KR100876558B1 - 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치에 관한 것으로, 평판 이송장치에서 평판이 정해진 위치에서 정지 후 방향전환이 가능하도록, 평판 이송방향과 반대방향으로 제트를 토출하는 정지용 배출부 및 전환 방향으로 제트를 토출하는 방향전환용 배출부를 이송라인의 방향전환위치 가장자리에 설치하여 이송에 간섭을 주지 않으면서 정확한 위치에서 방향전환이 이루어질 수 있도록 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치에 관한 것이다.

평판, 이송, 방향, 전환

Description

평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치{Changing unit of transfer direction for a plate transfer system}

본 발명은 피이송체인 평판을 이송시키는 이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 이송장치에서 평판이 정해진 위치에서 방향전환이 이루어지도록 이송라인의 방향전환위치에 정지용 배출부 및 방향전환용 배출부를 설치하여, 이송에 간섭을 주지 않으면서 정확한 위치에서 정지 후 방향전환이 이루어지도록 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치에 관한 것이다.

피이송체를 원하는 위치로 이송하기 위한 이송장치로는 일반적으로 구동모터와 연결되어 회전력을 부여받도록 설치된 컨베어벨트나 다수의 이송 롤러가 있다.

이 중 이송롤러의 경우 이송방향을 전환하기 위해서는 도 1a 내지 도 1c에 나타내는 바와 같이 방향전환위치에 이송방향과 전환되는 방향(이하 전환방향이라 함)을 향하는 롤러(1)(2)를 모두 설치하여야 하고, 방향 전환과정에서는 우선 평판(P)이 방향전환위치에 위치되면 이송방향 롤러(1)의 구동을 정지시켜 평판(P)의 이송을 정지시킨 후 도 1b의 상태에서 도 1c에 나타내는 바와 같이 승강된 이송방향 롤러(1)를 하강시키고, 전환방향으로 설치된 롤러(2)를 승강시켜 구동시킴으로 써 평판(P)은 원하는 방향으로 방향이 전환되어 이송되는데, 이 과정에서 이송방향 롤러(1)와 전환방향 롤러(2)를 승하강시키는 수단이 필요하므로 장치의 구성이 복잡하고, 이러한 양방향 롤러들을 모두 방향전환위치에 서로 간섭을 일으키지 않도록 설치하여야 하므로 설치가 용이하지 않은 문제점이 있었다.

그리고, 상기한 이송 롤러 등을 사용한 이송장치들은 모두 피이송체의 일측면과 접촉된 상태로 이송이 이루어지기 때문에 접촉부에 이물질이 묻거나 흠집이 생길 뿐 아니라, 접촉부에 지지하중이 집중되어 접촉부에 손상을 유발하기도 하므로 먼지나 압력에 민감한 정밀 제품의 이송에는 적합하지 않은 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 최근 공기의 압력을 통해 피이송체를 부양시켜 이송시키는 공기부양식 이송장치의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 예를 하기에서 첨부된 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 종래의 공기 부양식 이송장치를 나타내는 사시도로서, 평판(P)의 양측부와 대응되는 위치에 한 쌍의 지지레일(10)을 설치하고, 상기 지지레일(10) 일측에 평판(P)의 하부로 공기를 토출하도록 다수의 공기노즐(20)을 설치하되, 상기 공기노즐(20)은 평판(P)의 진행방향을 향해 경사지게 배치하여 상기 공기노즐(20)로부터 토출되는 방향성을 갖는 공기를 통해 상기 평판(P)이 일측으로 부양이송되도록 하면서, 지지레일(10)의 단부에는 상기 공기노즐(20)과 반대방향으로 경사지게 흡입노즐(30)을 설치하여 이송된 평판(P)을 흡착시킴으로써 이송이 중지되도록 구성된다.

이러한 공기 부양식 이송장치는 상기한 컨베어벨트나 이송롤러를 통한 이송 장치에 비하여 비접촉 이송에 따른 장점 이외에 모터, 기어, 벨트, 이송 롤러 등이 요구되지 않으므로 이송장치의 구성이 매우 간단해지고 제품이송시 충격이 발생하지 않으며, 구성 부품들 간의 접촉으로 인한 각종 먼지나 이물질의 생성을 유발시키지 않는다는 여러 가지 장점 때문에 주로 충격에 약하고 청정상태가 유지되어야만 하는 민감한 평판(P) 즉 LCD, PDP, OLED 등에 사용되는 유리기판을 이송시키는 분야에서 가장 많이 적용되고 있다.

이러한 평판 이송 장치에서 평판이 이송 중 지정된 임의의 위치에서 정지한 후 방향전환이 이루어지도록 하기 위한 기술로 대한민국 특허출원 10-2002-0043673호(기판부상 및 이송 장치)에는 부양장치의 이송라인에 기판의 정지 및 방향전환이 가능하도록 공기가 이송방향과 반대 방향으로 토출되는 세공과 전환 방향으로 토출되는 세공을 함께 형성한 것이 공개되어 있으나, 이는 이송라인 상에 이송용 공기가 토출되는 세공과 정지를 위한 세공 및 방향전환을 위한 세공이 함께 천공되어 있어서 세공의 설치위치 및 설치 갯수에 제약을 받게 되어 정밀한 정지공기 및 방향전환 공기를 토출하지 못하는 문제점이 발생되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 평판 이송장치에서 평판이 정해진 위치에서 정지 후 방향전환이 가능하도록, 평판 이송방향과 반대방향으로 제트를 토출하는 정지용 배출부 및 전환 방향으로 제트를 토출하는 방향전환용 배출부를 이송라인의 방향전환위치 가장자리에 설치하여 이송에 간섭을 주지 않으면서 정확한 위치에서 방향전환이 이루어질 수 있도록 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 평판 이송장치에 있어서, 평판을 방향전환시키고자 하는 이송라인의 진행방향과 수직인 가장자리에 평판의 진행방향 반대방향으로 제트를 토출하는 정지용 배출부를 설치하고, 평판의 전환방향과 수직으로 위치되는 가장자리에는 전환방향을 향해서 제트를 토출하는 방향전환용 배출부를 설치하며, 방향전환위치를 확인하기 위한 센서를 이송라인의 방향전환위치에 설치하여, 센서로부터 출력된 신호에 따라 제어부가 이송라인과 정지용 배출부 및 방향전환용 배출부의 제트를 제어하여 평판의 방향전환이 이루어지도록 한다.

그리고, 상기한 센서의 전/후방에는 평판의 이속속도를 제어하기 위한 가/감속기를 각각 더 설치하고, 상기한 이송라인이 공기부양식일 경우에는 이송라인의 일측 혹은 양측 가장자리에는 평판을 중심으로 안내하는 가이드용 배출부를 더 설 치한다.

상기한 구성에서 가이드용 배출부와 정지용 배출부 및 방향전환용 배출부는 피이송체인 평판의 저면 혹은 상부면과 경사각을 가지는 가이드플레이트와, 상기한 가이드 플레이트가 하부에 설치되고 가이드 플레이트를 향하여 배출공이 천공된 덕트와, 상기한 덕트와 연결되어 덕트 내부로 제트를 발생시키는 제트 발생수단으로 구성된다.

그리고, 상기한 구성에서 가이드 플레이트와 덕트 사이에는 제트의 유량을 증가시켜 흐름이 원활하게 하도록 흡입홀이 더 형성되고, 제트는 공기, 액체 등을 사용하며, 배출공은 슬롯형이거나 원형, 타원형, 다각형 등의 구멍모양으로 이송라인이 폭을 따라 천공형성된다.

그리고, 상기한 가이드용 배출부와 정지용 배출부에는 제트에 의하여 발생되는 미는 힘과 당기는 힘 중에서 당기는 힘을 증가시켜 힘의 균형을 이루도록 해주는 바이어스 힘을 걸어주는 수단이 더 구비되며, 그 예로는 가이드용 배출부와 정지용 배출부의 반대측 위치에 해당하는 이송라인의 소정개소에 코안다제트를 평판을 향해서 토출하거나 제트를 평판에 대하여 하부에서 상부로 경사지게 혹은 수평으로 제공하거나, 평판의 단부가 위치되는 공간의 치수를 좁게 형성하는 방법 중에서 하나를 택일하여 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면 평판의 이송방향 반대방향으로 제트를 토출하는 정지용 배출부와 전환방향으로 제트를 토출하는 방향전환용 배출 부가 모두 이송라인의 가장자리 각각 다른 위치에 설치되므로, 방향전환을 위한 설치장소에 제약을 받지 않게 되고, 이송라인 자체의 구성이 간단하고 유지보수가 용이한 효과가 있다.

그리고, 경사진 가이드 플레이트에 의하여 평판에 충격이 가지 않으면서 원하는 위치에서 정지 후 방향전환이 이루어지므로 제품의 파손이 발생되지 않는 효과가 있다.

본 발명의 실시예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보며, 본 발명의 실시예에서 제트는 공기를 사용하고, 제트 발생수단은 컴프레서를 사용한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기부양식 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치를 나타내는 도면으로, 본 발명에 따른 공기부양식 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치는 다수의 배출공을 갖는 이송바가 배열설치된 이송라인(110)의 이송방향 일측 가장자리에 평판(P)의 측부를 향해서 제트를 토출하는 가이드용 배출부(120)가 설치되고, 평판(P)을 방향전환시키고자 하는 위치에는 이송라인(110)의 진행방향과 수직인 가장자리에 평판(P)의 진행방향 반대방향으로 제트를 토출하는 정지용 배출부(130)를 설치하고, 평판(P)의 전환방향과 수직으로 위치되는 가장자리에는 전환방향을 향해서 제트를 토출하는 방향전환용 배출부(140)를 설치하며, 방향전환위치를 확인하기 위한 센서(S)를 이송라인(110)의 방향전환위치 전/후방에 각각 설치하고, 상기한 센서(S)의 전/후방에는 평판(P)의 이 속속도를 제어하기 위한 가/감속기(150)를 각각 설치하여, 상기한 센서(S)로부터 출력되는 신호에 따라 이송라인(110)과 가이드용 배출부(120), 정지용 배출부(130) 및 방향전환용 배출부(140)의 제트를 제어하여 평판의 방향전환이 이루어지도록 하는 제어부(미도시)를 구비한다.

상기한 구성에서 가이드용 배출부(120)와 정지용 배출부(130) 및 방향전환용 배출부(140)는 동일한 구성으로 구성되며, 그 구성을 하기에서 도 3b 내지 도 3c를 참조하여 살펴본다.

상기한 가이드용 배출부(120)와 정지용 배출부(130) 및 방향전환용 배출부(140)는 이송라인(110)의 측부에 평판(P)의 저면 혹은 상부면과 경사지도록 하면서 이송라인(110)의 측면과 간격을 갖도록 가이드 플레이트(210)를 경사지게 설치하고, 상기 가이드 플레이트(210)의 상부에는 압축공기 제트를 가이드 플레이트(210)를 향해서 토출하도록 배출공(232)이 천공된 덕트(230)를 설치하며, 상기한 덕트(230)는 컴프레서(220)와 연결한다.

그리고, 이송라인(110)의 측면 하부는 가이드 플레이트(210)와 일정한 간격을 갖도록 가이드 플레이트(210)와 동일한 경사로 경사지게 형성한다.

아울러, 상기한 덕트(230)에 형성된 배출공(232)은 슬롯(slot)형으로 형성하거나, 원형, 타원형 혹은 다각형으로 형성하여 이송라인(110)을 따라 배열 형성한다.

그리고, 상기한 배출공(232)은 도 3b에 나타내는 바와 같이 가이드 플레이트(210)와 수평한 방향으로 천공하거나, 도 3c에 나타내는 바와 같이 배출공(232) 을 지면에 대하여 수직으로 천공하여 하여 제트가 가이드 플레이트(210)에 부딪히면서 그 흐름이 변경되도록 할 수도 있으나, 이들 실시예 모두 제트는 경사 플레이트(210)를 따라서 흐르게 된다.

또한, 도 3c 및 도 4에 나타내는 바와 같이 덕트(230)와 가이드 플레이트(210)를 연결하는 연결프레임(240)에 연결프레임(240)의 평판(P) 반대편 공기를 평판방향으로 흡입시켜주는 흡입홀(242a)(242b)을 더 천공하여 제트의 유량을 증가시켜 제트 흐름을 원할하게 할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 이송방향 전환 장치를 나타내는 도면으로, 부양식 이송장치를 사용하지 않고 이송라인에 이송레일(310)을 사용하며, 가이드용 배출부는 생략하고, 방향전환위치에 정지용 배출부(130)와 방향전환용 배출부(140)를 설치한 것이며, 이들의 구성은 상기한 일 실시예와 동일하므로 설명의 중복을 피하고자 설명을 생략한다.

상기한 복수의 실시예에서 덕트로부터 토출되는 제트의 유량 및 압력을 전환하여, 평판(P)이 정지위치에 진입되는 과정과 진입후 방향전환 과정의 제트강도를 조정하여 평판(P)이 가이드 플레이트(210)에 충돌하는 것을 방지하고, 에너지 소모량을 감소시키며, 제트에 의하여 발생되는 미는 힘과 당기는 힘 중에서 당기는 힘을 더 강하게 하여 균형을 맞춰주어 방향전환위치에서 잠시 정지하는 과정이나 이송과정에서 평판(P)이 안정되게 위치가 제어되도록 한다.

이와 같이 제트에 의하여 발생되는 미는 힘과 당기는 힘 중에서 당기는 힘을 더 강하게 하여 균형을 맞춰주기 위하여 바이어스 힘을 제공하는 방법으로, 도 4에 점선으로 나타내는 화살표와 같와 같이 평판(P)이 삽입되는 부분의 간격(D)을 좁게 형성하여 평판(P) 상부의 공기를 제트방향으로 유입시키는 방법 외에, 도 6a에 나타내는 바와 같이 가이드용 배출부(120)와 방향전환용 배출부(140) 반대측에 위치되는 상기한 이송라인(110)의 도중 혹은 가장자리에 코안다제트 발생수단(410)을 구비하여 평판을 향해서 코안다제트를 토출하거나, 도 6b에 나타내는 바와 같이 가이드용 배출부(120)와 방향전환용 배출부(140) 반대측에 위치되는 상기한 이송라인(110)의 도중 혹은 가장자리에 컴프레서와 노즐 등으로 구성된 제트발생수단(420)을 구비하여 제트를 평판(P)에 대하여 점선으로 나타내는 바와 같이 하부에서 상부로 경사지게 혹은 실선으로 나타내는 바와 같이 수평으로 제공하는 방법 중에서 택일하여 사용한다.

상기한 구성에서 코안다제트 발생수단(410)은 본 출원의 발명인이 선출원한 대한민국 특허출원 10-2006-0041905호에 그 구성이 제시되어 있다.

상기한 구성에서 제트의 작용을 하기에서 도 7 내지 도 9를 참조하여 살펴본다.

평판은 배출공을 통해서 토출되는 제트의 분출방향에 연하여 설치된 평면에서 일정한 거리를 유지하려는 특성이 있다. 이와 같이 제트가 분출될 경우 평판의 위치와 평판에 작용되는 제트에의한 힘의 관계를 개략적으로 나타내면 도 7과 같 다.

도 7에서 h방향으로의 위치가 평형점(E)에 있을 때는 미는 힘(Push)과 당기는 힘(Pull)이 평형을 이루어 평판에 작용되는 힘은 균형을 이루게 된다. 그러나, 평판이 평형점(E)에서 제트의 토출방향 반대측 즉, -h방향으로 움직이면 미는힘 즉 +h방향으로 힘이 작용함을 알 수 있는데, 보통 이 힘은 움직인 거리에 대하여 급격히 작용한다. 즉 평형위치로 가도록 힘이 작용한다는 것이다. 만약 평형점(E)에서 제트의 토출방향 즉 +h방향으로 더 움직이면 당기는 힘 즉 -h방향으로 힘이 작용함을 알 수 있는데, 보통 이 힘은 +h방향으로 움직인 거리가 증가하여 그림에서 A점에 이르면 당기는 힘은 감소하게 된다.

계속하여 평형상태에서 +h방향으로 벗어나 그림에서 B점에 이르면, 평판에 작용하는 힘의 방향이 바뀌어서 평형점으로 복귀하는 힘은 없어지고 평형점에서 멀어지는 힘 즉 미는 힘이 작용하는 문제점이 있다. 즉 원점에서 점 E사이에서는 평판을 밀어내는 힘이, 점E에서 점B구간에서는 평판을 끌어당기는 힘이, 점 B보다 멀어진 경우에는 평판을 밀어내는 힘이 작용한다.

평판의 가이드 형상과 유동 조건을 변경하면, 그에 따라서 작용하는 힘은 도 8과 같은 경향을 나타낸다.

도 8에서 도 7과 비교하여 평판을 미는 구간과 끌어당기는 구간만 있고 다시 밀어내는 구간이 없을 수도 있다. 이것은 평판이 제트 영역을 벗어나게 되었을 때 평판에 전혀 힘을 가할 수 없게 되는 것이다.

이와 같이 평판에 작용하는 힘은, 미는 힘은 비교적 큰 편이나, 끌어당기는 힘은 약한 편이므로, 이러한 문제를 해결하기 위하여 평판을 제트의 반대방향으로 밀어주는 방법을 생각할 수 있다. 즉 상기한 바와 같은 다양한 방법 중에서 하나를 택일하여 바이어스(bias)힘을 걸어준다. 이 힘은 여러 가지 방법이 있을 수 있다. 이 힘은 부양된 평판을 생각하면 큰 힘일 필요가 없다.

도 9에서 나타내는 바와 같이 바이어스 힘을 가하기 전의 그래프에서 바이어스 힘만큼을 빼면, 거리에 대한 힘은 C-D의 그래프가 된다.

도 9에서 알 수 있듯이 평형점은 E에서 C로 이동되었고, 최대 복원력도 A에서 D로 이동되었기 때문에 언제든지 평형점인 C로 복귀하려는 힘이 발생한다. 즉 점 C보다 가까운 거리에서는 평판은 밀어내는 힘을 받고, 먼 거리에서는 끌어당기는 힘을 받게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 토출된 제트가 가이드 플레이트를 따라서 평판에 작용하면서 평판이 이송라인 중앙에 정확하게 위치되므로, 평판의 파손이 방지됨과 아울러 정확한 방향으로 이송된다.

도 1a는 종래의 이송 롤러를 사용한 방향전환 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면

도 1b 및 도 1c는 도 1a의 이송 롤러를 사용한 방향 전환 장치의 동작을 나타내는 도면

도 2는 종래의 공기 부양식 이송장치를 나타내는 도면

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기부양식 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치를 나타내는 평면도

도 3b는 도 3a의 배출부 일 실시예를 나타내는 측면도

도 3c 및 도 3a의 배출부 다른 실시예를 나타내는 도면

도 4는 흡입홀의 구성을 나타내는 도면

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치를 나타내는 평면도

도 6a 및 도 6b는 바이어스 힘을 제공하는 실시예를 나타내는 도면

도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 제트의 작용을 나타내는 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

P : 평판 110 : 이송라인

120 : 가이드용 배출부 130 : 정지용 배출부

140 : 방향전환용 배출부 210 : 가이드 플레이트

220 : 컴프레서 230 : 덕트

232 : 배출공 242a, 242b : 흡입홀

Claims (5)

1. 피이송체인 평판을 이송시키는 이송라인을 갖는 평판의 이송장치에서 평판의 이송방향을 전환하기 위한 비접촉식 이송방향 전환 장치에 있어서,

   평판의 저면 혹은 상부면과 경사각을 가지는 가이드플레이트와, 상기한 가이드 플레이트가 하부에 설치되고 가이드 플레이트를 향하여 배출공이 천공된 덕트와, 상기한 덕트와 연결되어 덕트 내부로 제트를 발생시키는 제트 발생수단으로 구성되는 정지용 배출부와 방향전환용 배출부를 평판을 방향전환시키고자 하는 위치의 이송라인 가장자리에 설치하되, 정지용 배출부는 진행방향과 수직인 가장자리에 평판의 진행방향 반대방향으로 제트를 토출하도록 설치하고, 방향전환용 배출부는 평판의 전환방향과 수직으로 위치되는 가장자리에 전환방향을 향해서 제트를 토출하도록 설치하며,

   평판의 방향전환위치 확인용 센서를 이송라인의 방향전환위치 부근에 설치하고,

   상기한 센서와 정지용 배출부 및 방향전환용 배출부와 제어부를 연결하여, 센서로부터 출력된 신호에 따라 제어부가 이송라인과 정지용 배출부 및 방향전환용 배출부의 동작을 제어하여 평판의 방향전환이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기한 이송라인이 공기부양식일 경우에는 이송라인의 일 측 혹은 양측 가장자리에 상기한 정지용 배출부 및 방향전환용 배출부와 동일한 구성을 갖고 평판을 중심으로 안내하는 가이드용 배출부를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 비접촉식 이송방향 전환 장치에는 제트의 유량을 증가시켜 흐름을 원할하게 하기 위하여 가이드 플레이트에 외부 공기를 평판 방향으로 흡입시키는 흡입홀이 더 천공되는 것을 특징으로 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치.
4. 제 1항에 있어서, 배출공은 슬롯형이거나 원형, 타원형, 다각형 중에서 택일된 모양으로 이송라인을 따라 천공되는 것을 특징으로 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기한 가이드용 배출부와 정지용 배출부에는 제트에 의하여 발생되는 미는 힘과 당기는 힘 중에서 당기는 힘을 증가시켜 힘의 균형을 이루도록 해주는 바이어스 힘을 걸어주는 수단이 더 구비되며, 상기한 바이어스 힘을 걸어주는 수단으로는 가이드용 배출부와 정지용 배출부의 반대측 위치에 해당하는 이송라인의 소정개소에 코안다제트를 평판을 향해서 토출하거나 제트를 평판에 대하여 하부에서 상부로 경사지게 혹은 수평으로 제공하거나, 평판의 단부가 위치되는 공간의 치수를 좁게 형성하는 방법 중에서 하나를 택일하여 사용하는 것을 특징으로 하는 평판 이송장치의 비접촉식 이송방향 전환 장치.

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