KR20060005583A - Correction method for uniform velocity cam and pulseless diaphragm pump using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 등속도 캠 보정방법 및 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프에 관한 것으로서, 하우징에 장착되는 구동모터와, 구동모터의 구동력을 전달받아 작동되는 웜기어와, 웜기어에 치합되는 웜휠이 장착되어 상기 구동모터의 구동력 전달로 회전 작동되는 웜휠 샤프트와, 웜휠 샤프트의 양단에 각각 타원형의 캠 외형으로 형성되어 상호간 180°각도의 위상차를 갖도록 회전 장착되며, 타원형의 외형이 목표 형상으로 형성되지 않을 경우 3차원 가공장치를 이용한 보정장치의 작동으로 재가공 보정을 통해 상기 웜휠 샤프트에 장착되는 제1/제2등속도 캠과, 제1/제2등속도 캠의 작동으로 회전 가압되는 베어링과, 베어링의 가압으로 슬라이딩 가능하도록 장착되는 슬라이더와, 슬라이더에 연동 작동되어 유체를 흡입 토출하는 다이아프램을 구비한다.The present invention relates to a constant velocity cam correction method and a pulsation metering pump using a constant velocity cam, comprising a drive motor mounted to a housing, a worm gear operated by receiving a driving force of the drive motor, and a worm wheel fitted to the worm gear. The worm wheel shaft and the worm wheel shaft rotated by the transmission of the driving force of the drive motor, respectively formed on both ends of the worm wheel shaft of the elliptical cam shape is rotated and mounted so as to have a phase difference of 180 ° angle between each other, the outer shape of the elliptical shape is not formed in the target shape The first / second constant speed cam mounted on the worm wheel shaft through rework correction by operation of the correction device using a three-dimensional processing device, the bearing that is rotationally pressurized by the operation of the first / second constant speed cam, A slider mounted to be slidable under pressure, and a diaphragm interlocked with the slider to suck and discharge fluid.
캠, 무맥동, 정량펌프, 보정, 챔버 Cam, pulsation free, metering pump, calibration, chamber
Description
도 1은 종래 기술에 따른 정량 펌프의 구동부를 개략적으로 도시한 도면.1 schematically shows a drive of a metering pump according to the prior art;
도 2는 도 1의 정량 펌프로부터 토출되는 유량의 맥동 파형을 도시한 그래프 도면.FIG. 2 is a graph showing the pulsation waveform of the flow rate discharged from the metering pump of FIG. 1. FIG.
도 3은 등속도 캠을 적용한 정량 펌프를 개략적으로 도시한 도면.Figure 3 schematically shows a metering pump to which a constant velocity cam is applied.
도 4는 도 3의 맥동파형을 도시한 도면.4 shows the pulsation waveform of FIG.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무맥동 정량 펌프를 개략적으로 도시한 사시도.Figure 5 is a perspective view schematically showing a pulsation-free metering pump according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 분해 사시도.6 is an exploded perspective view of FIG. 5;
도 7은 도 5의 측단면도.7 is a side cross-sectional view of FIG.
도 8은 등속도 캠과 베어링의 접촉위치에 따른 그래프 출력을 도시한 도면.8 shows a graph output according to a contact position of a constant velocity cam and a bearing.
도 9는 등속도 그래프를 도시한 도면.9 shows a constant velocity graph.
도 10은 보정전의 등속도 그래프를 도시한 도면.10 is a diagram showing a constant velocity graph before correction.
도 11은 보정후의 등속도 그래프를 도시한 도면.Fig. 11 shows a constant velocity graph after correction.
도 12는 도 12는 본 발명의 등속도 캠 보정방법을 개략적으로 도시한 흐름도.12 is a flow chart schematically showing a constant speed cam correction method of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10...구동모터 11...하우징10
20...웜기어 21...웜휠20.Worm Gear 21.Worm Wheel
30...웜휠 샤프트 40...제1등속도 캠30.
50...제2등속도 캠 60...보정장치50 ... 2nd
70...베어링 80...슬라이더70 ... Bearing 80 ... Slider
90...다이아프램90 diaphragm
본 발명은 등속도 캠 보정방법 및 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 등속도 캠의 출력 맥동 파형이 목표하고자하는 맥동파형이 아닐 경우, 머시닝 센터를 이용한 등속도 캠의 재 보정을 통해 등속도 캠을 보정하도록 하는 등속도 캠 보정방법 및 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a constant velocity cam correction method and a pulsation metering pump using a constant velocity cam. More specifically, when the output pulsation waveform of the constant velocity cam is not a desired pulsation waveform, the constant velocity cam using a machining center The present invention relates to a constant velocity cam correction method for calibrating a constant velocity cam by recalibration and a pulsation-free quantitative pump using the constant velocity cam.
일반적으로 정량 펌프는 낮은 속도에서 높은 압력을 낼 수 있고, 캠 샤프트 등을 통하여 피스톤, 다이아프램 등을 왕복 운동시켜 단위 시간당 유량을 정확하게 토출할 수 있는 펌프를 말한다.In general, the metering pump refers to a pump capable of producing a high pressure at a low speed and accurately discharging a flow rate per unit time by reciprocating a piston, a diaphragm, or the like through a cam shaft.
이러한 정량 펌프는 압력에 크게 영향을 받지 않으면서 사용자가 원하는 양을 정량적으로 신뢰성 있게 공급해 주어야 한다.These metering pumps must be supplied quantitatively and reliably, with the desired amount of the user being not significantly affected by pressure.
이러한 정량 펌프는 피스톤의 왕복운동에 의하여 흡입, 토출을 반복하므로 반드시 토출측에 맥동을 수반하게 된다.Since the metering pump repeats suction and discharge by the reciprocating motion of the piston, it is always accompanied by a pulsation on the discharge side.
도 1은 종래 기술에 따른 정량 펌프의 구동부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 정량 펌프로부터 토출되는 유량의 맥동 파형을 도시한 그래프 도면이다.1 is a view schematically showing a driving unit of a metering pump according to the prior art, and FIG. 2 is a graph showing a pulsation waveform of a flow rate discharged from the metering pump of FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 정량펌프(1)는, 구동모터의 구동으로 회전 작동되는 편심캠(3)과, 편심캠(3)이 내재되도록 장착되며 편심 캠(3)의 회전됨으로 회전 구동되는 베어링(5)과, 베어링(5)의 회전 가압으로 가압되어 슬라이딩되며 유량을 흡입, 토출하는 플런저(7)를 구비한다.1 and 2, the
이러한 구성을 갖는 종래 기술에 따른 정량펌프(1)는, 구동모터의 구동에 의한 편심캠(3)의 작동으로, 구동모터의 동력을 왕복운동으로 전환시켜 유량을 토출하도록 한다. The
상기 편심캠(3)에 의한 맥동 파형은 도 2에 도시된 바와 같이 정현파를 이루어 나타난다. 이러한 맥동 파형의 정현파로 나타남은, 편심캠(3)이 편심량을 갖는 원형체로 이루어져 맥동 파형이 정현파를 이루게 되는 것으로 토출 유량에 맥동이 발생하게 되는 원인이다.The pulsation waveform by the
이러한 맥동의 발생으로 상기 종래 정량펌프(1)는, 순간유량이 계속적으로 변화되며, 맥동의 관성으로 토출배관에 관성저항이 발생되는 문제점이 있다. 또한, 맥동에 따른 관성으로 토출량이 많아지게 되어 유량의 정량 이송이 많아지는 문제점이 있다.Due to the occurrence of pulsation, the
이러한 종래 정량 펌프의 문제점을 개선하고자 등속도 캠을 적용한 정량펌프가 제시되었다. In order to improve the problems of the conventional metering pump, a metering pump to which the constant velocity cam is applied has been proposed.
도 3은 등속도 캠을 적용한 정량 펌프를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 맥동파형을 도시한 도면이다.3 is a view schematically showing a metering pump to which a constant velocity cam is applied, and FIG. 4 is a view showing the pulsation waveform of FIG. 3.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 등속도 캠을 적용한 정량 펌프(2)는, 미도시된 구동모터의 구동으로 회전 작동되는 등속도 캠(4)과, 등속도 캠(4)의 회전됨으로 가압되어 구동력을 전달하는 베어링(6)과, 베어링(6)을 통해 전달된 구동력으로 유량을 흡입, 토출하는 플런저(8)를 구비한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the
이러한 구성으로 종래 등속도 캠을 적용한 정량 펌프(2)는, 등속도 캠(4)이 플런저(8)를 등속으로 구동되도록 하여, 토출유량이 등속으로 토출되도록 한다. With this configuration, the
그러나 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 등속도 캠을 적용한 정량펌프(2)는 등속도 캠(4)이 플런저(8)를 등속으로 운전시키기 때문에 토출유량 또한 등속으로 흘러나오게 되지만, 왕복동 정량펌프의 특성상 토출구간이 존재하면 흡입구간이 존재함으로써, 연속적인 무맥동을 얻을 수 없는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 4, the
본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 등속도 캠의 출력 맥동 파형이 목표하고자하는 맥동파형이 아닐 경우, 머시닝 센터를 이용한 등속도 캠의 재 보정을 통해 등속도 캠을 보정하도록 하는 등속도 캠 보정방법 및 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and when the output pulsation waveform of the constant velocity cam is not the desired pulsation waveform, the constant velocity cam is recalibrated through the recalibration of the constant velocity cam using the machining center. It is an object of the present invention to provide a constant velocity cam correction method and a pulsation metering pump using the constant velocity cam.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프는, 하우징에 장착되는 구동모터; 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 작동되는 웜기어; 상기 웜기어에 치합되는 웜휠이 장착되어 상기 구동모터의 구동력 전달로 회전 작동되는 웜휠 샤프트; 상기 웜휠 샤프트의 양단에 각각 타원형의 캠 외형으로 형성되어 상호간 180°각도의 위상차를 갖도록 회전 장착되며, 타원형의 외형이 목표 형상으로 형성되지 않을 경우 3차원 가공장치를 이용한 보정장치의 작동으로 재가공 보정을 통해 상기 웜휠 샤프트에 장착되는 제1/제2등속도 캠; 상기 제1/제2등속도 캠의 작동으로 회전 가압되는 베어링; 상기 베어링의 가압으로 슬라이딩 가능하도록 장착되는 슬라이더; 및 상기 슬라이더에 연동 작동되어 유체를 흡입 토출하는 토출수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.Pulsation-free pulsation metering pump using the constant velocity cam of the present invention for achieving the above object, a drive motor mounted to the housing; A worm gear that is operated by receiving a driving force of the driving motor; A worm wheel shaft mounted to the worm gear and rotatably operated by transmission of a driving force of the driving motor; Each end of the worm wheel shaft is formed in an elliptical cam shape and rotated to have a phase difference of 180 ° with each other. When the elliptical shape is not formed as a target shape, it is reworked by operation of a compensator using a three-dimensional processing device. A first / second constant speed cam mounted to the worm wheel shaft through the rim; A bearing pressurized by operation of the first / second constant speed cam; A slider mounted to slide under pressure of the bearing; And discharging means interlocked with the slider to suck and discharge the fluid.
본 발명에 있어서, 상기 보정장치는, 상기 토출 유체의 얻고자하는 목표 맥동 파형의 그래프를 입력받고, 상기 제1/제2등속도 캠의 작동을 통해 얻어진 출력 맥동 파형의 그래프를 입력받아, 상기 목표 맥동 파형 그래프와 상기 출력 맥동 파형 그래프가 상이할 경우 보정하여 프로그래밍하는 보정부; 및 상기 보정부의 보정 데이터를 전달받아 상기 제1/제2등속도 캠의 타원형 외형을 재가공하는 3차원 가공장치;를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the correcting apparatus receives a graph of a target pulsation waveform to obtain the discharge fluid, receives a graph of the output pulsation waveform obtained through the operation of the first / second constant speed cam, A correction unit for correcting and programming when a target pulsation waveform graph and the output pulsation waveform graph are different; And a three-dimensional processing apparatus for receiving the correction data of the correction unit and reprocessing the elliptical shape of the first / second constant speed cam.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 가공장치는 머시닝 센터인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the three-dimensional processing apparatus is characterized in that the machining center.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 가공장치는 와이어 커팅기인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the three-dimensional processing apparatus is characterized in that the wire cutting machine.
본 발명의 등속도 캠 보정방법은, (a) 정량 펌프의 얻고자하는 맥동량에 대응하도록 목표 맥동 그래프를 작성하는 단계; (b) 상기 정량 펌프의 구동모터의 작동으로 연동 회전되는 웜휠 샤프트에 장착되며 맥동 저감을 위한 위상차를 갖도록 장착되는 베어링을 가압하는 제1/제2등속도 캠을 제작하는 단계; (c) 상기 단계(b)의 상기 제1/제2등속도 캠의 출력 맥동 그래프를 출력하는 단계; (d) 상기 단계(a)의 목표 맥동 그래프와 상기 단계(c)의 상기 제1/제2등속도 캠으로부터 출력된 출력 맥동 그래프를 상호 비교하는 단계; (e) 상기 단계(d)의 목표 맥동 그래프와 상기 제1/제2등속도 캠으로부터 출력된 출력 맥동 그래프가 다를 경우, 상기 제1/제2등속도 캠의 출력된 그래프 값을 상기 목표 맥동 그래프 값으로 보정하는 단계; 및 (f) 상기 단계(e)의 보정된 상기 제1/제2등속도 캠의 출력된 그래프 값을 3차원 가공장치에 입력하여 상기 제1/제2등속도 캠의 타원형의 외형을 보정 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The constant speed cam correction method of the present invention comprises the steps of: (a) preparing a target pulsation graph to correspond to the desired pulsation amount of the metering pump; (b) manufacturing a first / second constant speed cam mounted on a worm wheel shaft that is interlocked by operation of the drive motor of the metering pump and pressurizing a bearing mounted to have a phase difference for pulsation reduction; (c) outputting an output pulsation graph of the first / second constant velocity cam of step (b); (d) comparing the target pulsation graph of step (a) with the output pulsation graph output from the first / second constant velocity cam of step (c); (e) If the target pulsation graph of step (d) is different from the output pulsation graph output from the first / second constant velocity cam, the output pulse value of the first / second constant velocity cam is converted into the target pulsation. Correcting with a graph value; And (f) inputting the output graph value of the corrected first / second constant speed cam of step (e) to a three-dimensional processing apparatus to correct the elliptical appearance of the first / second constant speed cam. It characterized in that it comprises a.
본 발명에 있어서, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 목표 맥동 그래프와, 상기 제1/제2등속도 캠으로부터 출력되는 맥동 그래프 간의 각도차를 측정하는 단계; (d2) 상기 단계(d1)의 목표 맥동 그래프와 상기 제작된 제1/제2등속도 캠의 맥동 그래프간의 보정각도를 산출하는 단계; 및 (d3) 상기 단계(d2)의 산출된 보정각도를 통해 3차원 가공장치로 입력되는 프로그램을 보정하여 상기 제1/제2등속도 캠의 타원형 외형을 보정하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the step (d) may include: (d1) measuring an angle difference between the target pulsation graph and the pulsation graph output from the first / second constant velocity cam; (d2) calculating a correction angle between the target pulsation graph of step (d1) and the pulsation graph of the manufactured first / second constant velocity cam; And (d3) correcting a program input to the three-dimensional processing apparatus through the calculated angle of correction of step (d2) to correct the elliptical shape of the first / second constant speed cam. It is done.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 등속도 캠 보정방법 및 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, a constant velocity cam correction method and a non-pulsation metering pump using a constant velocity cam according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무맥동 정량 펌프를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해 사시도이며, 도 7은 도 5의 측단면도이다.Figure 5 is a perspective view schematically showing a pulsation-free metering pump according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 6 is an exploded perspective view of Figure 5, Figure 7 is a side cross-sectional view of FIG.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프(100)는, 하우징(11)에 장착되는 구동모터(10)와, 구동모터(10)의 구동력을 전달받아 작동되는 웜기어(20)와, 웜기어(20)에 치합되는 웜휠(21)이 장착되어 구동모터(10)의 구동력 전달로 회전 작동되는 웜휠 샤프트(30)와, 웜휠 샤프트(30)의 양단에 각각 타원형의 캠 외형으로 형성되어 상호간 180°각도의 위상차를 갖도록 회전 장착되며 타원형의 외형이 목표 형상으로 형성되지 않을 경우 머시닝 센터를 이용한 보정장치의 작동으로 재가공 보정을 통해 상기 웜휠 샤프트에 장착되는 제1/제2등속도 캠(40)(50)과, 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 작동으로 회전 가압되는 베어링(70)과, 베어링(70)의 가압으로 슬라이딩 가능하도록 장착되는 슬라이더(80)와, 슬라이더(80)에 연동 작동되어 유체를 흡입 토출하는 토출수단(90)을 구비한다.5 to 7, the pulsation-free
상기 구동모터(10)는 하우징(11)에 장착되어 구동력을 전달한다. 상기 구동모터(10)의 구동력은 웜기어(20)로 전달된다. 참조번호 13은 인버터, 14는 브라켓을 말한다.The
상기 웜기어(20)는 구동모터(10)의 구동력을 전달받아 회전 작동되는 것으로서, 웜휠 샤프트(30)가 치합된다.The
상기 웜휠 샤프트(30)는 웜기어(20)에 치합되는 웜휠(21)이 장착되어 구동되며, 그 양단에는 제1/제2등속도 캠(40)(50)이 장착된다. 상기 제1/제2등속도 캠(40)(50)은 웜휠 샤프트(20)의 양단에 장착되며 상호간 180°각도의 위상차를 갖도록 회전되어 장착된다. 이러한 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 장착은 그 타원형의 외형이 목표 형상으로 형성됨의 여부를 판단하여, 목표 형상으로 형성되지 않을 경우 머시닝 센터 또는 와이어 커팅기 등의 3차원 가공장치를 이용한 보정장치(60)의 작동으로 재가공 보정을 통해 재차 장착되도록 한다. The
상기 베어링(70)은 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 작동으로 회전 가압된다. The
상기 슬라이더(80)는 베어링(70)의 가압으로 슬라이딩 가능하도록 장착된다. The
그리고, 상기 토출수단(90)은 슬라이더(80)에 연동 작동되도록 장착되어 유체를 흡입, 토출하도록 한다. 이러한 토출수단(90)은 다이아프램 또는 플런저 또는 피스톤의 어느 하나로 구성 가능하다.In addition, the discharge means 90 is mounted to the
상기 보정장치(60)는 토출 유체의 얻고자하는 목표 맥동 파형의 그래프를 입력받고, 상기 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 작동을 통해 얻어진 출력 맥동 파형의 그래프를 입력받아, 목표 맥동 파형 그래프와 출력 맥동 파형 그래프가 상이할 경우 보정하여 프로그래밍하는 보정부(61)와, 보정부(61)의 보정 데이터를 전달받아 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 타원형 외형을 재가공하는 3차원 가공장치(63)로 구비된다. 이러한 보정부(60)는 그래프 데이터를 상호간 비교할 수 있는 소정의 컴퓨터 로 구성됨이 바람직하다. 상기 3차원 가공장치(63)는 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 외형을 보정할 수 있는 머시닝 센터 또는 와이어 커팅기로 구비됨이 바람직하다. 즉 보정부(61)는 3차원 가공장치(63)에 보정 데이터를 전송하는데, 이러한 전송시에는 머시닝 센터 또는 와이어 커팅기등의 3차원 가공장치(63)를 구동할 수 있는 데이터 상태로 전송되도록 한다.The
즉, 상기 보정장치(60)의 보정부(61)는 먼저 얻고자 하는 목표 맥동 파형의 그래프의 데이터 값을 입력받는다. 이러한 목표 맥동 파형은 등속도 캠의 토출 유량의 맥동이 저감된 상태의 그래프를 말하는 것으로서, 작업자의 직접 작성에 의한 입력값으로 입력된다. 이러한 보정부(61)에는 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 직접 작동으로 출력되는 출력 맥동 파형의 그래프의 데이터 값이 입력된다, 이에 따라 보정부(61)는 작업자에 의해 작성된 목표 맥동 파형의 그래프 데이터 값과, 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 실 작동으로 출력된 출력 맥동 파형의 그래프 데이터 값을 비교한다. 이러한 보정부(61)의 비교를 통해 목표 맥동 파형의 그래프 데이터 값과 출력 맥동 파형의 그래프 데이터 값이 상이할 경우, 출력 맥동 파형의 그래프를 목표 맥동 파형의 그래프에 해당되도록 보정한다. 그리고, 이러한 보정된 출력 맥동 파형 그래프를 3차원 가공장치(63)에서 사용 가능한 데이터로 변환하여 머시닝센터를 통해 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 외형을 보정하도록 재가공을 실시하여 장착되도록 한다. 이러한 보정장치(61)의 보정은 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 실 작동에 의한 토출 유량이 원하는 맥동 파형을 얻을 때까지 반복 실시될 수 있다. 즉, 제1/제2등속도 캠(40)(50)이 원하는 맥동 파형을 갖도록 재 가공된 상태 이후에는 머시 닝 센터에 의한 재가공을 실시하지 않고, 머시닝 센터에 입력된 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 가공 데이터를 통해 반복적인 대량 생산이 가능하다.That is, the
상기 보정장치(60)의 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 실 작동시에 그래프의 출력을 보다 상세하게 설명한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1/제2등속도 캠(40)(50)과 베어링(70)은 A 위치에서 접촉하고 B는 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 외주면의 소정 위치이고, C는 베어링 외주면의 소정위치이다. 이러한 A 위치에서의 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 회전 중심축(P)과 베어링(70)의 회전 중심축(D) 간의 거리는 X= XC + XB이다. 그리고, B, C 위치는 X'=XC'+ XB'이다. 여기서 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 회전 중심축(P)을 기준으로 -90°내지 90°간의 X의 최대 값이 제1/제2등속도 캠(40)(50)과 베어링(70)의 접촉위치가 된다. 이러한 제1/제2등속도 캠(40)(50)과, 베어링(70) 모두 수식으로 표현이 가능하므로 접촉위치의 Y 축값을 순차적으로 대입하여 X 값을 찾을 수 있게 된다. 이러한 회전각도별 X 값의 변화는 바로 유속의 변화를 의미함으로 실제의 등속도 그래프를 그려볼 수 있게 된다. 이러한 그래프의 각 구간별 적분의 실시를 통한 구간별 방정식을 통해 머시닝 센터에 입력되는 값으로 변환 가능하다.The output of the graph in the actual operation of the first / second
도 9는 전술한 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 실 작동시의 그래프를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 작동으로 도출된 그래프는 목표 맥동 파형과 출력 맥동 파형이 다를 경우, d1, d2, d4, d5 값을 변화시켜 최적의 값으로 보정하도록 한다. 이러한 보정이 완료되면, 그 완료 데이터 값을 머시닝 센터에 입력하여 제1/제2등속도 캠(40)(50)을 보정하도록 한다. 이러 한 보정장치(60)에 의한 보정으로 도 10에 도시된 보정전 그래프는, 도 11의 보정 후 그래프로 보정된다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 도 10의 보정 전 합성 파형(41)은 도 11의 보정후의 합성 파형(43)으로 보다 맥동이 저감된 상태로 보정이 이루어진다.FIG. 9 is a diagram showing a graph during actual operation of the first / second
도 12는 본 발명의 등속도 캠 보정방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart schematically showing a constant speed cam correction method of the present invention.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 등속도 캠 보정방법을 설명한다.As shown in Fig. 12, the constant speed cam correction method of the present invention will be described.
먼저, 목표 맥동 그래프를 작성한다.(S11) 이러한 목표 맥동 그래프는 정량펌프의 얻고자 하는 토출유체의 맥동량에 대응하도록 작성된다. 이러한 작성은 작업자에 의한 작업으로 작성이 가능하다. 이러한 목표 맥동 그래프의 작성은, 작업자에 의한 목표 맥동 그래프를 작성하는 단계와, 상기 단계의 목표 맥동 그래프의 작성 데이터를 3차원 가공장치에 입력되는 자료로 프로그래밍 하는 단계를 포함한다. 이러한 프로그래밍은 작성된 목표 맥동 그래프의 구간별 적분에 따라 도출되는 구간별 방정식으로 도출될 수 있다.First, a target pulsation graph is created. (S11) This target pulsation graph is prepared so as to correspond to the pulsation amount of the discharge fluid to be obtained of the metering pump. Such creation can be made by a worker. The preparation of such a target pulsation graph includes a step of preparing a target pulsation graph by an operator, and programming the data of the target pulsation graph of the above step into data input to the three-dimensional processing apparatus. Such programming can be derived with a sectionwise equation derived according to the sectionwise integration of the created target pulsation graph.
다음, 상기 정량 펌프의 구동모터(10)의 작동으로 연동 회전되는 웜휠 샤프트(30)에 장착되며 맥동 저감을 위한 위상차를 갖도록 장착되는 베어링(70)을 가압하는 제1/제2등속도 캠(40)(50)을 제작한다.(S12) 이러한 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 제작은 실 사용제품이 아닌 시험단계의 제품으로 마련된다. Next, the first and second constant speed cams are mounted on the
이어서, 상기 단계(S12)의 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 출력 맥동 그래프를 출력한다.(S13) 이러한 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 출력 맥동 그래프는 전술한 바와 같이, 제1/제2등속도 캠(40)(50)과 베어링(70) 간의 접촉점을 수식으로 표현하 여 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 출력 맥동 그래프를 작성한다.Subsequently, the output pulsation graph of the first / second
다음, 상기 단계(S11)의 목표 맥동 그래프와 상기 단계(S13)의 상기 제1/제2등속도 캠(40)(50)으로부터 출력된 출력 맥동 그래프를 상호 비교한다.(S14) Next, the target pulsation graph of step S11 and the output pulsation graph output from the first / second
이어서, 상기 단계(S14)의 목표 맥동 그래프와 상기 제1/제2등속도 캠(40)(50)으로부터 출력된 출력 맥동 그래프가 다를 경우, 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 출력된 그래프 값을 상기 목표 맥동 그래프 값으로 보정한다.(S15) 이러한 보정을 보다 상세하게 설명하면, 먼저, 목표 맥동 그래프와 제1/제2등속도 캠(40)(50)으로부터 출력되는 맥동 그래프간의 각도차를 측정한다. 그리고, 상기 단계의 목표 맥동 그래프와 상기 제작된 제1/제2등속도 캠의 맥동 그래프간의 보정각도를 산출한다. 다음, 상기 단계의 산출된 보정각도를 통해 머시닝 센터 또는 와이어 커팅기 등의 3차원 가공장치로 입력되는 프로그램을 보정하여 상기 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 타원형 외형을 보정하도록 한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 보정각도는 d1, d2, d4, d5의 값을 변화시킴으로써 보정되도록 한다. Subsequently, when the target pulsation graph of step S14 and the output pulsation graph output from the first / second
이러한 보정된 출력 맥동 그래프의 보정 데이터를 3차원 가공장치로 입력한다.(S16)The correction data of the corrected output pulsation graph is input to the three-dimensional processing apparatus (S16).
이어서, 상기 단계(S15)의 산출된 보정각도를 통해 3차원 가공장치로 입력되는 프로그램을 보정하여 제1/제2등속도 캠(40)(50)의 타원형 외형을 보정하도록 하는 한다.(S17) 이러한 제1/제2등속도캠(40)(50)의 보정으로 통해 도 10에 도시된 바와 같이, 보정 전 합성 파형은 도 11에 도시된 바와 같이, 맥동이 저감된 상태의 합성 파형으로 보정이 가능하다. Subsequently, the elliptical shape of the first / second
상기와 같은 본 발명에 따른 등속도 캠 보정방법 및 등속도 캠을 이용한 무맥동 정량펌프는 다음과 같은 효과를 갖는다.The constant velocity cam correction method and the constant pulsation metering pump using the constant velocity cam according to the present invention have the following effects.
등속도 캠의 출력 맥동 파형이 목표하고자 하는 맥동파형이 아닐 경우, 머시닝 센터를 이용한 등속도 캠의 재 보정을 통해 등속도 캠을 보정함으로써, 맥동이 저감된 정량펌프의 구현이 가능하다.If the output pulsation waveform of the constant velocity cam is not the target pulsation waveform, the constant velocity cam is corrected by re-calibrating the constant velocity cam using the machining center, so that a pulsation-reduced quantitative pump can be realized.
또한, 맥동 저감을 위한 정량펌프에 추가장치의 설치 없이, 등속도캠의 외형의 보정을 통한 보정으로 맥동을 저감시킴으로, 적은 제작비로 맥동 저감효과를 극대화 할 수 있다.In addition, the pulsation is reduced by the correction of the appearance of the constant velocity cam without the installation of an additional device in the metering pump for pulsation reduction, it is possible to maximize the pulsation reduction effect with a small production cost.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.
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