KR101152043B1 - 윈도우 부착용 프라이머 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크기를 최소화하면서 프라이머의 교반능력과 세척능력을 향상시키고 프라이머의 교환시기 또는 보충시기를 디지털타입으로 알 수 있어 프라이머 공급을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 것으로서, 프라이머를 투입할 수 있도록 일측에 투입구를 가지고 구비하는 교반탱크와, 상기 교반탱크의 상부에 결합하는 로어플레이트와, 상기 로어플레이트에 교반탱크 내의 프라이머를 교반할 수 있도록 교반임펠러를 가지고 설치되는 교반샤프트와, 상기 로어플레이트에 고정되어 동력전달수단으로 교반사프트로 동력을 전달하는 구동수단과, 상기 로어플레이트의 상방에 가이드바로 유지되는 어퍼플레이트와, 상기 어퍼플레이트의 상부에는 다관절로봇과 장착할 수 있도록 구비하는 장착구와, 상기 어퍼플레이트와 장착구 사이에 로드셀을 더 설치하여 프라이머가 채워진 교반탱크의 최고수위와 프라이머가 채워진 교반탱크의 최저수위의 무게 무게변화를 감지하여 콘트롤러로 인가하여 프라이머의 보충시기를 알 수 있도록 한 것이 특징이다.

Description

윈도우 부착용 프라이머 공급장치{PRIMER SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 윈도우 부착용 프라이머 공급장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 자동차 생산라인에서 윈도우를 부착할 수 있도록 프라이머를 차체 및 글라스 표면에 도포할 수 있도록 공급하여주기 위한 개선된 장치의 제공에 관한 것이다.

자동차 생산라인에서 차체에 윈도우를 부착하기 위해서는 차체의 프론트 및 리어 윈도우 부착하기 위한 위치의 표면에 1차로 프라이머를 도포하고, 그런 다음 윈도우의 가장자리 면에 우레탄을 도포하여 윈도우를 차체와 결합하여 부착하게 된다.

상기 프라이머를 차체에 도포하는 것은 공급장치로부터 프라이머를 공급받는 노즐이 다관절 로봇에 장착되고, 로봇이 차체의 형상에 맞게 움직이면서 프라이머를 도포하게 된다.

종래에도 상기와 같은 프라이머를 자동차의 차체에 도포할 수 있도록 공급하기 위한 장치가 구비되었으며, 본원 출원인 또한 특허로 선행하여 출원(제2009-127678호)한 바 있으며 이를 도 3을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 윈도우 부착용 프라이머 공급장치(1)는 다관절로봇에 장착할 수 있도록 상부에 장착구(2)를 가지는 프레임(3)을 구비하고, 상기 프레임(3)에는 도포할 프라이머를 교반할 수 있도록 교반탱크(4)를 설치한다.

상기 교반탱크(4) 내부에는 프라이머를 고르게 저어줄 수 있도록 교반임펠러(5)를 가지는 교반샤프트(6)를 설치하고, 상기 교반샤프트(6)는 프레임(3) 측방에 설치되는 모터(7)와 풀리와 밸트조합으로 구성되는 동력전달수단(8)을 통하여 동력을 전달받도록 한다.

상기 교반탱크(4)의 전방에는 교반하고자 하는 프라이머를 공급하기 위한 공급공을 형성하고, 상기 교반탱크(4)의 하방에는 형성하여 교반된 프라이머를 노즐로 공급하기 위한 배출공(9)을 형성한다.

상기 배출공(9)에는 정량의 프라이머를 공급할 수 있도록 정량밸브(10)를 장착하고, 상기 배출공(9)에는 프레임(3)의 측방에 유지되는 세정제탱크(11)와 더 연결하여 정량밸브(10)에서부터 노즐까지 잔존하는 프라이머를 세척할 수 있도록 구성하고 있다.

물론, 상기 교반탱크(4)에는 내부의 프라이머 양을 확인할 수 있도록 레벨게이지를 가지도록 하고 있음은 당연할 것이다.

상기와 같은 종래 기술에서는 교반탱크 내에 프라이머가 얼마만큼의 양이 존재하는 지 확인하기 위하여 구비하는 레벨게이지가 교반탱크 내부에 설치되는 플로팅샤프트에 플로터를 결합한 타입과, 교반탱크와 투명관을 연결하여 식별할 수 있도록 한 타입으로 구성된다.

폴로팅샤프트에 플로터를 결합한 타입의 경우에는 교반탱크에 수용된 프라이머의 양에 따라 플로터가 플로팅샤프트의 상,하로 이동하여 양을 인식할 수 있도록 하는 데, 프라이머의 특성상 완전한 액상형태가 아니고 걸죽한 겔(Gel)과 같은 상태이므로 프라이머가 플로팅샤프트와 플로터 사이에 들어감으로써 플로터가 상,하 방향으로 이동하는 것이 불가능하여 정상적으로 게이지 역할을 수행하지 못하게 된다.

교반탱크와 투명관으로 연결한 경우에는 프라이머가 투명관으로 들어오면 쉽게 오염되고, 오염된 상태에서는 프라이머가 출입하는 것을 시각적으로 확인할 수 없기 때문에 정확한 계측이 불가능하게 되는 것이다.

또한 프라이머 사용이 없을 경우에는 별도로 구비되는 세정제탱크로부터 세정제를 배출공으로 공급하여 세척을 수행하게 되나, 프라이머가 가장 많이 남아있는 교반탱크에는 세정제고 공급되지 못하므로 청소 능력이 저하된다.

특히, 세정제탱크과 세정제를 공급하기 위한 공급라인 등 부수적은 수단을 별도로 구비하여야 하므로 프라이머 공급장치가 복잡하면서 커지게 되므로 제조가 용이하지 못하면서 생산원가 상승으로 날로 심화되고 있는 원가절감에 배치되는 현상이 발생한다.

그리고, 프라이머가 교반탱크 내에 장기간 보관될 때에는 모터를 통하여 자속으로 교반하게 되는 데, 이와 같이 저속 교반을 수행하더라도 프라이머가 필요이상 경화되는 경우가 발생하고 이러한 상태에서 프라이머를 사용하고자 할 경우에는 모터를 정상속도로 전환하여 교반하여 노즐로 공급하여 사용하는 데, 이미 경화가 시작된 상태임을 파악할 수 없으므로 실차에 윈도우를 부착할 경우 불량으로 처리되는 문제점이 발생한다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 프라이머를 투입할 수 있도록 일측에 투입구를 가지고 구비하는 교반탱크와, 상기 교반탱크의 상부에 결합하는 로어플레이트와, 상기 로어플레이트에 교반탱크 내의 프라이머를 교반할 수 있도록 교반임펠러를 가지고 설치되는 교반샤프트와, 상기 로어플레이트에 고정되어 동력전달수단으로 교반사프트로 동력을 전달하는 구동수단과, 상기 로어플레이트의 상방에 가이드바로 유지되는 어퍼플레이트와, 상기 어퍼플레이트의 상부에는 다관절로봇과 장착할 수 있도록 구비하는 장착구와, 상기 어퍼플레이트와 장착구 사이에 로드셀을 더 설치하여 프라이머가 채워진 교반탱크의 최고수위와 프라이머가 채워진 교반탱크의 최저수위의 무게 무게변화를 감지하여 콘트롤러로 인가하여 프라이머의 보충시기를 알 수 있도록 함으로써, 크기를 최소화하면서 프라이머의 교반능력과 세척능력을 향상시키고 프라이머의 교환시기 또는 보충시기를 디지털타입으로 알 수 있어 프라이머 공급을 효율적으로 수행할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 로드셀을 이용하여 교반탱크 내부의 프라이머 양을 확인하여 보충시기를 알 수 있도록 하고, 교반임펠러 구동수단을 서보모터를 이용하여 토크 변화를 감지할 수 있도록 함으로서 프라이머의 변질상태를 즉각 확인하여 교환시기를 알 수 있도록 하여 디지털화된 대처가 가능하면서 프라이머 공급장치의 부피와 부품수를 줄여 제조의 용이성과 사용편의성을 높이면서 원가절감에 기여할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 윈도우 부착용 프라이머 공급장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 윈도우 부착용 프라이머 공급장치를 도시한 단면도.
도 3은 종래 기술이 적용된 윈도우 부착용 프라이머 공급장치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 윈도우 부착용 프라이머 공급장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 윈도우 부착용 프라이머 공급장치를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 윈도우 부착용 프라이머 공급장치(100)는, 노즐로 공급하기 위한 프라이머를 수용하여 경화되지 않도록 교반하기 위한 교반탱크(101)를 구비하고, 상기 교반탱크(101)의 일측에는 프라이머 또는 세정제를 투입하기 위한 투입구(102)를 형성한다.

상기 교반탱크(101)의 상부에 로어플레이트(103)를 결합하고, 상기 로어플레이트(103)에는 프라이머를 교반하기 위한 교반임펠러(104)를 가지는 교반샤프트(105)를 설치한다.

상기 교반샤프트(105)는 로어플레이트(103)의 일 측방에 고정되는 구동수단(106)과 풀리와 벨트 또는 체인기어와 체인으로 구성되는 동력전달수단(107)으로 연결하여 회전할 수 있도록 한다.

상기 로어플레이트(103)는 교반탱크(101)의 상단에 형성하는 플랜지(108)와 볼트와 같은 고정수단으로 결합하도록 하고, 상기 로어플레이트(103)의 상방에는 구동수단(106)과 동력전달수단(107)의 설치와 작동에 지장 없는 공간을 유지할 수 있도록 가이드바(109)로 유지되는 어퍼플레이트(110)를 설치한다.

상기 어퍼플레이트(110)의 상부에는 다관절로봇과 장착하기 위한 장착구(111)를 구비하고, 상기 어퍼플레이트(110)와 장착구(111) 사이에는 로드셀(112)을 설치하여 최고수위(HL)의 프라이머가 채워진 교반탱크(101)와 최저수위(LL)의 프라이머가 채워진 교반탱크(101)의 무게를 감지하여 무게변화를 콘트롤러(미도시)로 인가하여 프라이머의 보충시기를 알 수 있도록 한다.

상기 로드셀(112)은 어퍼플레이트(110)와 장착구(111) 사이의 중앙에 1개를 설치하는 것 보다는 교반탱크(101)를 견고하게 유지하면서 정확한 측정이 가능하도록 3개를 정 삼각형태로 배열하여 설치하는 것이 바람직할 것이다.

상기 구동수단(106)은 서보모터(Servo Motor)를 사용하여 프라이머 사용을 위한 정상적인 교반시 또는 일시 작업중지 시 경화를 방지하기 위하여 행하는 저속 교반시의 교반샤프트(105)의 토크 변화를 감지하여 콘트롤러로 인가하여 프라이머의 변질(경화상태)를 인식하여 교환시기를 알 수 있도록 한다.

물론, 프라이머 사용이 끝난 후에는 교반탱크(101) 내부에 세정제를 투입한 후 고속회전을 통하여 신속하고 깨끗한 세정이 가능하도록 하는 역할을 서보모터가 수행하는 것은 당연할 것이다.

상기 교반탱크(101)의 하방에는 노즐로 프라이머를 공급하기 위한 배출공(115)을 형성하고, 상기 배출공(115)에는 일정량의 프라이머를 공급할 수 있도록 통상적인 정량밸브(116)가 설치됨은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 윈도우 부착용 프라이머 공급장치(100)의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.

프라이머 공급장치(100)는 어퍼플레이트(110)의 상부에 구비되는 장착구(111)를 이용하여 다관절 로봇에 장착하여 사용하게 되며, 이때에는 교반탱크(101)에 일체로 형성되는 투입구(102)를 통하여 프라이머를 공급한다.

이러한 상태에서 프라이머를 차체에 도포하기 전에는 프라이머를 경화되지 않도록 구동수단(106)을 작동시켜 교반샤프트(105)를 회전시킴으로써 교반임펠러(104)가 교반탱크(101) 내에 채워진 프라이머가 경화되지 않도록 지속적으로 교반하게 된다.

물론, 다관절 로봇이 프라이머를 차제에 도포하는 과정 또는 일시적으로 작업을 중단하는 상태에서는 콘트롤러(미도시)에 의하여 구동수단(106)을 구성하는 서보모터의 회전을 저속으로 전환시켜 다관절 로봇의 움직임과 교반샤프트(106)의 저속 회전에 의하여 자연스럽게 교반될 수 있도록 한다.

상기와 같이 교반탱크(101) 내에서 교반된 프라이머는 하방의 배출공(115)을 통하여 자연낙하 되는 형태로 공급되거나 또는 별도의 압력을 가하여 공급되며, 이 과정에서 배출공(115)에 설치되는 정량밸브(116)에 의하여 도포에 필요한 양만큼만 노즐로 지속적으로 공급하여 차체에 도포할 수 있도록 하게 된다.

이러한 프라이머 도포 과정에서는 교반탱크(101)를 장착하고 있는 어퍼플레이트(110)와 장착구(111) 상에 구비되는 로드셀(112)에 의하여 교반탱크(101)의 무게를 실시간으로 감지하여 콘트롤러로 인가하게 되고, 콘트롤러에서는 로드셀(112)이 인가하는 정보를 토대로 교반탱크(101) 내에 존재하는 프라이머의 양을 인지하여 충전시기를 작업자에게 알려주게 된다.

즉, 프라이머를 교반탱크(101)에 채워넣을 때의 최고수위(HL)와 프라이머를 채워야할 때의 최저수위(LL) 상태의 무게를 감지하여 실시간으로 제공되는 무게를 최저수위(LL)와 동일시되는지 확인하여 디지털 방식으로 관리자 또는 이용자가 확인할 수 있도록 하는 것이다.

그리고, 서보모토가 회전하면서 교반샤프트(105)에 걸리는 토크를 감지하여콘트롤러로 인가함으로써 프라이머가 사용할 수 있는 정상적인 상태인지 경화가 시작된 상태인지 역시 관리자 또는 이용자에게 인식시켜 교체할 수 있도록 하게 된다.

이 역시 프러이머가 정상적인 상태일 경우에는 규정토크가 감지되고 경화되기 시작할 경우에는 규정 토크보다 높은 토그가 발생하게 되므로 이를 서보모터에서 콘트롤러로 인가하게 되므로 가능하게 된다.

프라이머의 도포가 완료되고 도포작업이 없을 경우에는 교반탱크(101)에 구비되는 투입구(102)를 통하여 세정제를 투입한 후 구동수단(106)을 고속으로 회전시켜 세정제가 교반탱크(101) 내부 전체에 부딪치면서 프라이머를 세척할 수 있게 되고, 이를 배출공(115)을 통하여 노즐로 배출되게 함으로서 교반탱크(101)에서 노즐까지 잔존하는 프라이머를 깨끗하게 세척할 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 프라이머 공급장치의 크기를 최소화하면서 프라이머의 교반능력과 세척능력을 향상시키는 것은 물론, 프라이머의 교환시기 또는 보충시기를 디지털타입으로 알 수 있어 프라이머 공급작업을 용이하게 수행할 수 있는 장점을 가진다.

100; 프라이머 공급장치
101; 교반탱크
103; 로어플레이트
106; 구동수단
110; 어퍼플레이트
111; 장착구
112; 로드셀

Claims (2)

1. 프라이머를 수용하는 교반탱크(101)와;
   상기 교반탱크(101)의 상부에 결합하는 로어플레이트(103)와;
   상기 로어플레이트(103)에 교반탱크(101) 내의 프라이머를 교반할 수 있도록 교반임펠러(104)를 가지고 설치되는 교반샤프트(105)와;
   상기 로어플레이트(103)에 고정되어 동력전달수단(107)으로 교반사프트(105)로 동력을 전달하는 구동수단(106)과;
   상기 로어플레이트(103)의 상방에 가이드바(109)로 유지되는 어퍼플레이트(110)와;
   상기 어퍼플레이트(110)의 상부에는 다관절로봇과 장착할 수 있도록 구비하는 장착구(111)와;
   상기 어퍼플레이트(110)와 장착구(111) 사이에 로드셀(112)을 더 설치하여 프라이머가 채워진 교반탱크(101)의 최고수위(HL)와 프라이머가 채워진 교반탱크(101)의 최저수위(LL)의 무게 무게변화를 감지하여 콘트롤러로 인가하여 프라이머의 보충시기를 알 수 있도록 윈도우 부착용 프라이머 공급장치를 구성하고;
   상기 교반탱크(101)에는 프라이머를 투입할 수 있도록 하면서 프라이머 사용이 끝난 후 교반탱크(101) 내부에 세정제를 투입하여 고속회전을 통하여 신속하고 깨끗한 세정이 가능하도록 일측에 투입구(102)를 더 구비하고;
   상기 구동수단(106)은 서보모터를 사용하여 프라이머 사용을 위한 정상적인 교반시 또는 일시 작업중지 시 경화를 방지하기 위하여 행하는 저속 교반시의 교반샤프트(105)의 토크 변화를 감지하여 콘트롤러로 인가하여 프라이머의 경화상태를 인식하여 교환시기를 알 수 있도록 하고;
   상기 교반탱크(101) 하방의 배출공(115)에는 도포에 필요한 양만큼만 노즐로 지속적으로 프라이머를 공급할 수 있도록 정량밸브(116)를 더 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 윈도우 부착용 프라이머 공급장치.
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