KR102086851B1 - 관형 고무용 접착제 도포장치 - Google Patents

관형 고무용 접착제 도포장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치는, 둘레에 관형 고무가 압출된 맨드릴이 길이 방향으로 통과하는 하부통과공이 내측에 형성된 하부모듈, 상기 하부모듈의 상부로 이격되어 구비되며, 상기 맨드릴이 길이 방향으로 통과하는 상부통과공이 내측에 형성되고, 상기 상부통과공을 통과하는 맨드릴의 둘레를 감싸되 유연성을 가지는 실링부재를 포함하여, 상기 상부통과공과 상기 실링부재에 의해 형성된 수용공간에 접착제가 수용되는 상부모듈, 상기 상부모듈을 이동시키는 구동부, 상기 맨드릴의 기울기를 센싱하는 기울기 측정센서 및 상기 기울기 측정센서에 의해 측정된 상기 맨드릴의 기울기에 따라 상기 구동부을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

관형 고무용 접착제 도포장치{Adhesive Spreading Apparatus for Pipe-Shaped Rubber}
본 발명은 관형 고무용 접착제 도포장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관형 고무 표면에 접착제의 도포를 균일하게 수행할 수 있도록 하는 관형 고무용 접착제 도포장치에 관한 것이다.
일반적으로 에어스프링용 벨로우즈(Bellows)와 같은 부품은, 관형으로 형성된 고무 재질로 형성된다. 이와 같은 관형 고무를 제작하기 위해서는, 원통 형상의 맨드릴(Mandrel)의 둘레에 액상 수지를 균일하게 공급하여 도포하고, 이를 가열하여 경화시키는 방법을 사용하게 된다.
또한 관형 고무의 강도를 보다 향상시키기 위해, 성형된 관형 고무의 표면에 전체적으로 접착제를 도포한 뒤, 보강용 섬유체를 표면에 부착시키는 후속 공정이 더 수행되는 경우가 많다.
도 1에는, 성형된 관형 고무의 표면에 접착제를 도포하는 종래의 접착제 도포장치가 도시된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 접착제 도포장치는 접착제가 수용되는 상부 구조(10)와, 플레이트 형태로 설비에 고정되는 하부 구조(20)를 포함하여 구성되며, 이들의 중심부로 맨드릴(30)이 통과하며 상기 상부 구조(10)에 수용된 접착제가 상기 맨드릴(30)의 둘레에 구비된 관형 고무에 도포되는 구조를 가진다.
다만, 종래의 접착제 도포장치는 상부 구조(10)와 하부 구조(20)가 연결기둥(30)에 의해 서로 완전히 고정된 상태를 가지도록 형성되며, 이에 따라 맨드릴(30)이 통과 중 진동 또는 장비 오차에 의해 기울기가 발생할 경우 접착제가 균일하게 도포되지 못하는 문제가 있다.
이는 이후 제품의 내구성에 지대한 영향을 미치게 되며, 불량률이 크게 증가하게 되는 원인이 된다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국공개특허 제10-2013-0079765호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 관형 고무 표면에 접착제를 도포하는 과정에서 발생하는 오차를 보상하여 균일한 도포를 수행할 수 있도록 하며, 제품의 품질을 향상시키고 불량률을 감소시키기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관형 고무용 접착제 도포장치는, 둘레에 관형 고무가 압출된 맨드릴이 길이 방향으로 통과하는 하부통과공이 내측에 형성된 하부모듈, 상기 하부모듈의 상부로 이격되어 구비되며, 상기 맨드릴이 길이 방향으로 통과하는 상부통과공이 내측에 형성되고, 상기 상부통과공을 통과하는 맨드릴의 둘레를 감싸되 유연성을 가지는 실링부재를 포함하여, 상기 상부통과공과 상기 실링부재에 의해 형성된 수용공간에 접착제가 수용되는 상부모듈, 상기 상부모듈을 이동시키는 구동부, 상기 맨드릴의 기울기를 센싱하는 기울기 측정센서 및 상기 기울기 측정센서에 의해 측정된 상기 맨드릴의 기울기에 따라 상기 구동부을 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고 상기 구동부는, 유연성을 가지도록 형성되며, 상기 상부모듈 및 상기 하부모듈 사이를 연결하는 와이어부재 및 상기 와이어부재의 길이를 조절 가능하게 형성되는 와이어 조절부를 포함할 수 있다.
또한 상기 구동부는 상기 상부모듈 및 상기 하부모듈의 둘레를 따라 복수 개가 구비될 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 복수 개의 구동부에 구비된 각 와이어 조절부가 상기 와이어부재의 길이를 균일하게 조절하도록 하여 상기 상부모듈의 높이를 조절할 수 있다.
또한 상기 제어부는, 상기 복수 개의 구동부에 구비된 각 와이어 조절부가 상기 와이어부재의 길이를 불균일하게 조절하도록 하여 상기 상부모듈의 기울기를 조절할 수 있다.
그리고 상기 상부모듈은, 내측에 상기 상부통과공이 형성되며, 하부에 상기 실링부재가 구비된 헤드 및 상기 헤드의 둘레를 감싸도록 형성된 상부플레이트를 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 관형 고무용 접착제 도포장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 맨드릴의 기울기에 따라 상부모듈의 위치를 제어함에 따라 관형 고무 표면에 접착제를 도포하는 과정에서 발생하는 오차를 보상하여 균일한 도포를 수행할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 이에 따라 제품의 품질을 향상시키는 것은 물론, 불량률을 크게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
셋째, 상부모듈로부터 접착제가 누수되는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 관형 고무용 접착제 도포장치의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치의 전체 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치의 요부를 나타낸 도면;
도 4는 맨드릴이 기울어진 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치와 종래의 관형 고무용 접착제 도포장치에서 실링부재에 발생하는 차이를 나타낸 도면; 및
도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치를 이용하여 접착제를 도포하는 전체 과정을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치(100)의 전체 모습을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치(100)의 요부를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치(100)는 상부모듈(110)과, 하부모듈(120)과, 구동부(130)을 포함한다. 그리고 도시되지는 않았으나, 기울기 측정센서 및 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 하부모듈(120)은 둘레에 관형 고무가 압출된 맨드릴(1)이 길이 방향으로 통과하는 하부통과공이 내측에 형성된 형태를 가지며, 본 실시예의 경우 관형 고무용 접착제 도포장치(100)의 프레임에 고정된 형태를 가진다.
보다 구체적으로 상기 하부모듈(120)은 프레임에 고정되는 베이스 플레이트(121)과, 상기 베이스 플레이트(121)의 상측으로 연결되는 하부플레이트(122)를 포함하는 형태를 가질 수 있다.
그리고 상기 상부모듈(110)은 상기 하부모듈(120)의 상부로 이격되어 구비되며, 상기 하부통과공에 대응되도록 상기 맨드릴(1)이 길이 방향으로 통과하는 상부통과공이 내측에 형성된다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 상부모듈은, 상기 상부통과공을 통과하는 맨드릴(1)의 둘레를 감싸되 유연성을 가지는 실링부재(150)가 하부에 구비되며, 상기 상부통과공과 상기 실링부재(150)에 의해 형성된 수용공간(113)이 형성된 헤드(112)와, 상기 헤드(112)의 둘레를 감싸도록 형성된 상부플레이트(111)를 포함하는 형태를 가진다.
이에 따라 상기 수용공간(113)에는 접착제(P)가 수용될 수 있으며, 상기 수용공간을 거쳐 상부로 이동되는 맨드릴(1)의 둘레를 감싸는 형태의 관형 고무의 표면에는 접착제(P)가 도포될 수 있다.
또한 상기 수용공간(113)에 접착제를 공급하거나 배출시키기 위해, 본 실시예의 관형 고무용 접착제 도포장치(100)는 접착제가 수용되는 수용탱크(300)와, 상기 접착제의 순환 경로를 따라 접착제를 유동시키는 순환펌프(320)와, 상기 수용공간(113)에 공급되는 접착제의 공급량을 제어하는 공급량제어부(310)와, 사용 이후의 접착제를 드레인하여 수용시키는 드레인탱크(330)를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 상부모듈(110)의 상측으로는, 상기 맨드릴(1)의 상단부에 체결되는 그리퍼(200)와, 제1구동모터(212)에 의해 회전되는 제1이동축(214)에 랙 앤 피니언 방식으로 연결되고, 제1가이드레일(210)을 따라 상하 방향으로 이동하는 이동체(205)가 구비된다.
또한 상기 제1가이드레일(210)은 제2구동모터(222)에 의해 회전되는 제2이동축(224)에 랙 앤 피니언 방식으로 연결되며, 제2가이드레일(220)을 따라 좌우 방향으로 이동하는 이동체(205)가 구비될 수 있다.
이에 따라 상기 맨드릴(1)은 상기 그리퍼(200)에 고정된 상태에서 상하 및 좌우 방향으로 이동이 가능하도록 형성된다.
한편 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부모듈(110) 및 상기 하부모듈(120)은 서로 독립적으로 분리되어 이격된 상태를 가진다.
그리고 본 실시예의 관형 고무용 접착제 도포장치(100)는 상기 상부모듈(110)을 이동시키는 구동부(130)와, 상기 맨드릴(1)의 기울기를 센싱하는 기울기 측정센서(미도시)와, 상기 기울기 측정센서에 의해 측정된 상기 맨드릴(1)의 기울기에 따라 상기 구동부(130)를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
즉 본 실시예는 상기 기울기 측정센서를 통해 상기 맨드릴(1)이 상측 방향으로 이동하는 과정에서 기울기 변화를 감지하게 되며, 오차 범위 이상의 기울기가 발생할 경우 상기 제어부는 상기 구동부(130)를 제어하여 상기 상부모듈(110)의 위치를 정밀하게 이동시킬 수 있다.
도 4는 맨드릴이 기울어진 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치(100)(a)와 종래의 관형 고무용 접착제 도포장치(100)(b)에서 실링부재(150)에 발생하는 차이를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부 및 구동부(130)을 통해 상기 상부모듈(110)의 위치를 제어하는 본원발명의 경우, 맨드릴(1)에 기울기가 발생한 상태에서 상기 상부모듈(110)을 이동시켜 실링부재(150)가 맨드릴(1)의 표면에 안정적으로 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 할 수 있다.
반면 종래의 기술은, 맨드릴(1)에 기울기가 발생할 경우에도 상부 구조가 고정된 위치를 유지하기 때문에, 실링부재(150)의 일부 영역이 맨드릴(1)의 표면으로부터 비접촉하게 되며, 이에 따라 접착제의 균일한 도포가 이루어지지 않음은 물론 실링부재(150)와 상기 맨드릴(1) 사이에 발생한 틈으로 접착제가 누수되는 문제가 발생할 수 있다.
즉 본 발명은 맨드릴(1)의 기울기에 따라 상부모듈(110)의 위치를 제어함에 따라 관형 고무 표면에 접착제를 도포하는 과정에서 발생하는 오차를 보상하여 균일한 도포를 수행할 수 있게 된다.
다시 도 3을 참조하여, 본 실시예에 나타난 상기 구동부(130)의 구체적인 구조에 대해 설명하도록 한다.
본 실시예에서 상기 구동부(130)는 유연성을 가지도록 형성되며, 상기 상부모듈(110) 및 상기 하부모듈(120) 사이를 연결하는 와이어부재(140)와, 상기 와이어부재(140)의 길이를 조절 가능하게 형성되는 와이어 조절부(130a)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 구동부(130)는 상기 상부모듈(110) 및 상기 하부모듈(120)의 둘레를 따라 복수 개가 구비될 수 있으며, 각각의 구동부(130)는 상기 와이어부재(140) 및 상기 와이어 조절부(130a)를 포함하는 형태를 가진다.
이와 같이, 본 실시예의 경우 상기 상부모듈(110) 및 상기 하부모듈(120)이 유연성을 가지는 상기 와이어부재(140)에 의해 연결되므로, 상기 상부모듈(110) 및 상기 하부모듈(120)은 서로 독립된 상태로 상기 와이어부재(140)에 의해 상대 이동이 가능하게 된다.
구체적으로 상기 제어부는, 상기 복수 개의 구동부(130)에 구비된 각 와이어 조절부(130a)가 상기 와이어부재(140)의 길이를 균일하게 조절하도록 하여 상기 상부모듈(110)의 높이를 조절하도록 할 수 있다. 즉 이와 같은 제어 상황에서는 모든 와이어부재(140)의 길이가 동시에 균일하게 제어되므로, 상기 상부모듈(110)은 상기 하부모듈(120)에 대해 일정한 각도를 유지하며 상하 이동이 가능하게 된다.
또한 상기 제어부는, 상기 복수 개의 구동부(130)에 구비된 각 와이어 조절부(130a)가 상기 와이어부재(140)의 길이를 불균일하게 조절하도록 하여 상기 상부모듈(110)의 기울기를 조절하도록 할 수 있다. 즉 이와 같은 제어 상황에서는 각 와이어부재(140)의 길이가 서로 다르게 제어되므로, 상기 상부모듈(110)은 상기 하부모듈(120)에 대해 이루는 상대 각도가 조절될 수 있게 된다.
추가적으로 본 실시예의 경우 상기 구동부(130)는 상기 와이어 조절부(130a)의 위치를 미세 조절할 수 있는 변위 조절부(130b)를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 보다 다양한 제어 패턴을 제공할 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 본 실시예의 관형 고무용 접착제 도포장치(100)를 이용하여 접착제를 도포하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 관형 고무용 접착제 도포장치(100)를 이용하여 접착제를 도포하는 전체 과정을 나타낸 도면이다.
먼저 도 5에 도시된 바와 같이, 맨드릴(1)이 이송 스테이지를 통해 장치 내로 투입된 상태에서, 상기 하부모듈(120) 및 상기 상부모듈(110) 측으로 상승한다.
그리고 도 6에 도시된 바와 같이 상기 맨드릴(1)이 상기 하부모듈(120)의 하부통과공 및 상기 상부모듈(110)의 상부통과공을 관통하여 상기 상부모듈(110)의 상부로 노출되면, 상기 제1구동모터(212)의 구동에 의해 상기 그리퍼(200)가 하강하여 상기 맨드릴(1)에 체결된다.
이후 도 7에 도시된 바와 같이 상기 순환펌프(320)를 통해 접착제가 상기 상부모듈(110)의 수용공간(113, 도 3 참조)에 공급되고, 상기 그리퍼(200)는 상승하여 상기 맨드릴(1)을 상향시키며 관형 고무의 둘레에 접착제를 도포하게 된다. 본 과정에서는 전술한 바와 같이, 상기 기울기 측정센서에 의해 상기 맨드릴(1)의 기울기를 실시간으로 센싱하고, 상기 제어부를 통해 상기 상부모듈(110)의 위치를 제어하여 오차를 보정할 수 있다.
이후 도 8과 같이 상기 맨드릴(1)이 상기 상부모듈(110)을 완전히 통과하여 관형 고무에 접착제가 완전히 도포되면, 상기 수용공간(113, 도 3 참조)에 수용된 잔류 접착제가 드레인된다.
다음으로 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 맨드릴(1)을 우측 및 하부로 이동시켜, 해당 위치에 구비된 언로딩 스테이지(400)에 맨드릴(1)을 장착하여 장치로부터 이탈시키게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
1: 맨드릴
100: 접착제 도포장치
110: 상부모듈
120: 하부모듈
130: 구동부
130a: 와이어 조절부
130b: 변위 조절부
140: 와이어부재
150: 실링부재
200: 그리퍼
205: 이동체
210: 제1가이드레일
212: 제1구동모터
220: 제2가이드레일
222: 제2구동모터
300: 수용탱크
310: 공급량제어부
320: 순환펌프
330: 드레인탱크
400: 언로딩 스테이지

Claims (6)

  1. 둘레에 관형 고무가 압출된 맨드릴(1)이 길이 방향으로 통과하는 하부통과공이 내측에 형성된 하부모듈(120);
    상기 하부모듈(120)의 상부로 이격되어 구비되며, 상기 맨드릴(1)이 길이 방향으로 통과하는 상부통과공이 내측에 형성되고, 상기 상부통과공을 통과하는 맨드릴(1)의 둘레를 감싸되 유연성을 가지는 실링부재(150)를 포함하여, 상기 상부통과공과 상기 실링부재(150)에 의해 형성된 수용공간(113)에 접착제가 수용되는 상부모듈(110);
    상기 상부모듈(110)을 이동시키는 구동부(130);
    상기 맨드릴(1)의 기울기를 센싱하는 기울기 측정센서; 및
    상기 기울기 측정센서에 의해 측정된 상기 맨드릴(1)의 기울기에 따라 상기 구동부(130)를 제어하는 제어부;
    를 포함하며,
    상기 구동부(130)는,
    유연성을 가지도록 형성되며, 상기 상부모듈(110) 및 상기 하부모듈(120) 사이를 연결하는 와이어부재(140); 및
    상기 와이어부재(140)의 길이를 조절 가능하게 형성되는 와이어 조절부(130a);를 포함하는 관형 고무용 접착제 도포장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동부(130)는 상기 상부모듈(110) 및 상기 하부모듈(120)의 둘레를 따라 복수 개가 구비되는 관형 고무용 접착제 도포장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수 개의 구동부에 구비된 각 와이어 조절부(130a)가 상기 와이어부재(140)의 길이를 균일하게 조절하도록 하여 상기 상부모듈(110)의 높이를 조절하는 관형 고무용 접착제 도포장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수 개의 구동부에 구비된 각 와이어 조절부(130a)가 상기 와이어부재(140)의 길이를 불균일하게 조절하도록 하여 상기 상부모듈(110)의 기울기를 조절하는 관형 고무용 접착제 도포장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부모듈(110)은,
    내측에 상기 상부통과공이 형성되며, 하부에 상기 실링부재(150)가 구비된 헤드(112); 및
    상기 헤드(112)의 둘레를 감싸도록 형성된 상부플레이트(111);
    를 포함하는 관형 고무용 접착제 도포장치.
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