KR940009258B1 - 점성 액체물의 도포장치와 도포제어 방법 - Google Patents

점성 액체물의 도포장치와 도포제어 방법 Download PDF

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스리본드 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

점성 액체물의 도포장치와 도포제어 방법
제1도는 플릿드의 도포장치의 종래기술을 보이는 설명도.
제2도는 제1도의 장치에 의해 도포되는 플릿드를 보이는 개략도.
제3도는 플릿드를 도포하는 다른 종래기술 장치를 보이는 설명도.
제4도는 제3도의 장치에서 입력 감쇄를 보이는 도표.
제5도는 제3도의 장치에 의해 도포된 플릿드를 보이는 개략도.
제6도는 플릿드를 도포하는 제3의 종래기술 장치를 보이는 설명도.
제7도는 본 발명에 따른 점성 액체물을 도포하는 장치의 실시예를 보인 설명도.
제8도는 본 발명에 따른 장치의 주 수조를 보이는 부분 단면 개략도.
제9도는 움직일수 있는 손을 가진 로보트를 보인 사시도.
제10도는 본 발명에 따른 장치중 보조 수조와 개폐장치의 첫번째 실시예를 보이는 단면도.
제11도는 본 발명에 따른 장치중 보조 수조와 개폐장치의 두번째 실시예를 보이는 단면도.
제12도는 본 발명에 따른 보조 수조의 토출부를 보이는 확대 단면도.
제13도(a) 내지 (c)는 로보트 손의 동작속도, 개폐기 동작과 감지기에 의한 검출 사이에 관련성을 보이는 개략도.
제14a도 내지 제14c도는 개폐장치의 초기 작동중에 제10도의 장치의 토출부를 보이는 설명도.
제15도는 제10도의 장치에 의해 토출초기를 보이는 도포.
제16도는 제10도의 장치에 의한 도포초기를 보이는 개략도.
제17a도 내지 제17c도는 개폐장치의 초기동작동안 제11도의 장치의 토출부를 보이는 설명도.
제18도는 제11도의 장치에 의한 토출초기를 보이는 개략도.
제19도는 제11도의 장치에 의한 도포초기를 보이는 개략도.
제20a도 내지 제20c도는 개폐장치의 종료동작동안 제10도의 장치의 토출부를 보이는 설명도.
제21도는 제1도의 장치에 의한 토출 종단부를 보이는 개략도.
제22도는 제10도의 장치에 의한 도포종단부를 보이는 개략도.
제23a도 내지 제23c도는 개폐장치의 동작종료동안 제11도의 장치의 토출부를 보이는 설명도.
제24도는 제11도의 장치에 의한 토출 종단부를 보이는 개략도.
제25도는 제11도의 장치에 의한 도포 종단부를 보이는 개략도.
제26a도와 제26b도는 도포된 플릿드의 띠의 개시부와 종단부를 연결을 보이는 개략 평면도와 수직 단면도와,
제27도는 본 발명에 따른 장칭이 동작조건을 판단 설명을 보이는 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 훤넬 11 : 게이트밸브
4 : 니들밸브 15 : 스크루펌프
22 : 주 수조 24 : 보조수조
26 : 신축관 28 : 이동부재(이동수단)
30 : 로보트 34 : 교반날개
38 : 제어밸브 52 : 토출부
54 : 개폐장치 78 : 제어반
106 : 개폐 플레이트 102 : 안내 플레이트
본 발명은 점성 액체물을 도포하기 위한 장치. 특히, 접착제와 같은 점성 액체물을 도포되어질 물질의 표면에 소정의 간격을 따라서 토출하는 장치와, 도포장치로 도포 제어방법에 관한 것이다.
일상적으로, 접착제와 같은것으로 점성 액체물을 도포하는 작업단계들은 소정의 간격에 따라서 여러 공정과정에 도포되어질 표면상에 점성물로 선이나 띠를 그리는 방법으로 이용되어졌다. 특히, 조립하는 자동차들에 대한 공정에서 봉합제라 불리우리는 액체고무는 판유리 둘레에 도포하고, 일상온도에서 창문틀에 압착되어 진다. 거기서, 판유리는 창틀에 붙여진다.
다른 일례로 텔레비젼 세트의 브라운관을 조립하는데 있어서, 플릿드(frit)가 원뿔형 훤넬(funnel)의 가장자리에 결합표면에 도포되어지고, 정면유리는 약 450℃의 온도에서 굽어서 접착되어도록 원뿔형 훤넬의 가장자리에 장착되어 진다. 위에서 설명되어진 것같이 점성액체물을 도포하는 장치는 산업분야에서 널리 이용되어지고 있다.
일상적으로, 점성액체물을 도포하는데 이용되는 장치는 3가지 형태, 즉, 밸브수조형, 불리밸브 가압수조형과 분리밸브 펌프형으로 분리되어 진다.
제1도는 밸브 수조형 플릿드 도포장치의 구조를 보이고 있다. 제1도는 플릿드 도포장치에서 약 2ℓ이상의 용량을 가진 플릿드를 담은 대형 수조(1)는 훤넬위에 로보트 손(미도시됨)와 함께 위치되었고, 도포되어질 상기 훤넬은 수조(1)로 향하여 위쪽으로 대하고 있다. 수조(1)은 그의 바닥끝에 노즐(3)을 가지고, 수조(1)은 로보트 손에 의해 움직여서 노즐(3)은 도포궤적, 즉, 상기 훤넬 가장자리를 따라 움직인다.
수조(1) 내부에 니들밸브(4)는 축상으로 피스톤 장치(5)에 의해 아래방향으로 움직이도록 배열되어서, 니들밸브의 첨단은 노즐(3)을 닫도록 밸브시트(6)에 놓여진다. 한편, 액츄에이트(8)에 의해 구동되는 날개(7)는 플릿드를 휘젖기 위해 수조(1) 내부에 작동되어진다. 반면에 튜브는 수조(1)안에 구비되어서 0.2에서 0.5㎏/㎠의 미리설정된 값으로 수조내부에 공기 압력을 가하도록 되어 있다. 감지기(9)는 훤넬에 도포될 플릿드의 띠가 그 표면에서 시작될 초기위치를 검출하도록 장착되어 진다.
상기 구성에 따라서 니들밸브(4)는 가장자리에 플릿드를 도포하도록 열고, 그러면서 훤넬의 가장자리를 따라 움직인다. 가장자리를 따라 도포 종료시에 플릿드 띠의 초기부분은 감지기(9)에 의해 감지되어 진다. 그리고, 니들밸브(4)는 닫혀져서 플릿드의 도포는 플릿드 도포 주기를 형성하면서, 시발점에서 정지한다.
그러나, 상기 설명한 장치에서 수조(1)은 큰 무게와 높은 관성을 가지므로, 로보트팔을 사용하여 수조(1)의 작동의 정확성은 감소하는 경향이 있다.
한편, 도포되어진 플릿드 띠의 초기위치의 검출 응답으로 도포를 마칠때 아래로 움직여지도록 니들밸브(4)를 조절하여서는 분사된 플릿드의 양을 조절하기에는 매우 어렵다. 특히, 니들밸브(4)의 폐쇄시에는 니들밸브(4)와 밸브시트(6) 사이에 있는 플릿드는 니들밸브(4)에 의해 노즐(3) 밖으로 밀려나온다. 그래서, 도포된 플릿드로 그려진 띠는 제2도에 보여지는 것같이, 초기 위치를 마주치는 종지부앞 위치(A)에서 갑자기 부풀어진다. 그리고, 그 때는 위치(A) 이후에는 극히 나빠진다. 그러므로 플릿드 띠의 균등성은 종지부 가까이에서 퇴색되어 진다. 따라서, 조립되어 지는 유리와 훤넬 사이의 불완전한 접착이 생길수 있고, 그것은 표준 이하의 제품생산, 생산품 비신뢰성등을 일으킬수가 있다.
제3도는 분리밸브 가압수조형의 플릿드 도포장치의 구성을 나타낸다. 이 장치에서 주 수조(10)에 감싸여지고 액츄에이터(6)에 의해 회전 구동되어진 날개(7)에 의해 휘저어 지는 플릿드는 게이트밸브(11)와 유동연결관(12)을 통해 주 수조(10)와 분리 장착된 밸브장치(13)에 유입되도록 공기압력에 이해 밀려진다. 밸브장치(13)는 훤넬(2)에 도포되어질 표면위에 로보트 손(보이지 않음)과 그와 같은 것에 의해 움직이도록 장착되어 있다.
상기 구성에 따라, 밸브장치(13)는 밸브가 개방되도록 작동하면서, 도포궤적을 따라 움직이고, 거기서 플릿드의 도포가 이루어진다.
그러나, 이 장치에서 플릿드가 유동 연결관(12)을 통해 공급되어지기 때문에 플릿드에 가해지는 압력을 수조(10)에서 Pt값에서 제4도에 보여지는 것같이 수조(10)와 거리에 따라서 Pi값으로 감소되어 진다. 그러므로, 분사압력 Pi를 제어하기는 아주 어렵다. 게다가, 분사압력 Pi가 밸브장치(13)에 움직이는 응답에 따라 쉽게 변화되기 때문에 훤넬에 도포되는 플릿드는 제5도에 보는것과 같이 비일정한 띠(14)를 형성한다. 또한, 게이트 밸브(11)에 갑작스런 압력변동에 따른, 플릿드와 혼합되어 지는 몇 성분은 연결관(12)내에서 혼합물에 분리되고, 따라서, 혼합물은 일상조건에서 도포될 수가 없다.
제6도는 분리 펌프형의 플릿드 도포장치의 구성을 나타낸다. 본 장치에서, 제3도에 보인 장치의 게이트 밸브(11)의 자리에 게이트 밸브(11)를 대신한 스쿠루 펌프(15)는 밸브장치(13)에 플릿드를 강압적으로 공급되도록 이용된다. 그러므로 이 장치는 상기에 설명되어진 게이트 밸브에 압력 감소에 의해 발생하는 플릿드 혼합물 분리를 피할수 있다. 그러나, 이 장치에 플릿드 공급방법은 기본적으로 제3도에 보인 장치의 방법과 동일하기 때문에 밸브장치(13)에 불안정하게 변동되는 분사압력을 제어할수 없다. 그러므로, 훤넬(2)에 도달된 플릿드는 동일하게 제5도에 보인것과 같은 비일정한 띠를 만들어진다.
물론, 판유리에 봉합제를 도포하는 공정에서 상기에서 설명된 동일한 문제점들이 상기에 설명한 훤넬에 플릿드를 도포하는 것에도 자주 발생된다.
결론적으로 점성 액체물을 도포하는 종래 장치들은 큰 부피의 수조의 무게와 관성에 의한 부정확한 위치, 도포되어진 액채물과 함께 자리잡히는 띠의 불균등성, 플릿드의 성분분리등과 같은 것들을 해결해야 하는 문제가 있다. 다른말로, 점성 액체물을 높은 신뢰성을 가지고 일정하게 도포하기는 어렵다.
이들 문제점들을 염두에 두고, 본 발명의 주요한 목적은 정확하고 일정하게 액체물질을 도포할수 있는 점성 액체물을 도포하는 장치는, 소정의 토출방향에서 점성 액체물을 토출하는 토출부를 가진 노즐과 그 노즐을 소정의 궤적에 따라 점성 액체물과 함께 제어하며 따라가도록 움직이는 장치로 구성되고, 이 토출이 일정하고 정확하게 작업을 수행할수 있도록 점성 액체물의 토출을 제어하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 언급한 목적을 성취하기 위해서, 본 발명에 따른 점성 액체물을 도포하는 장치는, 소정의 토출방향으로 점성 액체물을 토출하는 토출부를 가진 노즐을 가지며, 이 점성 액체물을 소정의 궤적을 따라서 제어가능하게 이동 가능하게 배열된 노즐과 ; 상기 노즐의 토출부를 폐쇄를 제어가능하고, 상기 노즐의 토출부의 폐쇄를 제어 가능하게 하고, 노즐의 토출방향에 직교하는 평면에 따라 제1위치 및 제2위치 사이에 상기 토출부에 대해 이동하는 이동부재를 가지며 이 이동부재가 제1위치에서 토출부를 개방하고 제2위치에서 토출부를 폐쇄하게 하는 개폐기로 구성된다.
노즐 토출방향과 직교하면서 토출부를 개방하는 제1위치와 토출부를 페쇄하는 제2위치로 이루어진 평면을 따라 제9위치 및 제2위치 사이에서 토출부를 이동시키도록 이동부재를 토출부상에 배열시키는 단계와 ; 토출량을 조절하도록 제1위치 및 제2위치 사이에서 이동부재를 이동시키는 단계로 이루어진다.
본 발명에 따른 점성 액체물을 도모하는 장치의 실시예를 도면을 참조하면서 설명될 것이다.
제7도는 본 발명에 따른 점성 액체물을 도포하는 장치의 실시예의 구조를 보이는 일반적인 설명도이다. 본 실시예의 장치(20)은 플릿드 도포기로써 주 수조(22)와 각 신축관(26)에 의해 주 수조(22)에 연결된 한쌍의 보조수조(24)를 포함하여서, 점성 액체물, 특히, 본 실시예에서의 플릿드를 두개의 물체나 두개의 훤넬을 동시에 분산적으로 도포할수 있다. 단지 하나의 보조수조만을 포함할수가 있다.
주 수조(22)는 약 50리터의 플릿드의 충분한 량을 저장하도록 대용량을 가지는 반면에 보조수조(24)는 하나물체에서 세개물체를 도포되도록 도포처리에 필요한 플릿드의 양만을 담을수 있는 다소 적은 용량을 가진다.
각 보조수조(24)는 각 생산라인(보이지 않음)위에서 로보트(30)(오른쪽 보조수조의 로보트는 도면에 나타내지 않음)에 의해 작동되어지는 이동수단(28)에 의해 지지되어 진다.
생산라인은 본 실시예의 도면평면에 수직인 방향을 따라 보조수조(24)아래 위치에서 훤넬(2)을 도포할수 있도록 움직인다. 물론, 필요시에 훤넬이 도포처리를 위해 움직일수 있도록 생산라인을 변형할수 있다.
공기 파이프(32)는 플릿드를 신축관(26)을 통해 보조수조(24)에 플릿드를 공급하도록 주 수조내부를 압축하도록 주 수조상에 장착된다.
한편, 주 수조(22)내부는 모터(36)의 구동에 의해 회전되는 교반날개(34)가 장착되어 있다. 주 수조(22)하부에서 두 제어밸브(38)가 각 신축관(26)과 주 수조(22) 사이에 각각 장치되어 있다.
보조수조(24)의 내부에 모터와 같은 액츄에이터(42)에 의해 회전되는 교반날개(34)를 장착하고 있다. 또한, 각 보조수조(24)는 선관(44)에 의해 기화된 용매의 공기를 공급하는 기화수조(48)와 조정기(50)를 통해 솔레노이드밸브(46)에 연결되어서, 기화용매는 조정기(50)에 의해 제어되면서 미리 설정된 압력레벨로 플릿드를 가압하여 보조수조(24)로 공급한다.
또한, 각 보조수조(24)의 하부에는 보조수조(24)에서 플릿드를 토출하는 토출부(52)가 형성되어 있고, 이의 세부사항들은 이후에 설명되어 질것이다.
그리고, 개폐장치(54)는 보조수조(24)밖 토출부를 개폐하도록 보조수조(24)에 장착되었다. 이 구성에 따라서, 개폐장치(54)가 토출부(52)를 개방한다면 플릿드는 미리 설정된 증기 압력에 의해 밖으로 토출되어진다.
또한, 레벨 감지기(56)는 각 보조수조(24)의 한측면에 장착되어지고, 보조수조(24)의 어느 하나의 플릿드 레벨이 소정레벨로 내려가면 그에 상응하는 제어밸브(38)을 열어, 주 수조(22)의 보조수조(24)로 플릿드를 공급하도록 보조수조(24)내의 플릿드 레벨에 관한 정보를 레벨 감지기(56)는 상응 제어밸브(38)로 보낸다. 각 보조수조(24)의 토출부(52)에서 위치 감지기(58)(우측장치에 대한 감지기는 도면에서 생략되었다)는 도포처리중에 훤넬(2)에 그려지는 플릿드의 띠의 초기 위치를 검출하도록 배치되어 진다. 이의 세부사항들은 이후에 설명할 것이다.
제8도는 세부적인 주 수조(22)를 보인다. 주 수조(22)는 프레임(60)에 의해 지지된다. 모터(20)는 프레임(60)의 상부에 확고히 장착되어지고, 프레임(60)과 고정되어진 베어링장치 전달부(64)와 유니버설 조인트(66)를 통해 교반날개(34)에 연결되어 진다.
주 수조(22)는 상부에는 창(68)을 가지며, 창을 통해 플릿드가 수조(22)에 공급되어 진다. 이는, 관측구로도 제공될수 있다.
또한, 누출밸브와 압력 지시계(보이지 않음)는 주 수조(22)에 장착되어 있다. 주 수조(22)는 역시 제어밸브(38)와 신축관(26)을 연결하는 분배기(70)을 포함한다.
주 수조(22) 내부의 플릿드의 온도를 일정 수준으로 유지하기 위해서, 주 수조(22)를 온도 조절용기(72)로 둘러쌓고 이 용기(72)안에 흡입관(74)에서 배출관(76)으로 공급되어 지는 등온수가 있다. 숫자 78은 제어반을 나타낸다.
상기 구성에 따라서, 창(68)에서 주 수조(22)에 공급되어 지는 플릿드는 교반날개(34)에 의해 휘저어진다. 혼합물의 온도는 흡입관(74)에서 온도 조절용기(72)에 공급하는 물에 의해 소정의 수준으로 유지되어진다. 주 수조(22)에서 어느 하나의 보조수조(24)로 플릿드의 공급은 요구하는 플릿드공급을 위한 각 보조수조(24)로 부터 주어진 정보에 따라서 상응하는 제어밸브(38)을 적절히 조절하여 제어한다. 보조수조들에 플릿드를 공급하기 위해 연결한 한 신축관(26)의 사용으로 인해 약간의 공급압력 저하를 일으킬수 있다. 그럼에도 불구하고, 플릿드가 각 보조수조에서도 역시 가압되어지기 때문에 플릿드 도포에 관한 토출부에는 어떤 문제도 일이키지 않는다. 또한, 본 발명에서 주 수조(22)내에 플릿드에 가하는 압력은 주 수조(22)에서 보조수조(24)로 플릿드를 공급할때에 요구하는 정도만 감소될수가 있기 때문에, 제어밸브(38)에서 플릿드에 나쁘게 영향 미칠수 있는 압력의 과부하와 큰 감소를 피할수 있다.
제9도는 이동수단(28)을 가진 로보트(30)을 세부적으로 보인다. 로보트(30)은 3차원안에서 이동수단(28)을 작동시키기 위해 X축 변위장치(80), Y축변위장치(82)와 Z변위장치(84)를 구성한다. 보조수조(24)을 취하는 이동수단(28)은 Y축 변위장치를 통해 지지팔(86)에 연결되어지고, 지지팔(86)은 제9도에 화살표(Z)에의해 설명되어진 수직방향에 따라 Z축 변위장치(84)에 의해 이동되는 방식으로 몸체(88)에 지지되어진다. 몸체(88)는 제9도에 보이는 화살표(X)의 수평방향에 따라 움직일수 있도록 X축 변위장치(80)에 장착되어진다.
Y축 변위장치(82)는 1차부(90), 2차부(92)와 3차부(94)를 포함한다. 1차부(90)는 지지팔(86)에 고저되어 있고, 수평으로 연장되어진 2차부(92)는 방향 Z와 평형인 회전축(B)에 대해 1차부(90)에 대해 회전하는 방식으로 1차부(90)의 베어스부에 연결되어진다.
1차부(90)는 지지팔(86)에 고정되고, 수평으로 연장되어진 2차부(92)는 1차부(90)의 베어스부에 연결되어서 2차부는 방향(Z)에 평형인 회전축(B)에 관해서 1차부에 대해 회전할수가 있다.
수직으로 연장된 3차부(94)는 그의 한끝에서 방향 Z에 평행인 회전축(C)에 관해 회전할수 있는 2차부(92)의 끝단부에 연결되어 지고, 이동수단(28)은 3차부(94)의 다른 끝단부에 고정되어지고 수평으로 연장되어 진다.
상기 구성에 따라서, 로보토(30)는 훤넬위에 보조수조(24)의 위치를 자의적으로 움직일수 있다.
한편, 로보트는 자동적이고 주기적으로 훤넬과 이와같은 것들의 가장 자리를 따라서 플릿드를 피복하는 전공정과 같은 소정의 도포공정을 반복하기 위하여 컴퓨터-자동화된 제어로 작동될수가 있다.
제10도는 보조수조(24)와 개폐장치(54)의 한세트를 세부적으로 설명한다.
보조수조(24)를 고려할때에, 토출부(52)에 좁아지는 노즐구(97)를 가진 노즐부재(96)는 하나의 나사를 가지고 보조수조(24) 아래 고정되어 있다. 그래서, 보조수조(24)에 채워진 플릿드는 노즐구(97)를 통해 토출부(52) 밖으로 수직으로 토출되어 진다.
반면에, 개폐장치(54)는 보조수조(24) 곁에 부착되어서 도포작업을 위해 보조수조(24)에 동반되어지고 공기 실린더 장치(98)를 수평방향으로 움직일수 있는 피스톤 로드(100)과 함께 구성된다. 안내 플레이트(102)는 지지부재(104)를 통해 공기 실린더(98)에 확고히 연결되어서 안내 플레이트(102)는 수평으로 보조수조(24) 아래에 위치한다.
개폐 플레이트(106)는 노즐부재(96)과 안내 플레이트(102) 사이에 포개져서 안내플레이트(102) 위에 미끄러진다. 또한, 로드(108)는 지지부재(104)에 장착되어서 중심(110)에 대해서 공기 실린더(98)과 개폐 플레이트(106) 사이에 회전할수 있다.
로드(108)의 한 끝단은 피스톤 로드(100)에 연결되고 다른 한끝단은 개폐 플레이트(106)의 끝단부에 형성된 구멍(112)에 끼워져서 피스톤 로드(100)의 상호 움직임의 응답으로 로드(108)는 개폐 플레이트(106)을 상호간에 미끄러지도록 제10도 화살표 D에 의해 보이는 수평방향으로 움직인다.
개폐 플레이트(106)는 구멍(114)를 가지며 이 개폐 플레이트(106) 상면의 구멍(114)의 크기는 토출부(52)의 크기보다 오히려 더 크고 이곳을 통해 유리원료 혼합물을 매끄럽게 빠져나간다. 그러나, 개폐 플레이트 상면에 토출부의 크기와 동일한 구멍을 사용하는 것은 물론 가능하다.
또한, 구멍의 크기는 플레이트 하면에서 증가되어 진다. 안내 플레이트는 토출부(52) 아래 위치에서 구멍(116)을 갖추고 있고, 구멍(116)의 크기는 분출구(52)와 구멍(114)의 크기들 보다 훨씬 커서 그곳을 통해서 분출되는 플릿드를 쉽게 통과되어 진다.
상기 구성에 따라서, 피스톤 로드(100)가 상호간에 움직인다면 개폐 플레이트(106)는 피스톤 로드의 움직이는 반대 방향으로 상호간에 미끄러진다. 따라서, 제10도에서 구멍(114)은 토출부(52) 아래의 소정의 위치와 토출부(52)의 오른쪽 위치 사이를 움직이고, 그것에 의해서 토출부(52)를 개폐시킨다. 그러므로, 제10도에 0 보이는 화살표 E의 방향으로 보조수조가 개폐 플레이트(106)의 미끄럼 방향 D를 따라서 움직여진다면, 토출부는 구멍(114)의 뒷방향의 움직임으로 개방되어지고 앞방향으로 움직여서 닫혀진다.
제11도는 구멍(114)의 변경된 배치를 보인다. 이 실시예에서 구멍(114)은 토출부(52) 아래의 소정의 위치와 토출부(52)의 좌측 위치 사이를 왕복 운동하도록 위치되어 진다. 그러므로, 제10도에 보이는 화살표 E의 방향으로 보조수조가 움직이면 토출부(52)는 구멍(114)의 전진 운동에 따라 개방되고 후진 운동에 의해 폐쇄된다. 물론, 제10도의 보조수조(24)가 방향 E에 반대 방향으로 움직인다면, 제10도에 개폐장치(54)를 사용하여 그러한 작동상태를 가져올 수가 있다.
상기 실시예에서, 플릿드의 토출은 평평하고 얇은 개폐 플레이트에 의해 토출부(52)에서 정지되어 지고, 개폐 플레이트는 플릿드가 배출구로 방출되는 방향을 가로지르는 평면을 따라 움직여진다.
그리고, 개폐 플레이트는 칼과 같이 띠모양의 플릿드 토출을 갈라서 자른다. 그러므로, 제1도, 제2도에서 나타낸 종래 기술의 밸브체 힘에 의해 노즐 밖으로 원하지 않는 가해져 생기는 토출부 근처의 플릿드를 방지할 수 있다. 플릿드가 토출하는 방향은 필요성에 따라 변경될 수가 있고, 토출방향과 개폐 플레이트가 움직이는 평면 사이에 형성하는 각도로 역시 변경될 수가 있다. 그러나, 토출부의 전방향 움직임의 적용효율의 품질 관점에서, 토출은 도포되어지는 표면에 수직으로 향해지고 개폐 플레이트가 움직이는 평면은 토출 방향에 수직으로 교차되는 것이 좋다. 그러므로, 상기 실시예에서 분출된 플릿드는 수직방향을 향하고, 개폐 플레이트는 토출방향에 수직방향인 수평으로 움직이도록 배치되어 진다. 또한, 필요하다면, 굴곡진 평면을 미끄러지고 토출부를 폐쇄하도록 굴곡진 개폐 플레이트를 적용할 수가 있다.
또한, 구멍(114)가 개폐 플레이트(106) 상면에 구멍(52) 둘레에 칼과 같은 활모양의 가장자리를 형성하도록 토출부(52) 방향으로 좁아지기 때문에 가장자리가 플레이트 상표면이 토출부를 막았을때 토출부(52)에서 토출하는 플릿드를 예리하게 자를 수가 있다. 그러므로, 분출되는 정확히 조정되어질 수가 있다.
또한, 구멍을 갖추지 않은 개폐 플레이트를 이용하여 이 개폐 플레이트의 주단부가 토출부를 덮히도록 개폐 플레이트를 배치시킬 수가 있다. 이 경우에는 주단부가 상기 서술된 것과 동일한 방법으로 예리한 각도를 가지고 테두리를 둘러진다. 테두리를 두른 주위는 호형의 선동으로 곡선을 그리도록 형성될 수가 있다.
각 상기 실시예에서 공기 실린더(98)는 신축관을 경유하여 공기 실린더를 구동하기 위해 솔레노이드 밸브장치(보이지 않음)에 연결된다. 그래서, 개폐 플레이트(106)과 로드(108)는 솔레노이드 밸브장치에 직접 연결되지는 않지만, 공기 실린더(98)를 경유하여 간접 구동되어진다. 이의 사용 이유는 공기 실린더들은 솔레노이드 밸브장치들보다 무게가 가볍고, 역시 개폐 플레이트(106)의 움직이는 속도가 솔레노이드 밸브장치보다는 공기 실린더에 의해 좀더 쉽게 제어될 수가 있기 때문이다.
제12도는 노즐구(97)의 조절을 보인다. 이 실시예에서, 노즐구(97)는 토출부(52)에 수직으로 연장되고 토출부(52)의 직경과 실제적으로 동일한 직경(d)를 갖춘 실린더 통로를 포함되도록 형성되어 있다.
실린더 통로 길이(h)는 직경(d)보다 크다. 이 구조에 따라서 토출에 앞서 플릿드의 흐름은 조정되어 토출부(52)에 일정하게 유입되어 진다. 그러므로, 플릿드 흐름의 방향성의 개량에 의해서, 플릿드가 토출부에서 유출되는 그 방향은 변동을 방지할 수가 있다.
제13도는 작동 타이밍의 설명을 위한 로보트 손(28)의 작동속도(a), 개폐 플레이트(106)의 작동(b)과 감지기(58)에 의한 초기위치의 검출(c)들 사이의 관계를 보이는 도면이다. 이 도면에서, 로보트 손(28)은 궤적상에 놓여진 원점에 시각 t1에서 도포궤적을 따라가기 시작하고 따라가는 속도는 증가하여 일정값(VN)에 도달한다. 다음에, 개폐 플레이트(106)는 시각 t2에서 토출부(52)를 개방하기 시작하고 보조수조(24)에 점성액체는 토출부(52)에서 토출하기시작하고, 시각 t3에서 개방이 완료된다.
토출부(52)와 관련하여 개폐 플레이트(106)와 구멍(114)의 움직이는 속도는 한정된 값(VS1)을 가지면서, 토출부(52)를 완전 개방하는데 필요한 기간(Δt=(t2-t1))은 특별히 약 0.05에서 0.1sec 범위내에 놓인다. 이 기간Δt 동안에 보조수조(24)와 토출부(52)는 VN·Δt의 거리, 즉, 보조수조의 추적하는 속도(VN)와 개방작동을 우한 기간(Δt)의 곱으로 나타난다.
제14도 내지 제16도는 제10도에 보이는 장치의 실시예에 의해 성취되는 플릿드의 도포의 초기를 설명한다.
제14a도 내지 제14c도에서 마주보면서 구멍(114)를 가진 개폐 플레이트(106)은 속도(VN)으로 움직이는 토출부(52)와 관련한 속도(VS1)로 움직인다.
토출부(52)와 구멍(114)의 가장자리로 만들어지는 개구(S1)의 형태는 제14a도와 14b도의 형태들에서 제14c도에 형태로 변형된다.
따라서, 이론적으로 토출하는 플릿드의 단부(118)는 개구의 변형에 상응하는 형태이어야 하고, 실제적으로 액체물의 점섬이 보다 높을때 특히 제15도에 보이는 형태는 어느때나 쉽게 변형되어지기 때문에 토출하는 플릿드의 실제 형태는 제15도에 보이는 형태에서, 점성 액체의 밀도와 표면장력, 토출크기 등등의 여러요소에 따라서 변화되어질 수가 있다.
토출되어진 이후 플릿드의 단부(118)은 훤넬(2)의 도포되어진 표면에 도달하고, 제16도에 보여지는 것같이 도포되어질 궤적에 따라서, 플릿드의 띠를 표면에 만든다.
제17도와 19도는 제11도에 보여지는 장치의 실시예에 의해 성취되어질 도포초기를 보인다.
제17a도 내지 17c도에서, 토출부(52)는 도면에서 속도(VN)으로 오른쪽으로 움직이고 개폐 플레이트(106)와 구멍(114)는 토출부(52)와 동일한 방향으로 토출부(52)에 비해 속도(VS1)으로 움직인다. 토출부(52)에 개구(S2)의 형태는 제17a도와 17b도에서 보이는 형태에서 제17c도에 형태로 변경된다.
따라서, 토출되는 플릿드의 단부(120)는 제18도에 보이는 것같이 형성되어야 한다. 그러나, 점성 액체물은 어느때나 작업하는 힘에 따라서 형태는 쉽게 변경되고, 플릿드의 실제 형태는 제18도에 보이는 형태에서 점성 액체의 밀도와 표면장력등과 같은 여러요소에 의해 변활될 수가 있다.
상술한 바와같이 VS1의 속도에서 개폐 플레이트(106)의 움직임은 토출되는 플릿드를 개폐 플레이트가 움직이는 방향으로, 즉, 제15도에서는 왼쪽으로 제18도에서는 오른쪽으로 각각 기울어지도록 영향을 미치는 것을 기대할 수가 있다. 그러나, 이것은 아주 불확실한 것같다. 왜냐하면 다른 요소들이 복합적인 양태로 결과에 영향을 주기 때문이다.
또한, 단부에서 플릿드의 형태는 시간에 따라 바꾸어질 수 있고, 그후 단부가 훤넬에 도달된다. 특히, 토출부가 한번의 루프를 만들고 플릿드 띠의 개시점으로 반환되는 도포과정 동안에 최초 플릿드는 자체의 무게에 의해 측면으로 번져 나가서 편편해지는 변형이 있을 수 있다. 그러므로, 상술된 두 경우에는 개시부의 형태에서는 더 이상 명확한 차이는 발전될 수 없고 도포된 액체의 모든 단부는 제16도와 제17도에 점선에 의해 보이는 경사지고 굽어진 윤곽을 가지고 있다.
다음 도포궤적이 연속되어지는 동안에, 플릿드의 띠는 일정하게 그려지고 연장되어지고, 자체 무게에 의해서 측면에서 퍼져간다. 토출부(52)는 하나의 루프를 만들고 그때 토출부(52)는 기울어져 있는 플릿드 띠에 개시부의 반대측에서 다시 개시부로 도달한다. 감지부(58)은 플릿드 띠의 초기부의 존재를 검출하고 제13도에 시각 t4에 개폐장치에 신호를 검출한다. 개폐 플레이트(106)는 미리 타이머를 사용하여 설정된 기간(Δt)에 의해 시각 t4이후 시각 t5에서 토출부(52)를 폐쇄하기 시작한다. 적합한 기간(Δt)은 감지부(58) 위치, 개폐 플레이트(106)의 응답성, 토출부(52)와 도포되어질 표면 사이에서 거리등에 따라 변경되어 도포를 하고 약간 기간(Δt)을 정정하고, 적절히 이 과정을 되풀이함으로 설정시켜 토출하는 플릿드의 종료부가 플릿드 띠의 개시부와 함께 연결된다. 개폐 플레이트(106)가 토출부에 대해 속도 VS2로 움직이고 시각 t6에서 토출부(52)를 완전히 폐쇄시킨다. 그후에, 로보트 손(28)의 움직임은 시각 t7에서 감쇄되어지고 도포 싸이클을 종료되도록 시각 t8에 완전히 정지되어 진다. 그때 도포된 훤넬은 떠나가고 다음 훤넬은 공정 라인을 따라 보조수조 아래로 오고 그후 플릿드 도포의 다른 사이클이 시각 t9에 시작된다.
제20도 내지 22도는 제10도에 보이는 장치를 사용하는 경우에 도포의 종결을 보인다. 시각 t5에서 개폐장치(106)는 토출부(52)를 진행방향이나 토출부(52)의 움직임의 방향과 동일한 방향으로 토출부(52)에 관해 속도(VS2)로 폐쇄되기 시작하고, 토출부(52)에 개구(S1)는 제20a도에 보이는 것에서 제20b도와 20c도의 것으로 형태가 변경되어진다. 따라서, 이론상 토출된 플릿드의 종결부(122)는 제21도에 보이는 것같이 알맞게 형성되어 진다.
플릿드의 단부(122)는 플릿드 띠의 개시부(118)에 마주치고, 플릿드 띠는 자체의 무게에 의해서 시간에 따라 서로 녹아서 연결되어지는 제21도와 22도에 보여지는 것과같이 변형된다.
물론, 액체물들이 어느때나 그곳에서 작용하는 힘에 따라서 쉽게 변형되어지기 때문에 플릿드의 실제형태는 제21도와 22도에 보이는 형태로 부터 액체의 점성, 밀도와 표면장력, 토출하는 양등과 같은 여러요소의 차이에 따라서 소량의 변형이 될 수 있다.
상기의 경우에 개폐 플레이트(106)의 움직이는 속도(VS2)는 결과에 영향을 미칠 수가 있다. 말하자면, 액체물의 점성등에 원인에 의해서 플릿드의 단부는 점점 좁아지도록 전진 방향으로 움직이는 개폐 플레이트(106)에 의해 앞으로 조금씩 돌출되어질 수가 있다. 그래서, 플릿드의 단면은 종료에 의해서 일정하게 얇아진다. 이것은 양단부의 연결시에 이점으로 고려되고, 생산품의 정교한 끝맺음을 나타낸다.
제23도 내지 25도는 제11도의 보이는 장치를 사용하는 경우에 도포의 종결을 설명한다.
시각 t5에서 개폐 플레이트(106)는 토출부(52)를 뒷방향이 토출부(52)의 움직이는 반대방향으로 토출부(52)에 대해 속도 VS2로 닫혀지기 시작하고, 토출부(52)에 개구 S2는 제23a도에 보이는 것에서 제23b도와 23c도로 그의 형태가 변경되어진다. 따라서, 토출된 플릿드의 단부(122)는 제24도에 보여지는 것같이 형성되어진다. 그때, 플릿드의 단부(122)는 플릿드 띠의 개시부(120)에 마추어지고, 그들은 플릿드의 무게에 의해서 시간의 경과에 의해 녹아서 연결되어지는 제24도와 제25도에 보여지는 것과같이 변형되어 진다.
상술한 것과같이 동일한 이유로 플릿드의 실제 형태는 제24도와 25도에 보여지는 형태와 조금의 차이를 나타낸다.
또한, 이 경우에 개폐 플레이트(106)의 움직이는 속도(VS2)는 결과들에 영향을 미치리라 생각되어서 플릿드의 단부는 약간 위방향으로 굽어져서 상대적으로 뒷방향으로 움직이는 개폐 플레이트(106)과 함께 약간 위방향으로 돌출되어 진다. 그러므로, 플릿드의 단면은 종결에 따라 일정하게 얇아지고, 플릿드의 단부(124)의 아래표면은 플릿드의 개시부(120)의 상부 굴곡된 표면에 맞추어지도록 굽어진다. 결과적으로, 단부(124)는 개시부(120)에 쉽게 융합된다.
제26a도와 26b도는 플릿드의 개시부와 단부의 연결을 보인다.
도면에서 보는 것과 같이, 본 발명에 따른 장치에 의해 형성된 플릿드 띠는 일정하고, 플릿드 띠의 연결은 잠시후에 거의 육안으로 보이지 않을 정도로 사라진다. 주의깊게 관찰할지라도, 조금의 융기된 부분만이 제26b도에 보여지는 것과 같이 개시부와 단부가 함께 연결되어지는 융기된 부분의 양은 겹쳐지는 부분c에 도포된 플릿드상에 발견될 수가 있다. 융기된 부분의 양은 겹쳐지는 부분(L)의 길이에 따라 변화되고, 겹쳐진 부분(L)의 길이는 타이머 세팅시에 기간(Δt)의 변경에 따른 융기되는 부분의 체적의 변화는 아주 미소하다. 그러므로, 겹치는 부분(L)의 길이의 작은 조절오차나 기간(Δt)의 오차, 상술한 개폐 플레이트의 속도(VS2)는 그 결과에 많은 영향을 미치지는 못한다. 다른 말로하면, 엄격한 조절은 소정의 조건을 설정하도록 하는 본 발명에 따른 장치에 대해 요구하지 않는다.
제27도에서 기간(ΔT)을 적합한 값으로 조정하는 방법을 실예로 보인다. 단계 201에서, 디지탈 타이머는 기간(ΔT)에 초기값(P0)을 적절히 설정하고, 값(P0)에 대한 도포시행은 단계 202에 만들어진다. 그때, 결과의 관찰후에 결과가 만족하는지 아닌지를 단계 203에서 판단한다. 판단이“Yes”이면 기간(ΔT)은 현재값(ΔT=(P0))로 결정되어 단계 204에서 메모리 장치에 저장된다. 판단이“No”이면, 변위(ΔP)가 기간(ΔT=(P0)의 현재값에 첨가되고 타이머는 새로운 기간(ΔT(=P0＋ΔP))를 설정한다. 그때, 도포시행과 타이머의 리세팅은 만족하는 결과가 다시 새로운 기간(ΔT(n)(=P0＋nΔP n20))을 얻을때까지 되풀이되어 진다. 변위(ΔP)는 아마 1에서 10 msec와 -10에서 -1 msec의 범위내에서 선택되어질 수 있다.
상기의 동작은 컴퓨터 자동화 시스템을 사용하므로 조정될 수 있어서 기간(ΔT)에 대한 초기값은 액체물의 성질, 토출부의 차원과 형태 등과 같은 여러 도포조건들에 의해 자동적으로 선택되어 진다.
또한, 개폐 플레이트(106)의 움직이는 속도(VS)는 필요성이 있으며, 공기, 실린더(88)에 작용하는 공기압력을 제어하므로 자유롭게 변화될 수가 있다. 속도(VS)에 올라가면, 토출된 플릿드의 좁아지는 부위의 길이가 개시부나 단부에서 좁아진다. 반면에, 토출되는 플릿드의 단면형태는 토출부의 형태에 따라 변경될수 있는한, 플릿드의 단부의 형태가 토출부의 조절에 의해서 규정화될 수가 있다.
상기 실시예에서 장치는 플릿드를 훤넬에 도포하기 위해 사용된다. 그런, 물론 봉합제의 도포를 판유리에 같은 곳에 행하는 다른 도포를 위해서도 이 장치를 이용할 수가 있다.
상기 실시예에서 토출부와 개폐 플레이트의 자장자리가 점착방지(antiblocking-agent)로 입혀 놓았다면 토출된 점성 액체물로 인한 개폐기의 움직임에 영향을 감소할 수가 있기 때문에, 토출부의 개시부와 단부의 형태는 개폐기의 운동속도(VS)값과 토출부와 개폐 플레이트의 구멍에 대한 형태를 적절히 선택하여서 정확히 제어할 수가 있다.
상술한 바와같이, 띠모양의 액체물의 토출량과 단면형태는 토출부에 장착된 개폐 플레이트에 의해 본 발명에 따른 토출방향에 가로질러서 움직여서 정확히 제어될 수가 있다. 그러므로, 본 발명의 점성 액체물 도포장치는 플릿드 피복장치와 점착물 도포장치뿐만 아니라, 크림 또는 시럼같은 졸(sol)화적인 유동 반고체(流動 半固體)같은 다른 점성 액체물의 도포장치로도 이용될 수가 있다.
본 발명은 상기 실시예에서 어느 방식도 제한됨이 없고, 첨부된 청구범위에 의해 정의되어진 것과같이 발명의 범위에서 벗어남이 없이 많은 변경들이 나타날 수 있다는 것을 이해할 필요가 있다.

Claims (19)

  1. 점성액체물을 도포하는 장치에 있어서, 점성액체물을 소정의 토출방향으로 토출하기 위한 토출부를 가지며, 이 점성액체물을 소정의 궤적에 따라 제어가능하게 따라가도록 이동가능하게 배열시킨 노즐과 ; 상기 노즐의 토출부의 폐쇄를 제어가능하게 하고 노즐의 토출방향에 직교하는 평면을 따라 제1위치 및 제2위치 사이에서 상기 토출부에 대해 이동하는 이동부재를 가지며, 이 이동부재가 제1위치에서 토출부를 개방하고 제2위치에서 토출부를 폐쇄하게 하는 개폐기로 구비되는 점성액체물 도포장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정의 궤적이 루프경로로 이루어지게 하는 점성액체물 도포장치.
  3. 제1항에 있어서, 제1위치를 상기 노즐을 점성액체물과 함께 궤적의 종단부로 진행하는 방향에 대하여 제2위치의 정면에 위치되게한 점성액체물 도포장치.
  4. 제1항에 있어서, 제1위치를 상기 노즐을 점성액체물과 함께 궤적의 종단부로 진행하는 방향에 대하여 제2위치의 뒷면에 위치하게한 점성액체물 도포장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이동부재가 실제적으로 얇은 플레이트로 이루어진 점성액체물 도포장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이동부재가 첨단날을 구비하여서 토출하는 점성액체물을 토출부에서 전단(剪斷)하는 동시에 제2위치로 이동하여 토출부를 폐쇄하는 점성액체물 도포장치.
  7. 제6항에 있어서, 이동부재가 노즐 토출부를 닫는 폐쇄면을 가지며, 이 폐쇄면이 첨단날을 가지는 점성액체물 도포장치.
  8. 제6항에 있어서, 이동부재가 점성액체물을 통과시키는 구멍을 가지며, 첨단날이 구멍둘레에 형성된 점성액체물 도포장치.
  9. 제8항에 있어서, 구멍이 노즐의 토출부의 크기보다 조금 큰 칫수를 가진 점성액체물 도포장치.
  10. 제1항에 있어서, 개폐기가 이동부재를 이동시키도록 활주할 수 있는 안내플레이트를 구비하고, 이 안내플레이트가 토출 점성액체물을 통과시키는 구멍을 구비하게한 점성액체물 도포장치.
  11. 제1항에 있어서, 점성액체물을 수납하는 제1수조와 이동가능한 제2수조를 구비하는데, 제1수조와 제2수조들이 서로 연결되어서 제1수조에서 제2수조로 점성액체물을 채우고, 노즐이 이동가능한 제2수조에 장착된 점성액체물 도포장치.
  12. 제11항에 있어서, 이동가능한 제2수조가 노즐에서 액체물을 일정하게 토출하도록 그 내부의 점성액체물을 소정의 입력으로 가압하는 수단을 구비하게한 점성액체물 도포장치.
  13. 제1항에 있어서, 이동부재가 이동하는 평면이 노즐의 토출방향에 대해 수직으로 배열되게 한 점성액체물 도포장치.
  14. 제13항에 있어서, 노즐의 소정의 토출방향이 수직으로 되게 한 점성액체물 도포장치.
  15. 점성액체물을 도포하기 위하여 소정의 토출방향으로 점성액체물을 토출하는 토출부를 구비하고 점성액체물과 함께 제어가능한 소정의 궤적을 형성하도록 이동가능하게 배열된 노즐을 구비한 장치에서 점성액체물의 토출을 조정하는 방법에 있어서, 노즐 토출방향과 직교하면서, 토출부를 개방하는 제1위치와 토출부를 폐쇄시키는 제2위치로 이루어진 평면을 따라 제1위치 및 제2위치 사이에서 토출부를 이동시키도록 이동부재를 토출부상에 배열시키는 단계와 ; 토출량을 조절하도록 제1위치 및 제2위치 사이에서 이동부재를 이동시키는 단계로 이루어진 점성액체물의 도표를 제어하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 소정의 궤적이 루우프로 이루어지게 한 점성액체물의 토출제어방법.
  17. 제15항에 있어서, 제1위치가 노즐을 점성액체물과 함께 궤적의 종단부로 진행하는 방향에 대해서 제2위치의 앞면에 위치되게 한 점성액체물의 토출제어방법.
  18. 제15항에 있어서, 제1위치가 노즐을 점성액체물과 함께 궤적의 종단부로 진행하는 방향에 대해서 제2위치의 뒷면에 위치되게한 점성액체물의 토출제어방법.
  19. 제15항에 있어서, 이동부재상의 첨단날을 형성하여서, 이동부재가 토출부를 폐쇄할때 그의 첨단날에 의하여 토출된 점성액체물을 절단되게 한 점성액체물의 토출제어방법.
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