KR101790492B1 - 차량용 실러 토출 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 노즐을 구비한 실러건과, 실러펌프를 구비하며, 상기 실러펌프로부터 실러공급라인을 통해서 상기 노즐에 제공되는 실러를 작업하고자 하는 소재에 토출하는 차량용 실러 토출 제어 시스템에 있어서, 제1 내지 제5 센서에 전기적으로 연결되며, 도스의 서보모터를 제어하는 모터제어부와 상기 히터의 공급전원을 제어하는 히터제어부를 구비하는 컨트롤러;를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 제5 센서로부터 검출되는 외부 기온과 상기 제1 및 제2 센서로부터 검출되는 실러온도를 비교하여 상기 온도의 차이가 허용온도범위를 초과하는 경우, 미리 설정된 알고리즘에 의해 상기 히터의 공급전원을 연속적으로 제어하는 차량용 실러 토출 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

차량용 실러 토출 제어 시스템{A SEALER DISCHARGING CONTROL SYSTEM FOR AUTOMOBILE}

개시된 내용은 차량용 실러 토출 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 실러 도포를 위한 장비 주변에서 일교차나 계절변화 및 외기 환경이 변화됨에 기인하여 실러에 온도 손실이 발생하는 경우 실러 토출 라인상에서 자동으로 실러의 요구 온도를 보상 및 유지할 수 있고 실러의 경화나 이물질에 의해 노즐 입구에 토출압력의 이상이 발생하더라도 장비를 안전하게 유지할 수 있도록 개량된 차량용 실러 토출 제어 시스템에 관한 것이다.

종래에 잘 알려진 기술의 하나로서 현대자동차 주식회사에 의해 특허공개된 차량용 실러 도포 시스템이 개시되어 있다. 통상적으로, 차량용 실러 도포 시스템은 자동차의 도어(Door)나 사이드 아웃터, 휀더(Fender), 트렁크 리드(Trunk Lid)등의 찌그러지기 쉬운 강판부위의 강성을 보강하기 위한 실리콘 오일 혹은 실란트를 포함하는 실러를 도포하는데 많이 활용되고 있으며, 자동차용 글라스를 차체의 구조물에 접합하는 공정에도 이용되고 있다.

전술한 실러의 한 예로서 차체의 보강용 실러(BPR 실러;Body Panel Reinforcement Sealer)는 별도의 시설이나 장비에 의해 경화 공정을 거침으로서 구조물에 강도를 보강하는데 적용될 수 있으며, 최근에는 강도 보강뿐 아니라 구조물 상호간의 접합 성능을 향상시키는데 적용되기도 한다.

그러한 실러는 대략 30 내지 35도의 온도 범위에서 요구되는 점성을 유지할 수 있으며, 만약 온도가 적정하게 유지되지 못하면, 점성이 증가 또는 감소되기 때문에 노즐을 통과하며 토출되거나 분사되는 실러 속도가 악영향을 받게 된다.

특히, 실러의 온도가 적절하게 유지되지 못하여 노즐 입구에서 경화되거나 실러 도포 장비에 구비된 실러 토출 라인 상에서 막힘이 발생하는 경우, 실러에 관한 도포 품질을 악화시킴은 물론 장비의 운전을 유지하지 못하고 고장을 유발하는 심각한 문제를 야기시킨다.

또한, 실러 도포 및 토출을 위한 장비의 주변 환경이 일교차에 의한 온도변화가 발생하며, 계절이 바뀌는 지역은 더욱 극심한 외기의 변화가 이뤄지며, 실러는 그러한 외부 환경에 의해서 온도의 변화에 노출된다. 따라서, 그러한 외부 환경에 노출되는 실러는 온도 손실을 입게 되며, 결과적으로 품질을 악화시키게 된다.

종래의 실러 도포를 위한 시스템 및 설비는 워터히팅 방식의 실러 히팅장치를 구성하고 있는바, 한국특허등록 제10-0482606호(2005.04.01자 등록)가 실러 도포 시스템용 히팅장치 및 그 제어방법으로 잘 알려져 있다.

도 1은 종래의 차량용 실러 도포 시스템의 구성을 도시한 개략도이다. 종래의 실러 도포 시스템은 실러 건(10)을 구비한 로봇장치(R)를 포함한다. 상기 실러 도포 시스템은 실러를 실러펌프(1)로 펌핑하여 필터유닛(2)를 통하여 이물질 등을 걸러낸 후, 실러배관(3)과 실러호스(7)를 통해 유입되는 실러의 압력을 정량토출유닛(4)의 유량제어밸브를 통하여 조절하여 실러 건(10)을 통하여 실리콘 오일 혹은 실란타를 도포하도록 구성되어 있다.

특히, 상기의 실러 도포 시스템은, 도1에 도시된 바와 같이, 실러호스(7)를 통해 실러 건(10)으로 공급되는 실러의 점도를 낮추어 이송 및 분사가 용이하도록 온수를 이용하는 워터히팅장치가 구성된다. 상기 워터히팅 장치는 온수를 데워주는 히터(5)와, 온수순환을 위한 온수펌프(11) 및 상기 히터(5)에서 데워진 온수를 순환시켜주기 위한 온수배관(6)을 구비하며, 상기 실러호스(7)는 내부에 온수가 순환하는 온수호스와 일체로 구성되며, 상기 실러 건(10)도 일측에 매니폴드(8)를 통하여 온수가 순환되는 구조로 구성된다.

또한, 상기 실러배관(3)과 상기 정량토출유닛(4), 상기 실러호스(7) 및 상기 실러 건(10)의 본체 내부의 실러 작동실 일측에 온도검출센서를 설치하여, 실러온도가 낮으면 히터전원을 공급하고 실러온도가 높으면 히터전원을 차단한다.

하지만, 종래의 워터 히팅 방식은 실러의 공급 라인 상에서 여러 구간에 걸쳐서 실러에 대한 온수공급 유닛의 설비를 요구하며, 외기나 외부 온도에 따라서 실러의 온도손실을 보상하지 못하는 단점이 있다.

한국특허등록 제10-0482606호(2005.04.01) 한국특허등록 제10-1698725호(2017.01.16)

개시된 발명은 실러 토출 장비 주변에서 일교차나 계절변화 및 외기 환경이 변화됨에 기인하여 실러에 온도 손실이 발생하는 경우, 실러 토출 라인상에서 자동으로 실러의 요구 온도를 보상 및 유지할 수 있고, 실러 토출 장비의 사용 및 비사용과정에서 실러의 경화나 이물질에 의해 노즐 입구에 토출압력의 이상이 발생하더라도 장비를 안전하게 유지할 수 있는 차량용 실러 토출 제어 시스템을 제공한다.

하나의 기술적 특징으로서, 이 개시된 내용은, 노즐을 구비한 실러건과, 실러펌프를 구비하며, 상기 실러펌프로부터 실러공급라인을 통해서 상기 노즐에 제공되는 실러를 작업하고자 하는 소재에 토출하는 차량용 실러 토출 제어 시스템에 있어서,

상기 실러건의 몸체 내부에 형성되어 상기 노즐의 토출구에 연통되는 실러안내통로;

상기 실러건의 몸체 외측에 부착되며, 상기 실러안내통로에 연통되는 순환통로와 상기 순환통로의 적어도 일부에 설치되어 외부전원에 의해 상기 순환통로를 유동하는 실러를 가열시키는 히팅부재를 포함하는 히터;

상기 실러건의 몸체 타측에 설치되며, 상기 외부전원에 의해 구동하는 서보모터와 상기 서보모터에 축결합되는 피스톤 및 상기 노즐의 실러안내통로에 연통하는 도스챔버를 구비하고, 상기 실러안내통로에 미리 설정된 토출압력을 조절하는 도스유닛;

상기 실러안내통로 일측에 설치되며, 상기 노즐 내부에서 유동되는 실러온도를 감지하는 제1 센서;

상기 히터의 순환통로 일측에 설치되며, 상기 히터 내부에서 유동되는 실러온도를 감지하는 제2 센서;

상기 도스유닛의 일측에 설치되며, 상기 도스챔버 및 상기 실러안내통로에 주입되는 실러의 팽창압력을 검출하는 제3 센서 및 상기 서보모터의 회전을 검출하는 제4 센서;

상기 실러공급라인 일측에 설치되며, 외부 기온을 검출하는 제5 센서;

상기 제1 내지 제5 센서에 전기적으로 연결되며, 상기 도스유닛의 서보모터를 제어하는 모터제어부와 상기 히터의 공급전원을 제어하는 히터제어부를 구비하는 컨트롤러;를 포함하며,

상기 컨트롤러는, 상기 제5 센서로부터 검출되는 외부 기온과 상기 제1 내지 제3 센서로부터 검출되는 실러온도를 비교하며, 상기 실러온도가 미리 설정된 허용온도범위를 초과하는 경우 상기 실러온도가 요구되는 설정실러온도에 도달되도록 단계별로 보정하기 위하여 미리 설정된 알고리즘에 의해 상기 히터의 공급전원을 연속적으로 제어하는 차량용 실러 토출 제어 시스템을 제공한다.

바람직하게는, 상기 컨트롤러는 상기 제3 센서로부터 검출되는 실러의 압력이 상기 실러안내통로 내에서 미리 설정된 기준압력으로 유지되도록 상기 서보모터의 회전 또는 서보부하를 조절한다.

보다 바람직하게, 상기 컨트롤러가 상기 실러안내통로 내에 형성되는 압력이 미리 설정된 제1 허용압력을 초과하는 경우에 외부에 경광등 및 알람을 포함하는 신호를 출력한다.

보다 바람직하게, 상기 컨트롤러는 상기 실러안내통로 내에 형성되는 압력이 상기 제1 허용압력보다 큰 제2 허용압력의 범위를 초과하는 경우에 장비의 작동정지를 위하여 전원을 차단제어한다.

다른 하나의 기술적 특징으로서, 상기 실러건은, 상기 실러안내통로에 연통되도록 본체 내부에 형성되는 제1챔버; 상기 본체의 일측에 부착되며 내부에서 소정 간격으로 배치되는 제2 챔버와 제3 챔버 및 제 4챔버를 구비하는 카트리지; 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 설치되며, 내부에 실러안내통로를 구비하는 가이드; 상기 가이드의 실러 안내통로를 따라 움직임 가능하게 설치되며 상기 안내통로를 선택적으로 개방 및 폐쇄시키는 수압헤드를 구비하는 플런저; 상기 플런저의 길이방향 단부에 결합되는 피스톤 로드를 구비하며, 상기 토출구에 잔존하는 실런트를 흡입하기 위한 석션압력이 상기 제2 챔버에 형성되도록 상기 제3 챔버 내부에서 습동가능하게 장착되는 피스톤; 상기 제4 챔버에 장착되는 탄성부재; 상기 피스톤 로드에 결합되는 연결로드와 상기 연결로드의 단부에 고정되어 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 초기위치로 지지되는 피스톤 홀더를 포함하여 구성된다.

개시된 기술내용에 따르면, 실러 토출 장비 주변에서 일교차나 계절변화 및 외기 환경이 변화됨에 기인하여 실러에 온도 손실이 발생하는 경우, 실러 토출 라인상에 배치된 도스 및 히터를 제어함에 의해서 자동으로 실러의 요구 온도를 단계적으로 보상할 수 있으며, 그에 따라서 실러건을 통하여 토출되는 실러 도포 품질이 향상되는 장점이 있다.

또한, 개시된 기술내용에 따르면, 실러 토출 장비의 사용 및 비사용과정에서 실러의 경화나 이물질에 의해 노즐 입구에 토출압력의 이상이 발생하는 경우, 외부혹은 외부의 실러 도포 시스템에 경보나 알람신호를 제공함에 의해서 장비의 유지 보수에 유리하며, 여기서 상기 압력이 제1 허용범위를 초과하는 제2 허용범위에 도달하면 자동으로 장비의 공급전원을 차단제어함으로서 파손이나 손상 및 안전사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 실러 도포 시스템의 구성을 도시한 개략도,
도 2는 발명의 일실시예에 따른 차량용 실러 토출 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 3은 발명의 일실시예에 따른 실러건 로봇 아암의 개략적인 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 실러건의 내부구성을 개략적으로 도시한 부분단면 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 도스 유닛에 구성된 도스챔버 내부에서 실러의 압력을 조절하는 피스톤의 작동상태를 도시한 개략도,
도 6은 도 3에 도시된 히터의 내부구성을 개략적으로 도시한 분해사시도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 히터의 제어 흐름을 도시한 플로우챠트,
도 8은 발명의 일실시예에 따른 도스 유닛의 제어 흐름을 도시한 플로우챠트이다.

이하에는, 개시된 발명의 바람직한 실시예와 구성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

발명의 일실시예에 따라 개시된 차량용 실러 토출 제어 시스템은 실러펌프(1)와 노즐(21)을 구비한 실러건(30)을 구비하며, 상기 실러펌프(1)로부터 실러공급라인을 통해서 상기 노즐에 제공되는 실러를 작업하고자 하는 소재에 토출하는 차량용 실러 토출 제어 시스템에 적용된다.

도3 및 도4를 참조하면, 상기 실러건(30)의 몸체 내부에 실러안내통로(22)가 구성되며, 상기 실러안내통로(22)는 상기 노즐(21)의 토출구(21a)에 연통된다. 또한, 히터(40)는 상기 실러건(30)의 몸체 외측에 부착되며, 상기 실러안내통로(22)에 연통되는 순환통로(42)와 상기 순환통로(42)의 적어도 일부에 설치되어 외부전원(미도시함)에 의해 상기 순환통로(42)를 유동 혹은 대류하는 실러를 가열시키는 히팅부재(44)를 포함하여 구성된다.

상기 히터(40)의 순환통로(42)는 히터바디(41)의 내부에 형성될 수 있으며, 상기 히팅부재(44) 및 상기 히팅부재(44)가 안착되는 히팅 플레이트(43)에 인접하게 형성되는 통로를 형성하며, 그에 따라서 상기 순환통로(42)를 지나는 실러는 상기 히팅부재(44) 및 상기 히팅 플레이트(43) 사이에 발생되는 열교환에 의해 가열되어 상기 순환통로(42)와 상기 실러안내통로(22)를 거치며 대류순환을 형성한다. 상기 실러안내통로(22) 및 상기 순환통로(42)는 후술하는 도스챔버(dose chamber, 52)에 연통된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 도스유닛(dose unit, 50)가 상기 실러건(20)의 몸체 타측에 설치되며, 상기 도스유닛(50)은 상기 외부전원에 의해 구동하는 서보모터(51)와 상기 서보모터(51)에 축결합되는 피스톤(53) 및 상기 실러안내통로(22)에 연통하는 도스챔버(52)를 구비한다. 개시된 본 발명에 있어서, 상기 도스 유닛(50)은 상기 도스챔버(52)의 내부에 충진 혹은 주입되는 실러에 대하여 미리 설정된 실러 토출량을 가변적으로 조절하는 정량토출제어장치로 해석되어야 한다.

예를 들면, 상기 도스유닛(50)는 상기 도스챔버(42)에서 발생하는 압력을 감지하는 압력센서(66)를 포함하여 구성되며, 상기 도스챔버(42)의 내부에서 습동하는 상기 피스톤(43)의 수압면을 통해서 상기 실러안내통로(22) 및 도스챔버(52)에서 발생하는 실러의 토출압력 혹은 팽창압력을 수용한다. 상기 팽창압력은, 상기 실러건(30)의 오프 작동 상태에서 외부 온도변화에 의존하여 상기 실러안내통로(22) 및 상기 도스챔버(52) 내부에서 발생되는 실러의 체적 변위에 기인하여 상기 도스챔버(42) 내부에 설치된 피스톤(53)의 수압면에 가해지는 압력으로 해석될 수 있을 것이다. 예를 들면, 외부 온도가 30도 이하로 떨어질 경우, 상기 도스챔버(52) 내부에 충진된 실러의 경화에 의해 상기 실러의 팽창압력은 증가하는 방향으로 발생하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.

상기 실러안내통로(22) 및 상기 도스챔버(52)에서 형성되는 실러의 토출압력 혹은 팽창압력에 대응하여 상기 도스유닛(50)의 서보모터(41)의 부하가 제어될 수 있으며, 그에 따라서 상기 도스유닛(50)의 피스톤(53)은 상기 실러의 토출압력 혹은 팽창압력을 증가 혹은 감소시키기 위하여 도스챔버(52)내에서 습동가능하다.

예를 들면, 상기 서보모터(41)의 부하(또는 회전수)를 증가시키면, 상기 실러의 토출압력 혹은 팽창압력이 증가되고 상기 서보모터(41)의 부하를 감소시키면 상기 실러의 토출압력 혹은 팽창압력이 감소되도록 도스제어부(61)에 의해서 상기 도스유닛(50)가 제어되는 것으로 이해될 것이다.

상기 컨트롤러(60)는 미리 설정된 알고리즘에 의해서 제1 허용압력과 상기 제1 허용압력보다 제2 허용압력에 의존하여 상기 히터(40)를 제어하는 히터제어부(61)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 내지 제5의 센서(64, 65, 66, 67, 68)들이 컨트롤러(60)에 연결 구성되며, 각각의 센서(64, 65, 66, 67, 68)들에 의해 검출되는 감지신호는 후술하는 상기 컨트롤러(60)에 내장된 미리 설정된 알고리즘에 소정의 입력 파라메타로 제공된다. 상기 제1 센서(64)는 상기 실러안내통로(22) 일측에 설치되며, 상기 노즐(21) 내부에서 유동되는 실러온도를 감지한다.

상기 제2 센서(65)는 상기 히터(40)의 순환통로(42) 일측에 설치되며, 상기 히터(40)의 내부에서 상기 순환통로(42)를 통하여 유동 혹은 대류되는 실러온도를 감지한다. 상기 제3 센서(66)는 상기 도스유닛(50)의 내부에 설치되며, 상기 도스챔버(52) 및 상기 실러 안내통로(22)에 충진 혹은 유입되는 실러의 토출압력 및 팽창압력을 검출한다.

상기 제4 센서(67)는 상기 서보모터(51)의 회전을 검출하며, 상기 서보모터(51)의 회전축부 또는 상기 서보모터(51)와 상기 피스톤(53) 사이에 구비된 감속기의 출력부 일측에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제3 센서(66)는 상기 실러안내통로(22) 혹은 도스챔버(52) 내부의 압력실에서 발생하는 실러의 토출 및 팽창에 관계된 압력변화를 검출하는 압력센서로 구성되고, 상기 제4 센서(67)는 서보모터용 도그센서로 구성된다. 압력검출의 성능을 고려하여 경우에 따라, 상기 제3 센서(66) 및 상기 제4 센서(67) 중 적어도 하나는 상기 도스유닛(50)의 피스톤(53) 일측에 설치할 수 있다.

상기 제3 센서(66)는, 실러건의 비사용 및 사용 과정에서, 상기 실러안내통로(22)나 상기 히터(40)의 순환통로(42), 상기 노즐(21)에 구비된 토출구 및 압력실(23, 25) 중 어느 하나에서 발생하는 적어도 일부의 폐색 혹은 막힘 현상에 기인하여 실러에 관계된 압력변화를 검출하기 위한 구성뿐만 아니라, 상기 실러안내통로(22)를 통하여 배출되는 실러의 토출압력을 검출하는 배치로 변형될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 컨트롤러(60)는 상기 제1 내지 제5 센서(64, 65, 66, 67, 68)에 전기적으로 연결되며, 상기 도스유닛(50)의 서보모터(51) 및 감속기를 제어하는 도스제어부(61)와 상기 히터(40)의 공급전원을 제어하는 히터제어부(62)를 포함하여 구성된다.

상기 컨트롤러(60)는 작업 시작시 온도차로 인한 실러 용매의 팽창율을 미리 설정된 알고리즘에 의해 산출하고, 상기 산출된 팽창율에 대하여 서보모터(51)의 회전부하 및 피스톤(53)의 전 후진 이동 변위로 연산된 소정의 제어신호를 출력하며, 상기 컨트롤러(6)의 제어신호에 의해서 상기 히터제어부(62)는 상기 실러에 요구되는 적정 온도 도달시 까지 지능적으로 조절하는 기능을 수행한다.

바람직하게는, 상기 히터제어부(62)는 상기 히팅부재(44)에 제공되는 공급전원을 연속적으로 조절한다.

실러의 액상용매의 특성상 시간과 온도의 변화에 관계하여, 부분적인 경화 및 제품생산, 취급시의 문제로 이물질이 유입될 수 있는바, 개시된 발명에 따르면 상기 컨트롤러(60)는 상기 서보모터(51)의 부하와 상기 압력변수들을 입력 파라메타로 고려하여 미리 설정된 알고리즘에 의해 상기 도스제어부(61)와 상기 히터제어부(62) 및 전원제어부(71)를 제어하는 기능을 수행한다. 상기 전원제어부(71)는 공지된 전류-전압 제어기를 포함한다.

상기 컨트롤러(60)는, 상기 제5 센서(68)로부터 검출되는 외부 기온과 상기 제1 내지 제3 센서(64, 65, 66)들로부터 검출되는 실러온도를 비교하여 상기 온도의 차이가 미리 설정된 허용온도범위를 초과하는 경우, 상기 히터제어부(62)에 상기 제어신호를 출력하여 히터공급전원을 연속적으로 제어한다. 도 7을 참조하면, 상기 히터공급전원의 제어는 상기 실러온도가 요구되는 설정실러온도에 도달되도록 단계별로 실러의 설정온도를 보정하고, 상기 실러온도가 요구되는 설정실러온도 혹은 상기 허용온도범위에 도달되는 것으로 판단되는 경우, 상기 히터(40)에 대한 전원공급을 차단제어한다.

예를 들면, 상기 제1 내지 제3 센서(64, 65, 66)로부터 검출되는 실러온도와 상기 제5 센서(68)로부터 검출되는 외부의 대기온도에 의존하여 미리 설정된 알고리즘에 의해서 외부온도와 설정온도의 차이가 산출되며, 상기 차이가 미리 설정된 허용온도범위로서 5℃ 범위 이내에 유지되도록 상기 히터(40)에 요구되는 공급전원이 제어될 수 있다.

상기 공급전원은 단속적 혹은 불연속적으로 제어될 수 있다. 만약, 외부온도와 설정온도의 차이가 미리 설정된 허용온도범위로서 10℃ 범위 이내에 존재하는 경우, 단계적인 온도보정을 위하여 매 5℃당 설정되는 온도 구간마다 별도로 상한 및 하한 온도값이 각각 1℃의 적응온도 범위를 갖도록 설정될 수 있으며, 상기 전원제어부(71)는 외부의 온도(또는 대기온도)와 실러에 대하여 요구되는 설정온도가 일치되거나 허용온도범위에 도달될 때까지 단계적인 온도보정이 이루어지도록 상기 히터(40)에 대한 공급전원을 제어한다.

개시된 기술내용은 미리 설정된 알고리즘에 의존하여 계절변화와 일교차 및 지역적 특성에 따른 외부 환경 변화에 상응하는 실러의 온도 손실율을 고려하여 보정이 이뤄질 수 있는 것으로 당업자에게 이해될 것이다.

한편, 상기 컨트롤러(60)는 상기 도스제어부(61)에 의해서 상기 제3 센서(66)로부터 검출되는 실러의 토출압력(또는 팽창압력)이 상기 실러안내통로(22) 및 상기 도스챔버(52) 내부에서 미리 설정된 기준압력으로 유지되도록 상기 서보모터(51)의 회전 또는 서보부하를 조절한다.

바람직하게, 상기 컨트롤러(60)는 상기 실러안내통로(22), 상기 순환통로(42) 및 상기 도스챔버(52) 내부에 형성되는 압력이 미리 설정된 제1 허용압력(예를 들면, 60 bar)의 범위를 초과하는 경우에 외부에 경광등 및 알람을 포함하는 신호를 출력한다. 예를 들면, 상기 컨트롤러(60)는 상기 실러안내통로(22)이나 상기 순환통로(42) 또는 상기 도스챔버(52) 내부에 형성되는 압력이 상기 제1 허용압력보다 큰 제2 허용압력(예를 들면, 150 bar)의 범위를 초과하는 것으로 검출신호를 수신하는 경우에 실러토출장비에 대하여 공급전원을 차단제어하며, 그에 따라서 상기 장비의 작동은 안전과 더불어 수리 및 보수를 위하여 완전히 정지된다.

상기 컨트롤러(60)는 통신제어부(63)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 통신제어부(63)는 외부의 차량 도포 시스템용 제어장치(70)에 연결가능한 인터페이스를 구비한다. 예를 들면, 상기 통신제어부(70)의 인터페이스는 외부 장치 혹은 제어부와 상호연결을 위하여 RS242나 RS422, RS485 혹은 이더넷(Ethernet) 인터페이스를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 컨트롤러(60)는 이동 및 휴대가능한 포터블 제어장치(portable conrol device, 80)에 내장되어 적응될 수 있으며, 이 경우 포터블 제어장치(80)는 상기 차량 도포 시스템용 제어장치(70)에 연결가능한 것으로 이해될 수 있을 것이다.

한편, 발명의 일실시예에 따르면, 상기 실러건은 상기 실러안내통로에 연통되도록 본체 내부에 형성되는 제1챔버와 상기 본체의 일측에 부착되며 내부에 설치되는 카트리지를 포함하여 구성된다. 상기 카트리지는 소정 간격으로 배치되는 제2 챔버와 제3 챔버 및 제 4챔버를 포함하여 구성된다. 바람직하게, 상기 카트리지는, 실러건 몸체의 일측에 부착되며 내부에서 소정 간격으로 배치되는 제2 챔버와 제3 챔버 및 제 4챔버를 포함하여 구성된다.

상기 제1 챔버(23)와 상기 제2 챔버(25)의 내부는 접합제로서 실란트 혹은 실리콘 오일이 충진될 수 있으며, 각각의 챔버 내부 공간은 상호 연통되는 구조가 접합제에 대한 공급압력 및 석션압력을 제공하는데 바람직하다.

또한, 상기 실러건(30)은 가이드(24)와 플런저(27), 피스톤(28) 및 피스톤 홀더(29)를 포함하여 구성된다. 상기 가이드(24)는 상기 제1 챔버(23)와 상기 제2 챔버(25) 사이에 설치되며, 내부에 실러안내통로(22)를 구비하여 구성된다.

상기 플런저(27)는 상기 가이드(24)를 통하는 실러안내통로(22)를 따라 움직임 가능하게 설치되며 상기 실러안내통로(22)를 선택적으로 개방 및 폐쇄시키는 수압헤드를 포함한다.

상기 피스톤(28)은 상기 플런저(27)의 길이방향 단부에 결합되는 피스톤 로드(28a)를 구비하며, 토출구에 잔존하는 실러를 흡입하기 위한 석션압력이 챔버내부에 형성되도록 상기 제2 챔버(25) 내부에서 습동가능하게 장착된다.

상기 제3 챔버(26)에는 탄성부재(14)가 구성되며, 상기 피스톤 홀더(29)는 상기 피스톤 로드(28a)에 결합되는 연결로드(28b)와 상기 연결로드(28b)의 단부에 고정되어 상기 탄성부재(14)의 탄성력에 의해 초기위치로 지지된다.

상기 피스톤 로드(28a)는 일단이 상기 나사부에 체결되고 타단은 상기 피스톤 홀더(29)의 연결로드(28b)의 결합부에 고정되는 것으로 이해될 것이다. 또한, 비록 상기 피스톤 로드(2a)와 상기 연결로드(28b)가 분리된 구조로 도시되었으나, 상호 일체형 로드로 변형가능한 것으로 이해될 수 있을 것이다.

상기 히터(40)는 상기 실러안내통로(22)에 연통되는 순환통로(42)와 상기 순환통로(42)의 적어도 일부에 설치되어 외부전원에 의해 가열되는 히팅바(44)를 포함하여 구성된다. 상기 순환통로(42)는 직선형 및 곡선형 통로를 포함하는 기하학적 구조를 포함하며, 실러에 대한 가열 온도에 상응하여 상기 순환통로(42) 내부에서 발생하는 실러의 유동 및 대류순환의 움직임을 고려하여 상기 직선형 및 곡선형 통로의 각각의 직경 및 방향이 다양하게 변형가능하다.

바람직하게, 상기 히터(40)는 상기 순환통로(42)를 덮는 히팅 플레이트(43)를 포함하여 구성되며, 상기 히팅 플레이트(43)는 상기 순환통로(42)의 적어도 일부를 덮기 위하여 다양한 구조로 변형 가능하다. 상기 실러의 유동 및 대류순환의 움직임을 고려하여 상기 순환통로(42)는 부분적으로 상기 히팅바(44)와 비접촉 상태를 가질 수 있을 것이다. 상기 순환통로(42)는 상기 히터(40)의 몸체(41) 외측에 형성되는 소정의 실러 공급구 및 에어홀에 연통될 수 있으며, 이는 평상시 실러의 공급을 위한 기능을 수행할 뿐 아니라, 비작동 혹은 비사용시에 공급 관로상에 미리 설정된 실러 주입량이나 배출량을 조절하는 인터페이스로 응용할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

발명의 일실시예에 있어서, 제1 및 제2 센서(64, 65)는 상기 순환통로(42)를 유동 혹은 대류하는 실러의 온도를 감지하는 온도검출센서로 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 온도검출센서는 상기 순환통로(42)의 직선형 혹은 곡선형 통로 일측에 설치되어 상기 컨트롤러(60)에 온도검출신호를 제공한다.

실러 공급과정에서, 실러는 상기 히팅바(44) 및 히팅플레이트(43)와 열교환이 이뤄지며, 그에 따라서 순환통로(42)에서 미리 설정된 온도로 가열된다. 가열된 실러는 제2 챔버(25)에 충진되면서 실러안내통로(22)로 제공되며, 플런저(27)의 수압면이 가이드(24)의 실러안내통로(22)로부터 이탈됨에 의해 실러는 제1 챔버(23)를 거쳐서 노즐(21) 헤드의 토출구(21a)를 통하여 배출된다.

비작동 또는 비사용 과정에 있어서, 실러는 노즐(21) 헤드의 토출구(21a) 상에 잔존하게 되며, 이때 잔존 혹은 배출된 실러는 노즐(21)의 제1 챔버(23) 혹은 제2 챔버(25) 내부로 리턴된다. 이러한 기술내용은 스냅백 기능(snap back function)으로 해석될 수 있을 것이다. 예를 들면, 비작동 또는 비사용을 위하여, 실러건 오프 조작시에 노즐(21)의 토출구 상에 잔존 혹은 배출된 실러는 피스톤 홀더(29)를 초기 위치로 탄성을 제공하는 스프링(14)의 탄성력에 의해 피스톤(28)이 도면상 우측 방향을 향하여 소정 구간의 범위로 이동된다. 이때, 제2 챔버(25)의 체적변화에 상응하여 제1 챔버(3) 내부에 석션압력이 형성되며, 상기 석션압력에 의해서 토출구(21a) 상에 잔존 혹은 배출된 실러는 순간적으로 노즐(21)의 제1 챔버(23) 및 제2 챔버(25) 내부로 리턴된다. 그에 따라서, 토출구 막힘 현상이 방지된다.

전술한 바와 같이, 개시된 발명은 실러 토출 장비 주변에서 일교차나 계절변화 및 외기 환경이 변화됨에 기인하여 실러에 온도 손실이 발생하는 경우, 실러 토출 라인상에 배치된 도스유닛 및 히터를 제어함에 의해서 자동으로 실러의 요구 온도를 단계적으로 보상한다.

또한, 개시된 기술내용에 따르면, 실러 토출 장비의 사용 및 비사용과정에서 실러의 경화나 이물질에 의해 노즐 입구에 토출압력의 이상이 발생하는 경우, 외부혹은 외부의 실러 도포 시스템에 경보나 알람신호를 제공함에 의해서 장비의 유지 보수에 유리하며, 여기서 상기 압력이 제1 허용범위를 초과하는 제2 허용범위에 도달하면 자동으로 장비의 공급전원을 차단제어함으로서 파손이나 손상 및 안전사고를 방지한다.

1 : 실러펌프
30 : 실러건
40 : 히터
50 : 도스유닛
60 : 컨트롤러

Claims (6)

1. 노즐을 구비한 실러건과, 실러펌프를 구비하며, 상기 실러펌프로부터 실러공급라인을 통해서 상기 노즐에 제공되는 실러를 작업하고자 하는 소재에 토출하는 차량용 실러 토출 제어 시스템에 있어서,
   상기 실러건의 몸체 내부에 형성되어 상기 노즐의 토출구에 연통되는 실러안내통로;
   상기 실러건의 몸체 외측에 부착되며, 상기 실러안내통로에 연통되는 순환통로와 상기 순환통로의 적어도 일부에 설치되어 외부전원에 의해 상기 순환통로를 유동하는 실러를 가열시키는 히팅부재를 포함하는 히터;
   상기 실러건의 몸체 타측에 설치되며, 상기 외부전원에 의해 구동하는 서보모터와 상기 서보모터에 축결합되는 피스톤 및 상기 노즐의 실러안내통로에 연통하는 도스챔버를 구비하고, 상기 실러안내통로에 미리 설정된 토출압력을 조절하는 도스유닛;
   상기 실러안내통로 일측에 설치되며, 상기 노즐 내부에서 유동되는 실러온도를 감지하는 제1 센서;
   상기 히터의 순환통로 일측에 설치되며, 상기 히터 내부에서 유동되는 실러온도를 감지하는 제2 센서;
   상기 도스유닛의 일측에 설치되며, 상기 도스챔버 및 상기 실러안내통로에 주입되는 실러의 팽창압력을 검출하는 제3 센서 및 상기 서보모터의 회전을 검출하는 제4 센서;
   상기 실러공급라인 일측에 설치되며, 외부 기온을 검출하는 제5 센서;
   상기 제1 내지 제5 센서에 전기적으로 연결되며, 상기 도스유닛의 서보모터를 제어하는 모터제어부와 상기 히터의 공급전원을 제어하는 히터제어부를 구비하는 컨트롤러;를 포함하며,
   상기 컨트롤러는, 상기 제5 센서로부터 검출되는 외부 기온과 상기 제1 내지 제2 센서로부터 검출되는 실러온도를 수신하며, 상기 제5센서로부터 검출된 상기 외부 기온에 연동하여 상기 실러건의 온도 손실율을 고려하여 상기 실러건의 설정온도를 보정하며, 상기 검출된 실러온도가 미리 설정된 허용온도범위를 초과하는 경우 상기 검출된 실러온도가 요구되는 설정실러온도에 도달되도록 단계별로 보정하기 위하여 미리 설정된 알고리즘에 의해 상기 히터의 공급전원을 연속적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 실러 토출 제어 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 제3 센서로부터 검출되는 실러의 압력이 상기 실러안내통로 내에서 미리 설정된 기준압력으로 유지되도록 상기 서보모터의 회전 또는 서보부하를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 실러 토출 제어 시스템.
   
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 실러안내통로 내에 형성되는 압력이 미리 설정된 제1 허용압력을 초과하는 경우에 외부에 경광등 및 알람을 포함하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 실러 토출 제어 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 컨트롤러는 제1 허용압력과 상기 제1 허용압력보다 큰 제2 허용압력에 의존하여 상기 히터를 제어하며, 상기 실러안내통로 내에 형성되는 압력이 상기 제2 허용압력의 범위를 초과하는 경우에 장비의 작동정지를 위하여 전원을 차단제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 실러 토출 제어 시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 실러건은, 상기 실러안내통로에 연통되도록 본체 내부에 형성되는 제1챔버; 상기 본체의 일측에 부착되며 내부에서 소정 간격으로 배치되는 제2 챔버와 제3 챔버 및 제 4챔버를 구비하는 카트리지; 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 설치되며, 내부에 실러안내통로를 구비하는 가이드; 상기 가이드의 실러 안내통로를 따라 움직임 가능하게 설치되며 상기 안내통로를 선택적으로 개방 및 폐쇄시키는 수압헤드를 구비하는 플런저; 상기 플런저의 길이방향 단부에 결합되는 피스톤 로드를 구비하며, 상기 토출구에 잔존하는 실런트를 흡입하기 위한 석션압력이 상기 제2 챔버에 형성되도록 상기 제3 챔버 내부에서 습동가능하게 장착되는 피스톤; 상기 제4 챔버에 장착되는 탄성부재; 상기 피스톤 로드에 결합되는 연결로드와 상기 연결로드의 단부에 고정되어 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 초기위치로 지지되는 피스톤 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 실러 토출 제어 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3 센서는 압력센서로 구성되며, 상기 제4 센서는 서보모터용 도그센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 실러 토출 제어 시스템.

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