KR19990028902A - 유체를 적용하는 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 여러 위치 및 방향을 조정할수 있는 호울더상에 도구로서 장착되며 그 표면에 유체를 적용하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 유체를 배출하기 위해 도구상에 장착된 적어도 2 노즐(38 ~ 41)에 하나 또는 그 이상의 가압 유체를 공급하는 이송 수단(4)을 구비한다. 본 발명의 장치는 상기 이송 수단(4)으로부터 채널(29, 36)을 통해 각 노즐로의 각 유체 공급을 제어하기 위해 각 노즐(38 ~ 41)과 결합하는 밸브 수단(26)을 구비한다.

Description

유체를 적용하는 장치
본 발명은 특허 청구범위 제 1항의 전제부에 따른 유체를 적용하는 장치에 관한 것이다.
유체를 적용하는 현행 장치로서 회전식 분무기가 사용되고 있는 경우가 있으며, 상기 회전식 분무기는 다수의 분무 노즐을 구비하고 로봇식으로 제어장치상에 장착되도록 설계된다.
가스, 액체 또는 플라스틱 물질과 같은 유체가 표면상에 분무되거나 압출될 때 분무기는 사용된다. 바디(body)들이 그 표면처리 또는 연결부의 밀봉처리될 때, 본 발명의 적용분야중의 하나는 자동차 산업분야이다. 또다른 적용분야는 본 발명을 필요로 하는 모든 산업분야이다. 분무기가 사용될 때, 분무기는 물질이 적용되는 표면에 대해 주의깊게 위치설정된다. 종래의 분무기에는 고정된 적용방향을 갖는 하나의 단일 노즐이 제공된다. 이때, 노즐의 방향 변경은 전체분무기의 회전에 의해서 이루어지고, 이것은 시간이 걸리게 되고, 한정된 공간에서만 가능하다는 문제점을 갖고 있다. 분무기의 방향변경은 높은 정밀도를 갖고 정확한 적용이 이루어지도록 로봇의 제어지시와 같은 고도의 정밀한 지시를 필요로 한다.
다수의 노즐을 갖는 회전식 분무 조립체는 WO 80/02278호에 이미 기술되어 있다.그러나, 이것은 모든 노즐이 동시에 이송되는 분무 조립체로서, 상기 노즐은 조립체의 사용영역을 상당히 제한한다.
본 발명의 목적은 압출 또는 분무중에 공구를 변화시키지 않으면서 처리진행되는 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 제 1 분무 방향으로부터 제 2 분무방향으로 조정하는데 소요되는 조정시간을 감소하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 중간 도구의 변화없이 여러 진행과정을 전환하게 하는, 예를들어 분무 와 압출 과정을 전환하게 할수 있도록 하는데 있다.
상기 목적들은 본 발명에 의해서 이루어지며, 그 특징은 청구범위 제 1항에 기술되어 있다.
다수의 노즐사이의 스위치 전환이 가능하므로, 본 발명 장치의 이용범위는 증가되고, 본 발명은 그 처리시간 및 생산비용이 감소된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 여러 실시예를 통해서 하기에 보다 상세히 설명하고, 도 1은 제 1 노즐 헤드를 갖는 본 발명의 제 1 실시에에 다른 장치의 외부 구조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 제 2 노즐헤드를 갖는 본 발명의 제 2실시예의 종축 부분 단면도이고, 도 3은 본 발명의 장치에 포함되는 선회 수단의 모듈을 통해 종축 단면의 대형 스케일을 나타내는 도면이다.
도면에서 명백히 드러나듯이, 유체를 적용하는 장치는 5개의 주용 구성요소를 갖는 분무기로서 설계되어 있으며, 상기 5개의 주요 구성요소는 분무기를 로봇 아암(도시되지 않음)에 연결시키는 어댑터(1)와, 회전 이동을 전달할수 있는 선회 수단(2)과, 가스, 액체 또는 플라스틱 물질과 같은 유체용 이송수단(4, 도 2에 도시됨)에 대한 연결부(3)와, 위치설정 랜스(lance, 5)와, 다수의 분무 또는 압출을 갖는 헤드(6)로 이루어진다. 다수의 주요 구성요소들의 각각의 기능 및 제조는 하기에 보다 상세히 기술된다.
어댑터는 직접 또는 중간 어댑터를 통하여 공지된 방법의 로봇 아암상에 장착된다. 로봇 아암은 6 자유도(degree of freedom)로, 즉 x, y, z의 3방향으로 보통 회전 이동된다. 즉 서로 직각이고 로봇 아암의 종축방향과 거의 직각인 제 1 및 제 2축선인 y,z에 대한 회전및, 로봇 아암의 종축방향과 평행한 제 3축선인 x축에 대한 회전이 이루어진다. 어댑터(1)가 정확하게 회전되거나, 어댑터에 위치된 축(7)이 어댑터에 대해 회전되기 때문에, 어댑터는 제 3 축선을 회전시킨다. 어댑터에 위치된 축은 선회 수단(7)에 회전 가능하게 지지된 축(8)에 연결된다. 이 축은축(7)과 연속적으로 일체된다. 이경우에, 축(7,8)은 한 편(piece)으로 제조된 축으로 구성되고, 상기 한편으로 제조된 축은 록킹 핀(9)에 의해서 어댑터(1)에 회전가능하게 고정 연결되고, 로봇 아암에 의해 회전 가능하게 배열된다.
선회 수단(2)은 하우징(10)에 의해서 외부가 한정되고, 상기 하우징은 외부 맨틀 표면(11), 내부 원통벽(12) 및 두 단부 표면(13,14)으로 구성된다. 하우징의 맨틀 표면은 거의 원통형상으로 구성되고, 또한 하우징의 맨틀 표면의 다른 형상도 원통형상으로 구성될수도 있다.
제 1 관통 채널(15)은 하우징의 맨틀(mantle)표면을 통해 배열된다. 상기 관통 채널은 유입 개구(16) 및 유출구(17)를 구비한다. 상기 유입 개구는 채널을 통해 공급 채널(18)에 연결되고, 상기 공급채널을 통해 압출성형되거나 분무되는 물질은 플라스틱 물질용 이송 수단으로 부터 공급된다. 공급채널(18)은 선회수단(2)을 이송 수단(4)에 연결시키는 연결 수단(3)에 형성된다.
상기 유출구(17)는 채널(19)에 연결된다. 이 채널은 하우징의 내벽(20)을 따라 형성되고 제 1 관통 채널(15)을 다수의 제 2 관통 채널(21)들에 연결시킨다. 제 2 관통 채널들 각각은 유입 개구(22) 및 유출구(23)를 구비한다.
채널(19)은 축(8)상에 배열된 베어링 링(24)에서 환형 그루브 형상으로 형성된다. 선택적으로, 그루브는 하우징의 내벽에 형성될수 있다.
링 형상인 그루브는 반드시 밀폐될 필요는 없으며, 대신에 하나 또는 그 이상의 말단부를 갖춘 분기형 그루브로서 그루브를 배열하는 것이 생각될수도 있다.
각각의 유출구(17)는 유입 채널(25)을 갖춘 각각의 관통 채널(21)을 밸브수단(26)에 연결시킨다. 상기 밸브 수단은 조정가능하고, 공지된 방법으로 개폐될수 있다. 밸브 수단은 하우징 내측면에 형성된 채널(29)의 유입구(28)에 연결된 유출 채널(27)로 구성된다. 또한, 상기 채널(29)은 분무기의 종축선 A와 일치되는 하우징의 종축선을 따라 형성된다.
채널(29)은 차례로 채널(30)에 연결되고, 상기 채널(30)은 채널(29) 및 하우징의 내측벽(20)사이에 형성된다. 채널(30)은 축(8) 주위에 환형적으로 형성된 채널(32)에 연결되는 유출구(31)를 구비한다. 채널은 축의 원주표면(33)에 의해 일부 제한된다. 하우징(10)에서 축(8)을 회전가능하게 지지하는 구조물(34)의 일부에 의해 또한 채널은 제한된다. 채널(32)은 종축 채널(35)을 안내하는 유입구(34)에 연결된다. 이 채널은 도시된바와 같이 헤드(6)에서 대응 채널(42) 및 연장채널(36)을 통해 분무 또는 돌출노줄(38)에서의 유입구(37)에 가능한 연결된다.
연장채널(36)은 모듈러 형식으로 구성된 랜스(lance, 5)에 형성되고, 상기 랜스는 공구를 이용하는데 적합한 길이의 랜스로 용이하게 교환할수 있다. 랜스(5)가 공지된 방식으로 헤드(6) 및 선회 수단(2)에 부착되므로, 헤드는 치수 또는 위치측면에서 다른 노즐형식의 헤드용으로 모듈식 교환이 가능하다.
채널(32)이 축(8)주위에 환형적으로 형성되므로, 유입구(31)는 축(8)회전중에 채널(32)에 계속 연결될 것이다. 회전으로 인한 물질 공급의 방해가 일어나지 않는다.
분무기는 적어도 두 개의 누즐을 구비하며, 도시된바와 같이 3개의 분무 또는 돌출 노출(38 ~ 41)을 구비한다. 분무기의 기능을 보장하기 위해, 각각의 노출은 공통 채널(19) 및 노출사이의 채널을 구비한다. 이러한 채널 각각은 기술된 채널로서 대응방법으로 제 1 노즐(38)에 배열된다. 각 채널에는 조정가능한 밸브 수단이 배열된다. 이것은 각 노즐이 다른 노즐에 대해 독립적으로 개페될수 있는 것을 의미한다. 이러한 이유 때문에, 동시에 하나 또는 그 이상의 노즐의 개방을 가능하게 한다.
베어링 구조물은 축에 형성된 그루브 자체에 있는 다수의 보올 베어링을 구비한다. 각 노즐용 환형 채널(32,42,43)은 하우징 및 축사이에 삽입된 시일링 수단(44)에 의해 형성되고, 시일링 수단은 축의 둘레에 접촉된다. 이 수단들은 하우징에 고정되는 것이 바람직하지만, 하우징의 내측벽에 대한 회전이 발생될수 있다. 상기 채널(19)은 축과 하우징 사이에 삽입된 수단(45)을 통해 형성될수 있다.
하우징은 제 1 및 제 2 단부편(46,47)에 의해 축선방향으로 밀봉된다.
상술된바와 같이, 분무기의 헤드에는 적어도 2개, 도면에 도시된바와 같이 3개의 분무 또는 돌출 노줄이 제공되고, 각각의 노즐은 상이한 면 및 상이한 방향으로 배열된다. 도 1의 보기에 따르면, 노즐은 종축 A 의 방향, 즉 X축 방향으로 거의 배열된다. 제 2 노줄(38)은 종축 A축과 거의 직각 방향, 즉 Y방향으로 배열된다. 제 3 노즐(40)은 X Y 면에서 배열되고, X축에 40°~ 50°의 각도를 형성한다.
도 2에 도시된바와 같이, 두 노즐(38,39)들 중 하나는 축선방향으로, 다른 하나는 종축 A방향과 직각인 방향으로 배열된다. 제 3 노즐은 헤드뒤에 위치되고, 다른 두 노즐(38,39)에 직각으로 배열되거나, 다른 노즐들중의 하나와 대형 또는 소형 각도로 형성된다.
밸브 수단(26)은 도 2 및 도 3에 도시된바와 같이 보올(50) 형상으로 밸브 몸체를 갖는 보올 밸브의 형태로 제조되고, 상기 보올(50)은 시트위의 밀폐위치로 스프링(51)에 의해 여기된다. 밸브의 개폐는 도시된바와 같이, 축선의 이동형 니들(needle, 52)의 형태로 제어 수단을 이용하여 이루어지고, 상기 니들(52)은 유압수단, 예를들어 에어 실린더(54)내에 이동가능한 에어 제어형 피스톤(53)에 의해 이동되고, 상기 실린더는 도시되지 않은 에어 호스를 통해 유압 제어 장치에 연결된다. 채널(25,27) 및 대응 제어 수단(52,53,54)을 갖춘 각 밸브 수단(26)은 용이하게 대체가능한 모듈속으로 조립된다.
본 발명은 상술된 것으로 한정되지 않을뿐만아니라 도면에 도시된 실시예에도 한정되는 것이 아니다. 따라서, 첨부된 청구범위영역내에서는 또다르게 변화될수도 있다. 예를들어, 둘 또는 그 이상의 노즐은 같은 방향으로 작용할수 있다. 유입 유체의 공급 수단은 다른 유체 공급용 하나의 채널보다 많은 채널을 구비할수 있다. 예를들어, 에어는 모두 각각의 채널을 통해 특정 노즐까지 첨가될수 있고, 상기 특정노즐은 이중 노즐 구멍들, 예를들어 각 유체용 하나의 구멍을 구비한다.각 유체용으로 각각의 환형 채널은 밸브에 앞서 필요하게 된다. 로봇식 아암 대신에, 분무기는 여러 위치들 사이의 자동조정, 및 수행 과정들 사이의 자동조정을 위해 다양한 형식의 이동가능한 호울더(holder)상에 장착될수 있다. 밸브 수단(26)은 선회 수단(2) 및 분무기로부터 분리되도록 장착된다. 다수의 노즐은 둘 또는 그 이상일수 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 여러 위치 및 방향을 조정할수 있는 호울더상에 도구로 장착되며 그 표면에 유체를 적용하는 장치로서, 유체의 배출을 위해 도구상에 장착된 적어도 두 노즐에 하나 또는 그 이상의 유체를 공급하는 이송 수단(4)을 구비하는, 그 표면에 유체를 적용하는 장치에 있어서,
    각 밸브 수단 및 대응노즐 사이에 형성된 채널(28,29,30,32,36)을 통해 이송 수단(4)으로부터 각 노즐에 제공되는 유체공급을 각각 제어하는 각 노즐(38 ~ 41)과 결합하고 있는 적어도 하나의 밸브 수단(26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 다수의 여러 위치 및 방향을 조정할수 있고 도구상의 적어도 하나의 노즐(38 ~ 41)에 회전 운동을 전달하도록 배열되는 호울더상에 도구로서 장착되며 그 표면에 유체를 적용하는 장치에 있어서,
    상기 도구는 이송 수단(4)이 연결되어 있는 하우징(10)과, 하우징내 회전가능하게 유지되는 축(8)을 구비하는 선회 수단(2)을 포함하며, 그리고 상기 노즐 또는 노즐들, 적어도 하나의 제 1 채널(15), 적어도 하나의 제 2 채널(19), 적어도 하나의 제 3 채널(22,27,29,31,35,36)을 수행하고, 상기 제 1 채널은 하우징을 통해 회전가능한 축에 유체용 통로를 형성하며, 상기 제 2 채널은 그것의 회전위치에관계없이 제 1 채널로 부터의 유체를 회전가능한 축에 공급하며, 상기 제 3 채널은 제 2 채널로부터 노즐 또는 노즐들에 유체를 공급하기 위해 상기 축에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 채널은 축(8)의 종축선(A)에 직각 방향으로 형성된 환형 채널(19)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 다수의 노즐(38 ~ 41)들은 3개로 구성되며, 각 노즐은 서로 다른 방향을 향해 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 하우징(10)은 이송 수단(4)으로부터 각 노즐(38 ~ 41)로의 유체 공급을 제어하는 적어도 하나의 밸브 수단(26)이 구비하고, 상기 밸브 수단은 제 2 채널(19) 및 제 3 채널(22,27,29,31,35,36)사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 2항 또는 제 5항에 있어서, 상기 제 2 채널(19)은 하우징 내측 원주면(12)의 적어도 일부를 향해 개방되는 개방 환형 채널로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제 3 채널(22,27,29,31,35,36)은 하우징(10) 과 축(8)사이에 배열된 노즐(38 ~ 41) 및 밸브 수단(26)을 위한 환형 채널(32)을 구비하고, 상기 환형 채널은 노즐 원주면의 적어도 일부를 따라 개방되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 2항 또는 제 5항에 있어서, 상기 도구는 선회수단(2)용 하나의 모듈, 각 밸브 수단용 하나의 모듈, 상기 노즐(38 ~ 41)이 위치설정되는 노즐 헤드(6)용 하나의 모듈, 위치설정 랜스(5)용 노즐 헤드 및 선회 수단 사이에 배열된 하나의 모듈로 구성되어 모듈식으로 제조되고, 상기 랜스에는 연장채널(36)이 선회 수단 축(8)으로부터 노즐 헤드로 유체를 공급하는 노즐 및 각 밸브 수단용으로 배열되어 있는 것을 특징으로하는 장치.
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