 대한 공급 압력에는 상한이 존재한다.
각각의 디스펜서(103)에는 그 흡입구(103a) 부근에 압력 센서(106)가 설치된다. 상기 센서(106)는 상기 흡입구(103a) 부근의 압력을 감지하고 전자기 밸브(107)에 압력 신호를 출력하며, 상기 전자기 밸브는 해당 공기-작동식 밸브(105)의 개폐 작업을 상기 감지된 압력에 따라 제어한다. 상기 공기-작동식 밸브(105)는 상기 감지된 압력이 0.7㎫일 수 있는 설정 상한치를 초과하는 경우에 폐쇄된다. 상기 밸브(105)는 상기 감지된 압력이 0.3㎫일 수 있는 설정 하한치를 하회하는 경우에 개방된다.
상기 디스펜서(103)는 상기 액상 재료를 단속적으로 토출한다. 상기 디스펜서가 상기 액상 재료의 토출을 중지한 후에 상기 액상 재료의 토출을 개시할 때마다 상기 디스펜서(103)에 충분한 양의 액상 재료를 공급하기 위해, 해당 이차측 공급 라인(102")에서의 압력을 다소 높게 유지할 필요가 있다.
그러므로, 상기 디스펜서(103)가 상기 액상 재료의 토출을 중지하면, 상기 이차측 공급 라인(102")에서의 압력은 상승한다. 이러한 압력이 상기 상한치를 초과하면, 상기 공기-작동식 밸브(105)가 폐쇄된다. 그 후, 상기 디스펜서(103)가 상기 액상 재료의 토출을 개시하면, 상기 이차측 공급 라인(102")에서의 압력은 저하한다. 이러한 압력이 상기 하한치보다 낮아지면, 상기 공기-작동식 밸브(105)는 개방된다. 따라서, 상기 디스펜서(103)가 상기 액상 재료 토출의 개시 및 중지를 반복하면, 상기 이차측 공급 라인(102")에서의 압력은 상기 하한치보다 낮게 저하하거나 상기 상한치보다 높게 상승한다. 결과적으로, 상기 공기-작동식 밸브(105)는 빈번하게 개폐된다. 이로 인해, 상기 공기-작동식 밸브(105)가 마모되어 그 수명이 단축된다.
본 출원인의 일본 특허공개 제2002-316081호 공보(0017 내지 0020 단락)에는, 공급 장치와, 공급 라인에 의해 상기 공급 장치에 연결되는 디스펜서를 포함하는 재료 공급 시스템이 개시되어 있다. 상기 공급 라인에는 감압 밸브, 개폐 밸브 및 단일축 편심 나사 펌프인 버퍼 펌프가 설치된다. 상기 감압 밸브는 상기 공급 장치와 상기 개폐 밸브 사이에 개재된다. 상기 나사 펌프는 상기 개폐 밸브와 상기 디스펜서 사이에 개재된다. 상기 버퍼 펌프 및 개폐 밸브의 작동은 상기 공급 라인에서 상기 펌프와 디스펜서 사이의 압력에 기초하여 제어된다. 상기 버퍼 펌프를 사용하게 되면, 상기 감압 밸브에서는 도 4에 도시된 시스템에서보다 큰 감압이 달성된다. 이는 상기 디스펜서에 작용하는 압력을 감소시키며, 상기 디스펜서가 정지 및 역전할 때 액체가 누출하는 것을 방지한다.
그러나, 도 4에 도시된 시스템의 경우와 마찬가지로, 상기 일본 특허공개 공보에 개시된 시스템의 개폐 밸브는 빈번하게 개폐된다. 그로 인해, 고가인 상기 개폐 밸브의 수명이 단축될 수 있다.
본 발명의 목적은 고가이며 수명이 단축될 우려가 있는 개폐 밸브가 필요없는 간단하고 염가인 재료 공급 장치(시스템)를 제공하는 것이다.
본 발명의 일양태에 따른 재료 공급 시스템은 공급 장치, 감압 밸브, 어큐뮬레이터, 압력 센서, 및 작업물에 정량의 재료를 공급하는 토출 장치를 포함한다. 상기 공급 장치는 수용 탱크 또는 다른 저장용기로부터 재료를 흡인한다. 상기 공급 장치는 공급구를 구비하고, 상기 공급구를 통해 고압하에서 상기 흡인된 재료가 공급된다. 상기 공급구는 일차측 공급 라인의 입구에 연결되며, 상기 라인을 통해 제 1 압력하에서 상기 흡인된 재료가 공급된다. 상기 감압 밸브는 상기 일차측 공급 라인의 출구와 이차측 공급 라인의 입구 사이에 연결되며, 상기 이차측 공급 라인을 통해 제 2 압력하에서 상기 흡인된 재료가 공급된다. 상기 감압 밸브로 인해, 상기 제 2 압력은 상기 제 1 압력보다 낮아진다. 상기 토출 장치는 상기 이차측 공급 라인의 출구에 연결되는 흡입구를 구비한다. 상기 압력 센서는 상기 토출 장치의 흡입구 부근의 압력을 감지하고, 상기 제 2 압력을 제어하기 위한 기초로서의 압력 신호를 출력한다. 상기 압력 신호에 기초하여, 상기 감압 밸브의 감압비가 제어되기 때문에, 상기 감지된 압력이 설정 상한치보다 높으면, 상기 밸브는 완전히 폐쇄되고, 상기 감지된 압력이 설정 하한치보다 낮으면, 상기 토출 장치의 작동시에 유동하는 재료의 전체 양보다도 약간 많은 양의 재료가 상기 밸브를 통해 유동할 수 있는 값으로 상기 밸브의 개방도가 조절된다. 상기 어큐뮬레이터는 상기 이차측 공급 라인에 제공된다. 상기 어큐뮬레이터에 재료가 충전되면, 그 내압이 상승한다. 상기 어큐뮬레이터는 상기 흡입구 부근의 압력이 상기 상한치를 초과하는 것 및 상기 하한치를 하회하는 것을 억제한다.
상기 감압비를 제어할 수 있는 상기 감압 밸브와 상기 어큐뮬레이터를 조합함으로써, 고가이며 수명이 단축될 우려가 있는 개폐 밸브에 대한 필요성을 제거할 수 있게 된다.
상기 감압 밸브와 상기 어큐뮬레이터의 조합으로 인해, 상기 이차측 공급 라인에서의 공급 압력이 상기 상한치를 초과하거나 상기 하한치를 하회하는 것이 방지된다. 이로 인해, 고가이며 수명이 단축될 우려가 있는 종래에 필요했던 개폐 밸브에 대한 필요성을 제거할 수 있게 된다.
특히, 상기 토출 장치의 토출 사이클에 따라 일정 시간 내에 평균 유량을 조절하기 위해 상기 감압 밸브의 감압비를 적절하게 제어할 수 있게 된다. 이로 인해, 고가이며 수명이 단축될 우려가 있는 개폐 밸브에 대한 필요성이 제거된다. 상기 토출 장치가 재료를 토출하는 동안, 안전을 위해 상기 이차측 공급 라인을 통한 유량이 상기 평균 유량보다 약간 많아지는 값으로 상기 감압 밸브의 개방도가 조절될 수 있다. 이로 인해, 재료의 공급 부족이 회피된다.
상기 어큐뮬레이터는 상기 토출 장치의 공급 압력을 변화시키지만, 상기 토출 장치는 작업물에 정량적으로 재료를 공급할 수 있기 때문에 상기 토출 장치의 토출 작업은 영향을 받지 않는다.
본 발명의 다른 양태에 따른 재료 공급 시스템은 공급 장치, 자동 압력 조정 밸브, 어큐뮬레이터, 압력 센서, 및 작업물에 재료를 정량 공급하기 위한 토출 장치를 포함한다. 상기 공급 장치는 수용 탱크 또는 다른 저장용기로부터 재료를 흡인한다. 상기 공급 장치는 공급구를 구비하고, 상기 공급구를 통해 고압하에서 상기 흡인된 재료가 공급된다. 상기 공급구는 일차측 공급 라인의 입구에 연결된다. 상기 압력 조정 밸브는 상기 일차측 공급 라인의 출구와 이차측 공급 라인의 입구 사이에 연결되며, 상기 이차측 공급 라인을 통해 공급 압력하에서 상기 흡인된 재료가 공급된다. 상기 압력 조정 밸브는 상기 공급 압력을 설정치로 조절한다. 상기 토출 장치는 상기 이차측 공급 라인의 출구에 연결되는 흡입구를 구비한다. 상기 압력 센서는 상기 토출 장치의 흡입구 부근의 압력을 감지하고, 상기 공급 압력을 제어하기 위한 기초로서의 압력 신호를 출력한다. 상기 압력 신호에 기초하여, 상기 압력 조정 밸브의 개방도가 제어되기 때문에, 상기 감지된 압력이 설정치보다 높으면, 상기 공급 압력이 감소되고, 상기 감지된 압력이 상기 설정치보다 낮으면 상기 공급 압력이 증가된다. 상기 어큐뮬레이터는 상기 이차측 공급 라인에 제공된다. 상기 어큐뮬레이터에 재료가 충전되면, 그 내압이 상승한다. 상기 어큐뮬레이터로 인해, 상기 흡입구 부근의 압력이 상기 설정치와 거의 동일해진다.
따라서, 상기 어큐뮬레이터로 인해, 상기 이차측 공급 라인에서의 공급 압력이 상기 설정치와 거의 동일해진다. 결과적으로, 상기 압력 신호에서는 편차가 생기기 쉬워지고, 그에 따라 상기 압력 조정 밸브에 의해 상기 흡입구 부근의 압력이 상기 설정치에 가깝게 조절된다. 이로 인해, 상기 흡입구 부근의 압력이 용이하게 조절된다.
상기 정량적인 토출 장치가 상기 액상 재료를 토출할 때와 상기 재료의 토출을 중지할 때 사이의 시점에, 상기 이차측 공급 라인에는 압력차가 존재한다. 상기 감압 밸브의 감압비 또는 상기 압력 조정 밸브의 적절하게 제어된 개방도에 의하면, 상기 압력차는 상기 어큐뮬레이터의 상기 제 2 챔버의 내부 용적 변화에 의해 조절된다. 이는 상기 토출 장치의 재료 공급 압력이 상기 상한치를 초과하거나 상기 하한치를 하회하는 것을 방지한다. 따라서, 상기 이차측 공급 라인에서의 압력은 상기 두 한계치 사이에 유지되기 때문에, 고가이며 수명이 단축될 우려가 있는 종래에 필요했던 개폐 밸브가 필요없어지게 된다.
상술한 바와 같이, 상기 어큐뮬레이터로 인해, 상기 이차측 공급 라인에서의 공급 압력은 상기 설정치와 거의 동일해진다. 따라서, 상기 압력 신호에서는 편차가 생기기 쉬워지고, 그에 따라 상기 압력 조정 밸브에 의해 상기 흡입구 부근의 압력이 상기 설정치에 가깝게 조절된다. 이로 인해, 상기 흡입구 부근의 압력이 용이하게 조절된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 첨부 도면을 참조로 이하에서 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재료 공급 시스템을 도시한다. 이러한 시스템은 자동차 생산 공장 등에서 자동차 구성 부품 또는 다른 작업물에 밀봉제(도포액)를 도포하는데 이용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 공급 장치로서 고압 펌프인 플런저 펌프(1)는 수용 탱크(6)로부터 액상 재료를 흡인한다. 상기 플런저 펀프(1)의 공급구(1a)는 단지 하나만이 도시된 두개 이상의 공급 라인(S)에 연결되며, 상기 공급 라인들은 각각 이격된 디스펜서(2)의 흡입구(2a)에 연결된다. 상기 플런저 펌프(1)는 상기 흡인된 재료를 고압(대략 15㎫)하에서 상기 공급 라인(S)들에 공급하고, 상기 공급 라인들로부터 상기 재료는 각각의 디스펜서(2)에 공급된다. 상기 디스펜서(2)는 정량의 액상 재료를 작업물에 도포한다.
각각의 공급 라인(S)에는 감압 밸브(3)가 설치되고, 상기 감압 밸브의 감압비는 공압식으로 또는 전기식으로 제어될 수 있다. 상기 공급 라인(S)은 일차측 공급 라인(S1) 및 이차측 공급 라인(S2)으로 구성된다. 상기 일차측 공급 라인(S1)은 상기 감압 밸브(3)의 상류에 위치되며 고압이다. 상기 이차측 공급 라인(S2)은 상기 감압 밸브(3)의 하류에 위치되며 저압이다. 상기 이차측 공급 라인(S2)에는 스프링 방식의 소형 어큐뮬레이터(5)가 설치된다.
상기 디스펜서(3)에는 그 흡입구(2a) 부근에 압력 센서(9)가 설치된다. 상기 압력 센서(9)는 상기 흡입구(2a) 부근의 압력을 감지하고 압력 신호를 출력한다. 상기 감압 밸브(3)의 감압비는 상기 디스펜서 흡입구(2a) 부근의 압력을 나타내는 상기 압력 신호에 따라 제어된다. 즉, 상기 감압 밸브(3)는 상기 압력을 미리 설정한 범위 내로 유지한다.
특히, 상기 디스펜서 흡입구(2a) 부근의 압력은 각각 0.7㎫ 및 0.3㎫일 수 있는 미리 설정한 상한치 및 하한치 사이에 유지될 수 있다. 상기 압력 센서(9)에 의해 감지된 압력이 상기 상한치보다 높으면, 상기 감압 밸브(3)는 완전히 폐쇄된다. 상기 감지된 압력이 상기 하한치보다 낮으면, 상기 디스펜서(2)의 작동시에 유동하는 액상 재료의 전체 양보다도 약간 많은 양의 액상 재료가 상기 밸브를 통해 유동할 수 있는 값으로 상기 감압 밸브(3)의 개방도가 조절된다.
상기 어큐뮬레이터(5)는 공기 배관 또는 다른 제어 배관을 필요로 하지 않는 스프링 방식의 어큐뮬레이터이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 어큐뮬레이터(5)는 일반적으로 하부 케이싱(12) 및 상부 케이싱(13)으로 구성되는 원통형 케이싱(11)을 포함한다. 상기 상부 케이싱(13)의 하부는 수나사부(13a)를 갖는다. 상기 하부 케이싱(12)의 상부는 상기 수나사부(13a)에 나사결합되는 암나사부(12a)를 갖는다.
상기 케이싱(11) 내에서는 피스톤(14)이 슬라이드될 수 있으며, 상기 피스톤은 상기 케이싱(11) 내에서 각각 그 상부측 및 하부측에 제 1 챔버(11A) 및 제 2 챔버를 한정한다. 도 2에서, 상기 제 2 챔버의 용적은 제로(0)이다. 상기 제 1 챔버(11A)는 압축 스프링(15)이 설치되는 스프링 챔버로서 기능한다. 상기 압축 스프링(15)은 상기 피스톤(14)을 하향으로 가압한다. 상기 압축 스프링(15)은 직경이 상기 제 1 챔버(11A)와 거의 동일하다. 상기 제 1 챔버(11A)에는, 내부 압력이 대기압과 동일해지도록, 상부를 통해 구멍(13b)이 형성된다. 상기 어큐뮬레이터(5) 내의 압력은 상기 제 2 챔버가 충전됨에 따라 상승한다.
상기 하부 케이싱(12)은 상기 이차측 공급 라인(S2)에 속하는 통로(12b)와, 상기 통로(12b)를 상기 어큐뮬레이터(5)의 상기 제 2 챔버와 연통시키는 다른 통로(12c)를 갖는다. 상기 피스톤(14)의 외주면에는 상기 케이싱(11)과 접촉하는 밀봉 매체(16)가 설치된다. 상기 피스톤(14)의 상부 내에는 스프링 시트(14a)가 형성되고, 상기 시트에는 상기 스프링(15)의 하부가 안착된다.
상기 디스펜서(2)는 소형 직립형 단일축 편심 나사 펌프이다. 공지된 바와 같이, 단일축 편심 나사 펌프는 탄성 스테이터, 금속 나선형 로터, 가요성 커넥팅 로드 및 엔코더에 접속되는 정역전식 서보모터를 포함한다. 상기 스테이터는 타원형 단면의 나선형 공간을 갖는다. 상기 나선형 로터는 단면이 원형이며, 그 피치는 상기 나선형 공간의 피치의 절반이다. 상기 나선형 로터는 상기 나선형 공간 내에서 슬라이드식으로 회전될 수 있다. 상기 커넥팅 로드의 일단부는 상기 나선형 로터의 일단부에 그로부터 편심되게 연결된다. 상기 커넥팅 로드의 타단부는 상기 서보모터의 구동축에 연결된다.
본 실시예에 따른 재료 공급 시스템은 하기와 같이 이용될 수 있다.
(1) 상기 플런저 펌프(1)는 상기 수용 탱크(6)로부터 상기 액상 재료를 흡인하고, 상기 재료를 고압(15㎫)하에서 상기 일차측 공급 라인(S1)들에 공급하기 때문에, 상기 라인들의 내압은 고압(15㎫)으로 유지된다. 각각의 감압 밸브(3)는 해당 이차측 공급 라인(S2)내의 액상 재료의 유동을 제한하기 때문에, 상기 이차측 공급 라인의 내압은 현저하게 감소될 수 있다(4㎫).
(2) 상기 디스펜서(2)는 정량의 액상 재료를 작업물에 토출하여, 상기 작업물상의 소정의 도포 라인을 따라 일정한 폭으로 상기 작업물을 도포한다. 상기 디스펜서(2)가 상기 작업물의 도포를 종료하면, 상기 디스펜서는 작동(상기 재료의 토출 작업)을 정지한다.
(3) 종래의 시스템(도 4 참조)에서는, 각각의 디스펜서(103)가 작동하지 않을 때에는, 해당 압력 센서(106)에 의해 감지된 압력은 0.7㎫일 수 있는 상한치를 초과하기 때문에, 해당 공기-작동식 밸브(105)가 완전히 폐쇄된다. 본 실시예에서는, 각각의 이차측 공급 라인(S2)의 내압이 상승되고 해당 감압 밸브(3)가 완전히 폐쇄될 때, 상기 라인(S2) 내의 상기 액상 재료의 잉여분이 해당 어큐뮬레이터(5)의 제 2 챔버에 축적된다. 이로 인해, 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압이 상승하는 것이 방지된다.
(4) 종래의 시스템(도 4 참조)에서는, 상기 디스펜서(103)가 작동을 개시할 때에는, 상기 압력 센서(106)에 의해 감지된 압력은 0.3㎫일 수 있는 하한치를 하회하기 때문에, 해당 공기-작동식 밸브(105)가 완전히 개방된다. 본 실시예에서는, 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압이 낮아지고 해당 감압 밸브(3)가 완전히 개방될 때, 상기 어큐뮬레이터(5)의 상기 제 2 챔버 내의 액상 재료는 상기 이차측 공급 라인(S2)에 공급되기 때문에, 상기 어큐뮬레이터에 축적된 재료는 상기 라인(S2) 내의 재료 부족을 보상할 수 있다. 이로 인해, 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압이 상기 하한치를 하회하는 것이 방지된다.
(5) 즉, 상기 감압 밸브(3)의 개방도를 적절하게 제어하고 상기 어큐뮬레이터(5)를 제공함으로써, 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압이 상기 상한치를 초과하거나 상기 하한치를 하회하는 것을 억제할 수 있게 된다.
상기 어큐뮬레이터(5)의 설치로 인해 상기 액상 재료의 공급 압력이 변화하지만, 그 경우에도 상기 디스펜서(2)는 정량의 액상 재료를 토출할 수 있다.
(6) 상기 디스펜서(2)는 일정한 사이클로 토출을 반복한다. 상기 디스펜서(2)가 상기 액상 재료의 토출을 중지한 후에 다시 상기 재료의 토출을 개시할 때에는, 충분한 양의 액상 재료가 공급될 필요가 있다. 필요한 양의 상기 액상 재료가 부족해지면, 상기 어큐뮬레이터(5)의 상기 제 2 챔버에 축적된 재료에 의해 부족분이 보상된다. 따라서, 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압은 종래의 시스템(도 4 참조)과 같이 높게 유지될 필요가 없다.
따라서, 상기 감압 밸브(3)에 의해 종래의 시스템에서보다 큰 압력 감소가 이루어질 수 있기 때문에, 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압은 종래의 시스템보다 낮아질 수 있다. 따라서, 상기 이차측 공급 라인(S2)측의 각종 부품의 내압력성(pressure resistance)은 종래의 시스템만큼 높을 필요가 없다.
본 실시예에 따른 재료 공급 시스템은 하기와 같이 변형될 수도 있다.
(i) 상기 감압 밸브(3)는 시판되고 있는 것 또는 특별하게 제작된 것일 수 있다. 이러한 경우에, 일반적으로 해당 디스펜서(2)가 작동하지 않는 상태에서 각각의 감압 밸브(3)가 완전히 폐쇄되더라도, 이러한 밸브는 밸브를 통해 유동하는 액상 재료를 완전히 차단하지는 않는다. 따라서, 상기 감압 밸브(3)가 완전히 폐쇄되더라도, 액상 재료는 상기 밸브를 통해 해당 이차측 공급 라인(S2)으로 누출한다. 이러한 경우에, 일반적으로 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압이 고압이 되면, 상기 라인 내의 액상 재료의 잉여분은 상기 어큐뮬레이터(5)의 제 2 챔버에 축적되기 때문에, 압력 상승은 회피될 수 있다.
그러나, 보다 많은 액상 재료가 누출하면, 상기 이차측 공급 라인(S2)을 통한 유동을 제한하기 위해 상기 감압 밸브(3)의 하류측에 오리피스 또는 다른 초크(choke)가 제공된다.
(ii) 각각의 감압 밸브(3)는 해당 압력 센서(9)로부터의 압력 신호에 기초하여 조절될 수 있을 뿐만 아니라 수동으로도 조절될 수 있다. 이로 인해, 상기 밸브가 폐쇄된 상태에서 그 밸브를 통해 액상 재료가 누출하는 경우에, 상기 초크의 설치에 무관하게 상기 감압 밸브(3)를 수동으로 완전히 폐쇄할 수 있다.
(iii) 상술한 바와 같이, 각각의 어큐뮬레이터(5)는 스프링 방식 어큐뮬레이터이다. 대안적으로, 상기 어큐뮬레이터(5)는 그 제 2 챔버 내로 충전되는 액체에 의해 압력이 상승되는 공압 제어식 어큐뮬레이터 또는 다른 어큐뮬레이터일 수 있다.
(iv) 상기 재료 공급 시스템은 정량 도포 시스템일 수 있으며, 그 디스펜서(2)는 정량의 액상 재료를 동시에 작업물에 도포한다. 대안적으로, 이러한 시스템은 정량의 액상 재료를 동시에 작업물에 충전하는 디스펜서를 포함하는 정량 충전 시스템일 수 있다.
(v) 각각의 감압 밸브(3)는 도 3에 도시된 바와 같이, 다이어프램을 갖는 다이어프램 장치(3a)와 협동하는 자동 압력 조정 밸브(3')로 대체될 수 있다. 해당 압력 센서(9)로부터의 압력 신호에 기초하여, 상기 다이어프램은 상기 압력 조정 밸브(3')의 개방도를 제어하기 위해 변위될 수 있다. 해당 정량 디스펜서(2)가 액상 재료를 토출할 때와 상기 재료의 토출을 중지할 때 사이에는 해당 이차측 공급 라인(S2)에는 압력차가 존재한다. 상기 압력차는 해당 어큐뮬레이터(5)의 제 2 챔버의 내부 용적 변화에 의해 조절된다. 따라서, 상기 압력 신호에서는 편차가 생기기 쉬워지고, 그에 따라 상기 압력 조정 밸브(3')에 의해 상기 디스펜서(2)의 흡입구(2a) 부근의 압력이 상기 설정치에 가깝게 조절된다. 이로 인해, 상기 흡입구 부근의 압력이 용이하게 조절된다. 상기 이차측 공급 라인(S2)의 내압은 상기 설정치로 유지되기 때문에, 고가이며 수명이 단축될 우려가 있는 종래에 필요했던 개폐 밸브가 필요없어지게 된다.
상술한 바로부터 분명해지는 바와 같이, 본 발명의 재료 공급 장지(시스템)는 감압 밸브의 감압비나 자동 압력 조정 밸브의 개방도를 적당히 제어한 상태에서, 정량성을 갖는 토출 장치의 토출 동작과 토출 정지 동작 사이의 압력차를 어큐뮬레이터의 내부 용적(제 2 챔버)의 변화로 조정하도록 하고 있기 때문에, 토출 장치로의 재료 공급 압력이 설정 상한치를 초과하거나 설정 하한치를 하회하거나 하지 않게 된다. 따라서, 공급 라인(이차측 공급 라인)의 압력이 설정 상한치와 설정 하한치 사이로 유지되기 때문에, 고가이며 수명이 짧아질 우려가 있는 종래에 필요했던 개폐 밸브를 설치할 필요가 없어지게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예인 재료 공급 장치(시스템)의 개략적인 다이어그램.
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 어큐뮬레이터의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예인 재료 공급 시스템의 개략적인 다이어그램.
도 4는 종래의 재료 공급 시스템의 개략적인 다이어그램.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
S : 공급 라인 1 : 플런저 펌프(공급 장치)
1a : 공급구 2 : 디스펜서(토출 장치)
2a : 흡입구 3 : 감압 밸브
3': 자동 압력 조정 밸브 5 : 어큐뮬레이터
6 : 수용 탱크 9 : 압력 센서

Claims (2)

  1. 수용 탱크 또는 다른 저장용기로부터 재료를 흡인하고, 상기 흡인된 재료를 공급구를 통해 고압하에서 공급하는 공급 장치와,
    상기 흡인된 재료를 제 1 압력하에서 공급할 수 있도록, 입구가 상기 공급 장치의 상기 공급구와 연결되는 일차측 공급 라인과,
    상기 흡인된 재료를 제 2 압력하에서 공급할 수 있는 이차측 공급 라인과,
    상기 일차측 공급 라인의 출구와 상기 이차측 공급 라인의 입구 사이에 연결되어 상기 제 2 압력을 상기 제 1 압력보다 낮게 감압시키는 감압 밸브와,
    작업물에 재료를 정량 공급하고, 흡입구가 상기 이차측 공급 라인의 출구에 연결되는 토출 장치와,
    상기 토출 장치의 흡입구 부근의 압력을 감지하고, 상기 제 2 압력을 제어하기 위한 기초로서의 압력 신호를 출력하는 압력 센서를 포함하고,
    상기 압력 신호에 기초하여, 상기 감압 밸브의 감압비가 제어되고, 상기 감지된 압력이 설정 상한치보다 높은 경우에는 상기 밸브는 완전히 폐쇄되며, 상기 감지된 압력이 설정 하한치보다 낮은 경우에는 상기 토출 장치의 작동시에 유동하는 재료의 전체 양보다도 많은 양의 재료가 상기 밸브를 통해 유동할 수 있는 값으로 상기 밸브의 개방도가 조절되고,
    상기 이차측 공급 라인에 설치되는 어큐뮬레이터를 또한 포함하고,
    상기 어큐뮬레이터에 재료가 충전되면 상기 어큐뮬레이터의 내압이 상승하며, 상기 어큐뮬레이터는 상기 흡입구 부근의 압력이 상기 상한치를 초과하거나 상기 하한치를 하회하는 것을 억제하는 재료 공급 장치.
  2. 수용 탱크 또는 다른 저장용기로부터 재료를 흡인하고, 상기 흡인된 재료를 공급구를 통해 고압하에서 공급하는 공급 장치와,
    입구가 상기 공급 장치의 상기 공급구와 연결되는 일차측 공급 라인과,
    상기 흡인된 재료를 공급 압력하에서 공급할 수 있는 이차측 공급 라인과,
    상기 일차측 공급 라인의 출구와 상기 이차측 공급 라인의 입구 사이에 연결되어 상기 공급 압력을 설정치로 조절하는 자동 압력 조정 밸브와,
    작업물에 재료를 정량 공급하고, 흡입구가 상기 이차측 공급 라인의 출구에 연결되는 토출 장치와,
    상기 토출 장치의 흡입구 부근의 압력을 감지하고, 상기 공급 압력을 제어하기 위한 기초로서의 압력 신호를 출력하는 압력 센서를 포함하고,
    상기 압력 신호에 기초하여, 상기 감지된 압력이 설정치보다 높은 경우에는 상기 공급 압력을 감소시키도록, 그리고 상기 감지된 압력이 상기 설정치보다 낮은 경우에는 상기 공급 압력을 증가시키도록, 상기 압력 조정 밸브의 개방도가 제어되며,
    상기 이차측 공급 라인에 설치되는 어큐뮬레이터를 또한 포함하고,
    상기 어큐뮬레이터에 재료가 충전되면 상기 어큐뮬레이터의 내압이 상승하며, 상기 어큐뮬레이터는 상기 흡입구 부근의 압력을 상기 설정치와 동일하게 만드는 재료 공급 장치.
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