KR101238130B1 - 실린지 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접착제, 약품, 레진, 실러와 같은 액체를 실린지에 충진한 후 충진된 상기 액체를 일정량으로 토출하도록 하되, 모터의 회전에 대응하는 전기구동방식의 상하구동을 통해 고정밀 충전이 가능하도록 하는 실린지 펌프에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프는, 지지프레임에 의해 지지되며 액츄에이터의 수직이동을 위한 구동력을 제공하기 위해 회전하는 모터와; 지지프레임에 의해 지지되며 상기 모터의 하부에 형성된 상태에서 상기 모터의 회전구동력을 전달받아 상하로 수직이동하는 액츄에이터와; 상기 액츄에이터에 결합되며, 상기 액츄에이터의 수직이동에 연동하여 상하로 구동하는 피스톤과; 상기 피스톤의 상하 수직이동에 대응하여 액체를 충진 또는 토출하는 실린지와; 상기 실린지의 하부에 결합 형성되는 니들; 및 상기 모터 및 액츄에이터를 지지한 상태에서 상기 실린지에 액체를 충진 또는 토출하도록 하는 지지프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

실린지 펌프 {Sylinge pump}

본 발명은 실린지 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접착제, 약품, 레진, 실러와 같은 액체를 실린지에 충진한 후 충진된 상기 액체를 일정량으로 토출하도록 하되, 모터의 회전에 대응하는 전기구동방식의 상하구동을 통해 고정밀 충전 및 토출이 가능하도록 하는 실린지 펌프에 관한 것이다.

액체를 일정량으로 토출 또는 충진시키는 정량 펌프의 경우 낮은 속도에서 높은 압력을 낼 수 있고, 캠 샤프트 등을 통해 피스톤, 다이아프램 등을 왕복 운동시켜 단위 시간당 유량을 토출하거나 충진할 수 있다. 상기 정량 펌프는 구동모터의 구동력에 의해 작동하는 플런저의 왕복운동으로 다이아프램을 왕복 운동시켜 액체를 토출하거나 충진하게 된다.

국내등록실용신안공보 제20-0341031호 (등록일자: 2004.01.28.) 는 정량 토출밸브에 관한 것으로서, 액체 토출시 스풀의 승강작용에 의해 상하부 출입공으로 주입되는 액체의 위치를 조정하여 계량실 내에 끼워진 액체피스톤이 승강하면서 상기 계량실 내에 채워진 액체가 토출공을 통하여 토출되게 하되, 필요한 경우 뒷쪽에 구성된 조정봉을 이용하여 액체의 토출 완료 후에는 스풀이 후진하면서 토출공 전면에 잔류하는 액체를 흡입시켜 드립현상을 방지하는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기 기술은 계량실 내에 액체를 충진하거나 충진된 액체를 토출하기 위한 수단으로서, 가압수단을 통해 항상 일정한 압력을 유지하도록 하는 것으로서, 압력유지를 위한 별도의 가압수단을 구비하여야 하는 번거로움이 있고, 액체의 출입통로가 길고 복잡하게 이루어지는 문제가 있다.

KR 20-0341031 Y1 2004.01.28.

본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명에 의하면, 액체의 충진 및 토출을 압력방식이 아닌 전기구동방식을 채용함으로써 복잡한 구성이 아니면서도 정밀한 충진 및 분배가 가능하도록 하며, 실린지 교체가 용이하도록 하는 구성을 통해 실린지의 교체가 용이하도록 하여 다양한 종류의 실린지 또는 액체에 대해 적용이 용이한 실린지 펌프를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프는, 지지프레임에 의해 지지되며 액츄에이터의 수직이동을 위한 구동력을 제공하기 위해 회전하는 모터와; 지지프레임에 의해 지지되며 상기 모터의 하부에 형성된 상태에서 상기 모터의 회전구동력을 전달받아 상하로 수직이동하는 액츄에이터와; 상기 액츄에이터에 결합되며, 상기 액츄에이터의 수직이동에 연동하여 상하로 구동하는 피스톤과; 상기 피스톤의 상하 수직이동에 대응하여 액체를 충진 또는 토출하는 실린지와; 상기 실린지의 하부에 결합 형성되는 니들; 및 상기 모터 및 액츄에이터를 지지한 상태에서 상기 실린지에 액체를 충진 또는 토출하도록 하는 지지프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 적용되는 실린지는, 지지프레임에 고정되는 실린지가이드 및 상기 실린지가이드에 고정되는 실린지고정장치에 의해 고정되며, 상기 실린지고정장치는 상기 실린지가이드의 일측에 고정되는 실린지고정부2, 상기 실린지고정부2에 형성된 홀을 관통하는 실린지고정부3 및 상기 실린지고정부3에 결합되는 실린지고정부1로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실린지 펌프의 액츄에이터의 하부에는, 지지프레임에 의해 지지된 상태에서 실린지의 니들을 지지하기 위한 지그브라켓 및 니들가이드를 더 구비하며, 상기 니들가이드는 상기 지그브라켓으로부터 슬라이딩으로 출입가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 압력방식 대신 전기구동방식 또는 볼스크류방식을 채용함으로써 간단한 구성으로도 다양한 액체의 충진 및 분배가 가능하다.

또한 본 발명에 의하면, 실린지고정장치의 일부만 당겨서 돌림으로써 실린지의 탈부착이 가능하기 때문에 실린지의 교체가 용이하다.

또한 본 발명에 의하면, 종래 압력방식보다 간단한 구조로 이루어져 있어 부품교체 및 유지보수가 간편하다.

도 1은 본 발명의 실린지 펌프를 나타내는 사시도면.
도 2는 본 발명의 실린지 펌프를 나타내는 분해도면.
도 3은 본 발명의 실린지 펌프의 일부 단면을 나타내는 사시도면.
도 4는 도 1의 실린지 펌프를 A-A' 선을 이용하여 절개한 단면을 나타내는 사시도면.
도 5는 본 발명에 따른 실린지고정장치의 구동을 나타내는 도면

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실린지 펌프를 나타내는 사시도면이며, 도 2는 상기 실린지 펌프를 구성 별로 분해한 도면이며, 도 3 및 도 4는 상기 실린지 펌프의 일부 단면을 절개한 후의 단면도를 나타낸다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실린지 펌프는 커버(10)로 상부 일부가 덮여있는 구조로 되어 있으나, 상기 커버는 필요에 따라 분해 가능한 것이다. 상기 커버의 내측으로 지지프레임(900)이 형성되게 되는데, 상기 지지프레임(900)의 전면에 액츄에이터(200)가 결합 형성된다.

상기 액츄에이터(200)의 상부에는 모터(100)가 구비되게 되며, 상기 모터는 정량토출을 위해 사용되는 공지된 서보모터를 사용할 수 있으며, 콘트롤패널(미도시)을 통한 동작시간의 지정 등을 통해 일정간격으로 정회전 또는 역회전함으로써 액체의 충진 및 토출이 가능하도록 한다.

상기 모터의 회전구동은 하부에 형성된 전동식 액츄에이터(200)에 전달되게 되며, 상기 액츄에이터는 모터의 회전력을 상하 수직방향으로 바꿔주게 된다. 상기 액츄에이터에는 피스톤(300)이 연결 결합되게 되는데, 액체의 충진 또는 토출을 위해서는 상기 피스톤이 상하방향으로 구동되어야 한다.

상기 액츄에이터는 모터의 회전구동력을 수직력으로 변환시켜줌으로써 피스톤의 상하방향 이동이 가능하도록 한다. 피스톤의 상하방향 이동구간을 제어함으로써 실린지(400)에 충진되는 액체의 양 및 상기 실린지(400)를 통해 토출되는 액체의 양을 일정하게 조절할 수 있다.

상기 액츄에이터는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 것으로서, 필요에 따라 볼스크류를 적용할 수 있다. 즉, 액츄에이터 또는 볼스크류를 이용하여 모터의 회전력을 피스톤의 상하방향 직선운동으로 변환시킬 수 있으며, 모터의 정방향 또는 역방향의 회전각을 적절히 제어함으로써 실린지에 충진 또는 상기 실린지로부터 토출되는 액체의 양을 조절하는 것이 가능하다.

본 발명의 피스톤(300)은 액츄에이터와 연결부(310)를 통해 결합될 수 있는데, 센서도그브라켓(510)이 상기 액츄에이터에 결합된 상태에서 피스톤과 연결된 상기 연결부가 상기 센서도그브라켓에 결합되게 된다.

상기 센서도그브라켓(510)과 액츄에이터(200) 사이에는 센서도그(500)가 구비되며, 상기 센서도그는 지지프레임(900)의 상하에 구비되는 근접센서1,2(911, 912)와 반응하여 피스톤의 위치가 체크되도록 한다.

피스톤(300)은 피스톤로드와 피스톤헤드로 구성될 수 있으며, 실린지(400)의 내측면에 상기 피스톤헤드가 밀착된 상태에서 상하구동됨으로써 액체의 충진 또는 토출이 이루어지도록 한다. 본 발명에서는 다양한 형태의 크기 및 재질을 갖는 실린지가 이용가능할 수 있는데, 예를 들면 글래스 실린지 뿐만 아니라, 10cc, 30cc 실린지 등이 선택적으로 적용될 수 있다.

상기 실린지(400)는 실린지고정장치를 통해 고정될 수 있다. 본 발명에 의하면, 실린지가이드(600)가 액츄에이터(200)의 하부에 위치한 상태에서 지지프레임(900)에 고정 결합되게 되며, 상기 실린지가이드(600)의 일측에 실린지고정장치가 고정 결합되게 된다.

상기 실린지고정장치는 실린지고정부1(710), 실린지고정부2(720) 및 실린지고정부3(730)으로 구성되게 되며, 실린지고정부2(720)가 실린지가이드(600)의 일측에 결합되게 된다. 상기 실린지고정부2는 내부에 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀을 실린지고정부3(730)이 관통한 상태에서 실린지고정부1(710)과 결합하게 된다.

도 5는 본 발명에 적용되는 실린지고정장치를 나타내고 있으며, 실린지가이드(600)의 일측에 실린지고정부2(720)가 결합된 상태에서 실린지고정부3(730)이 상기 실린지고정부2를 관통한 후 실린지고정부1(710)과 결합되는 것을 알 수 있다. 상기 실린지고정부3의 외측에는 스프링(미도시)이 구비되게 되며, 상기 스프링은 실린지고정부2에 걸린 상태에서 압축 또는 인장될 수 있다.

상기 도 5의 실선과 같이 실린지고정부1(710)이 위치한 상태에서는 실린지(400)가 실린지고정장치에 고정된 상태이다. 실린지를 교체해야 할 경우에는 상기 실린지고정부1을 전방으로 잡아 당긴 후 상기 실린지고정부1을 상부 또는 하부로 회전하여 실린지가 빠져나올 수 있는 공간을 만든 후 교체할 수 있다. 도 5는 실린지고정부1이 상부로 회전된 모습을 점선으로 나타내고 있다.

실린지고정부1을 전방으로 잡아당기게 되면, 실린지고정부2를 관통하여 상기 실린지고정부1과 결합된 실린지고정부3이 스프링을 압축하면서 함께 전방으로 이동하게 된다. 실린지를 장착하는 경우에는 실린지를 실린지가이드(600)에 밀착한 상태에서 실린지고정부1을 정위치에 놓기만 하면, 스프링의 인장력에 의해 상기 실린지고정부1이 후방으로 후진하면서 실린지가 고정될 수 있다.

실린지가이드(600)의 하부에는 지그브라켓(800)이 구비되며, 상기 지그브라켓은 지지프레임(900)에 결합되어 고정된다. 상기 지그브라켓(800)은 "ㄷ" 자 형태로 이루어지며 내측에는 홈이 형성된 구조로 되어 있어, 니들가이드(810)가 상기 지그브라켓으로 슬라이딩 전진 또는 후진되도록 한다. 상기 니들가이드에는 지그브라켓에 형성된 홈에 대응되는 걸림돌기가 외측으로 형성되어, 지그브라켓 내에서 슬라이딩 전후진이 가능하도록 한다.

상기 지그브라켓은 실린지를 하부에서 고정하기 위한 것으로서, 상기 니들가이드에는 실린지의 하부면이 안착될 수 있도록 일정 홈이 형성되게 된다.

상기 구성에 따른 본 발명의 액체 충진 및 토출 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 실린지(400)를 실린지가이드(600) 및 지그브라켓(800)을 이용하여 지지프레임에 고정된 액츄에이터(200)에 의해 액체의 충진 및 토출이 이루어지도록 결합하게 된다. 실린지 고정의 경우, 바람직하기는 실린지 하부에 장착되는 니들(410)을 실린지로부터 분리한 상태에서, 니들이 분리된 실린지를 지그브라켓에 결합된 니들가이드(810)에 끼운 다음, 상기 실린지를 실린지가이드에 결합된 실린지고정장치를 이용하여 고정하게 된다.

즉, 실린지고정부1(710)가 상부 또는 하부로 젖혀진 상태에서 실린지의 하부가 니들가이드(810)에 안착되도록 하고, 실린지가 상기 니들가이드에 안착된 다음 실린지고정부1을 제자리에 위치하도록 함으로써 실린지를 고정하게 된다.

실린지가 고정된 후에는 피스톤(300)을 센서도그브라켓(510)에 결합하여 액츄에이터에 연동하여 피스톤이 상하로 구동될 수 있도록 한다. 본 발명은 액체의 토출을 위해 먼저 상기 실린지에 토출을 위한 액체를 충진할 필요가 있다.

따라서, 외부용기에 담겨있는 액체가 상기 실린지에 충진될 수 있도록 모터를 회전시킨다. 즉, 충진을 위해 피스톤이 상부로 이동되도록 액츄에이터를 구동하도록 한다.

실린지의 충진이 완료된 후에는 상기 실린지에 있는 액체를 일정량씩 토출될 수 있도록 한다. 이 때 모터의 회전은 충진시의 회전방향과 반대방향으로 이루어지게 되며, 액츄에이터 또한 피스톤을 하부로 이동될 수 있도록 구동되게 된다.

본 발명에 의하면, 압력방식 대신 전기구동방식 또는 볼스크류방식을 채용함으로써 간단한 구성으로도 다양한 액체의 충진 및 분배가 가능한 장점이 있다. 즉, 본 발명에 의하면 액츄에이터의 정밀 제어를 통해 ±0.001g의 오차범위 내에서의 고정밀 충진 및 분배가 가능하며, 로봇에 본 발명의 실린지 펌프만 부착하여 사용할 수 있어 컴팩트한 장점이 있다.

또한 본 발명은 실린지고정장치의 일부만 당겨서 돌린 상태에서 실린지의 탈부착이 가능하기 때문에 실린지 교체가 용이하고, 일반적인 형태의 실린지 또는 주사기에 모두 적용가능한 장점이 있으며, 간단한 구조로 부품교체 및 유지보수가 간편한 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

10: 커버
100: 모터 200: 액츄에이터
300: 피스톤 310: 연결부
400: 실린지 410: 니들
500: 센서도그 510:센서도그브라켓
600: 실린지가이드
710: 실린지고정장치1 720: 실린지고정장치2
730: 실린지고정장치3
800: 지그브라켓 810: 니들가이드
900: 지지프레임
911: 근접센서1 912: 근접센서2

Claims (3)

1. 삭제
2. 지지프레임에 의해 지지되며 액츄에이터의 수직이동을 위한 구동력을 제공하기 위해 회전하는 모터와;
   지지프레임에 의해 지지되며 상기 모터의 하부에 형성된 상태에서 상기 모터의 회전구동력을 전달받아 상하로 수직이동하는 액츄에이터와;
   상기 액츄에이터에 결합되며, 상기 액츄에이터의 수직이동에 연동하여 상하로 구동하는 피스톤과;
   상기 피스톤의 상하 수직이동에 대응하여 액체를 충진 또는 토출하는 실린지와;
   상기 실린지의 하부에 결합 형성되는 니들; 및
   상기 모터 및 액츄에이터를 고정한 상태에서 상기 실린지에 액체를 충진 또는 토출하도록 지지하는 지지프레임으로 이루어지며,
   상기 실린지는 지지프레임에 고정되는 실린지가이드 및 상기 실린지가이드에 고정되는 실린지고정장치에 의해 고정되며,
   상기 실린지고정장치는 상기 실린지가이드의 일측에 고정되는 실린지고정부2, 상기 실린지고정부2에 형성된 홀을 관통하는 실린지고정부3 및 상기 실린지고정부3에 결합되는 실린지고정부1로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실린지 펌프.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 액츄에이터의 하부에는 지지프레임에 의해 지지된 상태에서 실린지의 니들을 지지하기 위한 지그브라켓 및 니들가이드를 더 구비하며,
   상기 니들가이드는 상기 지그브라켓으로부터 슬라이딩으로 출입가능한 것을 특징으로 하는 실린지 펌프.
   

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