KR100769388B1 - 진공 흡인 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR100769388B1
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시게루 마츠가와
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Abstract

작업물 반송 테이블의 작업물 수납구멍 내로 작업물을 안정적으로 장전 및 배출시킬 수 있는 진공 흡인 시스템을 제공한다.
진공 흡인 시스템은 작업물 수납구멍(5)을 갖는 작업물 반송 테이블(2)과, 작업물 반송 테이블(2)의 작업물 수납구멍(5)에 통하도록 연결된 진공 흡인홈(7)을 갖는 테이블 베이스(3)를 구비하고 있다. 이들 작업물 수납구멍(5) 및 진공 흡인홈(7)은 진공배관(9)을 통해 진공 발생원(17)에 연통(連通)되어 있다. 진공배관(9)에는 부압(負壓) 센서(10)가 접속되며, 이 부압 센서(10)로부터의 신호에 기초하여, 압축공기 발생원(20)으로부터의 압축공기가 진공배관(9)내로 보내져, 진공배관(9)내의 진공도가 안정화된다.

Description

진공 흡인 시스템 및 그 제어 방법{VACUUM SUCTION SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
도 1은 본 발명에 의한 진공 흡인 시스템의 배관도이다.
도 2는 본 발명의 작용을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명을 적용시킨 작업물 반송장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명을 적용시킨 작업물 반송장치를 나타낸 확대도이다.
도 5는 종래의 진공 흡인 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 진공 흡인 시스템의 배관도이다.
도 7은 작업물 장전률과 진공도와의 관련을 설명하는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 작업물 반송장치 2 : 반송 테이블
3 : 테이블 베이스 4 : 베이스
5 : 작업물 수납구멍 6 : 미소단면 흡인홈
7 : 진공 흡인홈 8 : 진공 흡인구멍
9 : 진공배관 10 : 부압 센서
11 : 분사 노즐 12 : 압축공기 배관
16 : 스로틀 밸브 17 : 진공발생원
18 : 압축공기 공급용 전자밸브 19 : 스로틀 밸브
20 : 압축공기 발생원 W : 작업물
본 발명은, 전자부품인 칩 부품의 작업물을 작업물 수납구멍으로 흡인하기 위한 진공 흡인 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
도 5 내지 도 7에 의해, 작업물을 작업물 수납구멍으로 흡인하는 종래의 진공 흡인 시스템에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 5는 종래의 진공 흡인 시스템을 반송 테이블에 적용한 예를 나타낸 부분적인 수직단면도이고, 도 6은 도 5에 도시한 예의 배관도이고, 도 7은 작업물 장전률과 진공도와의 관계를 설명하기 위한 타임 챠트이다.
도 5에서, 반송 테이블(2)은, 테이블 베이스(3)상에 회전가능하게 설치되며, 이 테이블 베이스(3)는 베이스(4)상에 고정적으로 설치되어 있다. 또한, 반송 테이블(2)을 관통하여 복수의 작업물 수납구멍(5)이 환형으로 설치되고, 이 작업물 수납구멍(5)에 의해 동심원 형상의 복수 개의 수납구멍열(列)이 형성되어 있다.
또한, 테이블 베이스(3)에는 진공 흡인홈(30)이 환형으로 설치되어 있다. 이 진공 흡인홈(30)은, 테이블 베이스(3) 및 베이스(4)를 관통하여 설치된 진공흡인구멍(8)을 통해 진공 배관(9)으로 통하도록 연결되어 있고, 이 진공 배관(9)은 또한 도 6에 도시한 진공발생원(17)으로 통하도록 연결되어 있다. 또한 진공 흡인홈(30)과 진공발생원(17) 사이에는, 부압(負壓) 검출 센서(31)가 설치되어 있다. 또한, 진공 흡인홈(30)은 반송 테이블(2)의 작업물 수납구멍(5)으로 이루어진 복수의 수납구멍열과 동심원을 이루도록 구성되고, 각 진공 흡인홈(30)은 수납구멍열에 설치된 복수의 작업물 수납구멍(5)의 일부와 통하도록 연결되어 있다.
또한, 반송 테이블(2)에는 작업물 배출부가 설치되고, 이 작업물 배출부에는, 도 5에 도시한 바와 같이 테이블 베이스(3) 및 베이스(4)를 관통하여 분사 노즐(11)이 설치되어 있다. 이 분사 노즐(11)은 압축 공기 배관(12)을 통해 압축공기 제어수단(도시 생략)으로 통하도록 연결되어 있다.
도 5 내지 도 7에 있어서, 진공 흡인홈(30)은, 진공발생원(17)과 진공배관(9) 및 진공 흡인구멍(8)을 통해 연결되어 있기 때문에, 진공 흡인홈(30)이 진공발생원(17)에 의해 부압화됨과 동시에, 진공 흡인홈(30)에 연결되어 통하는 복수의 작업물 수납구멍(5)이 부압화된다. 반송 테이블(2)상에 놓여진 작업물(W) 또는 반송 테이블(2)에 접해있는 작업물(W)은, 작업물 수납 구멍(5)의 부압에 의해 흡인되어 작업물 수납구멍(5)내로 장전된다.
작업물 수납구멍(5)과 진공 흡인홈(30) 사이에는 누설이 발생하기 때문에, 모든 작업물 수납구멍(5)에 작업물(W)이 장전되었을 때, 진공 흡인홈(30)내의 진공도가 가장 높아지며(이하. '최고 진공도(P5)'라 한다), 모든 작업물 수납구멍(5)에 작업물(W)이 전혀 수납되지 않고 개방되어 있을 때, 진공 흡인홈(30)내의 진공도는 최저 진공도가 된다(도 7 참조).
그런데, 모든 작업물 수납구멍(5)이 개방되어 진공도가 최저인 경우라 하더라도, 작업물(W)을 흡인하여 작업물 수납구멍(5)에 장전할 수 있도록, 진공 흡인홈(30)내의 최저 진공도는 작업물(W)의 장전이 가능한 값으로 설정되어 있다. 그러나, 작업물 수납구멍(5)은 진공 흡인홈(30)과 직접 통하도록 연결되어 있고, 또한 작업물 수납구멍(5)과 진공 흡인홈(30) 사이의 유로 저항이 작기 때문에, 일부의 작업물 수납구멍(5)내에 작업물(W)이 장전되지 않은 경우라 하더라도, 최고 진공도(P5)로부터의 진공도 저하는 매우 커진다. 이 때문에, 최저 진공도를 장전 가능한 진공도로서 확보하면, 최고 진공도(P5)가 극단적으로 높아져, 작업물 배출부에서 분사 노즐(11)로부터 압축 공기를 분사하여 작업물(W)을 배출하고자 하였을 때, 압축 공기와 흡인력이 상쇄되어 배출 불량이 생기는 경우가 있다. 또한, 작업물(W)의 흡인력이 상승되면, 작업물(W)과 테이블 베이스(3)와의 마찰력이 상승되거나, 반송 테이블(2)과 테이블 베이스(3)가 공기 흡인에 의해 흡착되어, 테이블(2)의 회전이 불안정해지는 경우가 있다.
본 발명은 이와 같은 점을 고려하여 이루어진 것으로, 작업물을 안정적으로 반송 테이블에 장전할 수 있으며, 또한 작업물을 안정적으로 반송 테이블에 의해 반송하고 배출할 수 있는 진공 흡인 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 진공 누설 발생부와, 이 진공 누설 발생부에 접속된 진공 흡인 기구와, 이 진공 흡인 기구에 접속되며, 진공 누설 발생부에 있어서의 진공도를 조정하는 진공도 조정 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템이다.
본 발명은, 진공 누설 발생부가, 작업물을 수납하는 작업물 수납구멍을 갖는 반송 테이블을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템이다.
본 발명은, 진공 누설 발생부가, 반송 테이블의 진공 흡인 기구측에 설치되며, 작업물 수납구멍과 통하도록 연결되어 있는 진공 흡인홈을 갖는 테이블 베이스를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템이다.
본 발명은, 반송 테이블의 테이블 베이스측의 면에, 작업물 수납구멍과 진공 흡인홈 사이에 위치하는 미소단면 흡인홈을 설치한 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템이다.
본 발명은, 진공도 조정기구가, 진공 누설 발생부에서의 진공도를 검출하는 부압 센서와, 압축 공기 발생원과, 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여 압축 공기 발생원으로부터의 압축 공기를 진공 누설 발생부로 보내는 조정부를 갖는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템이다.
본 발명은, 조정부가 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여, 진공도가 상한치 이상이 되었을 때 압축 공기를 분사하고, 진공도가 하한치 이하가 되었을 때 압축 공기를 정지시키는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템이다.
본 발명은, 진공 누설 발생부와, 이 진공 누설 발생부에 접속된 진공 흡인 기구와, 이 진공 흡인 기구에 접속되며, 진공 누설 발생부에 있어서의 진공도를 검출하는 부압 센서와, 압축 공기 발생원과, 조정부를 가지며 진공 누설 발생부에서 의 진공도를 조정하는 진공도 조정 기구를 구비한 진공 흡인 시스템의 제어 방법에 있어서, 진공도 흡인 기구에 의해 진공 누설 발생부에 진공을 발생시키는 공정과, 진공도 조정 기구의 부압 센서에 의해 진공 누설 발생부에서의 진공도를 검출하는 공정과, 부압 센서로부터의 신호에 기초하여, 진공도 조정 기구의 조정부에 의해 압축 공기 발생원으로부터의 압축 공기를 진공 누설 발생부로 보내는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템의 제어 방법이다.
본 발명은, 조정부가 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여, 진공도가 상한치 이상이 되었을 때 압축 공기를 분사하고, 진공도가 하한치 이하가 되었을 때 압축 공기를 정지시키는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템의 제어 방법이다.
본 발명은, 조정부가 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여, 진공도가 상한치 이상이 되었을 때, 압축 공기를 간헐적으로 분사하는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템의 제어 방법이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 4는, 본 발명에 의한 진공 흡인 시스템 및 그 제어 방법을 나타내는 도면이다. 이 중 도 1은 진공 흡인 시스템을 나타내는 배관도이고, 도 2는 본 발명의 작용을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 본 발명을 적용시킨 작업물 반송 장치를 나타낸 평면도이고, 도 4의 (a)는 작업물 반송 장치의 확대 평면도이고, 도 4의 (b)는 작업물 반송 장치의 확대 측단면도이다.
우선, 도 3 및 도 4에 의해 본 발명을 적용한 작업물 반송 장치에 대해 설명한다.
도 3에서, 작업물 반송 장치(1)는, 베이스(4)에 고정적으로 설치된 테이블 베이스(3)와, 이 테이블 베이스(3)상을 회전함과 동시에, 다수의 작업물 수납구멍(5)을 갖는 반송 테이블(2)을 구비하고 있다.
반송 테이블(2)의 작업물 수납구멍(5)은 반송 테이블(2)을 관통함과 동시에, 환형으로 등간격 배치되며, 이들 다수의 작업물 수납구멍(5)으로 이루어진 복수의 수납구멍열(5a)이 동심원형상으로 설치되어 있다. 테이블 베이스(3)의 반송 테이블(2)측 표면에는, 반송 테이블(2)의 복수의 수납구멍열(5a)에 각각 부압을 공급하기 위한 진공 흡인홈(7)이 설치되고, 도 4에 도시한 바와 같이, 반송 테이블(2)의 각 작업물 수납구멍(5)은 진공 흡인홈(7)과 미소단면 흡인홈(6)을 통해 연결되어 있다. 이 경우, 미소단면 흡인홈(6)은 반송 테이블(2)의 테이블 베이스(3)측 표면에 설치되어 있다. 또한, 진공 흡인홈(7)은 테이블 베이스(3) 및 베이스(4)를 관통하여 설치된 복수의 진공 흡인구멍(8)을 통해 진공배관(9)과 연결되며, 이 진공배관(9)은 또한 진공 공급부(15, 17, 20)와 통하도록 연결되어 있다.
도 3에 도시한 작업물 반송 장치(1)의 작업물 배출영역에서는, 도 4에 도시한 바와 같이 테이블 베이스(3) 및 베이스(4)를 관통하여 분사 노즐(11)이 설치되며, 분사 노즐(11)은 압축 공기 배관(12)을 통해 압축공기 제어수단(도시 생략)에 연결되어 있다.
또한, 도 1에서, 상기 진공 공급부(15, 17, 20)는 진공도 제어부(15)와. 진공 발생원(17)과, 압축공기 발생원(20)으로 이루어지며, 진공도 제어부(15)는 또한 진공 유량 조정용 스로틀 밸브(16)와, 압축공기 유량 조정용 스로틀 밸브(19)와, 압축공기 공급용 전자밸브(18)로 구성되어 있다. 또한, 진공 배관(9)에는 진공 흡인홈(7)의 진공도를 검지하기 위한 부압 센서(10)가 설치되어 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 부압 센서(10)에는 제어부(10a)가 접속되며, 이 제어부(10a)에 의해 압축공기 공급용 전자 밸브(18)가 구동제어된다.
또한, 도 1에서, 작업물 수납구멍(5)을 갖는 반송 테이블(2)과, 진공 흡인홈(7)을 갖는 테이블 베이스(3)에 의해 본 발명에 의한 진공 흡인 시스템의 진공 누설 발생부가 구성되어 있다. 또한, 진공배관(9)과, 진공 발생원(17)에 의해 진공 흡인 기구가 구성되어 있다. 또한, 부압 센서(10)와, 제어부(10a)와, 압축공기 공급용 전자밸브(조정부; 18)와, 압축공기 발생원(20)에 의해 진공도 조정기구가 구성되어 있다.
다음으로, 이와 같은 구성으로 이루어진 본 실시예의 작용에 대해 설명하기로 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 작업물 반송장치(1)의 작업물 장전 영역에서 장전수단(도시생략)에 의해 작업물 수납구멍(5)에 작업물(W)이 장전된다. 작업물 수납구멍(5)내에 장전된 작업물(W)은, 반송 테이블(2)에 의해 회전 반송되어, 작업물 반송장치(1)의 작업물 배출영역에서 분사 노즐(11)로부터 분사된 압축공기에 의해 작업물 수납구멍(5)으로부터 배출된다.
그러는 동안에, 부압 센서(10)는 작업물 수납구멍(5) 및 진공 흡인홈(7)으로 통하도록 연결된 진공배관(9)내의 진공도, 즉 진공 누설 발생부에서의 진공도를 검출한다.
부압 센서(10)로부터의 신호는, 이후, 제어부(10a)로 보내지며, 제어부(10a)는 도 2에 나타낸 상한 설정(P2)과 하한 설정(P1) 사이에서 히스테리시스(hysteresis) 온(on), 오프(off)를 행한다. 즉, 제어부(10a)는 부압 센서(10)로부터의 진공도가 상한 설정(P2)이상이 되면 온이 되며, 이후 하한 설정(P1)이하가 되면 오프가 되도록 압축공기 공급용 전자밸브(18)를 구동제어한다.
또한, 도 2에서, P3은 최고 도달 진공도를 나타내며, 본 발명의 기능을 달성하기 위한 상한 설정(P2)보다 높은 값으로 되어 있다.
상술한 바와 같이, 진공 발생원(17)으로부터 스로틀 밸브(16)를 거쳐 진공 흡인홈(7)으로 공급된 부압은, 미소 흡인홈(6)을 통해 각 작업물 수납구멍(5)에 연결되어, 작업물 수납구멍(5) 내부를 부압화한다. 따라서, 도 2에 나타낸 바와 같이 작업물 충전률이 상승하면, 작업물 수납구멍(5) 및 진공 흡인홈(7) 내의 진공도도 상승되어 간다. 그리고, 부압 센서(10)로부터의 신호가 상한 설정(P2)에 도달하면, 제어부(10a)로부터 압축공기 토출용 전자 밸브(18)를 간헐적으로 구동하여 압축 공기를 간헐적으로 분사하도록 온 신호가 출력된다.
압축공기 토출용 전자밸브(18)를 간헐적으로 구동하면, 압축공기 발생원(20)으로부터 공급된 압축공기(P4)가 스로틀 밸브(19)에서 조정된 후, 분사 시간을 t1, 휴지 시간을 t2로 하여 간헐적으로 진공배관(9)내에 공급되어, 진공 흡인홈(7)내에 있어서의 부압의 진공도를 억제한다.
한편, 진공 흡인홈(7)의 진공도가 저하하여, 부압 센서(10)로부터의 진공도 가 하한 설정(P1)에 도달하면, 제어부(10a)는 압축공기 토출용 전자밸브(18)의 구동 신호를 오프로 하여, 압축공기(P4)의 공급을 정지시킨다. 압축공기(P4)의 공급이 정지되면 진공배관(9) 내부의 진공도가 다시 점차적으로 증가되어 상기의 동작이 반복된다. 이와 같이 하여, 진공배관(9)내의 진공도가 상한 설정(P2)과 하한 설정(P1) 사이에서 거의 안정되게 된다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 작업물 수납구멍(5)과 진공 흡인홈(7)은 미소단면 흡인홈(6)에 의해 통하도록 연결되며, 이 미소단면 흡인홈(6)은 도 1에 도시한 바와 같이, 일종의 스로틀 밸브와 동등의 기능을 하여 유로(流路) 저항을 높인다. 이 때문에, 작업물 수납구멍(5)에 작업물(W)이 장전되어 있지 않은 경우라도, 대기의 흡입량을 제한하여 진공 흡인홈(7)내의 진공도 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 압축공기 토출용 전자밸브(18)에 의해 압축공기를 간헐적으로 분사하는 예에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 압축공기를 연속적으로 분사해도 좋다. 또한, 본 발명은 작업물 반송장치(1)를 예로 들어 설명하였으나, 이러한 작업물 반송장치(1)에 한정되는 것이 아니라, 압력 변동이 큰 진공 흡인 시스템이라면, 이와 같은 진공 흡인 시스템에도 적용이 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 진공 누설 발생부에 있어서의 진공도를 안정화시킬 수 있다. 이 때문에 진공 누설 발생부로서 작업물 수납구멍을 갖는 작업물 반송 테이블을 이용한 경우, 작업물 수납구멍 내에 작업물을 안정적으로 충전시킴과 동시에, 작업물 수납구멍으로부터 작업물을 안정적으로 배출할 수 있을 뿐만 아니라, 작업물 반송 테이블에 의해 작업물을 안정적으로 반송할 수 있다.

Claims (9)

  1. 진공 누설 발생부와,
    상기 진공 누설 발생부에 접속된 진공 흡인 기구와, 그리고,
    상기 진공 흡인 기구에 접속되며, 상기 진공 누설 발생부에 있어서의 진공도를 조정하는 진공도 조정 기구를 구비하며,
    상기 진공도 조정기구는, 상기 진공 누설 발생부에서의 진공도를 검출하는 부압 센서, 압축 공기 발생원 및 상기 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여 상기 압축 공기 발생원으로부터의 압축 공기를 상기 진공 누설 발생부로 보내는 조정부를 갖는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 진공 누설 발생부는, 작업물을 수납하는 작업물 수납구멍을 갖는 반송 테이블을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 진공 누설 발생부는, 상기 반송 테이블의 진공 흡인 기구측에 설치되며, 상기 작업물 수납구멍과 통하도록 연결되어 있는 진공 흡인홈을 갖는 테이블 베이스를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 반송 테이블의 테이블 베이스측의 면에, 상기 작업물 수납구멍과 상기 진공 흡인홈 사이에 위치하는 미소단면 흡인홈을 설치한 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 조정부는 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여, 진공도가 상한치 이상이 되었을 때 압축 공기를 분사하고, 진공도가 하한치 이하가 되었을 때 압축 공기를 정지시키는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템.
  7. 진공 누설 발생부와,
    상기 진공 누설 발생부에 접속된 진공 흡인 기구와, 그리고,
    상기 진공 흡인 기구에 접속되며, 상기 진공 누설 발생부에 있어서의 진공도를 검출하는 부압 센서, 압축 공기 발생원, 및 조정부를 갖추고 있고, 상기 진공 누설 발생부에서의 진공도를 조정하는 진공도 조정 기구를 구비한 진공 흡인 시스템의 제어 방법으로서,
    상기 진공도 흡인 기구에 의해 상기 진공 누설 발생부에 진공을 발생시키는 공정과,
    상기 진공도 조정 기구의 부압 센서에 의해 상기 진공 누설 발생부에서의 진공도를 검출하는 공정과,
    상기 부압 센서로부터의 신호에 기초하여, 상기 진공도 조정 기구의 조정부에 의해 상기 압축 공기 발생원으로부터의 압축 공기를 상기 진공 누설 발생부로 보내는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템의 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 조정부는 상기 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여, 진공도가 상한치 이상이 되었을 때 압축 공기를 분사하고, 진공도가 하한치 이하가 되었을 때 압축 공기를 정지시키는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템의 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 조정부는 상기 부압 센서로부터의 신호를 토대로 하여, 진공도가 상한치 이상이 되었을 때, 압축 공기를 간헐적으로 분사하는 것을 특징으로 하는 진공 흡인 시스템의 제어 방법.
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