KR101149481B1

KR101149481B1 - 커버 작동장치

Info

Publication number: KR101149481B1
Application number: KR1020040016662A
Authority: KR
Inventors: 요시히데 니시무라; 토시히로 유다테
Original assignee: 티에스 코포레이션 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2012-05-24
Also published as: EP1457717B1; ATE405775T1; US7093733B2; US20040188441A1; JP4420313B2; JP2004270856A; EP1457717A1; KR20040080383A; DE602004015873D1

Abstract

본 발명은 콘테이너의 개구면을 위한 커버를 작동시키는 작동장치에 관한 것으로, 피봇 아암이 그 한쪽 단부에서 감속기어를 통한 전기 모터를 구비한 피봇 유니트에 고정되고, 타단부는 판 스프링에 고정된다. 상기 판 스프링의 한쪽 단부는 상기 커버의 전후방부에 각각 고정되며, 타단부는 피봇 아암의 상기 타단부에 고정된다. 상기 판 스프링의 탄성은 컨테이너의 수직방향으로 적게 설정되고, 상기 판 스프링은 그 타단부로부터 한쪽 단부를 향해 90°이상의 굽힘각으로 구부러진다. 상기 판 스프링은 피봇 아암과 커버 사이의 커버 중심부의 내측을 향해 구부러지도록 형성된다.

커버, 개폐장치, 개구면, 피봇 아암, 피봇 유니트

Description

커버 작동장치{Cover activating device}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버용 작동장치로서, 피봇 아암이 상기 커버를 콘테이너로부터 공중으로 부유시키는 상태를 나타내는 측면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커버용 작동장치로서, 피봇 아암이 상기 커버로 콘테이너를 폐쇄시키도록 작동하는 상태를 나타내는 측면도.

도 3은 도 2의 화살표 방향으로 선 III-III을 따른 평면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 커버용 작동장치의 위치센서와 스톱퍼의 구성을 나타내는 확대 단면도.

도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예에 따른 커버용 작동장치의 피봇 아암 또는 피봇 유니트의 회전 제어특성을 나타내는 그래프로서, 도 5a는 상기 커버의 개방상태에 있어서의 특성을 나타내고, 도 5b는 상기 폐쇄상태에 있어서의 특성을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커버용 작동장치의 피봇 아암 조절장치의 구성을 나타내는 측면도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 커버용 작동장치의 판 스프링의 힘-변위 특성을 나타내는 그래프.

도 8은 진공챔버용 커버의 종래 작동구조를 나타내는 측면도.

본 발명은 진공챔버와 같은 여러 종류의 커테이너 커버를 선회시키므로써 컨테이너의 개방면을 개폐시키기 위한 작동장치에 관한 것이다.

일본특허공개공보 제10-89482호에 기술된 바와 같이, 진공챔버용 커버의 종래 작동구조는, 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같다. 특히, 진공챔버(1)의 커버(20)는 링크기구를 형성하는 (긴) 커버 아암(3)과 (짧은) 커버 아암(4)에 의해 지지되며, 개폐구동이 모터 구동 플레이트(5) 상의 모터(6)로부터 (도시되지 않은) 웜 기어, (도시되지 않은) 웜 휘일, 구동 와이어(7) 및 베벨 기어(8)를 거쳐 전달된다.

또한, 상기 커버(2) 개폐를 위한 전체 구동기구는 좌우측의 아암 지지 베이스(9)와 상기 모터 구동 플레이트(5) 상에 위치되며, 실린더 지지 금속기구(11)에 의해 지지되는 슬라이드 베어링(10)과 다른 슬라이드 베어링(10)들에 의해 수직방향으로 이동가능하게 된다. 이러한 부품들을 수직하게 활주시키기 위한 실린더(13)는 상기 챔버(1)에 고정된 상기 실린더 지지 금속기구(11)에 장착된다.

도 8의 가상선에 의해 도시된 바와 같이, 상기 커버(2)가 개방된 상태의 진공챔버용 커버의 작동구조에 있어서 상기 커버의 폐쇄작동은 다음과 같다. 상기 모터(6)가 구동시, 웜 기어와 웜 휘일에 의해 회전운동이 감속되고, 상기 감속된 회전운동은 좌우로 분할된다. 이러한 회전운동이 구동 와이어(7)와 베벨 기어(8) 에 의해 좌우측의 (긴) 커버 아암(3)에 제공되면, (짧은) 커버 아암(4) 또한 이에 따라 회전된다. 상기 커버(2)는 길고 짧은 아암 기구들에 의해 상기 챔버(1)로부터 분리되지 않는 상태로 이동하여 상기 커버(2)의 접촉면과 상기 챔버의 표면이 서로 평행하게 설정되는 갭을 형성하도록 한다. 그런다음, 상기 좌우 아암 지지 베이스(9)와 상기 모터 구동 플레이트(5) 상의 커버 구동기구 전체가 상기 실린더(13)의 흡입력에 의해 하강되어, 상기 커버(2)가 균일한 압력으로 폐쇄된다.

이러한 종래기술에는 상술된 바와 같은 구성 및 작동을 특징으로 하기 때문에, 다음과 같은 문제점을 안고 있다.

일본특허공개공보 제10-89482호에 기술된 바와 같은 진공챔버용 커버의 종래 작동구조에서는, 길고 짧은 커버 아암(3 및 4)을 포함하는 2종류의 커버 아암들이, 상기 커버(2)의 개방시 상기 커버를 회전 및 이동시키며 상기 커버(2)가 밀폐되기 직전에 상기 아암 링크기구를 커버(2)와 함께 하강시키도록 하는데 사용되는 실린더(13), 웜 휘일, 웜 기어 및 모터(6)를 포함하는 실린더 구동기구와 함께 진공챔버(1)에 고정되는 아암 링크기구를 구비한다. 따라서, 상기 장치는 크기가 커지고 구조가 복잡해지는 경향이 있으며, 이에 따라 상기 장치의 장착공간이 증대되고 작동시의 구동 전달효율이 저하되는 결과를 초래하는 문제점이 있었다. 또한, 상기 커버용 개폐장치가 진공챔버(1)의 양쪽 측면상에 제공되기 때문에, 액정 물질과 같은 제품을 수납하는데 사용되며, 통상적으로 상기 진공챔버의 측면으로 개방되는 출입구의 위치가 제한된다.

상기 커버(2)를 아암에 대하여 가요적 부유상태(flexible floating condition)로 지지하지 않도록 하는 종래기술에서는, 상기 진공챔버의 표면 상에 위치된 커버와 시일부재에 균일한 압력을 가하기 위하여, 커버용 개폐장치와 상기 커버 및 진공챔버(1)의 표면들 간의 실물위치조정(actual thing positioning adjustment)을 필요로 한다. 또한, 상기 커버의 구동을 미세하게 조절하기가 어려우며, 예를 들어, 상기 커버(2)가 진공챔버(1)에 밀폐되는 경우, 상기 진공챔버(1)의 개구면과 상기 커버는 슬립-오프(slip-off) 현상을 유발할 수도 있으며, 상기 진공챔버(1)의 개구면에 충격이 가해질 수도 있다. 따라서, 이 경우에 있어서, 상기 진공챔버(1)의 개구면에 설치된 밀봉부재(O-링)가 손상될 수도 있는 문제가 발생된다.

본 발명의 목적은 전술된 종래기술에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고청정이 요구되는 부품등의 생산량당 공간효율 뿐만 아니라 진공챔버와 같은 컨테이너의 개구면을 위해 제공되는 밀봉부재(O-링)의 내구성을 개선하고, 구조가 간단하며 커버의 구동제어성능을 향상시킨 커버용 작동장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 커버용 작동장치는 개구면을 가지는 컨테이너와; 상기 컨테이너의 개구면을 덮는 커버와; 상기 커버에 결합된 적어도 하나의 피봇 아암과; 상기 커버가 컨테이너의 개구면을 개폐하도록 상기 피봇 아암을 구동하는 피봇 유닛; 및 상기 피봇 아암에 고정된 제1 부분과 상기 커버에 고정된 제2 부분을 가지며, 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 제공된 일 부분이 구부려진 적어도 하나의 스프링 편이 제공된 판 스프링을 포함한다.

또한, 본 발명의 커버용 작동장치는 개구면을 가지는 컨테이너와; 상기 피봇 아암을 피봇팅함으로써 상기 컨테이너의 개구면을 덮기 위한 커버와; 상기 커버에 결합된 적어도 하나의 피봇 아암과; 상기 커버가 컨테이너의 개구면을 개폐하도록 상기 피봇 아암을 구동하는 피봇 유닛; 및 피봇 아암에 중간부가 고정되고 상기 커버에 양 측단부가 고정되도록 단일 편 내에 형성되고, 단부 사이에 제공된 부분 및 중간부가 각각 구부려진 판 스프링을 포함한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 판스프링은 90°또는 그 이상의 굽힘각을 가지는 것으로 형성되도록 구부려진다.

또한, 본 발명의 커버용 작동장치에서는 다수의 판 스프링이 제공된다. ,

또한, 본 발명의 커버용 작동장치에서는 적어도 한 쌍의 판 스프링이 일렬로 배열되도록 다수의 판스프링이 제공된다.

또한, 본 발명의 커버용 작동장치에서는 상기 피봇 유닛은 감속 기어를 구비한 일렉트릭 모터이다.

또한, 본 발명의 커버용 작동장치에서는 상기 판 스프링은 한 쌍의 스프링 편을 가진다.

또한, 본 발명의 커버용 작동장치에서는 상기 피봇 유닛은 샤프트를 포함하고, 다수의 피봇 아암이 상기 샤프트에 고정되며 상기 판스프링은 피봇 아암에 각각 고정된다.

또한, 상기 판스프링은 다른 일측과 서로 평행하게 되도록 상기 커버에 고정 된다.

또한, 본 발명의 커버용 작동장치는 개구면을 가지는 진공 챔버와; 실링 수단 내에서 컨테이너의 개구면을 덮는 커버와; 상기 커버에 결합된 적어도 하나의 피봇 아암과; 상기 커버가 컨테이너의 개구면을 개폐하도록 상기 피봇 아암을 구동시키는 피봇 유닛; 및 상기 피봇 아암에 고정된 제1 부분과 상기 커버에 고정된 제2 부분을 가지는 적어도 하나의 스프링 편이 제공되고, 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 제공된 일 부분이 구부려진 판 스프링을 포함한다.

실시예

본 발명을 구체화시킨 커버용 작동장치가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버용 작동장치로서, 피봇 아암이 상기 커버를 콘테이너로부터 공중으로 부유시키는 상태를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커버용 작동장치로서, 피봇 아암이 상기 커버로 콘테이너를 폐쇄시키도록 작동하는 상태를 나타내는 측면도이며, 도 3은 도 2의 화살표 방향으로 선 III-III을 따른 평면도이다.

상기 도면에 있어서, 도면부호 14는, 예를 들어, 사각형 또는 원형의 개구면14a 을 갖는 진공장치의 챔버와 같은 여러종류의 컨테이너를 나타내고, 도면부호 15는 상기 개구면(14a)의 형상과 유사한 외형을 가지며 상기 컨테이너(14)의 개구면(14a)을 덮기 위한 커버이고, 도면부호 16은 한쪽 단부가 감속기어를 구비한 서보 모터와 같은 모터를 구비하는 피봇 유니트(17)에 고정되고, 타단부는 판 스프링(18)에 고정되며, 예를 들어, T자 형상의 단면을 갖는 피봇 아암이다.

도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 판 스프링(18)의 한쪽 단부(제1부:18a)는 상기 피봇 아암(16)의 타단부(16b)의 하면(16c)에 고정되는 반면, 타단부(제2부:18b)는 볼트와 같은 고정부재에 의해 상기 커버(15)의 전후부 각각에 고정된다. 또한, 상기 판 스프링(18)은, 예를 들어, 얇은 금속시트 형상형상으로 형성되어, 상기 컨테이너(14) 개구면(14a)의 법선방향, 즉 상기 컨테이너(14)의 수직방향으로의 탄성이 후술되는 바와 같은 평면방향 (상기 개구면(14a)의 전후 및 측방향)의 탄성보다 작게 설정된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 장착될 피봇 아암(16)의 갯수에 대응하여, 2개 또는 다수의 판 스프링(18)이 제공된다. 상기 각각의 판 스프링(18)은 스프링 편(18A 및 18B)이 양쪽 측면에 제공되어 단일 시트의 판 스프링(18)으로 합체되도록 그 중간부분에서 결합되거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 스프링 편(18A 및 18B)을 조합하므로써 판 스프링(18)을 제공하도록 할 수도 있다. 상기 중간부분에 2개의 스프링 편(18A 및 18B)을 결합시키는 경우, 상기 판 스프링(18)의 중간부분은 피봇 아암(16)의 타단부(16b)에 고정되고, 그 종방향 단부는 상기 커버(15)에 고정되어, 상기 판 스프링(18)이 상기 종방향 단부와 중간부분 사이에서 구부러지도록 한다 (상기 판 스프링은 2개의 장소에서 구부러진다). 상기 각각의 스프링 편(18A 및 18B)과 한장의 판 스프링(18)이 상기 고정된 단부들 사이의 한 곳에서 구부러져 있지만, 상기 판 스프링은 다수의 장소에서 구부러질 수도 있 다. 더욱이, 각각의 판 스프링(18)은 커버(15)의 중량을 분산 지지하도록 한쌍의 스프링 편을 일렬로 배열시키므로써, 상기 피봇 아암(16)의 구동시, 요동을 억제시킬 수 하도록 한다. 또한, 상기 한쌍의 판 스프링(18)은 커버(15) 상에 서로 평행하게 배치될 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 판 스프링(18)은 타단부(18b)로부터 한쪽 단부(18a)를 향해 굽힘각(θ)으로서 105°정도 구부러지며, 상기 굽힘각(θ)은 90°이상인 것이 바람직하다. 즉, 상기 판 스프링(18)은 상기 피봇 아암(16)에 고정된 부분으로부터 상기 피봇 아암(16)과 커버(15) 사이의 커버(15) 중심부의 내측면을 향해 구부러지도록 형성되며, 상기 판 스프링의 굽힘각이 둔각일 경우, 상기 둔각부에는 반복 피로가 거의 발생하지 않고, 상기 판 스프링이 쉽게 형성된다. 상기 판 스프링(18)이 상기 아암에 대하여 부유상태로 지지되는 경우, 상기 컨테이너(12)의 개구면(14a) 또는 시일부재에 적용 가능한 방식으로 어떠한 충격도 없이 균일한 압력으로 접촉할 수 있게 된다. 따라서, 상기 시일부재의 시쿼싱 마진(squashing margin)이 주변 변화에 자유롭게 만들어지기 때문에, 상기 시일부재의 내구성이 개성된다. 또한, 상기 컨테이너 면과, 커버 및 개폐장치 간의 실물 위치조정이 필요하지 않게 된다.

또한, 상기 커버용 개폐장치는 컨테이너(14)의 한 곳에만 측면방향으로 제공되기 때문에, 액정물질과 같은 제품을 수납하기 위해 사용되며 또한, 상기 진공챔버(1) 쪽으로 항시 개방되어 있는 출입구의 위치가 이전보다 덜 제약받게 된다.

한쪽 단부는 피봇 아암에 고정되고 타단부는 커버에 고정되어 있으며 굽힘부 가 상기 양단부 사이에 제공되는 판 스프링(18)은 수직방향 (커버의 두께방향)으로의 스프링 상수가 작을 경우에는 쉽게 구부러지지만, 측방향 (상기 커버의 평면방향)으로의 스프링 상수가 본래 큰 경우에는 거의 구부러지지 않는다. 즉, 상기 판 스프링(18)을 사용하는 커버용 작동장치는 피칭작용(pitching)은 어느정도 허용하나 롤링작용(rolling)은 억제시키므로써, 상기 커버(15)용 흔들림 방지장치 (가이드)를 필로 하지 않게 한다.

도면부호 19는 구부러진 판 스프링(18)의 내부 공간에 배치되는 스톱퍼를 나타내며, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스톱퍼의 상단부는, 위치센서(20)가 부속물로서 몸체부(19b)에 제공되어 있는 상태로, 고정볼트 및 너트(19a) 에 의해 피봇 아암(16)의 하면(16c)에 고정된다. 상기 위치센서(20)는 리드 와이어(20a)를 통한 (도시되지 않은) 제어 유니트로부터의 신호에 따라 커버의 면(15a)과 상기 스톱퍼(19)의 저면(19c) 간의 갭을 측정하도록 작동한다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 지지 시트(holding seat: 15c)가 상기 커버(15)의 표면(15a) 상에 형성되는 경우에는 상기 커버(15)의 표면(15a) 대신에 지지 시트(15c)와 스톱퍼(19)의 저면(19c) 사이의 갭이 측정된다.

도 3에 있어서, 도면부호 21은 각 판 스프링(18)의 한쪽 단부(18a)에 고정된 스프링 시트를 나타내지만, 이러한 스프링 시트가 본 장치에 반드시 제공되야 하는 것은 아니다. 도면부호 22는 피봇 유니트(17)의 장착 베이스를 나타내고, 23은 피봇 유니트의 작동기를 나타내며, 또한, 24는 모터 브라켓을, 25는 샤프트를, 26은 베어링 브라켓을 나타내고, 27은 베어링 유니트를 나타낸다.

이하, 상기 작동장치의 동작 및 상기 커버를 개폐시키는 방법이 설명된다.

상기 커버가 개방된 상태에서의 작동

도 2는 상기 컨테이너(14)의 개구면(14a)이 폐쇄된 상태에 있어서의 커버(15)가 도시되어 있다. 상기 피봇 유니트(17)가 상기 상태에서 구동되면, 상기 피봇 아암(16)은 시계방향으로 피봇된다. 도 5a의 회전 제어특성 그래프에 도시된 바와 같이, 상기 피봇 유니트(17) 및 피봇 아암(16)은, 예를 들어, 0.13(deg/sec)의 비교적 낮은 회전속도와, 0.13(sec)의 가속시간으로 작동하도록 시동된다. 이 때, 상기 판 스프링(18)의 탄성력은 점차 증대되어, 상기 판 스프링들이 컨테이너(14)의 개구면(14a)에 고정된 (도시되지 않은) 시일부재(O-링)와 커버(15)의 접착력으로부터 해제된다. 그런다음, 상기 판 스프링(18)은 장력작용을 행하여, 상기 굽힘각(θ)이 더욱 커지게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 커버(15)와 컨테이너(14)의 개구면(14a)은, 상기 커버(15)가 컨테이너(14)의 개구면(14a)으로부터 분리되어 공중으로 부유된 상태로 된다. 이러한 상태에서의 상기 커버(15)의 표면(15a)과 스톱퍼(19)의 저면(19c) 간의 갭은 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 치수, 예를 들어, 3(mm)로 위치조정된다. 이러한 예정된 치수의 측정은 상기 스톱퍼(19)의 몸체부(19c)에 부착된 위치센서(20)에 의해 행해진다.

상기 판 스프링들(18)은 아암에 대하여 가요적으로 부유된 커버(15)를 유지하여, 상기 커버(15)를 들어올리거나 내릴수 있도록 되며, 또한 상기 커버(15)를 내리 누르는 커버 홀딩-다운 기능(cover holding-down function)을 수행한다. 이 러한 커버 홀딩-다운 기능은 다른 수단에 의해 수행될 수도 있다.

그런다음, 상기 커버(15)는, 도 5a의 정지시간(D)에 도시된 바와 같이, 상기 커버(15)가 컨테이너(14)의 개구면(14a)에 고정된 시일부재(O-링)으로부터 분리된 직후의 위치에서 흔들림이 저감될 때까지 2초간 일단 멈추게 된다.

상기 피봇 아암(16)은 피봇 유니트(17)가 구동되는 시점보다 더욱 시계방향으로 피봇된다. 도 5a의 회전 제어특성 그래프에 도시된 바와 같이, 상기 피봇 유니트(17)와 피봇 아암(16)은, 예를 들어, 1.059(deg/sec)의 비교적 높은 회전속도와, 0.16(sec)의 가속시간으로 다시 작동하도록 시동된다. 그후, 상기 피봇 유니트(17)는 1.06(sec)의 가속시간으로 멈추게 된다. 이때, 상기 피봇 아암(16) 또는 커버(15)는 도 1에 도시된 바와 같이 커버가 완전히 개방되는, 예를 들어, 95°의 각도(θ1)까지 선회운동을 하게 된다.

상기 피봇 유니트(17) 또는 커버(15)가 커버를 완전 개방시키는 각도(θ1)를 넘어 피봇되는 경우, 상기 커버(15)는 도 6에 도시된 바와 같이 피봇 유니트(17)에 부착된 피봇 아암 조절장치(E)의 작동을 통해 소정 각도(θ2)를 넘어 개방되는 것이 제한된다. 상기 피봇 아암 조절장치(E)는 상기 장착 베이스(22)에 고정된 스톱퍼부(28)와, 상기 스톱퍼부(28)에 접하는 캠부(29) 및 상기 캡부(29)에 부속물로서 제공되는 리미트 스위치(30)를 포함한다. 상기 캠부(29)는 피봇 유니트(17)의 샤프트(25)에 직접 결합된다. 또한, 상기 캠부(29)는 상기 스톱퍼부(28)에 접하여 피봇 아암(16)의 회전을 조절하는데 사용되는 돌기부(29a)와; 상기 돌기부(29a)의 정상부로부터 연속적으로 형성된 단차를 갖는 캠부(29)와; 예를 들어, 95°의 피봇 아암 조절각도(θ1)에 대응하는 방식으로 형성되는 점촉면(29b) 및; 상기 접촉면(29b)으로부터 연속적으로 형성된 단차를 갖는 비접촉면(29c)을 갖는다. 상기 리미트 스위치(30)의 센서 접촉단자(30a)가 상기 접촉면(29b)에 접촉하여 상기 피봇 아암(16), 즉 커버(15)의 회전 조절작동을 제어하도록 한다.

특히, 상기 피봇 아암(16) 및 커버(15)가 피봇 유니트(17)의 구동에 의해 커버를 완전히 개방시키는 각도(θ1)까지 피봇되면, 상기 리미트 스위치(30)의 센서 접촉단자(30a)는 상기 접촉면(29b)상에 얹히게 된다. 따라서, 상기 리미트 스위치(30)는 스위칭 작동을 하여 그 스위칭 신호를 상기 피봇 유니트(17) 또는 피봇 아암(16)의 제어 유니트로 전달하고, 또한 상기 피봇 아암(16) 및 피봇 유니트(17)의 작업을 중단시켜, 상기 피봇 아암이 피봇 아암 조절 각도(θ1)를 초과하지 않도록 한다.

전원공급 작동의 중지나 제어부의 고장등과 같은 것에 의해 상기 피봇 아암(16)이 피봇 아암 조절 각도(θ1)를 초과하는 각도까지 피봇되는 경우, 상기 피봇 아암이, 예를 들어, 105°의 피봇 아암 조절각도(θ2)의 조절 위치(G)까지 피봇되면, 상기 피봇 아암 조절장치(E)의 캠부(29)의 돌기부(29a)는 피봇 아암 조절각도(θ2)의 조절 위치까지 피봇된 후, 상기 스톱퍼부(28)에 접하게 되므로써, 상기 피봇 아암의 피봇작동이 멈추게 되어 안전을 확보하게 된다.

상기 커버를 완전히 개방시키는 각도(θ1)와 피봇 아암 조절각도(θ2)의 설정치는 커버용 작동장치의 설계규격에 따라 적절히 변결될 수 있다. 상기 커버(15)가 폐쇄될 때, 상기 커버용 작동장치가 조립되어, 상기 커버(15)의 저면 및 챔버(1)의 표면이 서로 평행하게 되면, 소정의 평행각도가 이루어졌는지 확인하기 위하여, 상기 커버(15)의 저면과 상기 챔버(1)의 표면 사이에 평행 스페이서를 삽입하여 그들간의 갭을 측정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 커버용 작동장치는 상기 평행 스페이서를 삽입하므로써 폐쇄된 커버와 함께 조립될 수도 있다.

상기 커버가 폐쇄된 상태에서의 작동

상기 피봇 아암(16)은 피봇 유니트(17)에 의해 도 1에 도시된 바와 같이 커버의 완전 개방위치로부터 시계방향으로 피봇되도록 구동된다. 도 5b의 회전 제어특성 그래프에 도시된 바와 같이, 상기 피봇 유니트(17)와 피봇 아암(16)은, 예를 들어, 1.059(deg/sec)의 비교적 높은 회전속도와, 1.06(sec)의 가속시간으로 작동하도록 시동된다. 그후, 상기 커버(15)는 상기 커버(15)의 흔들림이 저감될 때까지, 멈춤시간(H)에 도시된 바와 같이, 일단 2초간 멈추게 된다. 상기 판 스프링(18)에 고정된 커버(15)가 컨테이너(14)의 개구면(14a)에 근접하는 위치, 즉 상기 개구면에 접촉하는 측면까지 피봇되면, 상기 피봇 유니트(17)에 의해 구동된 피봇 아암(16)의 이동속도는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 0.13(deg/sec)의 일정한 회전속도와 0.13sec의 가속시간으로 저감된다. 따라서, 상기 커버(15)는 종방향 또는 측방향으로 흔들리지 않고 상기 컨테이너(14)의 개구면(14a)상의 우측으로부터 하강되므로써, 상기 커버(15)의 폐쇄작동이 완료된다. 상기 커버 개구위치로부터 커버 폐쇄위치까지의 거리가 95°로 설정되어 있지만, 상기 피봇 아암(16)은 개방상태로부터 폐쇄상태의 방향으로 95.6°까지 작동된다. 따라서, 0.6°의 차이(95.6 - 95)는 상기 판 스프링(18)이 흔들리는 상태이다. 이 때, 상기 커버(15)는 시일부재(O-링)을 강제적으로 안으로 밀어넣는 상태로, 상기 컨테이너의 개구면과 상기 커버(15)의 하부 엣지면 사이에는 작은 갭이 유지된다. 상기 커버(15)가 시일부재(O-링)과 접촉하지 전에, 상기 시일부재(O-링)는 상기 컨테이너(14)의 개구면으로부터 1mm 정도 돌출되어 있다.

따라서, 상기 커버(15)는, 슬립-오프되지 않으며 또한 상기 커버(15)의 저면(15b)이 개구면(14a)에 고정된 시일부재(O-링)을 슬립-오프시키지 않는 상태로, 컨테이너(14)의 개구면(14a)에 밀접하게 접촉하도록 한다. 이는 피봇 아암(16)이 판 스프링(18)을 홀딩-다운시키고, 또한 상기 굽힘각(θ)를 좁히면서, 상기 피봇 아암(16)이 커버(15)의 중량을 상기 시일부재(O-링) 또는 상기 개구면(14a)에 부가시키며, 상기 스톱퍼(119)의 저면(19c)과 상기 커버(15)의 면(15a) 사이의 갭(C)을, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 1mm의 소정치수로 설정하므로써 위치조절을 하게 되기 때문이다.

이와 같이, 본 발명은 커버의 개폐 장치 외에 커버(15)의 표면(15a) 및 스토퍼(19)의 하면(19c)을 계측하는 방법, 즉 개구면(14a)을 갖는 용기(14)와, 상기 용기(14)의 개구면(14a)에 덮는 커버(15)와, 상기 커버(15)에 연결된 회동 암(16)과, 상기 회동 암(16)을 회동시켜 상기 커버(15)를 용기(14)의 개구면(14a)에 개폐하는 회동 수단(17)을 구비하여 이루어진 커버의 개폐 장치에 있어서, 그 일단부(18b)가 상기 회동 암(16)에 고정시킴과 더불어, 그 타단부(18a)가 상기 커버(15)에 고정된 암에 대해 부유상태로 지지되고, 커버 가압 기능도 부여할 수 있는 판 스프링(18), 상기 회동 암(16)에 설치된 스토퍼(19) 및 위치 센서(20)를 구비하고, 커버(15)의 표면(15a) 및 스토퍼(19)의 하면(19c)을 계측하는 방법의 기술이다. 또한, 개구면(14a)을 갖는 용기(14)와, 상기 용기(14)의 개구면(14a)에 덮는 커버(15)와, 상기 커버(15)에 연결된 회동 암(16)과, 상기 회동 암(16)을 회동시켜 상기 커버(15)를 용기(14)의 개구면(14a)에 개폐하는 회동 수단(17)을 포함하고, 커버(15)를 용기(14)의 개구면에 대해 개폐 구동시키는 커버의 개방 방법에 있어서, 상기 커버(15)가 실부재(O링) 또는 용기(14)의 개부면(14a)을 폐지할 때, 커버(15)가 실부재(O링) 또는 용기(14)의 개구면(14a)에 당접하는 수전에서, 회동 암(16)의 이동 속도를 저하시키는 커버의 개폐 방법, 또는 커버(15)를 개방할 때, 커버(15)가 용기(14)의 개구면(14a)으로부터 소정량 이격될 때까지, 상기 구동 암을 소정의 저속도로 이동시키고, 상기 소정량 이격되었을 때 상기 회동 암(16)을 상기 소정의 저속도보다 높은 속도로 이동시키는 커버의 개폐 기술이다.

다음으로, 본 발명에 따른 커버의 개폐장치의 실시예에서의 판 스프링의 동작 등을 도 7에 나타낸 힘-변위 특성도에 근거하여 상세하게 설명한다.

상기 회동 수단(17)의 구동에 의해 회동 암(16)이 커버(15)를 용기(14)의 개구면(14a)으로부터 개방될 때의 0°위치로부터 커버 전체 개방 각도(θ1)까지 구동하고, 또한 커버(15)를 용기(14)의 개구면(14a)에 폐지할 때, 커버 전체 개방 각도(θ1)로부터 0°의 위치까지 회동한다. 이 때, 상기 커버(15)는 상하, 좌우 및 전후로 흔들리는 것이며, 상기 판 스프링(18)에 다음 스프링 정수를 설정하면, 바람직한 커버의 개폐 동작을 행하게 할 수 있는 것이 판명되었다.

상하 방향의 판 스플이(18)의 스프링 정수는 가벼운 힘으로 커버(15)의 위치 가 용기(14)의 개구면(14a)에 맞도록 낮게 설정하고 있다. 도 7의 특성도로부터 산출하면, 상하 방향의 판 스프링(18)의 스프링 정수=80/1.09=74(N/mm)이다.

또한, 좌우 방향의 판 스프링(18)의 스프링 정수는 커버(15)의 흔들림을 억제하기 위해 비교적 높게 설정하고 있다. 도 7의 특성도로부터 산출하면, 좌우 방향 판 스프링의 스프링 정수 = 200/0.6=336(N/mm)이다.

또한, 전후 방향의 판 스프링(18)의 스프링 정수는 커버(15)의 흔들림을 억제하기 위해 상기 좌우 방향의 판 스프링(18)의 스프링 정수와 마찬가지로 비교적 높게 설정하고 있다. 도 7의 특성도로부터 산출하면, 전후 방향의 판 스프링(18)의 스프링 정수=180/0.2=900(N/mm)이다.

본 발명에 따른 커버의 개폐 장치는 커버를 암에 대해 굴곡된 판 스프링에 의해 플로팅한 구성으로 하기 때문에, 다음 효과가 있다.

즉, 본 발명에 의하면 생산량마다의 스페이스 효과의 향상을 도모함과 더불어, 용기의 개구면에 감착한 실 부재의 수명을 향상시키며, 더욱이 링크 기구나 실린더 기구를 사용하지 않고 구조의 간단 및 소규모를 실현한 커버의 개폐 기능을 제공하는 효과가 있다.

또한, 커버를 용기의 폐지 위치로부터 소정량 이격된 후, 또는 용기의 전체 개방 위치로부터 고속 이동을 거쳐 용기의 개구면에 접근시킨 후, 더욱이 회동 암을 용기의 개구면에 당접하는 수전 또는 개구면으로부터 이격될 때에 이동 속도를 저하시키는 위치 제어 가능한 회동 수단을 설치함으로써, 일정한 가압력을 커버의 질량에 더하여 실 부재의, 또는 용기의 개구면에 균일하게 부여하기 때문에 회동 암의 구동 제어 기능을 높임과 더불어 커버의 개폐에 따른 위치 편차(차이) 등을 방지하여 밀봉성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

개구면을 가지는 컨테이너;

상기 컨테이너의 개구면을 덮는 커버;

상기 커버에 결합된 적어도 하나의 피봇 아암;

상기 커버가 컨테이너의 개구면을 개폐하도록 상기 피봇 아암을 구동하는 피봇 유닛; 및

상기 피봇 아암에 고정된 제1 부분과 상기 커버에 고정된 제2 부분을 가지며, 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 제공된 일 부분이 구부려진 적어도 하나의 스프링 편이 제공된 다수의 판 스프링을 포함하고,

상기 피봇 유닛은 샤프트를 포함하고,

다수의 피봇 아암이 상기 샤프트에 고정되며 상기 판스프링은 피봇 아암에 각각 고정되는 커버용 작동장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 판스프링은 90°또는 그 이상의 굽힘각을 가지는 것으로 형성되도록 구부려진 커버용 작동장치.
삭제
제 1항에 있어서,

적어도 한 쌍의 판 스프링이 일렬로 배열되도록 다수의 판스프링이 제공되는 커버용 작동장치.
제 1항에 있어서,

상기 피봇 유닛은 감속 기어를 구비한 일렉트릭 모터인 커버용 작동장치.
제 1항에 있어서,

상기 판 스프링은 한 쌍의 스프링 편을 가지는 커버용 작동장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 판스프링은 다른 일측과 서로 평행하게 되도록 상기 커버에 고정되는 커버용 작동장치.
개구면을 가지는 진공 챔버;

실링 수단 내에서 상기 개구면을 덮는 커버;

상기 커버에 결합된 적어도 하나의 피봇 아암;

상기 커버가 상기 개구면을 개폐하도록 상기 피봇 아암을 구동시키는 피봇 유닛; 및

상기 피봇 아암에 고정된 제1 부분과 상기 커버에 고정된 제2 부분을 가지는 적어도 하나의 스프링 편이 제공되고, 상기 제1 부분과 제2 부분 사이에 제공된 일 부분이 구부려진 다수의 판 스프링을 포함하고,

상기 피봇 유닛은 샤프트를 포함하고,

다수의 피봇 아암이 상기 샤프트에 고정되며 상기 판스프링은 피봇 아암에 각각 고정되는 진공장치.