JP2011521793A - 非接触式真空パッド - Google Patents

Abstract

本発明は真空移送システムにおいて物品を把持するのに使われる非接触式真空パッドに関する。本発明の真空パッドは、本体、エアガイド、及び前記本体とガイドによって形成される排出通路を含む。前記エアガイドは前記本体の下部端から突出しないように装着され、前記供給ホールに連通する中央流入孔、前記流入孔から壁面を貫いて形成される一つ以上の流路、及び底面から延びて前記流路に連結される吸入ホールを持つ。圧縮空気が流路を通過するとき、真空パッドの下側外部空気が拡散面付近及び吸入ホールを通じて圧縮空気に誘引され、圧縮空気と合流して一緒に排出される。この際、真空パッドと物品の間の空間で発生する負圧で物品を力強く把持することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は真空移送システムにおいて物品を把持するための用途に使われる真空パッドに係り、特に非接触状態で物品を把持することができる非接触式真空パッドに関する。

真空移送システムとは圧縮空気で真空パッド内に負圧を形成し、その形成された負圧で物品を把持して所定場所に移送させるシステムを言う。このシステムには接触式真空パッドが一般的であるが、この方式の真空パッドは物品の表面に直接接触するため、その表面を損傷させるか汚染させる問題が発生する。

特に、電子製品のディスプレイに使われるパネルなどは微細なスクラッチ、変形または異物に対して敏感に反応するので、その移送のために前記のような接触式パッドが適合しないことが事実である。よって、最近には非接触式パッドに対する必要が徐々に増加している。

従来技術による非接触式真空パッドが図１及び図２にそれぞれ例示されている。両図において、機能的に同一の構成には同一符号を付けた。例示したように、非接触式真空パッドは、中央に圧縮空気供給ホール２が形成された本体１と、前記本体１の下部供給ホール２に結合され、空気の流れを側方向に誘導するガイド３とを含んでなる。

前記本体１の供給ホール２を通じて真空パッド内に供給された圧縮空気は、ガイド３によって側方向に誘導され、本体１の底面の縁部を高速で通して外部に排出される。この際、ベルヌーイ（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ）効果によって、真空パッドと物品Ｐの間に真空が発生し、大気圧との圧力差によって負圧が発生する。

このように形成された負圧によって物品Ｐが真空パッドに近接して把持される。ただ、真空パッドと物品Ｐの間の間隔（ｄ）は圧縮空気の排出圧力によって形成される最小間隔だけ非接触が維持される。このような意味で非接触式真空パッドと言う。

前記非接触式真空パッドが、接触式パッドに比べ、精密な表面維持を要する物品を扱うのによほど有利に使われることができる。しかし、この真空パッド構造によって得られる真空のレベルには限界があり、その限界レベルまで至るのにも長時間がかかる。したがって、大重量の物品を扱う作業では全然信頼的ではない。

例えば、前記非接触式真空パッドより多量の圧縮空気をより高速で供給し、より高速で排出させることで、より良好な真空レベルを得ることもできるが、この場合はあまりエネルギー消費的であるという問題がある。

さらに他の従来技術として、韓国実用新案登録第４０１２５９号に開示された非接触式グリッパー（ｇｒｉｐｐｅｒ）がある。開示されたグリッパーは、前記ガイド３に相応する非接触パッドを貫いて外部に伸びる真空ホースを含んでいる。前記文献に説明されていないが、前記真空ホースは別に提供される真空ポンプに連結されるものである。

このグリッパーは別に提供される真空ポンプを駆動させて非接触パッドの下側空気を強制で排出させる。したがって、前記非接触式真空パッドに比べて高レベルの真空をより早く得ることができる。しかし、これには真空ホース及びその装着構造、真空ポンプなどの複雑な設計が別に隋伴される問題がある。また、物品の把持のためのエネルギー以外にも、真空ポンプを駆動させるためのエネルギーがさらに消費される問題がある。

本発明は前記従来の技術の問題点を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、大重量の物品を扱う作業で信頼可能な水準の負圧及び真空レベルを得ることができる真空パッドを提供することである。本発明の他の目的は、複雑でない設計によってエネルギー効率を向上させ、よって経済的に非常に有利な非接触式真空パッドを提供することである。

本発明による非接触式真空パッドは、本体、エアガイド、及び前記本体とガイドによって形成される排出通路を含む。ここで、前記本体は、中央に形成された圧縮空気供給ホールと、前記供給ホールの下端部に形成された外向拡散面とを持つ。利点の面で従来のものと違わない。

前記エアガイドは前記本体の下部端から突出しないように装着され、前記供給ホールに連通する中央流入孔、前記流入孔から壁面を貫いて形成される一つ以上の流路、及び底面から伸びて前記流路に連結される吸入ホールを持つ。そして、前記排出通路は前記供給ホールに供給される圧縮空気が排出される通路で、前記ガイドの流路、本拡散面及び縁部に延設される。

好ましくは、前記流路は流入孔を中心として放射状に形成される複数の流路である。より好ましくは、それぞれの流路は直列の多段流路であり、隣接した流路の間に前記吸入ホールが配置される。前記吸入ホールは環状に形成されることが良い。好ましくは、前記吸入ホールは下端部に形成された拡散面を持つ。このような構成は外部空気の迅速で円滑な吸入のために有益に作用する。

また、好ましくは、前記ガイドの中心側底面は外側底面に対して凹設される。これは同一平面にあるものに比べて広い真空空間の確保ができるようにし、よってより高い真空レベル及び把持力を得ることができるようにする。

本発明の真空パッドによれば、高速の圧縮空気が排出通路を通過するとき、真空パッドの下側外部の空気が吸入されて圧縮空気とともに排出されるので、より早くて高く真空レベルが形成される。したがって、大重量の物品を扱う作業に信頼して適用可能な効果がある。一方、このような効果を具現するために複雑な設計またはさらに多いエネルギーまたは付加のエネルギー源を必要としない。したがって、経済的な面及びエネルギー効率の面で非常に有利な利点がある。

従来技術による非接触式真空パッドの断面図である。 従来技術による他の非接触式真空パッドの断面図である。 本発明による非接触式真空パッドの断面図である。 図３に適用されたエアガイドの底面図である。 本発明による非接触式真空パッドの作用を説明する図である。

前記記載されるかあるいは記載されない本発明の特徴と効果は、以下に添付図面の図３〜図５に基づいて説明する本発明の実施例の記載からより明らかになるであろう。

図３を参照すれば、本発明の非接触式真空パッドは符号１０で表示される。前記真空パッド１０は、本体１１と、前記本体１１の下部に結合されるガイド１２と、前記本体１１とガイド１２の間に形成される圧縮空気排出通路とを含む。ここで、前記本体１１は、中央に形成された圧縮空気供給ホール１３と、前記供給ホール１３の下端部に形成された外向拡散面１４を持つ。この点で従来のものと違わない。ただ、前記外向拡散面は傾斜面またはラウンド面から選択できる。

前記エアガイド１２は前記本体１１の下部縁部１５から突出しないように装着される。好ましくは、本体１１の供給ホール１３の下端部に形成された外向拡散面１４から突出しないように装着される。例えば、ガイド１２が突出した場合であれば、真空パッド１０と物品（図５の‘Ｐ’）の間で接触が発生することができるからである。

前記エアガイド１２は、前記供給ホール１３に連通する中央流入孔１６、前記流入孔１６から壁面１７を貫いて形成される一つ以上の流路１８、及び底面から延びて前記流路１８に連結される吸入ホール１９を持つ。図示されていないが、前記流路１８には管状ノズルが装着されることもできる。

前記排出通路は前記本体１１の供給ホール１３に供給される圧縮空気が排出される通路で、前記ガイド１２の流路１８、本体１１の拡散面１４及び縁部１５に延びて形成される。

図４を参照すれば、前記ガイド１２の流路１８は流入孔１６を中心として複数が放射状に形成される。流路１８の数があまり多ければ圧縮空気の排出速度を低下させることができるので、この点を考慮して適正の数を捜す必要がある。図面において、前記吸入ホール１９は一つの環状に形成され、それぞれの流路１８に連通している。これは、外部空気、つまり真空パッド１０と物品（図５の‘Ｐ’）の間の空気を迅速で円滑に吸入するのに有益に作用する。

前記それぞれの流路１８は口径が拡大する形態の直列の多段流路１８ａ、１８ｂであり、隣接した流路１８ａ、１８ｂの間に前記吸入ホール１９が配置される。圧縮空気は口径が小さい流路１８ａで最高速で通過する。これにより外部空気が吸入ホール１９を通じて圧縮空気に誘引される。そして、口径が大きい流路１８ｂで合流して排出される。このような流路１８の形態は外部空気の排出に非常に効果的である。

また、図３を参照すれば、前記吸入ホール１９は下端部に形成された拡散面２０を持つ。このような構成は、真空パッド１０の下側外部空気の迅速で円滑な吸入のために有益に作用する。一方、前記ガイド１２の中心側底面２１は外側底面２２に対して凹設される。これは、すべての底面が同一平面にあるものに比べ、より広い真空空間の確保ができるようにし、よって真空パッド１０がより高い真空レベル及び把持力を得ることができるようにする。

前記ガイド１２の外側底面２２は左右側に伸びて突出する。これは、前記流路１８を通った圧縮空気が自然に拡散面１４に沿って排出されることをガイドする。

図５を参照すれば、圧縮空気は本体１１の供給ホール１３に供給され、ガイド１２の流入孔１６に流入される。ついで、排出通路、つまり流路１８、拡散面１４、及び縁部１５を経て外部に排出される（矢印２４参照）。

この過程で、通常ベルヌーイ効果によって、真空パッド１０と物品Ｐの間の空気の一部が拡散面１４の付近で圧縮空気と合流して一緒に排出される（矢印２５参照）。同時に、真空パッド１０と物品Ｐの間の空気の他の一部が吸入ホール１９を通じて圧縮空気に誘引され、流路１８ｂで圧縮空気と合流して一緒に排出される（矢印２６参照）。

これにより、真空パッド１０と物品Ｐの間に真空及び負圧が発生し、この発生した負圧によって物品Ｐが真空パッド１０に近接して把持されるものである（矢印２７参照）。

以上の真空パッド１０は、圧縮空気が排出通路を通過するとき、真空パッドの下側外部空気が拡散面１４の付近及び吸入ホール１９を通じて圧縮空気に誘引され、圧縮空気と合流して一緒に排出される。したがって、より早くて高く真空及び負圧が形成されることが分かる。そして、これを具現するために複雑な設計またはよい多いエネルギーまたは別途のエネルギー源を必要としないことも明らかである。

１１ 本体 １２ ガイド
１３ 供給ホール １４ 拡散面
１８ 流路 １９ 吸入ホール
２０ 拡散面

Claims (8)

1. 中央に形成された圧縮空気供給ホール、及び前記供給ホールの下端部に形成された外向拡散面を持つ本体；前記本体の下部端から突出しないように装着され、前記供給ホールに連通する中央流入孔、前記流入孔から壁面を貫いて形成される一つ以上の流路、及び底面から延びて前記流路に連結される吸入ホールを持つエアガイド；及び前記ガイドの流路、本拡散面及び縁部に延びて形成される圧縮空気排出通路を含み、前記流路は口径が拡大する形態の直列の多段流路であり、隣接した流路の間に前記吸入ホールが配置されることを特徴とする、非接触式真空パッド。
2. 前記流路は流入孔を中心として放射状に形成される複数の流路であることを特徴とする、請求項１に記載の非接触式真空パッド。
3. 前記吸入ホールは環状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の非接触式真空パッド。
4. 前記吸入ホールは下端部に形成された拡散面を持つことを特徴とする、請求項１に記載の非接触式真空パッド。
5. 前記ガイドの中心側底面は外側底面に対して凹設されることを特徴とする、請求項１に記載の非接触式真空パッド。
6. 前記流路は内部に管状ノズルが装着されることを特徴とする、請求項１に記載の非接触式真空パッド。
7. 前記本体の外向拡散面は傾斜面またはラウンド面であることを特徴とする、請求項１に記載の非接触式真空パッド。
8. 前記ガイドの外側底面は左右側に延びて突出することを特徴とする、請求項１に記載の非接触式真空パッド。

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