KR100865932B1 - 프로파일을 이용한 진공발생 및 파기장치 - Google Patents

프로파일을 이용한 진공발생 및 파기장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공발생 및 파기장치이다. 본 장치에서는, 속이 빈 중공형 프로파일을 이용하며 그 내부에 이젝터 펌프가 수용되도록 한다. 그리고 상기 프로파일을 경유하여 진공의 발생 및 파기가 수행되도록 한다. 상기 프로파일은 벽의 두께방향으로 하나 이상의 소통공이 형성되고, 벽의 길이방향으로 상기 소통공에 연통하는 제2유로가 형성된다. 상기 제2유로는 발생된 진공의 파기를 위하여 사용된다.바람직하게, 상기 제2공급홀은 소통공을 향하여 첨예한 단면 형태를 갖는다. 또한 상기 소통공에는 개폐가 가능한 밸브장치가 설치될 수 있다.
진공, 부압, 압축공기, 파기, 이젝터, 펌프, 프로파일, 통공, 밸브

Description

프로파일을 이용한 진공발생 및 파기장치 {Vacuum generating and breaking device using a profile}
본 발명은 진공 시스템에 적용되는 진공발생 및 파기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속의 압축공기로 작용하여 진공 및 부압을 발생시키거나 또는 그 발생된 진공 및 부압을 파기시키는 장치에 관한 것이다.
진공 시스템은 통상적으로 압축공기 공급장치와, 진공 이젝터 펌프와, 배기공간을 가진 장치를 포함하여 이루어진다. 상기 배기공간은 이젝터 펌프를 둘러싼 포위공간이거나 또는 이젝터 펌프에 흡입라인으로 연결된 장치 예컨대, 흡착장치의 내부공간이다. 압축공기가 이젝터 펌프 내의 노즐들을 고속으로 통과할 때, 이젝터 펌프의 내부에 진공이 발생되고 동시에 상기 공간이 배기 되면서 부압이 형성된다. 형성된 부압은 물품의 홀딩 및 이송 등에 이용된다.
발생된 부압을 이용하여 물품을 이송한 후에는, 작업의 신속한 완료 및 반복 을 위하여 흡착장치와 이송물품 간의 신속한 분리가 필요하다. 이것은 당연히, 발생된 진공 및 부압을 강제적으로 파기하는 것에 의하여 가능할 것이다. 다만, 상기한 이젝터 펌프의 구성으로 이러한 기능을 수행하도록 할 수는 없다. 따라서 별도의 수단이 필요하게 된다.
진공 시스템에서 사용되는 진공발생/파기장치들이 일본공개특허 평6-300000, 한국특허공개 제2003-31595호, 한국특허공개 제2004-11571호 등에 개시되어 있다. 개시된 장치들은 일측에 입력포트, 흡입포트, 배출포트 등을 갖는 본체블럭과, 그 블럭의 다른 일측에 접촉하여 장착되는 이젝터 펌프를 포함한다. 그리고 상기 본체블럭의 내부에는 상기 입력포트로부터 연장되고, 전자밸브에 의해 개폐조절되는 진공발생 경로 및 진공파기 경로들이 형성되어 있다.
상기 흡입포트에는 흡착패드 등의 흡착장치가 별도의 라인으로 연결된다. 입력포트로부터 배출포트를 통과하여 배출되는 압축공기에 의하여 이젝터 펌프에 진공이 발생되고 동시에 흡착장치에 부압이 형성된다. 이와 달리, 입력포트로부터 직접 이젝터 펌프에 공급되는 압축공기에 의하여, 이미 발생된 진공 및 부압은 순간적으로 파기된다.
상기의 장치들이 진공 및 부압을 발생시키고, 또 발생된 진공/부압을 파기시키는 용도로 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 이 장치들은 블럭의 가공 및 제작이 복잡하여 생산성이 떨어지는 문제, 같은 이유로 장애 발생시 그 진단 및 처치가 어려운 문제 등이 있다. 한편으로는, 최근 사용량이 급격히 증대되고 있는 소위 '컴팩트형' 이젝터 펌프의 적용이 불가능한 문제도 있다.
컴팩트형 이젝터 펌프는 한국특허등록 제393434호, 제578540호, 제629994호 등에 각각 개시되어 있다. 개시된 이젝터 펌프들은 외형상 회전 대칭형이며, 내부에는 직렬로 배열된 동축 노즐들이 장착되고, 벽에는 외부와 소통 가능하게 하는 통공이 형성되어 있는 특징이 있다. 이러한 특징이 있는 것을 소위 '컴팩트형' 이젝터 펌프라 하는데, 상기한 진공발생/파기장치들은 이러한 펌프를 적합하게 수용할 수가 없다.
본 발명은 진공 시스템에서 진공 및 부압을 발생시키고 또한 발생된 진공/부압을 파기시키는 용도로 사용되는 장치에 관련되어 있다. 이 점에서 본 발명은 종래의 장치와 다르지 않다. 그러나, 본 발명은 종래 장치에 비하여 현저하게 개선된 장치를 제공한다.
본 발명의 목적은 가공 및 제작이 비교적 간편하여 대량생산에 적합하며, 장치의 운용이 간편하고, 장애 발생시 그 진단 및 처치가 비교적 쉬운 장치를 제공하고자 하는 것이다. 나아가 본 발명의 목적은 상기한 소위 '컴팩트형' 이젝터 펌프를 포함한 다양한 펌프의 적용이 쉽게 가능한 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 목적을 위하여, 본 발명의 장치에서는 속이 빈 중공형 프로파일을 이용하여, 그 내부에 이젝터 펌프가 수용되도록 한다. 그리고 상기 프로파일을 통하여 진공의 발생 및 파기가 수행되도록 한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 장치는: 속이 비어 있고 양측이 개방되어 있는 형태이며, 벽의 두께방향으로 하나 이상의 소통공이 형성되고, 벽의 길이방향으로 상기 소통공에 연통하는 제2유로가 형성된 중공형 프로파일과; 상기 프로파일 의 중공부에 길이방향으로 수용 배치되는 것으로, 양단이 압축공기 유입구와 배출구이고, 내부에 동축 노즐이 장착되며, 벽에는 하나 이상의 통공이 형성된 이젝터 펌프를 포함한다.
본 발명에 따른 장치는 또한 상기 프로파일의 양측 개구에 각각 제공되어 볼트 고정되는 좌·우 커버를 포함하는데, 이 좌·우 커버는 이젝터 펌프의 양단을 지지하는 동시에 중공부와 제2유로를 밀폐시킨다. 특히, 좌커버에는 유입구로 통하는 제1공급홀 및 제2유로로 통하는 제2공급홀이 형성되고, 우커버에는 배출구를 외부로 통하게 하는 통로가 형성된다. 여기에서 상기 제1공급홀은 장치의 진공 발생을 위하여 개방되고 압축공기가 유입되며, 제2공급홀은 발생된 진공의 파기를 위하여 개방되고 압축공기가 유입된다.
바람직하게, 상기 제2유로는 소통공을 향하여 첨예한 단면 형태를 갖는다. 그리고, 상기 이젝터 펌프는 외형상 회전 대칭형이며, 내부에는 직렬로 배열된 동축 노즐들이 장착되고, 벽에는 외부와 소통 가능하게 하는 통공이 형성되어 있는 소위 '컴팩트형' 이젝터 펌프이다.
본 발명의 장치에서는 적절한 단면 형태로 설계된 프로파일을 이용하여 이젝터 펌프를 수용하고, 진공의 발생 및 파기가 수행되도록 한다. 따라서 본 발명은 장치의 가공 및 제작이 비교적 간편하여 대량생산에 적합하다. 또한 장치의 운용 이 간편하며, 장애 발생시 그 진단 및 처치가 비교적 쉽다. 한편, 본 발명의 장치에는 소위 '컴팩트형' 이젝터 펌프를 포함한 다양한 펌프의 적용이 쉽게 가능하다.
이상에서 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예를 통하여 보다 명백해질 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 진공 발생/파기 장치는 부호 10으로 나타낸다. 상기 장치(10)는 양측이 개방되어 있는 형태의 중공형 프로파일(11)과, 상기 프로파일(11)의 중공부(12)에 길이방향으로 수용 배치되는 이젝터 펌프(18)와, 상기 프로파일(11)의 양측 개구에 각각 제공되는 좌·우 커버(13,14)로 이루어진다.
상기 프로파일(11)은 속이 비어 있고 양측이 개방되어 있는 형태의 알루미늄 압출물이며, 벽의 두께방향으로 세 개의 소통공(15)이 형성되고, 벽의 길이방향으로 제2유로(20)가 형성된다. 상기 소통공(15)은 장치(10)가 외부 포위공간 또는 연결된 흡착장치의 내부공간과 소통하는 것을 가능하게 한다. 여기에서, 상기 소통공(15)과 제2유로(20)는 서로 연통되어 있으며, 상기 소통공(15)에는 밸브장치가 설치될 수 있다(도 4, 5 참조).
상기 제2유로(20)는 발생된 진공의 파기를 목적으로 형성된 홀이다. 바람직하게, 제2유로(20)는 상기 소통공(15)을 향하여 첨예한 단면 형태를 갖는다(도 2 참조). 이 형태는 진공의 파기를 목적으로 공급된 공기가 필요한 방향 즉, 소통공(15)을 향한 방향으로 빠르게 이동되도록 한다는 점에서 의미가 있다. 도시된 바와 같이, 제2유로(20)는 복수로 형성되지만 본 발명이 그 개수에 한정되는 것은 아니며, 그 개수가 상기 소통공(15)의 수에 상관되는 것도 아니다. 보다 바람직하게, 제2유로(20)는 상기 소통공(15)을 중심으로 서로 대칭적인 커플(20a,20b)로 형성된다.
상기 이젝터 펌프(18)가 프로파일(11)의 중공부(12)에 길이방향으로 수용 배치된다. 이젝터 펌프(18)는, 양단이 압축공기 유입구와 배출구이고, 내부에 에어 노즐이 장착되며, 벽에는 하나 이상의 통공(19)이 형성된 통상의 이젝터 펌프이다. 상기 통공(19)은 장치(10)의 외부 공기가 펌프(18)의 내부로 흡입될 수 있도록 한다. 본 발명에서는, 상기 이젝터 펌프(18)가 진공발생을 위한 제1유로에 해당하는 것으로 본다.
바람직하게 이젝터 펌프(18)는, 외형상 회전 대칭형이며, 내부에는 직렬로 배열된 동축 노즐들이 장착되고, 벽에는 외부와 소통 가능하게 하는 통공(19)이 형성되어 있는 소위 '컴팩트형' 이젝터 펌프이다. 이젝터 펌프(18)의 용량 또는 장치(10)의 필요한 용량에 따라 중공부(12)에 수용되는 이젝터 펌프(18)의 수는 하나 또는 그 이상일 수 있으며, 도시된 바와 같이 둘 이상 구비되는 경우에 이젝터 펌프(18)는 서로 평행하게 배치된다.
상기 좌·우 커버(13,14)는 프로파일(11)의 양측 개구에 제공되는 것으로, 이젝터 펌프(18) 양단의 유입구측과 배출구측을 지지하면서 프로파일(11)에 볼트로 고정된다. 상기 좌커버(13)에는 압축공기의 공급을 위한 수단이 형성되고, 우커버에는 압축공기의 배출을 위한 수단이 형성된다.
좌커버(13)는 각 이젝터 펌프(18)의 유입구에 연통되는 중앙공간(22)과, 중앙공간(22)의 주변에 호형으로 형성되어 제2유로(20)에 연통되는 주변공간(23)을 갖는다. 그리고 좌커버(13)의 측면에는: 중앙공간(22)을 경유하여 각 이젝터 펌프(18)의 유입구로 통하는 제1공급홀(16)과, 상기 주변공간(23)을 경유하여 프로파일(11)의 제2유로(20)로 통하는 제2공급홀(17)이 형성된다.
다시 말하면, 제1공급홀(16)과 제2공급홀(17)은 각각 중앙공간(22)과 주변공간(23)을 매개로 이젝터 펌프(18)의 유입구 및 제2유로(20)로 연장된다. 다만, 설계에 따라서는 상기 매개(22,23)는 생략될 수도 있다. 여기에서 상기 제1공급홀은 장치의 진공 발생을 위하여 개방되고 압축공기가 공급되며, 제2공급홀은 발생된 진공의 파기를 위하여 개방되고 압축공기가 공급된다.
도면에서는, 백 플레이트(24)가 상기 중앙공간(22)과 주변공간(23)의 뒤를 마감하는 수단으로 제공된다. 다만, 다른 실시예서는 백 플레이트(24)가 좌커버(13)에 일체로 형성되도록 할 수도 있을 것이다. 상기 좌커버(13)의 반대편에 위치하는 우커버(14)에는 이젝터 펌프(18)의 배출구를 외부로 연장시키는 배출통로(25)가 형성된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 프로파일(11)의 소통공(15)에는 소통공(15) 자체의 개방 및 폐쇄가 가능한 밸브장치(26)가 설치된다. 상기 밸브장치(26)는 소통공(15)에 밀착 고정되는 몸체(27)와, 몸체(27)의 중앙에 회전 가능하게 장착되는 축(29)과, 축(29)과 함께 회전하는 밸브판(30)으로 이루어진다. 주의할 것은, 상기 밸브장치(26)가 프로파일(11)의 제2유로(20)와 소통공(15) 간의 연통관계를 방해하지 않는다는 것이다.
상기 몸체(27)의 일측에는 소구경홀(28)이 형성되어 있으며, 상기 밸브판(30)에는 소구경홀(28)에 간섭될 수 있는 동일한 축반경 거리에 서로 다른 모양이나 구경의 대응홀(30a,30b)들이 이격 형성되어 있다. 그러므로 상기 소구경홀(28)은, 필요에 의하여 축(29) 및 밸브판(30)을 회전시킴에 따라, 더 작은 대응홀(30a)에 의해 간섭 - 예컨대, 높은 진공도가 요구되는 경우 - 되거나 또는 폐쇄 - 예컨대, 해당 소통홀(15)이 사용되지 않는 경우 - 될 수도 있다.
본 발명에 따른 장치(10)는 프로파일(11)의 소통공(15)에 연결된 장치 예컨대, 흡착장치의 내부공간에 진공 및 부압을 발생시키기 위하여 작용한다. 그리고 발생된 진공/부압을 파기하기 위하여 작용한다. 상기 제1공급홀(16) 또는 제2공급홀(17)은 진공의 발생 또는 파기를 위하여 개방되며, 전자밸브 등에 의하여 선택적으로 개폐된다.
먼저, 압축공기가 좌커버(13)의 제1공급홀(16)을 통하여 이젝터 펌프(18)의 유입구로 공급되고 배출구를 통과한 다음, 계속하여 우커버(14)의 통로(25)를 경유한 후, 외부로 배출된다. 상기 밸브장치(26)의 소구경홀(28)은 대응홀(30a,30b) 중의 하나에 대응되어 있다.
이 때 이젝터 펌프(18)의 벽에 형성된 통공(19)을 통하여 프로파일(11)의 중공부(12) 및 흡착장치의 내부공간의 공기가 펌프(18)의 내부로 유인되고(도 5, 굵은 화살표 참조), 압축공기와 함께 외부로 배출된다. 이 과정에서 프로파일(11)의 중공부(12)에 진공이 발생되고, 이에 따라 흡착장치의 내부공간에 부압이 제공된다. 이 부압은 물품의 홀딩 및 이송에 사용된다.
다음, 압축공기가 좌커버(13)의 제2공급홀(17)을 통하여 프로파일(11)의 제2유로(20)를 지나면서 각 소통공(15)에 공급되고(도 5, 가는 화살표 참조), 계속하여 중공부(12) 및 흡착장치의 내부공간에 확산되어 진공 및 부압이 파기된다. 이와 같이 하여, 흡착장치와 물품은 서로 분리되는 것이다. 전술한 바와 같이, 제2공급홀(17)의 단면 형태를 소통공(15)에 대하여 첨예하게 함으로써 상기한 파기 및 분리가 신속하게 이루어질 수 있다.
흡착장치가 연결되어 있지 않은 소통공(15)이 있는 경우, 진공속도 및 진공효율 등을 위하여 그 소통공(15)은 폐쇄될 수 있다. 소통공(15)의 폐쇄는 밸브장치(26)의 회전축(29)을 회전시켜 밸브판(30)에 의해 소구경홀(28)이 막혀지도록 함 - 다시 말하면, 소구경홀(28)과 대응홀(30a,30b)가 서로 대응되지 않도록 함 - 으로써 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 진공발생 및 파기장치의 사시도.
도 2는 도 1에 예시된 장치의 제1사시도.
도 3은 도 1에 예시된 장치를 다른 각도에서 본 제2사시도.
도 4는 도 1의 단면도.
도 5는 도 4의 "A"부분 확대도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10. 진공 발생/파기 장치
11. 프로파일 12. 중공부
13, 14. 좌,우 커버 15. 소통공
16. 제1공급홀 17. 제2공급홀
18. 이잭터 펌프 19. 통공
20,20a,20b. 제2유로 22. 중앙공간
23. 주변공간 25. 배출통로
26. 밸브장치 27. 몸체
28. 소구경홀 29. 축
30. 밸브판 30a,30b. 대응홀

Claims (5)

  1. 속이 비어 있고 양측이 개방되어 있는 형태이며, 벽의 두께방향으로 하나 이상의 소통공이 형성되고, 벽의 길이방향으로 상기 소통공에 연통하는 제2유로가 형성된 중공형 프로파일과;
    양단이 압축공기 유입구와 배출구이고, 내부에 에어 노즐이 장착되며, 벽에는 하나 이상의 통공이 형성된 것으로, 상기 프로파일의 중공부에 길이방향으로 수용 배치되는 이젝터 펌프와;
    상기 프로파일의 양측 개구에 각각 제공되어 이젝터 펌프의 양단을 지지하는 동시에 중공부와 제2유로를 밀폐시키며, 좌커버에는 유입구 및 제2유로로 통하는 제1공급홀 및 제2공급홀이 형성되고, 우커버에는 배출구를 외부로 연장시키는 통로가 형성된 좌·우커버로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공발생 및 파기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌커버의 제1공급홀과 이젝터 펌프의 유입구는 좌커버의 중앙공간을 매개로 서로 연통되고, 상기 좌커버의 제2공급홀과 프로파일의 제2유로는 좌커버의 주변공간을 매개로 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 진공발생 및 파기장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2유로는 소통공을 향하여 첨예한 단면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 진공발생 및 파기장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로파일의 소통공에는 제2유로와 소통공 간의 공기 흐름을 방해하지 않도록 설치되며, 소통공의 개방 및 폐쇄가 가능한 밸브장치가 설치된 것을 특징으로 하는 진공발생 및 파기장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸브장치는: 일측에 소구경홀이 형성되고, 소통공에 밀착 고정되는 몸체와; 몸체의 중앙에 회전 가능하게 장착되는 축과; 축과 함께 회전하며, 소구경 홀에 간섭될 수 있는 축반경 거리에 대응홀들이 이격 형성된 밸브판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공발생 및 파기장치.
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