KR102355129B1

KR102355129B1 - 점성 재료를 도포하기 위한 장치

Info

Publication number: KR102355129B1
Application number: KR1020197011466A
Authority: KR
Inventors: 미카엘 사우어
Original assignee: 아틀라스 콥코 아이에이에스 게엠베하
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2022-01-24
Also published as: DE102016013723A1; CN109963657B; EP3541531B1; US20190255553A1; EP3541531A1; US10960427B2; WO2018091159A1; KR20190083647A; CN109963657A

Abstract

본 발명은 점성 재료, 가령, 접착제 또는 밀봉 화합물을 워크피스, 예컨대, 자동차 차체 구조 부분에 도포하기 위한 도포 장치(10)에 관한 것으로서, 도포 장치(10)는 재료 배출구(20)를 가진 도포 노즐(14), 및 도포 노즐(14)을 수용하며 도포 노즐(14)이 착탈식으로 결합되는 노즐 캐리어(16)를 포함하고, 도포 덕트(18)는 노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14)을 통해 재료 배출구(20)까지 연장된다. 본 발명에 따르면, 노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14)은 각각 연결 부분(22, 24)을 가지는데, 제1 연결 부분(22)은 제2 연결 부분(24) 내에 삽입되고 제2 연결 부분(24)에 의해 환형으로 둘러싸이며, 연결 부분(22, 24)들은 탄성 복원 요소(38)의 복원력에 대해 기본 위치로부터 서로에 대해 제한적으로 이동될 수 있다.

Description

점성 재료를 도포하기 위한 장치

본 발명은, 청구항 제1항에 따라, 점성 재료, 가령, 접착제 또는 밀봉 화합물을 워크피스, 예컨대, 자동차 차체 구조 부분에 도포하기 위한 도포 장치에 관한 것이다.

이러한 도포 장치(application device)는, 자동차 제조 시에, 차체 구조 부분(body structural part)에 접착제(adhesive) 또는 밀봉 화합물(sealing compound)을 도포하기 위해 사용된다. 이 공정에서, 재료 배출구를 가진 도포 노즐이 노즐 캐리어에 장착되는데, 노즐 캐리어는 일반적으로 로봇 암(robot arm)에 장착된다. 도포 덕트가 노즐 캐리어와 도포 노즐을 통해 재료 배출구까지 연장되며, 하나 이상의 공급 라인에 의해, 도포되어야 하는 재료가 재료 배출구에 유입된다. 이 경우, 노즐 캐리어와 도포 노즐 사이의 연결은 견고하다. 특히, 도포 노즐이 도포 노즐과 접촉하는 워크피스를 따라 배열되면, 도포 노즐이 노즐 캐리어에 연결되는 연결부에는 힘이 제공되며, 그에 따라 마모가 증가하게 된다. 도포 노즐이 장애물을 만날 때에도 이와 똑같은 현상이 발생한다. 도포 노즐이 구부러지거나 또는 손상을 입게 되면, 재료를 안정적으로 도포하는 것이 불가능하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 앞에서 언급한 타입의 도포 장치(application device)를 개선하여 높은 공정 안정성이 구현될 수 있도록 하는 데 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징을 가진 도포 장치에 의해 구현된다. 본 발명의 추가적인 바람직한 변형예들은 종속항들에 기술된다.

본 발명은, 도포 노즐(application nozzle)이 노즐 캐리어(nozzle carrier)에 대해 제한되게 움직이면 구조 부분(structural part)들의 마모가 감소되는데, 그 이유는, 도포 노즐에 외력(external force)이 작용하는 동안, 예를 들어, 노즐이 움직이는 동안 워크피스(workpiece) 표면에 마찰력이 작용하거나 또는 장애물(obstacle)에 대해 도착 시에, 도포 노즐이 노즐 캐리어에 대해 움직임으로써 외력을 피할 수 있기 때문이다. 그에 따라, 도포 노즐에 작용하는 외력은 최소화되며, 따라서 도포 노즐 뿐만 아니라 노즐 캐리어의 마모도 감소된다. 또한, 노즐 위치를 매우 정밀하게 맞출 필요가 없어져서, 로봇 트랙(robot track)도 현저하게 단순화될 수 있다. 따라서, 탄성적으로 이동가능한 도포 노즐로 인해, 워크피스의 제작 허용오차가 융통성있게 수행될 수 있으며, 그에 대한 측정 공정도 생략할 수 있다.

바람직하게는, 제1 연결 부분은 원통형의 외측 윤곽(cylindrical outer contour)을 가지고 제2 연결 부분은 원통형의 내측 윤곽을 가진다. 그러면, 제1 연결 부분의 외측 직경은 제2 연결 부분의 내측 직경보다 작기 때문에, 도포 노즐이 노즐 캐리어에 대해 제한되게 움직이는 것이 구현된다. 바람직하게는, 복원 요소(restoring element)로서, 연결 부분들 사이에 배열된 탄성의 O-링이 사용된다. 또한, 이러한 O-링은 연결 부분들을 서로에 대해 밀봉하고 연결 부분 영역에서 재료가 배출되는 것을 방지한다.

바람직한 한 실시예에 따르면, 연결 부분들은 2개 이상의 연결 핀(connecting pin)들에 의해 서로 착탈식으로 결합된다(detachably fastened). 각각의 연결 핀은 적어도 부분적으로 두 연결 부분들을 통과하고, 종방향으로 연장되는 연결 핀들에 대해 횡단 방향으로, 연결 부분들 중 한 연결 부분에서는 움직이지 못하도록 배열되고(disposed immovably), 연결 부분들 중 다른 연결 부분에서는 제한적으로 이동될 수 있다. 이 경우, 연결 핀들은, 종방향으로 연장되는 연결 핀들에 대해 횡단 방향으로, 제2 연결 부분에 대해서는 움직이지 못하도록 배열되고, 제1 연결 부분에 대해서는 제한적으로 이동될 수 있는 것이 바람직하다. 게다가, 연결 핀들은 쌍(pair)으로 서로 평행하게 배열되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 연결 핀들은 각각 제2 연결 부분 내의 홀(hole), 및 제1 연결 부분에서 쉘 표면(shell surface)의 측면(side)을 향해 개방된 제1 연결 부분 내의 리세스(recess)를 통해 연장된다. 이 경우, 노즐 캐리어에는 제1 연결 부분이 제공되며 도포 노즐에는 제2 연결 부분이 제공되는 것이 바람직하다.

본 발명은 첨부도면을 참조하여 개략적으로 예시된 대표 실시예에 따라 하기에서 보다 상세하게 기술될 것이다:
도 1은 도포 장치의 분해도, 및
도 2는 조립된 형태의 도 1에 따른 도포 장치의 단면도.

도면에 예시된 도포 장치(10)는 점성 재료, 가령, 접착제 또는 밀봉 화합물(sealing compound)을 워크피스(workpiece), 예컨대, 자동차 제조 시에 차체 구조 부분(body structural part)에 도포하기 위해 사용된다. 도포 장치(10)는 도면에서는 개략적으로 예시된 로봇 암(12) 상에 장착되며, 로봇 암(12)을 이용하여 도포 장치(10)는 워크피스에 대해 이동될 수 있다. 도포 장치(10)는 노즐 캐리어(16) 상에 착탈식으로 장착되는 도포 노즐(14)을 포함한다. 점성 재료를 위한 도포 덕트(18)가 노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14)을 통해 도포 노즐(14)의 자유 단부에 있는 재료 배출구(20)까지 연장된다. 점성 재료는 도포 덕트(18) 내로 유입되며, 압력 하에서 재료 배출구(20)로 강제로 이송되는데, 재료 배출구(20)에서 각각의 워크피스 상에 도포된다.

도포 노즐(14)을 노즐 캐리어(16)에 결합하기 위하여, 노즐 캐리어(16)는 원통형의 외측 윤곽을 가진 제1 연결 부분(22)을 가진다. 이에 비해, 도포 노즐(14)은, 노즐 캐리어(16)를 향해 꺾여진(turned) 단부에서, 원통형의 내측 윤곽을 가지며 제1 연결 부분(22)이 수용되는 제2 연결 부분(24)을 가지는데, 제2 연결 부분(24)은 제1 연결 부분(22)을 환형으로 둘러싼다(annularly surround). 제1 연결 부분(22)의 외측 직경은 제2 연결 부분(24)의 내측 직경보다 작으며, 두 연결 부분(22, 24) 사이에는 충분한 간격(clearance)이 있어서 노즐 캐리어(16)에 대해 제한적으로 경사질 수 있다. 서로에 대해 평행하게 배열된 2개의 홀(26a, 26b)이 제2 연결 부분(24)을 통해 연장되며, 상기 2개의 홀(26a, 26n)은 각각 제1 연결 부분(22)의 쉘 표면(30)에서 측면(side)을 향해 개방된 리세스(28a, 28b)와 소통(communication)된다. 연결 핀(32a, 32b)이 각각의 홀 내로 삽입되는데, 상기 연결 핀(32a, 32b)의 원형의 횡단면은 연결 홀(26a, 26b)의 횡단면에 상응한다(correspond). 제1 연결 핀(32a)은 제2 연결 핀(32b)보다 큰 직경을 갖는다. 두 연결 핀(32a, 32b)들은 연결 요소(34)에 의하여 일체형으로 서로 결합된다. 각각의 리세스(28a, 28b)들은, 종방향으로 연장되는 연결 핀(32a, 32b)들에 대해 횡단 방향으로(transverse), 연결 홀(26a, 26b)의 직경보다 큰 폭을 갖는다. 이런 방식으로, 연결 핀(32a, 32b)들은 노즐 캐리어(16)에 대해 제한적으로 경사질 수 있으며, 움직이지 못하도록 연결 핀(32a, 32b)들과 결합된 도포 노즐(14)이 경사짐에 따라, 종방향으로 연장되는 연결 핀(32a, 32b)들에 대해 횡단 방향으로 위치된다. 탄성적으로 변형되는 O-링(38)이 연결 부분(22, 24)들 사이에서 제1 연결 부분(22)의 단부면(36)에 정지되어 위치되는데, O-링(38)은 도 2에 도시된 기본 위치로부터 노즐 캐리어(16)에 대해 도포 노즐(14)이 경사진 것에 반대로 작용되는 복원력(restoring force)을 생성하고 연결 부분(22, 24)들을 서로에 대해 밀봉한다. 노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14) 사이의 연결은, 연결 핀(32a, 32b)들이 연결 요소(34)에 결려 있으며 당겨서 뺄 수 있다는 점에서, 도포 노즐(14)을 제거하기 위해 쉽게 느슨하게 된다.

요약하면, 본 발명은 점성 재료를 워크피스에 도포하기 위한 도포 장치(10)에 관한 것으로서, 특히, 접착제 또는 밀봉 화합물을 자동차 차체 구조 부분에 도포하기 위한 도포 장치(10)에 관한 것이며, 도포 장치(10)는 재료 배출구(20)를 가진 도포 노즐(14), 및 도포 노즐(14)을 수용하며 도포 노즐(14)이 착탈식으로 결합되는 노즐 캐리어(16)를 포함하고, 도포 덕트(18)는 노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14)을 통해 재료 배출구(20)까지 연장된다. 본 발명에 따르면, 노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14)은 각각 연결 부분(22, 24)을 가지는데, 제1 연결 부분(22)은 제2 연결 부분(24) 내에 삽입되고 제2 연결 부분(24)에 의해 환형으로 둘러싸이며, 연결 부분(22, 24)들은 탄성 복원 요소(38)의 복원력에 대해 기본 위치로부터 서로에 대해 제한적으로 이동될 수 있다.

Claims

점성 재료, 가령, 접착제 또는 밀봉 화합물을 워크피스, 예컨대, 자동차 차체 구조 부분에 도포하기 위한 장치(10)로서, 도포 장치(10)는 재료 배출구(20)를 가진 도포 노즐(14), 및 도포 노즐(14)을 수용하며 도포 노즐(14)이 착탈식으로 결합되는 노즐 캐리어(16)를 포함하고, 도포 덕트(18)는 노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14)을 통해 재료 배출구(20)까지 연장되는, 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치에 있어서,
노즐 캐리어(16)와 도포 노즐(14)은 각각 연결 부분(22, 24)을 가지는데, 제1 연결 부분(22)은 제2 연결 부분(24) 내에 삽입되고 제2 연결 부분(24)에 의해 환형으로 둘러싸이며, 연결 부분(22, 24)들은 탄성 복원 요소(38)의 복원력에 대해 기본 위치로부터 서로에 대해 제한적으로 이동될 수 있고,
연결 부분(22, 24)들은 2개 이상의 연결 핀(32a, 32b)들에 의해 서로 착탈식으로 결합되는데, 각각의 연결 핀(32a, 32b)은 적어도 부분적으로 두 연결 부분(22, 24)을 통과하고, 종방향으로 연장되는 연결 핀(32a, 32b)들에 대해 횡단 방향으로, 연결 부분(22, 24)들 중 한 연결 부분에서는 움직이지 못하도록 배열되고, 연결 부분(22, 24)들 중 다른 연결 부분에서는 제한적으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치.
제1항에 있어서, 제1 연결 부분(22)은 원통형의 외측 윤곽을 가지고 제2 연결 부분(24)은 원통형의 내측 윤곽을 가지며, 제1 연결 부분(22)의 외측 직경은 제2 연결 부분(24)의 내측 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복원 요소(38)는 연결 부분(22, 24)들 사이에 배열된 탄성의 O-링인 것을 특징으로 하는 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치.
삭제
제1항에 있어서, 연결 핀(32a, 32b)들은, 종방향으로 연장되는 연결 핀(32a, 32b)들에 대해 횡단 방향으로, 제2 연결 부분(24)에 대해서는 움직이지 못하도록 배열되고, 제1 연결 부분(22)에 대해서는 제한적으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치.
제1항에 있어서, 연결 핀(32a, 32b)들은 쌍으로 서로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치.
제1항에 있어서, 연결 핀(32a, 32b)들은 각각 제2 연결 부분(24) 내의 홀(26a, 26b), 및 제1 연결 부분(22)에서 쉘 표면(30)의 측면을 향해 개방된 제1 연결 부분(22) 내의 리세스(28a, 28b)를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치.
제1항에 있어서, 노즐 캐리어(16)에는 제1 연결 부분(22)이 제공되며 도포 노즐(14)에는 제2 연결 부분(24)이 제공되는 것을 특징으로 하는 점성 재료를 워크피스에 도포하는 장치.