KR20030070098A - 도장 설비용의 색조 농도 변경 유닛용 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대체로 평행 육면체의 형상을 갖는 모듈(1)에 관한 것으로, 이러한 모듈은 두 개 이상의 보어(8)가 그로부터 연장 형성되는 부분(7)을 포함하며, 상기 보어는 모듈의 단부면(2, 3)에 직교하는 중앙 채널(9)을 향해 한 곳으로 모아지게 형성되는 한편 이 중앙 채널(8) 내로 연장 형성되고 있다. 이러한 각각의 보어(8)는 게이트 밸브(10)용 하우징으로서 작용하며, 그 밸브(10)의 디스크(10)는 그 위치에 따라, 상기 중앙 채널, 그리고 각기 페인트를 공급하며 또한 역으로 저장조(17)로 페인트를 이송하는 두 개의 채널이 연장 형성되고 있는 챔버와 연결 또는 분리되도록 형성되어 있다. 각각의 페인트 공급 및 반환 채널은 커넥터(21)를 통해 외부 파이프(17)에 연결되어 있고, 상기 커넥터(21)는 파이프(17) 내로 나사 체결되도록 형성된, 외면에 나사산이 형성되어 있는 제1 부분(20)과, 이음부(19)에 의해 둘러싸여 있고, 그 하단이 페인트 공급 또는 반환 채널(12, 13) 내로 연장 형성되고 있는 모듈(1)에 형성된 홈(16) 내에 긴밀하게 끼워지도록 되어 있는 제2 대구경 부분(18)을 포함한다. 상기 제1 소구경 부분(20)은 구부려져 있다.

Description

도장 설비용의 색조 농도 변경 유닛용 모듈{COLOUR SHADE CHANGING UNIT MODULE FOR PAINTING INSTALLATION}

자동차 도장의 경우를 보면, 스무가지에서 마흔가지까지 변화 가능한 다수의 색조 농도를 분사 노즐에 공급할 수 있는 도장 설비를 설치해야만 하는 경우가 종종 있다. 그러나, 몇년만 지나면 또 다른 색조 농도를 추가해야만 하는 경우가 많다, 따라서, 색조 농도 변경 유닛으로는 마흔가지 이상의 색조 농도를 변경할 수 있는 것이 적당하다.

색조 농도 변경 유닛은 한개로 조립되는 소정 개수의 모듈로 이루어져 있는데, 이러한 모듈의 개수는 제어될 색조 농도의 개수와 상관 관계에 있는 것으로, 필요하다면 소정 개수의 모듈을 추가함으로써 색조 농도의 수를 증가시킬 수 있다.

공지된 일 예에 따르면, 각각의 모듈은 두 개의 대칭적으로 배열된 모따기부를 포함하는 대체로 평행 육면체의 형상으로 형성되고, 이들 모따기부로부터 두 개이상의 보어가 연장 형성되어 있는데, 이들 보어는 모듈의 단부면에 직교하는 중앙 채널을 향해 한 곳으로 모아지게 형성되어 있는 한편 이 중앙 채널 내로 연장 형성되고 있다. 이러한 각각의 보어는 밸브용 하우징으로서 작용하며, 그 밸브의 폐쇄 요소는 그 위치에 따라 상기 중앙 채널을 상기 두 개의 채널이 연장 형성되고 있는 챔버에 연결 또는 분리하도록 형성되어 있으며, 상기 채널은 페인트 공급 채널 및 탱크에 연결된 페인트 반환 채널로, 모따기부로부터 모듈의 반대쪽 벽까지 연장 형성되어 있다.

이러한 색조 농도 변경 유닛은 한가지 색조 농도를 다른 색조 농도로 교환할 시에 버려지는 페인트의 양을 억제하기 위해 분무 노즐에 가능한 한 가깝게 설치되어야 함을 명심하여야 한다. 따라서, 색조 농도 변경 유닛이 도장 로봇의 암(arm)의 단부에 장착되어야 하므로, 페인트 공급 및 반환 파이프를 포함한 색조 농도 변경 유닛의 치수는 우수한 작동 안전성을 제공하는 한편 유지관리가 용이하도록 하면서도 가능한 한 작아야 한다. 또한, 모듈의 중앙 채널을 향해 한 곳으로 모아지고 있는 상기 각각의 보어가 일반적인 페인트 분배 시스템의 색조 농도 중 하나와 연통하므로, 하나의 보어로부터 다른 보어로의 대수롭지 않은 "누출"이 수백 리터의 페인트의 돌이킬 수 없는 혼합을 초래하게 된다. 더욱이, 모듈 내의 소정 지점으로부터 외부로의 페인트의 누출은 오직 육안으로만 검출될 수 있다. 이러한 색조 농도 변경 모듈을 사용하는 생산 기계는 가능한 한 노동력을 최소화하면서 자동으로 작동되기 때문에, 심각한 문제가 야기된 후 너무 늦게나 그러한 페인트 누출이 검출된다.

전술한 바와 같이, 이러한 색조 농도 변경 유닛은 분무 노즐에 가능한 한 가까이, 보통 분무건을 지지하는 도장 머신의 암에 설치되어야 한다. 이러한 도장 머신의 암의 단면적 자체는 그렇게 크지 않아야 하는데, 그 이유는 암의 단면적이 커질수록 과도한 양의 페인트가 분무됨으로써 암이 보다 더 더렵혀지기 때문이다. 따라서, 보어를 포함한 이러한 모듈의 치수는 가능한 한 작게 유지되어야 한다.

공지의 시스템에 있어서, 페인트를 탱크 내외로 운반하는 파이프들은 나사 체결식 커넥터들을 통해 모듈 내측에 형성된 채널에 연결되어 있다. 이들 나사 체결식 커넥터들은 부피가 크고, 또한 두 개의 인접한 커넥터들 사이에 소정 간격이 유지될 필요가 있다. 이러한 분리 간격이 크다는 것은 색조 농도 변경 유닛의 크기가 또한 커져야 함을 의미하는 것이다.

본 발명은 도장 설비용의 색조 농도 변경 유닛용 모듈에 관한 것이다. 색조 농도 변경 유닛은 각기 한 가지씩의 색조 농도에 대응하는 파이프와 밸브의 조립체로서, 이에는 공통의 유출구가 마련되어 있다. 이 공통의 유출구가 분무건 내에 위치한 분사 노즐에 연결되는 페인트 공급 채널이다.

도 1은 서로 다른 두 가지의 색조 농도를 각기 제어하도록 형성된 두 개의 동일한 모듈의 조립 이전의 상태를 보여주는 사시도.

도 2는 상기 두 개의 모듈 중 하나의 밸브 연결 표면을 보여주는 도면.

도 3은 도 1의 선 III-III을 따라 취한 모듈의 단면도.

도 4는 페인트 도장 머신의 암(arm)에 장착되어 있는 한 세트의 색조 농도 변경 모듈을 보여주는 도면.

본 발명의 목적은, 페인트 공급 및 반환 파이프를 연결한 후에도, 구조가 간단하며 상당히 콤팩트하고, 사용이 매우 안전하며, 유지관리가 간단하면서도 경제적으로 수행될 수 있도록 하는, 색조 농도 변경 유닛용 모듈을 제공하는 것이다.

결국, 전술한 종류의 본 발명에 관한 모듈에 있어서, 각각의 페인트 공급 또는 반환 채널은 커넥터를 통해 외부 파이프에 연결되어 있으며, 상기 커넥터는 외부 파이프 내로 나사 체결되도록 형성된, 외면에 나사산이 형성되어 있는 제1 소구경 부분과, 하나 이상의 시일(seal)에 둘러싸여 있고, 그 하단이 페인트 공급 또는 반환 채널 내로 연장 형성되어 있는 모듈에 형성된 홈(well) 내에 누출을 방지하는 상태로 끼워지도록 형성된 제2 대구경 부분을 포함하며, 커넥터의 제1 소구경 부분은 소정 각도로 구부려져 있다.

탱크 내외로 각각의 페인트를 운반하는 공급 및 반환 파이프의 그러한 연결 방법은 그러한 연결부들의 크기가 감소될 수 있도록 하며, 그에 따라 채널들이 함께 보다 가까이 배치될 수 있도록 하여, 모듈 자체의 소형화를 초래한다.

커넥터들이 상기와 같이 구부려진 형태로 형성됨으로써 페인트 공급 및 반환 파이프를 포함하여 전체적인 필요 공간이 제한될 수 있다. 또한, 파이프를 유닛에 연결하는 상기와 같은 방법에 의해 감소된 필요 공간의 이점을 취할 수 있도록 최상의 각방향 배향이 채용될 수 있도록 함을 이해하여야 한다.

모듈 내에 각종 파이프의 커넥터를 클램프 고정하기 위하여, 페인트 공급 및 반환 채널이 관통하는 모듈의 표면에는, 커넥터가 대응 홈에 결합되는 경우 커넥터의 대구경 부분을 클램핑하기 위한 수단이 마련되어 있다.

일 실시예에서, 그러한 커넥터 클램핑 수단은 커넥터가 관통하는 모듈의 표면 상에서 선회 또는 활주 가능하도록 장착된 러그들을 포함하며, 이들 러그는 각기 하나 이상의 커넥터의 대구경 부분의 외면 상에 지탱되도록 형성되어 있다. 이러한 연결은 커넥터가 자유롭게 회전될 수 있도록 하여, 그 연결 및 관리성을 개선시킨다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 공압 밸브를 수용하도록 되어 있는 보어는 짝수개로 마련되어, 두 개씩의 보어가 한 곳으로 모아지는 형태로 쌍을 이루고 있으며, 그 각각의 쌍의 두 개의 보어들은 중앙 채널의 축선을 따라 보어의 직경 미만의 짧은 거리만큼 축방향으로 오프셋되어 있다.

각각의 쌍을 이룬 보어가 서로에 대해 오프셋되어 있다는 사실은 모듈이 가능한 한 콤팩트하게 유지되어, 밀봉 문제가 방지됨을 의미한다. 밸브를 서로 인접하여 마주보도록 설치하여 모듈을 소형화할 경우에는 밀봉 지대의 두께 감소를 초래할 수 있는데, 이것은 미미한 페인트 누출을 초래할 수도 있어, 결과적으로 역으로 탱크로 연장하고 있는 각각의 색조 농도 대응 반환 회로에서의 색조 농도의 배합 손상을 초래하게 된다.

유리하게는, 이러한 모듈은 그 단부면에 형성된 보상 조립 수단을 포함하는데, 이러한 수단은 러그와 보상 리세스, 그리고 나사로 구성되어 있다. 상기 러그와 보상 리세스는 모두 모듈의 두 개의 표면 부근으로 각각의 단부면에 형성되어 있고, 상기 나사는 상기 리세스를 통과하며 모따기된 표면으로부터 접근 가능하다. 이러한 각종 요소들은, 각각의 러그는 측면 부근의 가장 가까운 단부면으로부터 밸브용 보어로 돌출하고 보상 리세스 및 나사는 타 단부면, 즉 상기 보어에 가장 가까운 단부면 부근에 위치하도록, 모듈의 각각의 측면에 배열되어 있다.

따라서, 쌍을 이루고 있는 두 개의 보어를 오프셋시키는 것은 두 개의 연속하는 모듈 사이의 조립 수단을 유리하게 배열할 수 있어 이득이다. 보어의 개수는 모듈당 두 개 내지 여덟 개까지 변경될 수도 있음을 이해하여야 한다.

본 발명이 예시로써 주어진 색조 농도 변경 유닛용 모듈의 일 실시예를 보여주는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 아래의 설명을 읽음으로써 보다 잘 이해될 것이다.

도면에 도시된 모듈(1)은 두 개의 단부면(2, 3)과, 두 개의 종방향 표면(4), 그리고 두 개의 측면(5, 6)으로 이루어진 대체로 평행 육면체의 형상으로 형성되어 있다. 상기 측면(5, 6)은 각기 그 두 개의 모서리에 두 개의 모따기부(7)를 포함하고 있는데, 이들 모따기부(7)는 서로 90°의 각도로 형성되어 있다. 이들 두 개의 모따기부(7)에는 두 개의 보어(8)가 형성되어 있으며, 이들 두 개의 보어는 서로 중앙 채널(9)로 모아져 그 내부로 이어지고 있다. 상기 중앙 채널(9)은 분무건의 분사 노즐로 페인트를 공급하는 역할을 하며, 각각의 보어(8)에는 공압 제어식 밸브(10)가 수용되고 있으며 이러한 밸브(10)의 니들(needle;11)이 중앙 채널(9)과 보어(8)가 만나는 지점을 폐쇄하고 있다. 다수의 채널(12, 13)이 모듈의 일 측면(6)으로부터 챔버(14) 내로 연장 형성되어 있으며 그 챔버(14)는 니들(11)의 위치에 따라 중앙 채널(9)에 연결 또는 분리될 수 있다. 하나의 채널(12)은 페인트 공급 채널이며, 다른 하나의 채널(13)은 역으로 탱크로 연장하는 페인트 반환 채널이다. 이와 같이 채널이 구성되는 이유는, 침강 위험을 방지하기 위해서는 페인트가 영구적으로 순환되도록 하는 것이 중요하기 때문이다.

상기 밸브(10)는 다른 채널과 마찬가지로 측면(6)으로부터 연장 형성되어 있는 채널(15) 내로의 압축 공기 유입에 의해 공압식으로 제어된다. 각각의 채널(12, 13)은 측면(6)으로부터 확대 단면의 홈(16)을 통과하여 연장 형성되고 있으며, 커넥터(21)에 의해 페인트 수송을 위한 대응하는 외부 파이프(17)에 연결되어 있다.

각각의 커넥터(21)는 채널(12, 13)의 홈(16)에 끼워지도록 형성된 대구경 부분(18)을 포함하며, 이 연결 부분은 O-링(19)에 의해 밀봉 처리되어 있다. 이 대구경 부분(18)에 연속하여 형성된 소구경 부분(20)에는 나사산(22)이 형성되어, 이 나사산 부분에 상기 파이프(17)가 결합된다. 도시된 바와 같이, 이 소구경 부분(20)은 파이프(17)가 소망하는 방위로 배향될 수 있도록 하는 한편 공간 절감을 위하여 소정 각도로 구부려질 수도 있다. 또한, 연결 방식을 고려하여, 상기 대구경 부분(18)을 그 하우징을 형성하고 있는 홈(16)의 내측에서 선회시킴으로써 파이프(17)가 소망하는 방위로 배향될 수 있도록 되어 있다. 도시된 실시예에서는, 네 개의 커넥터(21)가 두 개의 편심 와셔(23)에 의해 대응 홈(16) 내에 유지되어 있는데, 이들 편심 와셔(23)는 측면(6)에 나사(23a)를 이용하여 체결됨으로써 적소에 유지되어 있다.

전술한 구조로부터 알 수 있는 바와 같이, 매우 콤팩트한 커넥터(21)를 이용하여 전술한 바와 같이 파이프(17)가 연결되는 경우, 채널(12, 13)이 서로 상당히 가깝게 위치될 수 있어, 매우 콤팩트한 모듈(1)을 형성할 수 있다.

특히, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 두 개의 밸브(10)용 하우징으로서 작용하는 두 개의 보어(8)는 중앙 채널(9)의 방향으로 서로에 대해 축방향으로 오프셋되어 있으며, 그 오프셋 거리는 보어(8)의 직경보다 작다. 이와 같이 보어를 오프셋시킴으로써, 보어(8) 사이의 재료의 두께를 과도하게 감소시키지 않으면서 또한 서로 다른 페인트들의 순환로 사이의 누설 방지를 위태롭게 하는 일이 없이, 상당히 콤팩트한 구조를 달성할 수 있다.

특히, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈(1)은 유사한 모듈(1)에 신속하면서도 용이하게 부착될 수 있다. 이를 위해, 중앙 채널(9)이 일 단부면(2)까지 연장 형성되고 있으며, 이 단부면(2) 상에는 그로부터 돌출하여 인접한 모듈(1)의 타 단부면(3)에 형성된 리세스(25) 내에 끼워질 수 있는 요소(9a)가 제공되어 있다. 또한, 각각의 모듈(1)의 그 각각의 단부면(2, 3) 상에는 러그(26)와 리세스(27)가 제공되어 있는데, 인접하는 두 개의 모듈(1)에 있어서, 일 모듈(1)의 러그(26)가 인접한 다른 하나의 모듈(1)의 리세스(27) 내에 결합될 수 있도록 이들 러그(26)와 리세스(27)는 그러한 대향하는 두 단부면(2, 3) 상에 반대로 형성되어 있다. 각각의 단부면(2, 3)에 있어서, 러그(26)는 보어(8)가 가까이 위치한 단부면(2 또는 3)측에 배치되며, 리세스(27)는 그 반대측 단부면에 형성된다. 각각의 리세스(27)에는 또한 리세스(27)를 관통하는 한편 러그(26)에 형성된 구멍(29)에 결합되도록 형성된 나사(28)가 제공되어 있다. 따라서, 모듈(1)을 병렬로 배치하고 두 개의 나사(28)를 조여줌으로써 두 개의 모듈(1)이 하나로 간단하면서도 신속하게 연결된다.

도 4에는 분무건(33)을 구비한 페인트 도장 머신의 암(32)에 장착된 본 발명에 따른 모듈을 포함하는 색조 농도 변경 유닛(30)이 도시되어 있다. 이 도면은 다수의 파이프(17)가 콤팩트한 체적으로 수용 및 연결될 수 있도록 하는 본 발명에 의해 제공되는 장점들을 명확하게 보여주고 있다.

전술한 내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은, 구조가 간단하고, 그 자체로 매우 콤팩트하며, 또한, 파이프(17)들이 한 곳에 모여있을 수 있도록 함으로써 구조가 매우 콤팩트해지도록 하는 한편, 일 파이프(17)가 모듈(1)로부터 매우 신속하게 분리될 수 있음에 따라 유지가 간단한, 색조 농도 변경 유닛(30)용 모듈(1)을 제공함으로써, 기존의 기술을 상당히 개선시킨 것이다.

청구의 범위에 규정된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 이와 같은 모듈(1)은 밸브(10)를 수용하는 쌍을 이루고 있는 보어(8)를 상이하게, 예를 들어, 네 개, 여섯 개 또는 여덟 개와 같이 상이한 개수로 구비할 수도 있음을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 두 개의 대칭적으로 배열된 부분(7)을 포함하는 대체로 평행 육면체의 형상으로 형성되고, 상기 부분으로부터 두 개 이상의 보어(8)가 연장 형성되어 있으며, 이들 보어는 모듈의 단부면(2, 3)에 직교하는 중앙 채널(9)을 향해 한 곳으로 모아지게 형성되는 한편 이 중앙 채널(9) 내로 연장 형성되고, 또한 각각의 보어(8)는 밸브(10)용 하우징으로서 작용하며, 그 밸브(10)의 폐쇄 요소(11)는 그 위치에 따라 상기 중앙 채널(9)을 두 개의 채널(12, 13)이 연장 형성되고 있는 챔버(14)에 연결 또는 분리하도록 형성되어 있으며, 상기 채널은 각기 페인트 공급 채널 및 역으로 탱크에 연결되는 페인트 반환 채널로, 보어(8)가 그로부터 연장 형성되고 있는 상기 부분(7)으로부터 모듈(1)의 반대쪽 벽(6)까지 연장 형성되고 있는, 도장 설비용의 색조 농도 변경 유닛용 모듈에 있어서,

   상기 각각의 페인트 공급 또는 반환 채널(12, 13)은 커넥터(21)를 통해 외부 파이프(17)에 연결되어 있고, 상기 각각의 커넥터(21)는 상기 외부 파이프(17) 내로 나사 체결되도록 형성된, 외면에 나사산이 형성되어 있는 제1 소구경 부분(20)과, 하나 이상의 시일(19)에 둘러싸여 있고, 그 하단이 페인트 공급 또는 반환 채널(12, 13) 내로 연장 형성되고 있는 모듈(1)에 형성된 홈(16) 내에 누출을 방지하는 상태로 끼워지도록 되어 있는 제2 대구경 부분(18)을 포함하며, 또한 커넥터(21)의 상기 제1 소구경 부분(20)은 구부려져 있는 것을 특징으로 하는 색조 농도 변경 유닛용 모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 페인트 공급 및 반환 채널(12, 13)이 관통하는 모듈의 측면(6)은 커넥터(21)가 대응 홈(9)에 결합된 경우 이 커넥터(21)의 대구경 부분(18)을 클램핑 고정하기 위한 수단(23, 23a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 색 농도 변경 유닛용 모듈.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 커넥터(21)를 클램핑 고정하기 위한 수단은 커넥터(21)가 관통하는 모듈(1)의 측면(6) 상에서 선회 또는 활주 가능하도록 장착된 러그(23)를 포함하며, 이들 러그는 각기 하나 이상의 커넥터(21)의 대구경 부분(18)의 외면 상에 지탱되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 색조 농도 변경 유닛용 모듈.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 공압 밸브(10)를 수용하도록 형성된 보어(8)는 짝수개로 마련되어, 두 개씩의 보어가 한 곳으로 모아지는 형태로 쌍을 이루고 있으며, 그 각각의 쌍의 두 개의 보어(8)들은 중앙 채널(9)의 축선을 따라 보어(8)의 직경 미만의 짧은 거리만큼 축방향으로 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 색조 농도 변경 유닛용 모듈.
5. 제 4 항에 있어서, 그 단부면에 형성된 보상 조립 수단을 포함하며, 이러한 수단은 러그(26)와 보상 리세스(27), 그리고 나사(28)로 구성되어 있고, 상기러그(26)와 보상 리세스(27)는 모두 모듈(1)의 두 개의 표면(4) 부근으로 각각의 단부면(2, 3)에 형성되어 있고, 상기 나사(28)는 상기 리세스(27)를 통과하며 모따기된 표면(7)으로부터 접근 가능하고, 이러한 각종 요소들(26, 27, 28)은, 각각의 러그(26)는 측면(4) 부근의 가장 가까운 단부면(2, 3)으로부터 밸브(10)용 보어(8)로 돌출하고 상기 보상 리세스(27) 및 나사(28)는 타 단부면(2, 3), 즉 상기 보어(8)에 가장 가까운 단부면의 부근에 위치하도록, 모듈(1)의 각각의 측면에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 색조 농도 변경 유닛용 모듈.