KR102312746B1 - Doule Bell-Cup with slanted spray nozzle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 다른 분사각도를 형성하는 외부벨컵 및 내부벨컵을 포함하는 더블벨컵의 내부벨컵에 경사를 이루는 분사노즐을 형성하여, 피도색물에 분사된 도료의 균일성을 향상시킨 더블벨컵에 관한 것으로, 도료를 벨컵의 중앙 영역과 외주 영역으로 동시에 원심분사 시에, 도표가 도포된 피도색물의 표면에 형성된 도막의 균일성을 향상시켜, 더욱 효율적인 도막 조성 작업을 수행할 수 있는 더블벨컵에 관한 것이다.The present invention relates to a double bell cup in which the uniformity of the paint sprayed onto the object to be painted is improved by forming an inclined spray nozzle on the inner bell cup of the double bell cup including the outer bell cup and the inner bell cup forming different spray angles. It relates to a double bell cup capable of performing more efficient coating film composition work by improving the uniformity of the coating film formed on the surface of the object to which the diagram is applied when the paint is simultaneously centrifuged into the central region and the outer peripheral region of the bell cup will be.
Description
본 발명은 도장용 로봇의 단부에 장착되어 도료를 토출하는 벨컵에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 서로 다른 분사각도를 형성하는 외부벨컵 및 내부벨컵을 포함하는 더블벨컵의 내부벨컵에 경사를 이루는 분사노즐을 형성하여, 피도색물에 분사된 도료의 균일성을 향상시킨 더블벨컵에 관한 것이다.The present invention relates to a bell cup mounted on the end of a painting robot and discharging paint, and more particularly, a spray nozzle that is inclined to the inner bell cup of the double bell cup including an outer bell cup and an inner bell cup forming different spraying angles. It relates to a double bell cup, which is formed to improve the uniformity of the paint sprayed onto the object to be painted.
일반적으로 차량 조립공정에서는 차체에 도어와 같은 각종 부품들을 조립하게 되고, 이와 같이 부품의 조립이 완료된 차량은 최종적으로 내외측 패널에 도료를 토출하여 칠하는 도장공정을 수행한다.In general, in a vehicle assembly process, various parts such as a door are assembled on a vehicle body, and the vehicle, in which the parts are assembled, finally performs a painting process of discharging paint to the inner and outer panels.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 도장장비는 내부에 도료가 유통되는 유통관이 설치되는 도장용 로봇(1), 상기 도장용 로봇(1)의 단부에 설치되는 구동모터(2), 상기 구동모터(2)의 구동축에 설치되어 상기 토출관에서 이송된 도료를 피도색물로 원심 분사하는 벨컵(3)을 포함하며, 이때 기존 단일 벨컵은 도료가 피도색물로 원심 분사될 때, 단일의 벨컵 내주면을 타고 분사홀의 외주 영역으로 분사됨에 따라, 분사홀 중심부위에는 균일한 도막형성이 부족한 문제점이 있었다.As shown in FIG. 1, typical painting equipment includes a
이에 따라, 종래의 벨컵(3)은 피도색물에서 도장 스프레이 작업시 균일한 도막조성이 2~3회 중복적이고, 반복적인 작업공정으로 코팅해야만 하는 문제가 있었고, 균일한 도막조성이 어렵다보니 도장코팅 후 색감 및 질감 저하등의 문제점들이 있었다. 또한, 종래의 벨컵(3)은 오버스프레이 비율이 높아 설비의 오염과 폐기물이 상당량 발생하며, 피도색물의 균일한 도막을 얻기위해 2~3회 중복 스프레이 과정에서 도료 및 신너 공정등의 비용 손실등 문제점이 있었다.Accordingly, the
상술한 문제점을 극복하고자 본 출원인은 한국 등록특허공보 제10-1634298호('더블 벨컵', 2016.06.30. 공고)에서, 도료가 벨컵의 중앙 영역과 외주 영역으로 동시에 원심 분사되게 함으로써, 피도색물의 색감 및 질감을 우수하게 할 수 있고 피도색물에 도료가 두껍게 스프레이된 영역과 도포가 기준치보다 얇게 도포된 영역이 발생하는 것을 방지하여 균일한 도막 조성이 가능하며, 도료사용량을 줄여서 원가절감이 가능한 더블벨컵을 개시한 바 있다.In order to overcome the above-mentioned problem, the present applicant in Korean Patent Publication No. 10-1634298 ('Double Bell Cup', announced on June 30, 2016), by allowing the paint to be centrifugally sprayed simultaneously into the central region and the outer peripheral region of the bell cup, to be painted, It can make the color and texture of water excellent, and it is possible to form a uniform coating film by preventing the areas where the paint is sprayed thickly on the object to be painted and the area where the coating is thinner than the standard value, and the cost is reduced by reducing the use of paint The possible double bell cup has been disclosed.
그러나, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 더블 벨컵(10)은 내측에 결합된 내부벨컵(12)의 내주면으로 도료를 분사하는 하나의 중앙분사홀(12-22)을 포함하는 중앙관통분사부(12-2)를 형성함에 있어, 도료의 분사방향으로의 후방에 위치하는 내부벨컵(12)의 외주면 형성된 중앙유입홀(12-22)은 내부벨컵(12)의 중심을 기준으로 외측으로 구비된 제1중앙유입홀(12-22a) 및 제2중앙유입홀(12-22b)을 포함하는 복수로 이루어지고, 이때 복수의 중앙유입홀(12-21)은 전방으로 하나의 중앙분사홀(12-22)에 병합되게 된다. 이로 인하여, 상기 복수의 중앙유입홀(12-22)간의 압력차가 발생하게 될 경우, 단일의 중앙분사홀(12-21)로 배출되는 도료가 균일하게 토출되지 않아, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 피도색물(4)의 표면에 도포된 도료의 피크점(K)을 기준으로 내측의 중앙영역과 외측의 외주영역을 형성하게 되고, 이때 상기 도료의 피크점(K)의 높이(Lk)만큼의 균일성이 저하되게 된다.However, as shown in (a) of FIG. 2, the conventional
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 도료를 벨컵의 중앙 영역과 외주 영역으로 동시에 원심분사하는 더블벨컵에 있어서, 도표가 도포된 피도색물의 표면에 형성된 도막의 균일성을 향상시켜, 더욱 효율적인 도막 조성 작업을 수행할 수 있는 더블벨컵을 제공하고자 한다.The present invention was devised to solve the above problems, and in a double bell cup that centrifugally sprays paint into the central region and the outer peripheral region of the bell cup at the same time, it improves the uniformity of the coating film formed on the surface of the object to which the diagram is applied, An object of the present invention is to provide a double bell cup capable of performing a more efficient coating film composition operation.
상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명은 도장 로봇의 단부에 설치되어 도료를 피도색물로 원심분사하되, 서로 다른 분사각도를 형성하는 외부벨컵 및 내부벨컵을 포함하는 더블벨컵에 있어서, 상기 내부벨컵은 도료가 분사되는 전후방향으로의 단면에 내주면의 직경이 개방된 전방으로 갈수록 점차 넓어지는 테이퍼 구조로 형성되되, 도료가 공급되는 후방으로부터 전방의 내주면을 연통하며, 상기 내부벨컵의 중심을 이루는 전후방향으로의 중심선(CP)으로부터 수직방향으로 소정거리(d) 이격되도록 구비되는 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is a double bell cup including an outer bell cup and an inner bell cup installed at the end of a painting robot to centrifugally spray paint onto a material to be painted, and form different spraying angles, the inner The bell cup is formed in a tapered structure in which the diameter of the inner circumferential surface is opened and gradually widens toward the front in the cross section in the front-rear direction where the paint is sprayed. It is characterized in that it comprises a spray nozzle provided to be spaced apart a predetermined distance (d) in the vertical direction from the center line (CP) in the front-rear direction.
이때, 상기 분사노즐은 상기 중심선(CP)과, 상기 분사노즐이 연통된 방향으로의 선이 이루는 도료유입각도(θ)가 예각을 이루는 것을 특징으로 한다.In this case, the injection nozzle is characterized in that the paint inflow angle θ formed between the center line CP and the line in the direction in which the injection nozzle communicates forms an acute angle.
또한, 상기 내부벨컵은 상기 외부벨컵의 전방에 내주면에 탈착가능하게 결합되고, 상기 내부벨컵은 후방의 외주면 상에 반경방향 외측둘레를 따라 형성되어, 상기 외부벨컵의 내주면에 결합되는 끼움돌기와 상기 끼움돌기의 반경방향 내측으로, 상기 내부벨컵의 후방에 형성되는 정체로 및 상기 끼움돌기의 둘레를 따라 형성되어, 상기 정체로와 상기 외부벨컵의 내주면을 연통하는 복수의 외주연통홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner bell cup is detachably coupled to the inner circumferential surface in front of the outer bell cup, the inner bell cup is formed along the radial outer circumference on the outer circumferential surface of the rear, the fitting projection coupled to the inner circumferential surface of the outer bell cup and the fitting A plurality of outer peripheral communication holes formed along the perimeter of the stagnant passage and the fitting protrusion formed at the rear of the inner bell cup in a radially inner side of the protrusion to communicate the stagnant passage and the inner circumferential surface of the outer bell cup further comprising: characterized.
또한, 상기 분사노즐은 상기 내부벨컵의 후방부 외주면에 형성되는 복수의 유입구와 상기 내부벨컵의 전방부 내주면에 형성되는 복수의 토출구 및 복수의 상기 유입구 및 토출구 중 각기 하나의 유입구 및 토출구를 연통하여 단일유로를 형성하는 복수의 연통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the injection nozzle is a plurality of inlets formed on the outer peripheral surface of the rear portion of the inner bell cup, a plurality of outlets formed on the inner peripheral surface of the front portion of the inner bell cup, and each one of the inlets and outlets of the plurality of inlets and outlets to communicate It is characterized in that it includes a plurality of communication paths forming a single flow path.
또한, 상기 복수의 분사노즐은 상기 내부벨컵의 중심을 연결하며 상하방향으로 연장 형성된 중심선(cp)을 기준으로 각기 소정거리(ti, to) 이격된 방사상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of injection nozzles connect the center of the inner bell cup and are formed in a radial direction spaced apart from each other by a predetermined distance (ti, to) based on a center line (cp) extending in the vertical direction.
또한, 상기 내부벨컵은 상기 복수의 분사노즐의 토출부가 형성된 내주면의 중심(P1)으로부터, 상기 복수의 분사노즐의 토출부로부터 토출되어 하방으로 원심분사되도록 도료가 이동하는 내주면에 끝단(Pn)을 향하는 방향으로, 상기 내주면의 어느 한 지점에서의 접선과 상기 내주면의 중심(P1)을 지나며 상하방향으로 연장 형성된 중심선(Cp)이 이루는 각도(a)가 점차 작아지는 하나의 곡률을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner bell cup has an end (Pn) on the inner circumferential surface on which the paint moves so that the paint is discharged from the discharge portion of the plurality of injection nozzles and is centrifugally sprayed downward from the center (P1) of the inner peripheral surface where the discharge portions of the plurality of injection nozzles are formed. In the direction facing, the angle (a) formed by the tangent at any point on the inner circumferential surface and the center line Cp extending in the vertical direction passing through the center P1 of the inner circumferential surface is formed to form a single curvature that gradually decreases characterized.
또한, 상기 외부벨컵의 중심과 상기 내부벨컵의 중심을 연결하며 연장 형성되는 중심선(CP)과 상기 정체로에서 반경방향 외측으로 방출된 도료가 이동하는 상기 외부벨컵의 내주면을 상하방향으로 연결하는 선(L1)이 형성하는 각(bo)이, 상기 중심선(CP)과, 상기 내부벨컵의 분사노즐로부터 전방으로 방출된 도료가 이동하는 상기 내부벨컵의 내주면을 따라 상하 방향으로 연장 형성한 선(L2)이 형성하는 각(bi)보다 크게 형성되고, 상기 외부벨컵의 외경(Lo)이 상기 내부벨컵의 외경(Li)보다 크게 형성되어, 상기 정체로에서 정체되는 도료가 상기 분사노즐과 상기 외주연통홀을 각각 통과하여, 지향하는 피도색물에 분사영역의 중앙 영역과 외주 영역으로 각각 원심분사되는 것을 특징으로 한다.In addition, a line connecting in the vertical direction a center line (CP) extending and formed connecting the center of the outer bell cup and the center of the inner bell cup and the inner circumferential surface of the outer bell cup on which the paint discharged radially outward from the stagnant path moves The angle bo formed by (L1) extends in the vertical direction along the center line CP and the inner peripheral surface of the inner bell cup through which the paint discharged forward from the injection nozzle of the inner bell cup moves. ) is formed to be larger than the angle (bi) formed, and the outer diameter (Lo) of the outer bell cup is formed to be larger than the outer diameter (Li) of the inner bell cup, so that the paint stagnant in the stagnation path is in communication with the injection nozzle and the outer circumference It is characterized in that the centrifugal spray is respectively passed through the hole to the central area and the outer peripheral area of the spray area to the object to be painted.
이때, 싱기 도료유입각도(θ)는 5° ~ 40°의 각도를 이루도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는 10° ~ 30°의 각도를 이루도록 형성될 수 있다.At this time, the Singhi paint inflow angle θ may be formed to form an angle of 5° to 40°, and preferably, an angle of 10° to 30°.
또한, 상기 내부벨컵의 중심을 연결하며 상하방향으로 연장 형성된 중심선(cp)으로부터 상기 복수의 유입구가 이루는 이격거리(di)는 1 ~ 10 mm의 길이를 이루도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는 1 ~ 5 mm의 길이를 이루도록 형성될 수 있다.In addition, the separation distance (di) formed by the plurality of inlets from the center line (cp) extending in the vertical direction connecting the centers of the inner bell cups may be formed to form a length of 1 ~ 10 mm, preferably 1 ~ It may be formed to achieve a length of 5 mm.
또한, 상기 복수의 분사노즐의 직경은 0.1 ~ 3 mm, 바람직하게는 0.4 ~ 2.5mm, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 1.5mm를 이루도록 형성될 수 있다.In addition, the diameter of the plurality of injection nozzles may be formed to be 0.1 ~ 3mm, preferably 0.4 ~ 2.5mm, more preferably 0.5 ~ 1.5mm.
이때, 상기 복수의 분사노즐은 복수로는 2 ~ 10개의 개수를 이루도록 형성되는 것이 바람직하며, 홀수로는 3 ~ 8 개, 짝수로는 4 ~8개가 바람직하다.At this time, the plurality of injection nozzles are preferably formed to form 2 to 10 in the plurality, preferably 3 to 8 in the odd number, and 4 to 8 in the even number.
상기한 구성에 따른 본 발명은, 도료를 벨컵의 중앙 영역과 외주 영역으로 동시에 원심분사하는 더블벨컵에 있어서, 도표가 도포된 피도색물의 표면에 형성된 도막의 균일성을 더욱 향상시켜, 효율적인 도막 조성 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.The present invention according to the above configuration further improves the uniformity of the coating film formed on the surface of the object to which the diagram is applied in the double bell cup in which the paint is simultaneously centrifugally sprayed into the central region and the outer peripheral region of the bell cup, so that an efficient coating film composition There are advantages to being able to do the job.
도 1은 통상적으로 벨컵이 사용되는 도장 로봇을 도시한 예시도.
도 2는 종래의 더블벨컵을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 더블벨컵을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 더블벨컵을 도시한 분해사시도.
도 5는 후방에서 바라보는 본 발명의 내부벨컵을 도시한 평면도.
도 6은 전방에서 바라보는 본 발명의 더블벨컵을 도시한 저면도.
도 7은 도 3에 따른 내부벨컵을 확대도시한 부분확대도.
도 8은 본 발명의 더블벨컵의 분사각도(b)를 설명하기 위한 도면.
도 9는 종래의 더블벨컵과 본발명의 더블벨컵에 따른 피도색물의 표면을 도시한 사진.1 is an exemplary view showing a painting robot in which a bell cup is typically used.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a conventional double bell cup.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a double bell cup of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing a double bell cup of the present invention.
Figure 5 is a plan view showing the inner bell cup of the present invention viewed from the rear.
Figure 6 is a bottom view showing the double bell cup of the present invention viewed from the front.
7 is a partially enlarged view showing an enlarged inner bell cup according to FIG.
Figure 8 is a view for explaining the injection angle (b) of the double bell cup of the present invention.
9 is a photograph showing the surface of the object to be painted according to the conventional double bell cup and the double bell cup of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention may have various changes and may have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and detailed description will be given. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Since the accompanying drawings are merely examples shown to explain the technical idea of the present invention in more detail, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 더블벨컵을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 더블벨컵을 도시한 분해사시도로서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 더블벨컵(1000)은, 서로 다른 분사각도를 형성하는 외부벨컵(100) 및 내부벨컵(200)을 포함하여 구성되고, 도장로봇(1)의 단부에 설치될 수 있으며, 더욱 자세하게는 상기 도장 로봇(1)의 단부에는 회전구동을 위한 구동모터가 설치되어, 상기 더블벨컵(1000)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 이때 상기 외부벨컵(100)은 도료가 분사되는 전후방향으로 의 후방으로 도료를 공급받는 도료유입로(110)가 형성되고, 전방부는 공급받은 도료를 분사하도록 전방측이 개방되며, 후방에서 전방으로 갈수록 내경이 넓어지는 테이퍼 구조로 형성되어, 내측에 도료가 분사되는 외측분사로(120)를 형성한다. 또한 상기 외측분사로(120)를 이루는 내주면의 전방측 끝단부에는 상기 외측분사로(120)를 따라 전방으로 이동되는 도료를 분사하기 위한 외부널링(130)이 형성될 수 있다.3 is a cross-sectional view showing a double bell cup of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing a double bell cup of the present invention. Referring to FIGS. 3 and 4, a
상기 내부벨컵(200)은 상기 외부벨컵(100)의 내측으로 결합되어, 분사되는 도료를 상기 더블벨컵(1000)이 지향하는 피도색물의 분사영역에 중앙영역으로 유도하기 위한 구성으로, 상기 내부벨컵(200)은 상기 외부벨컵(100)의 전방에 내주면에 탈착가능하게 결합되고, 후방의 외주면 상에 반경방향 외측둘레를 따라 형성되어, 상기 외부벨컵(100)의 내주면에 결합되는 끼움돌기(210))가 형성되고, 상기 끼움돌기(210)의 반경방향 내측으로, 상기 내부벨컵(200)의 후방에 결합된 상기 외부벨컵(100)의 내측으로 형성되는 정체로(220) 및 상기 끼움돌기(210)의 둘레를 따라 형성되어, 상기 정체로(220)와 상기 외부벨컵(100)의 내주면을 연통하는 복수의 외주연통홀(211) 및 상기 내부벨컵(200)의 후방측 외주면상에 도료가 공급되는 후방으로부터 전방의 내주면을 연통하도록 구비되는 분사노즐(240)을 포함하여, 상기 정체로(220)로 공급된 도료를 상기 외부벨컵(100)의 내주면 및 내부벨컵(200)의 내주면을 향하도록 배출할 수 있다.The
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 내부벨컵(12)은 중심을 상하방향으로 관통하여, 상측의 정체로(11-2)와 연통되는 중앙관통분사부(12-2) 및 끼움돌기(12-1)를 관통하여 정체로(11-2)와 외부벨컵(11)의 내주면을 따라 형성된 분사로(11-3)를 연통하도록 형성되었으나, 이때, 로봇으로 부터 유입되는 도료의 압력과 토출량이 각각의 공장마다 상이함에 따라, 도료의 유입량 조절이 어려워, 분사되는 도료들의 입자가 덩어리지거나 토출압력을 버티지 못하고 벨컵 외부로 누출되는 불량이 발생할 수 있다.At this time, as shown in FIG. 2, the conventional
도 9는 종래의 더블벨컵과 본발명의 더블벨컵에 따른 피도색물의 표면을 도시한 사진으로서, 도 9의 (b)에 나타난 바와 같이 피도색물의 표면상에 도포된 도료가 균일하지 못하고 중간중간 도료가 분사되지 못한 표면이 형성되게 된다. 이는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 벨컵이 지향하는 분사영역에 외주영역과 중앙영역을 분리하는 피크점(K)이 높게 형성됨에 따른 불량현상으로서, 도 9의 (a)에서는 본발명의 내부벨컵(200)을 이용하여 동일한 횟수로 피도색물의 표면을 도색한 것으로, 피도색물의 표면 상에 도포된 도료가 균일하고 앞서 설명한 불량을 방지할 수 있는 효과가 확인 되었다.9 is a photograph showing the surface of an object to be painted according to the conventional double bell cup and the double bell cup of the present invention, and as shown in FIG. A surface to which the paint is not sprayed is formed. This is a defect phenomenon due to the high peak point K separating the outer peripheral region and the central region is formed in the injection region to which the bell cup is directed, as shown in (b) of FIG. By using the
< 표 1 : 종래의 내부벨컵 및 본 발명의 내부벨컵을 이용한 평균 도막 실험 ><Table 1: Average coating film experiment using the conventional inner bell cup and the inner bell cup of the present invention>
상기 표 1은 종래의 내부벨컵과 본 발명의 내부벨컵을 이용하여 동일 도료, 동일 도장 로봇에서의 로봇스피드 및 도료토출량에 따른 도막의 평균 두께를 측정한 결과이다. 이때 표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명의 내부벨컵(200)을 이용한 더블벨컵의 경우, 로봇 스피드 및 도료 토출량에 따라 편차는 있으나 기존의 내부벨컵을 이용한 더블벨컵에 비해 평균 7 내지 12 % 향상된 도막 두께를 형성함을 확인하였다.Table 1 shows the results of measuring the average thickness of the coating film according to the robot speed and the paint discharge amount in the same paint and the same painting robot using the conventional inner bell cup and the inner bell cup of the present invention. At this time, as shown in Table 1, in the case of the double bell cup using the
이에 따른, 상기 내부밸컵(200)은 도료가 분사되는 전후방향으로의 단면에 내주면의 직경이 개방된 전방으로 갈수록 점차 넓어지는 테이퍼 구조로 형성되되, 상기 내부벨컵(200)의 분사노즐(240)은 도료가 공급되는 후방으로부터 전방의 내주면을 연통하며, 상기 내부벨컵(200)의 중심을 이루는 전후방향으로의 중심선(CP)으로부터 수직방향으로 소정거리(d) 이격되도록 구비되는 것이 바람직하며, 이때 상기 분사노즐(240)은 상기 중심선(CP)과 상기 분사노즐(240)이 연통된 방향으로의 선이 이루는 도료유입각도(θ)가 예각을 이루도록 형성되어, 상기 분사노즐(240)을 통해 전방으로 배출되는 도료의 양을 조절할 수 있다. 즉, 상기 분사노즐(240)이 상기 내부밸컵(200)의 내주면 상에 전방을 향하도록 수직하게 형성될 경우, 상기 분사노즐(240)을 통해 배출되는 도료의 양이 상기 외부밸컵(100)의 내주면을 향해 배출되는 도료의 양에 비해 비교적 많이 형성되어, 피도색물의 표면상에 형성되는 분사영영의 외주영역 및 중앙영역의 경계를 이루는 피크(K)의 높이가 높게 형성될 수 있다. 이에 본 발명의 내부벨컵(200)은 상기 분사노즐(240)이 상기 중심선(CP)로부터 반경방향 외측을 향하도록 소정거리 이격되고, 상기 분사노즐(240)이 상기 중심선(CP)과 이루는 도료유입각도(θ)가 예각을 이루도록 형성되어, 상기 외부벨컵(100)의 내주면을 통해 배출되는 도료의 양이 상기 내부벨컵(200)의 내주면을 향해 배출되는 도료의 양보다 크도록 형성하는 것이 바람직하며, 이때 상기 도료유입각도(θ)는 1° ~ 40°의 각도를 이루는 것이 바람직하며, 여기에서 상기 도료유입각도(θ)가 너무 클 경우 상기 분사노즐(240)을 통해 배출되는 도료의 양이 너무 적어지고, 반하여 도료유입각도(θ)가 너무 작을 경우 상기 분사노즐(240)을 통해 배출되는 도료의 양의 비율이 너무 높아져, 도막의 피크(K) 높이가 높아지는 불량이 발생할 수 있다. 즉, 상기 도료유입각도(θ)는 5° ~ 40°의 각도를 이루는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10° ~ 30°의 각도를 이루도록 형성될 수 있다.Accordingly, the
도 5는 후방에서 바라보는 본 발명의 내부벨컵을 도시한 평면도이고, 도 6은 전방에서 바라보는 본 발명의 더블벨컵을 도시한 저면도로서, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 상기 분사노즐(240)은 상기 내부벨컵(200)의 후방부 외주면에 형성되는 복수의 유입구(241)와 상기 내부벨컵(200)의 전방부 내주면에 형성되는 복수의 토출구(242) 및 복수의 상기 유입구(241) 및 토출구(242) 중 각기 하나의 유입구(241) 및 토출구(242)를 연통하여 단일유로를 형성하는 복수의 연통로(243)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 복수의 분사노즐(240)은 상기 내부벨컵(200)의 중심을 연결하며 상하방향으로 연장 형성된 중심선(cp)을 기준으로 각기 소정거리(ti, to) 이격된 방사상을 형성할 수 있다. 여기에서 상기 복수의 분사노즐(240)의 개수 및 형상은 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 다양한 방사상의 다각형으로 변형 실시 가능할 것이다. 이때, 상기 분사노즐(240)은 복수로는 2 ~ 10개의 개수를 이루도록 형성되는 것이 바람직하며, 홀수로는 3 ~ 8 개, 짝수로는 4 ~8개가 바람직하다.Figure 5 is a plan view showing the inner bell cup of the present invention viewed from the rear, Figure 6 is a bottom view showing the double bell cup of the present invention viewed from the front, with reference to Figures 5 and 6, the
또한, 상기 내부벨컵의 중심을 연결하며 상하방향으로 연장 형성된 중심선(cp)으로부터 상기 복수의 유입구가 이루는 이격거리(di)는 1 ~ 10 mm의 길이를 이루도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는 1 ~ 5 mm의 길이를 이루도록 형성될 수 있고, 이때, 상기 복수의 분사노즐(240)의 직경(d)은 0.1 ~ 3 mm, 바람직하게는 0.4 ~ 2.5mm, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 1.5mm를 이루도록 형성될 수 있다. 여기에서 상기 분사노즐(240)의 이격거리(t)는 상기 분사노즐(240)이 중심선(CP)로부터 이격된 거리(d)에 기인하고, 상기 분사노즐(240)이 중심선(CP)로부터 이격된 거리(d)는 상기 분사노즐(240)의 도료유입각도(θ) 및 상기 내부밸컵(200)의 후방부에 전후방향으로의 높이에 기인할 수 있다. In addition, the separation distance (di) formed by the plurality of inlets from the center line (cp) extending in the vertical direction connecting the centers of the inner bell cups may be formed to form a length of 1 ~ 10 mm, preferably 1 ~ May be formed to achieve a length of 5 mm, at this time, the diameter (d) of the plurality of
도 7은 도 3에 따른 내부벨컵을 확대도시한 부분확대도이고, 도 8은 본 발명의 더블벨컵의 분사각도(b)를 설명하기 위한 도면으로서, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 내부벨컵(200)은 상기 복수의 분사노즐(240)의 토출부가 형성된 내주면의 중심(P1)으로부터, 상기 복수의 분사노즐(240)의 토출부(242)로부터 토출되어 하방으로 원심분사되도록 도료가 이동하는 내주면에 끝단(Pn)을 향하는 방향으로, 상기 내주면의 어느 한 지점에서의 접선과 상기 내주면의 중심(P1)을 지나며 상하방향으로 연장 형성된 중심선(Cp)이 이루는 각도(a)가 점차 작아지는 하나의 곡률을 이루도록 형성되는 것이 바람직하며, 이때 상기 내부벨컵(200)의 내주면에 곡률이 단차를 형성하게 될 경우, 형성된 단차에서 회전하는 내부벨컵(200)의 원심력에 의해 하방으로 절곡된 분사각도를 형성하게 된다, 즉 상술한 구성에 의한 본 발명의 내부벨컵(200)은 상기 분사노즐(240)을 통해 전방으로 배출된 되료가 상기 내부벨컵(200)의 내주면을 따라 형성되는 내측분사로(250)을 따라 상기 전방으로의 끝단(Pn)으로 유도될 수 있다.7 is a partially enlarged view showing an enlarged inner bell cup according to FIG. 3, and FIG. 8 is a view for explaining the injection angle (b) of the double bell cup of the present invention. Referring to FIGS. 7 and 8, the inner The
이때, 상기 내부벨컵(200)은 상기 외부벨컵(100)의 중심과 상기 내부벨컵(200)의 중심을 연결하며 연장 형성되는 중심선(CP)과, 상기 정체로(220)에서 반경방향 외측으로 방출된 도료가 이동하는 상기 외부벨컵(100)의 내주면을 상하방향으로 연결하는 외측분사로 연장선(L1)이 형성하는 외부벨컵의 분사각도(bo)가, 상기 중심선(CP)과 상기 내부벨컵(200)의 분사노즐(240)로부터 전방으로 방출된 도료가 이동하는 상기 내부벨컵(200)의 내주면을 따라 상하 방향으로 연장 형성한 내측분사로 연장선(L2)이 형성하는 내부벨컵의 분사각도(bi)보다 크게 형성되고, 상기 외부벨컵(200)의 외경(Lo)이 상기 내부벨컵의 외경(Li)보다 크게 형성 되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 정체로(220)에서 정체되는 도료가 상기 분사노즐(240)과 상기 외주연통홀(211)을 각각 통과하여, 지향하는 피도색물에 분사영역의 중앙 영역과 외주 영역으로 각각 원심분사될 수 있다.At this time, the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.
10000 : 더불벨컵
100 : 외부벨컵
110 : 도료유입로 120 : 외측분사로
130 : 외부널링
200 : 내부벨컵
210 : 끼움돌기 211 : 외주연통홀
220 : 정체로 230 : 중앙유입안내돌기
240 : 분사노즐 241 : 유입구
242 : 토출구 243 : 연통로
250 : 내측분사로 260 : 내부널링
θ : 도료유입각도 CP : 중심선
a : 접선각도 Li : 내부벨컵 내경
Lo : 외부벨컵 내경 bi : 내부벨컵 분사각도
bo : 외부벨컵 분사각도 L1 : 외측분사로 연장선
L2 : 내측분사로 연장선
di : 유입구 이격거리 ti : 유입구 간 이격거리
do : 토출구 이격거리 to : 토출구 간 이격거리
D : 분사노즐 직경
Di : 유입구 직경 Do : 토출구 직경10000 : Double Bell Cup
100: outer bell cup
110: paint inflow path 120: outside injection path
130: external knurling
200: inner bell cup
210: fitting projection 211: outer peripheral communication hole
220: Jeongjeong-ro 230: central inlet guide projection
240: injection nozzle 241: inlet
242: discharge port 243: communication path
250: inner injection path 260: inner knurling
θ : Paint inflow angle CP : Center line
a : Tangent angle Li : Inner diameter of inner bell cup
Lo : Outside bell cup inner diameter bi : Inside bell cup injection angle
bo : Outer bell cup spray angle L1 : Outer spray path extension line
L2: Extension line to the inner jet
di : separation distance between inlets ti : separation distance between inlets
do: distance between outlets to: distance between outlets
D: diameter of spray nozzle
Di : Inlet diameter Do : Outlet diameter
Claims (7)
상기 내부벨컵은,
도료가 분사되는 전후방향으로의 단면에 내주면의 직경이 개방된 전방으로 갈수록 점차 넓어지는 테이퍼 구조로 형성되되,
도료가 공급되는 후방으로부터 전방의 내주면을 연통하며, 상기 내부벨컵의 중심을 이루는 전후방향으로의 중심선(CP)으로부터 수직방향으로 소정거리(d) 이격되도록 구비되는 분사노즐;을 포함하고,
상기 분사노즐은,
상기 내부벨컵의 후방부 외주면에 형성되는 복수의 유입구와,
상기 내부벨컵의 전방부 내주면에 형성되는 복수의 토출구, 및
복수의 상기 유입구 및 토출구 중 각기 하나의 유입구 및 토출구를 연통하여 단일유로를 형성하는 복수의 연통로,를 포함하며,
상기 중심선(CP)을 기준으로, 상기 연통로가 이루는 도료유입각도(θ)가 예각을 이루도록 경사지되,
상기 토출구가 테이퍼진 상기 내부벨컵의 내주면을 향하도록 분사노즐이 경사지며,
단일 유입구와 토출구를 포함하는 상기 분사노즐이 복수로 이루어지되,
복수의 상기 분사노즐은 ,
상기 중심선(cp)을 중심으로 서로 소정거리 이격되어 방사상으로 배치되고,
각각의 유입구 보다 각각의 토출구가 상기 중심선(cp)에 인접하도록 경사지게 형성되며,
상기 내부벨컵은,
내주면의 중심(P1)으로부터, 내주면 전방으로의 끝단(Pn)을 향할수록, 접선과 중심선(Cp)이 이루는 각도(a)가 점차 작아지는 하나의 곡률을 가진 호 형상으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 더블벨컵.
In the double bell cup including an outer bell cup and an inner bell cup which is installed to rotate at the end of the painting robot and centrifugally sprays paint onto the object to be painted, and forms different spray angles,
The inner bell cup,
It is formed in a tapered structure in which the diameter of the inner circumferential surface is gradually widened toward the open front in the cross section in the front and rear directions where the paint is sprayed,
The injection nozzle communicates the inner circumferential surface of the front from the rear to which the paint is supplied, and is provided to be spaced apart from the center line (CP) in the front-rear direction forming the center of the inner bell cup by a predetermined distance (d) in the vertical direction;
The spray nozzle is
A plurality of inlets formed on the outer peripheral surface of the rear portion of the inner bell cup,
A plurality of outlets formed on the inner peripheral surface of the front portion of the inner bell cup, and
A plurality of communication paths, each of which communicates with one of the inlet and outlet, among the plurality of inlet and outlet to form a single flow path,
Based on the center line (CP), the paint inflow angle (θ) formed by the communication path is inclined to form an acute angle,
The injection nozzle is inclined so that the discharge port faces the inner circumferential surface of the tapered inner bell cup,
The injection nozzle comprising a single inlet and outlet is made in plurality,
A plurality of the injection nozzles,
They are radially spaced apart from each other by a predetermined distance around the center line cp,
Each outlet rather than each inlet is inclined so as to be adjacent to the center line cp,
The inner bell cup,
From the center (P1) of the inner circumferential surface toward the front end (Pn) of the inner circumferential surface, the angle (a) between the tangent line and the center line (Cp) gradually decreases in an arc shape having a single curvature, characterized in that it is bent Double Bell Cup.
상기 내부벨컵은 상기 외부벨컵의 전방에 내주면에 탈착가능하게 결합되되,
상기 내부벨컵의 후방에는 도료가 정체되는 정체로가 형성되며,
상기 내부벨컵은,
후방의 외주면 상에 반경방향 외측둘레를 따라 형성되어, 상기 외부벨컵의 내주면에 결합되는 끼움돌기와,
상기 끼움돌기의 둘레를 따라 형성되어, 상기 정체로와 상기 외부벨컵의 내주면을 연통하는 복수의 외주연통홀,
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 더블벨컵.According to claim 1,
The inner bell cup is detachably coupled to the inner circumferential surface in front of the outer bell cup,
At the rear of the inner bell cup, a stagnant path is formed in which the paint stagnates,
The inner bell cup,
A fitting projection formed along the radial outer circumference on the outer circumferential surface of the rear and coupled to the inner circumferential surface of the outer bell cup,
A plurality of outer peripheral communication holes formed along the circumference of the fitting protrusion to communicate with the stagnant passage and the inner peripheral surface of the outer bell cup,
Double bell cup, characterized in that it further comprises.
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- 2020-01-22 KR KR1020200008260A patent/KR102312746B1/en active IP Right Grant
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