KR101124372B1 - 진공척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판상의 대상물을 고정하여 주기 위한 진공척에 관한 것이다.

본 발명은 단일의 에어 솔레노이드를 사용하여 대상물의 크기나 형태에 따라서 능동적인 흡착작용이 이루어지도록 함과 아울러 대상물의 절삭과정에서 발생하는 절삭유에 의한 장비의 손실을 방지할 수 있도록 한 진공척을 제공하고자 한다.

본 발명은 흡입?압축수단(20)과, 대상물의 존재 유무에 따라 진공 조절부재(37)가 능동적으로 제어되어 대상물을 흡착하도록 작동하는 다수의 흡착수단(30)과, 각 흡착수단(30)이 설치되는 다수의 설치공(41)을 구비하는 패드(40)와, 상기 흡착수단(30)과 연결 호스(P4)에 의해 연결되는 분기관(P3)과, 분기관(P3)의 단부에 설치되는 절삭유 회수탱크(50)와, 절삭유 회수탱크(50)와 제2 연결관(P2)에 의해 연결되어 공기의 흐름을 단속해줄 수 있도록 한 단속밸브(V)와, 단속밸브(V)와 흡입?압축수단(20)을 연결하는 제1 연결관(P1)으로 구성되는 것이다.

본 발명은

진공척, 패드, 흡착수단, 절삭유 회수탱크, 에어 솔레노이드

Description

진공척{vacuum chuck}

본 발명은 진공척에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 각종 절삭가공기계의 테이블에 설치하여 가공 대상물을 진공?흡착하여 고정시켜 주거나 다양한 모양을 이루는 평판상의 대상물을 진공?흡착하여 고정함으로써 대상물에 대한 각종 가공작업을 가능하게 해 주도록 한 진공척을 제공하기 위한 것이다.

평판의 형태를 취하는 대상물이나 평활한 면을 갖는 육면체의 대상물을 진공?흡착하여 고정시킨 상태에서 가공해주기 위한 진공척은 여러 종류가 개발되어 사용되고 있는데, 대부분의 진공척은 흡착하고자 하는 대상물의 규격에 맞추어 제작되는 블럭에 다수의 흡착수단(패드, 흡착공 등)을 설치하여서 된 것이다.

종래의 진공척은 각각의 흡착수단이 에어 솔레노이드 등과 같은 수단에 의해 공기의 흡입?압축이 이루어지도록 함으로써 압축된 공기에 의해 대상물이 진공?흡착되도록 한 것인데, 각각의 흡착수단은 개별적으로 동작하는 에어 솔레노이드를 장착하여 흡착수단의 진공상태를 제어하도록 한 것이다.

종래의 진공척은 흡착수단의 진공 상태를 제어하기 위해 다수의 에어 솔레노이드를 이용하므로 부품의 구입비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 제조공정 수가 많아 제조원가가 상승할 수밖에 없었고, 흡착하고자 하는 대상물의 규격에 맞추어 제작되는 맞춤형이기 때문에 대상물의 규격이 커지거나 작아지는 경우 또는 대상물이 형태를 달리하는 경우에는 진공척을 다시 제작하여야 하는 폐단이 있었으며, 또한, 진공척을 다시 제작하지 않기 위해서는 장비에 별도의 프로그램을 장착하여 작동되는 흡착수단의 수량이나 형태를 조절하여도록 변경하여야 하는데, 위와 같이 장비의 구성을 변경할 경우에도 추가적인 구성요소를 필요로 하므로 장비의 가격이 상승할 뿐만 아니라 흡착하고자 하는 대상물이 변경될 때마다 진공척의 작동형태를 일일이 셋팅해야 하므로 운용상의 번거로움이 문제점으로 지적되고 있다.

그리고, 종래의 진공척을 절삭가공기계에 사용할 경우 절삭과정에서 투입되는 절삭유가 흡착수단으로 유입됨으로 장비의 손상이 발생하여 유지보수에 따른 비용지출이 많다는 등의 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 진공척의 문제점을 일소하기 위해 창출한 것으로서, 대상물의 크기나 형태에 따라서 능동적인 흡착작용이 이루어지도록 함과 아울러 대상물의 절삭과정에서 발생하는 절삭유에 의한 장비의 손실을 방지할 수 있도록 함으로써 장비의 제조비용을 저렴하게 하면서 장비의 유지보수에 따른 지출을 최소화시킬 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 진공척을 제공 하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 공기를 흡입?압축시켜 주기 위한 흡입?압축수단과, 대상물의 존재 유무에 따라 진공 조절부재가 능동적으로 제어되어 대상물을 진공?흡착동작하도록 작동하는 다수의 흡착수단과, 각 흡착수단이 설치되는 다수의 설치공을 구비하는 패드와, 상기 흡착수단과 연결 호스에 의해 연결되는 분기관과, 분기관의 단부에 설치되는 절삭유 회수탱크와, 절삭유 회수탱크와 제2 연결관에 의해 연결되어 공기의 흐름을 단속해줄 수 있도록 한 단속밸브와, 단속밸브와 흡입?압축수단을 연결하는 제1 연결관 등으로 구성한 것을 기술적 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서 제시하는 진공척은 에어 솔레노이드의 사용치 않고 대상물에 대한 진공흡착이 이루어질 수 있도록 한 것으로, 소요부품을 최소화함과 아울러 구성을 간결하게 할 수 있으며, 장비의 제작을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 제작에 소요되는 비용을 최소화할 수 있는 등의 이점이 있다.

본 발명은 구성을 변경하거나 별도의 조작을 하지 않더라도 대상물의 규격이나 형태에 따라 흡착수단의 진공상태가 능동적으로 제어되므로 다양한 대상물을 흡착?고정시킬 수 있어 장비의 사용효율을 향상시킬 수 있으며, 진공척에 고정된 대상물의 절삭가공 과정에서 발생하는 절삭유를 별도의 공간으로 회수하여 절삭유나 절삭유에 혼입된 불순물이 장비에 유입되어 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

<발명의 실시형태>

도 1에 본 발명에서 제시하는 진공척(10)의 구성도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 공기를 흡입?압축시켜 주기 위한 흡입?압축수단(20)과, 대상물의 존재 유무에 따라 진공 조절부재(37)가 능동적으로 제어되어 대상물이 존재할 경우에는 진공?흡착동작을 하고 대상물이 없을 경우에는 공기의 흡입을 중단시키도록 작동하는 다수의 흡착수단(30)과, 각 흡착수단(30)이 설치되는 다수의 설치공(41)을 구비하는 패드(40)와, 상기 흡착수단(30)과 연결 호스(P4)에 의해 연결되는 분기관(P3)과, 분기관(P3)의 단부에 설치되는 절삭유 회수탱크(50)와, 절삭유 회수탱크(50)와 제2 연결관(P2)에 의해 연결되어 공기의 흐름을 단속해줄 수 있도록 한 단속밸브(V)와, 단속밸브(V)와 흡입?압축수단(20)을 연결하는 제1 연결관(P1) 등으로 구성한 것임을 알 수 있다.

도 2에 본 발명에 따른 패드(40)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 평평한 정반 형태로 된 블럭에 다수의 설치공(41)을 형성하여 설치공(41) 내에 분기관(P3)과 연결되는 흡착수단(30)을 삽입하여 고정할 수 있도록 하며,(도 3 참조) 설치공(41)의 상단에 외측으로 확개되는 흡입부(42)를 형성하여 흡입력을 향상시킬 수 있도록 패드(40)를 구성한다.

도 4에 본 발명에 따른 흡착수단(30)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도면에 도시되는 바와 같이 흡착수단(30)은 분기관(P3)과 연결되는 연결 호스(P4)를 결 합시킬 수 있는 결합관(34)과 하우징(31)으로 이루어지며, 하우징(31)의 내측에는 결합관(34)에 마련되는 흡입공(35)보다 확개되는 직경을 갖는 개폐실(33)을 형성하여 흡입공(35)과 개폐실(33) 간에 단턱면(33a)을 형성하고, 개폐실(33)의 하방에 개폐실(33)과 상호 연통하는 진공실(32)을 형성하며, 진공실(32)에 진공 조절부재(37)를 수납하여 구성한다.

도 5에 본 발명에 따른 진공 조절부재(37)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 진공 조절부재(37)는 탄성과 복원력이 우수한 갖는 연질의 합성수지에 의해 제조되는 것으로, 방사상의 날개 형태로 형성되는 지지판(38)의 저부에 개폐부(39)를 형성하여 된 것이다.

상기 지지판(38)의 바깥지름(외경)은 진공실(32)의 안지름(내경)보다 다소 크게 형성하여 진공 조절부재(37)가 지지판(38)에 의해 진공실(32) 내벽면에 압착?결합되는 형태를 취하도록 하고, 진공 조절부재(37)에 마련되는 개폐부(39)의 저부에는 흡입공(35)과 개폐실(33) 간에 형성되는 단턱면(33a)에 긴밀하게 면접촉할 수 있는 개폐면(39a)을 형성하며, 개폐부(39)는 개폐실(33)에 인입될 수 있는 외경을 갖도록 하되, 개폐부(39)의 외경은 흡입공(35)의 내경을 수용할 수 있도록 하여 개폐부(39)의 개폐면(39a)에 의해 흡입공(35)이 폐쇄될 수 있도록 구성한다.

상기 진공 조절부재(37)에 형성되는 각각의 지지판(38)의 상면 즉, 개폐실(33)과 대응하는 면은 개폐실(33)과 대향하게끔 상향 만곡지도록 하여 지지판(38) 자체가 갖는 탄성과 만곡면의 상호작용에 의해 지지판(38)의 탄성이 배가되도록 함으로써 진공 조절부재(37)의 복원력이 더욱 우수하게 유지될 수 있도록 한 다.

위와 같이 구성된 진공 조절부재(37)는 진공실(32)의 저부가 개방된 상태에서 흡입?압축수단(20)이 흡입작용을 하면 흡입력에 의해 진공 조절부재(37)의 지지판(38)에 형성된 개폐부(39)가 개폐실(33)로 당겨지면서 개폐부(39)의 개폐면(39a)이 흡입공(35)을 막아 주게 되는데, 이 과정에서 진공 조절부재(37)의 지지판(38)이 진공실(32)의 내벽면에 압착?결합된 상태이므로 개폐부(39)만이 일정길이로 신장하면서 흡입공(35)을 막아주며,(도 7 [A] 참조) 흡입?압축수단(20)에 의한 흡입작용이 중단되면 진공 조절부재(37)가 갖는 탄성과 원복력에 의해 개폐부(39)가 최초 위치로 원복되는 것이다.(도 7 [B] 참조)

도 6에 본 발명에 따른 절삭유 회수탱크(50)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 분리가능한 하우징과 상부 캡에 의해 내측에 중공영역(51)이 마련되도록 회수탱크(50)를 구성하되, 회수탱크(50)의 일측에 내부 투시가 가능한 투시창(52)을 설치하여 중공영역(51)에 유입된 절삭유의 양을 확인할 수 있도록 하며, 회수탱크(50)의 저부에 개폐가능한 배출밸브(53)를 설치하여 필요에 따라서 중공영역(51)에 유입된 절삭유를 배출시켜 줄 수 있도록 하고, 배출밸브(53)를 통해 배출이 이루어지지않는 입자상의 불순물은 상부 캡을 분리하여 배출시킬 수 있도록 한다.

상기 절삭유 회수탱크(50)의 상단에 유입구와 배출구를 구분되게 형성하여 분기관(P3)과 제2 연결관(P2)을 결합함으로써 분기관(P3)을 통해 유입된 공기가 제2 연결관(P2)으로 배출되는 과정에서 공기 중에 포함된 절삭유나 불순물은 하방으 로 낙하되고 순수한 공기만이 제2 연결관(P2)을 통해 배출되도록 구성한다.

이때, 상기 절삭유 회수탱크(50)는 기밀유지가 확실하게 이루어지도록 하여 흡입?압축수단(20)에 의한 공기의 흡입작용에 영향을 끼치지 않도록 하여야 한다.

<발명의 작용>

이상의 구성으로 된 본 발명은 흡입?압축수단(20)을 작동시킨 상태에서 흡착?고정시키고자 하는 대상물을 패드(40) 상면에 안치한 상태에서 단속밸브(V)를 열어주면 대상물의 저면에 위치한 설치공(41)에 설치된 임의의 흡착수단(30)의 진공실(32)을 진공상태로 만들어 대상물을 흡착?고정하여 주며, 대상물에서 벗어난 임의의 흡착수단(30)은 진공 조절부재(37)가 흡입공(35)을 폐쇄시켜 대상물을 흡착?고정하는 임의의 흡착수단(30)의 진공상태를 우수하게 유지시켜 주는 것이다.

즉, 본 발명에 의한 흡착수단(30)에 흡착하고자 하는 대상물이 밀착되어 있는 상태에서는 흡입?압축수단(20)에 의한 공기의 흡입이 이루어지더라도 대상물이 패드(40)에 형성된 설치공(41) 상부의 흡입부(42) 외면에 밀착되어 있으므로 흡착수단(30)의 진공실(32)의 진공상태가 유지되어 대상물에 대한 흡착?고정이 이루어지는 것인데, 이 과정에서 진공실(32) 내부는 공기의 흐름이 존재하지 않는 진공상태이므로 진공 조절부재(37)는 최초의 위치(개폐실(33)의 단턱면(33a)에서 떨어져 있는 상태)를 유지하여 진공실(32) 내의 진공상태에 영향을 주지 않는 것이다.

그리고, 대상물의 저면이 덮여지지 않는 설치공(41)에 설치된 흡착수단(30)은 흡입?압축수단(20)의 작동에 의해 흡입공(35)을 통해 흡입되는 외부 공기의 흐름으로 인해 진공 조절부재(37)가 개폐실(33) 방향으로 흡입되어 진공 조절부 재(37)의 개폐부(39)에 마련된 개폐면(39a)이 흡입공(35)과 개폐실(33) 간에 형성된 단턱면(33a)과 긴밀하게 면접촉하면서 개폐면(39a)이 흡입공(35)을 폐쇄시켜 공기의 흐름이 중단된다.

위와 같은 과정을 통해 대상물을 흡착하고 있는 각각의 흡착수단(30)은 대상물을 흡착?고정하는 상태를 유지하게 되는 것이며, 대상물을 흡착하지 않고 있는 임의의 흡착수단(30)은 진공 조절부재(37)의 작용에 의한 진공상태를 유지하고, 이로써 대상물을 흡착하고 있는 각각의 흡착수단(30)의 진공(흡착)상태가 우수하게 유지되는 것으로써 본 발명은 규격이나 형태를 달리하는 다양한 대상물에 대하여도 탄력적인 흡착?고정을 할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 대상물에 대한 절삭가공에도 이용될 수 있으며, 본 발명에 대상물을 고정하여 절삭가공하는 과정에서 절삭유 및 절삭칩이나 기타 불순물이 흡착수단(30)을 통해 유입될 가능성을 배제할 수 없는데, 흡착수단(30)을 통해 유입된 절삭유 및 불순물은 분기관(P3) 단부에 설치된 절삭유 회수탱크(50)를 경유하여 제2 연결관(P2)으로 배출되므로 절삭유 회수탱크(50)를 경유하는 과정에서 절삭유나 불순물은 절삭유 회수탱크(50)의 중공영역(51)에 수집되고 순수한 공기만이 제2 연결관(P2)을 통해 배출되므로 절삭유나 불순물이 장비에 유입되는 것을 방지하여 줄 수 있다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 진공척의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 패드의 바람직한 실시예를 도시한 참고 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 패드와 흡착수단의 결합상태를 도시한 참고 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 흡착수단의 내부 구조를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른

도 6은 본 발명에 따른 절삭유 회수탱크의 바람직한 실시예를 도시한 참고 단면도.

▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣

10: 진공척 20: 흡입?압축수단

30: 흡착수단 40: 패드

50: 절삭유 회수탱크

Claims (1)

1. 공기를 흡입?압축시켜 주기 위한 흡입?압축수단(20)과, 대상물의 존재 유무에 따라 진공 조절부재(37)가 능동적으로 제어되어 대상물이 존재할 경우에는 진공?흡착동작을 하고 대상물이 없을 경우에는 공기의 흡입을 중단시키도록 작동하는 다수의 흡착수단(30)과, 각 흡착수단(30)이 설치되는 다수의 설치공(41)을 구비하는 패드(40)와, 상기 흡착수단(30)과 연결 호스(P4)에 의해 연결되는 분기관(P3)과, 분기관(P3)의 단부에 설치되는 절삭유 회수탱크(50)와, 절삭유 회수탱크(50)와 제2 연결관(P2)에 의해 연결되어 공기의 흐름을 단속해줄 수 있도록 한 단속밸브(V)와, 단속밸브(V)와 흡입?압축수단(20)을 연결하는 제1 연결관(P1)으로 진공척(10)을 구성함에 있어서;

   상기 패드(40)는 정반 형태로 된 블럭에 다수의 설치공(41)을 형성하여 설치공(41) 내에 분기관(P3)과 연결되는 흡착수단(30)을 삽입하여 고정할 수 있도록 하고, 설치공(41)의 상단에 외측으로 확개되는 흡입부(42)를 형성하여 구성하며;

   상기 흡착수단(30)은 분기관(P3)과 연결되는 연결 호스(P4)를 결합시킬 수 있는 결합관(34)을 구비하는 하우징(31)의 내측에는 결합관(34)에 마련되는 흡입공(35)보다 확개되는 직경을 갖는 개폐실(33)을 형성하고, 흡입공(35)과 개폐실(33)의 경계지점에 단턱면(33a)을 형성하며, 개폐실(33)의 하방에 개폐실(33)과 상호 연통하는 진공실(32)을 형성하여 진공실(32)에 진공 조절부재(37)를 수납하여 구성하고;

   상기 절삭유 회수탱크(50)는 하우징과 상부 캡을 결합하여 내측에 중공영역(51)이 마련되도록 하며, 회수탱크(50)의 일측에 내부 투시가 가능한 투시창(52)을 설치하여 중공영역(51)의 관측이 가능하도록 하고, 회수탱크(50)의 저부에 개폐가능한 배출밸브(53)를 설치하며, 상단에 유입구와 배출구를 구분되게 형성하여 분기관(P3)과 제2 연결관(P2)을 결합하도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공척.

Images