KR101156582B1 - 구간별 속도제어 실린더 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피스톤 헤드(140)의 상부와 하부에 위치하도록 실린더 본체(120)에 각각 설치된 한쌍의 공기 유입블록(200)(300)으로, 각각의 공기 유입블록(200)(300)에는 공기가 유입되는 공기통로(202)(302)와, 슬라이딩가능하게 설치된 플런저(220)(320)와 상기 플런저(220)(320)를 축방향으로 가압하는 스프링(222)(322)을 구비하여 상기 공기 유입블록(200)(300)의 각각의 공기통로(202)(302)와 연통된 속도조절부(240)(340)와, 상기 플런저(220)(320)로 유입되는 공기량을 조절하도록 상기 공기 유입블록(200)(300)에 설치된 니들노즐부(260)(360)를 포함하는 구간별 속도제어수단을 구비한다.
본 발명에 의하면, 글라스 기판의 공정 흐름을 방해하지 않고 글라스 기판의 승하강 시, 글라스 기판에 충격의 영향을 미치는 구간은 저속으로 구동하고, 그 외의 구간은 고속으로 구동하여 충격에 의한 스트레스의 제거 및 생산성의 향상을 동시에 달성할 수 있고, 공정에 따른 피스톤 로드의 승하강 속도를 조절할 수 있는 효과를 가진다.
실린더, 글라스 기판, 승하강, 구간별 속도제어, 충격방지

Description

구간별 속도제어 실린더 및 그 동작 방법{EACH SECTION SPEED CONTROL CYLINDER AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}
본 발명은 구간별 속도제어 실린더 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 글라스 기판의 공정 흐름을 방해하지 않고 글라스 기판의 승하강 시, 글라스 기판에 충격의 영향을 미치는 구간은 저속으로 구동하고, 그 외의 구간은 고속으로 구동하여 충격에 의한 스트레스의 제거 및 생산성의 향상을 동시에 달성할 수 있는 구간별 속도제어 실린더 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로, PDP, LCD 등의 디스플레이 장치용의 액정표시 패널은 2장의 글라스 기판의 사이에 입상의 스페이서를 끼워서 갭을 유지하면서 가장자리를 접착제(seal 제)를 사용하여 접합시키며, 그 접합부사이의 갭에 액정이 주입된 것이다. 개개의 디스플레이장치에 사용되는 액정표시 패널은 그 용도에 따라 디스플레이 크기가 다르지만, TV 수상기용이나 모니터용의 액정표시 패널은 해마다 대형화되고 있고, 액정표시 패널에 사용되는 글라스 기판도 해마다 대형화되고 또한 얇아지게 되는 추세이다.
이러한 글라스 기판은 여러 공정에 따라 흐름이송되며, 공정상의 소정의 셋 팅된 위치로 이송되면, 글라스 기판을 승하강하여 해당 공정을 수행하고 있다. 도 1 및 도 2에는 종래의 실린더를 이용하여 글라스 기판을 승하강하는 상태를 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 종래의 실린더는 직육면체의 중공 본체(2)와, 본체(2)의 내부에서 공압에 의해 왕복이동되는 피스톤(도시하지 않음)과, 피스톤에 연결되어 본체(2)의 외부에서 상승,하강하는 피스톤 로드(4)와, 글라스 기판(1)을 지지하도록 등간격으로 돌출형성되는 복수개의 지지핀부(8)를 부착하기 위해 피스톤 로드(4)의 단부에 설치된 부착판(6)으로 구성되어, 대형화된 박형의 글라스 기판이 해당 공정의 셋팅 위치로 이동되면, 도 1의 대기상태에서, 실린더 본체(2) 하부의 공기통로(12)를 통해 공기가 유입됨에 따라, 피스톤 로드(4)가 상승하여 글라스 기판(1)을 지지핀(8)으로 지지하고, 해당 공정을 수행한 후, 실린더 본체(2) 상부의 공기통로(14)를 통해 공기를 유입하여, 피스톤 로드(4)를 하강함으로써 다시 대기상태로 돌아간다.
그런데, 이러한 대형화된 박형의 글라스 기판(1)은 충격에 매우 취약하므로, 글라스 기판(1)을 상승시키기 위해 하부에 대기하고 있던 피스톤 로드(4)가 상승하면서 도 2에 도시된 바와 같이, 글라스 기판(1)에 충격을 가해 글라스 기판(1)에 유해한 스트레스가 발생한다. 그렇다고 해서, 이와 같이 충격이 가해짐에 따른 스트레스를 방지하고자 피스톤 로드의 상승속도를 천천히 구동하게 되면, 생산성이 감소하는 결과가 초래된다.
이에 따라, 여러 공정에 따라 흐름 이송되는 대형화된 박형 글라스 기판의 승하강시에 글라스 기판에 충격을 가하지 않으면서 글라스 기판의 공정흐름에 방해되지 않도록 피스톤 로드의 상승속도를 효율적으로 제어할 수 있는 실린더의 개발 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키고자 발명된 것으로, 그 목적은 글라스 기판의 공정 흐름을 방해하지 않고 글라스 기판의 승하강 시, 글라스 기판에 충격의 영향을 미치는 구간은 저속으로 구동하고, 그 외의 구간은 고속으로 구동하여 충격에 의한 스트레스의 제거 및 생산성의 향상을 동시에 달성할 수 있는 구간별 속도제어 실린더 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 구간별 속도제어 실린더는 중공의 실린더 본체와, 상기 실린더 본체의 내부에서 공압에 의해 왕복이동되는 피스톤 헤드와, 상기 피스톤 헤드에 연결되어 상기 실린더 본체의 외부에서 상승,하강하는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 단부에 설치된 부착판과, 상기 피스톤 헤드를 구간별로 저속및 고속구동하도록 속도제어하는 구간별 속도제어수단을 포함한다.
본 발명에 있어서, 구간별 속도제어수단은 상기 피스톤 헤드의 상부와 하부에 위치하도록 상기 실린더 본체에 각각 설치된 한쌍의 공기 유입블록으로 구성되며, 각각의 공기 유입블록에는 공기가 유입되는 공기통로와, 슬라이딩가능하게 설 치된 플런저와 상기 플런저를 축방향으로 가압하는 스프링을 구비하여 공기통로와 연통된 속도조절부와, 상기 플러저로 유입되는 공기량을 조절하도록 설치된 니들노즐부를 포함한다.
니즐노즐부는 나사조절에 의해 전?후진하도록 구성되어, 상기 피스톤로드의 구동속도를 조절하며, 상부에 설치된 공기 유입블록의 공기통로에는 상기 본체와 연통하는 연통로가 형성되고, 이 연통로에 체크밸브가 더 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 피스톤 헤드의 상승완료 시 상기 상부에 설치된 공기 유입블록의 플런저를 가압, 배출되는 공기의 유량을 억제하여 충격을 흡수한다.
본 발명의 다른 양태로서, 이상과 같이 기재된 본 발명의 구간별 속도제어 실린더의 동작방법으로서, 상기 피스톤 로드를 상승하고자 상기 하부의 공기 유입블록의 공기통로를 통해 공기를 주입하면, 상기 피스톤 로드는 저속 및 고속 구간별로 각각 저속상승 후 고속상승하며, 상기 피스톤 로드를 하강하고자 상기 상부의 공기 유입블록의 공기통로를 통해 공기를 주입하면, 주입된 공기는 상기 체크밸브의 반대방향을 통해 상기 피스톤로드의 상부로 공급되어 상기 피스톤 로드를 하부의 저속구간 전까지 고속하강한다.
본 발명에 의하면, 글라스 기판의 공정 흐름을 방해하지 않고 글라스 기판의 승하강 시, 글라스 기판에 충격의 영향을 미치는 구간은 저속으로 구동하고, 그 외의 구간은 고속으로 구동하여 충격에 의한 스트레스의 제거 및 생산성의 향상을 동 시에 달성할 수 있고, 공정에 따른 피스톤 로드의 승하강 속도를 조절할 수 있는 효과를 가진다.
이하 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 구간별 속도제어 실린더를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이고, 도 5는 도 2의 실린더가 저속 구간을 상승하는 동작상태도이고, 도 6은 도 2의 실린더가 상부에서 충격흡수 동작 상태도이고, 도 7은 도 2의 실린더의 구간별 상태를 나타내는 개략도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구간별 속도제어 실린더는 그 본체(120)가 직육면체 형상으로, 내부는 중공으로 구성되며, 중앙에 위치하는 피스톤 로드(160)가 전진 및 후퇴하며, 피스톤 로드(160)의 단부에는 사각형 형상의 부착판(180)은 도 1의 글라스 기판(1)을 지지하도록 등간격으로 복수개가 돌출형성되는 지지핀부(8)를 부착하기 위해 사각형 형상의 부착판(180)이 부착되어 있고, 실린더 본체(120)의 측면의 상하부에는 한쌍의 공기 유입블록(200)(300)이 부착되어 있다. 도면 중, 미설명 부호 (204)는 피스톤 로드(160)의 승하강을 안내하는 가이드봉이다.
중공의 실린더 본체(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내부가 밀폐 되도록 상하부에 각각 로드 커버(122)와 헤드 커버(124)가 부착되고, 본체(120)의 내부에 유입되는 공압에 의해 로드 커버(122)와 헤드 커버(124)사이를 피스톤 헤드(140)가 왕복이동된다. 피스톤 헤드(140)는 그 양단에 원뿔형으로 경사면(144)이 형성되어 있고, 피스톤 로드(160)가 연결되어 피스톤 헤드(140)가 왕복이동됨에 따라 피스톤 로드(160)는 실린더 본체(120)의 외부에서 상승,하강하며, 피스톤 헤드(140)의 중앙에는 피스톤패킹(142)이 부착되어 실린더 본체(120)를 상부와 하부로 구획한다.
한편, 본 발명의 실린더는 피스톤 헤드(140), 즉 피스톤 로드(160)를 구간별로 저속 및 고속구동하도록 속도제어하는 구간별 속도제어수단을 포함한다. 본 발명에 있어서 구간별 속도제어수단은 피스톤 헤드(140)의 상부와 하부에 위치하도록 실린더 본체(120)에 각각 설치된 한쌍의 공기 유입블록(200)(300)으로, 각각의 공기 유입블록(200)(300)에는 공기가 유입되는 공기통로(202)(302)와, 슬라이딩가능하게 설치된 플런저(220)(320)와 상기 플런저(220)(320)를 하방으로 가압하는 스프링(222)(322)을 구비하여 상기 공기 유입블록(200)(300)의 각각의 공기통로(202)(302)와 연통된 속도조절부(240)(340)와, 상기 플런저(220)(320)로 유입되는 공기량을 조절하도록 상기 공기 유입블록(200)(300)에 설치된 니들노즐부(260)(360)를 포함한다. 플런저(220)(320)는 내부에 중공통로(224)(324)가 형성되어 있고, 그 단부가 각각 실린더 본체(120)의 상하, 즉 피스톤 헤드(140)에 설치된 피스톤패킹(142)의 상부및 하부에 위치되며, 통공(226)(326)이 형성되어 있다.
니들조절부(260)(360)는 나사조절에 의해 승하강하도록 구성될 수 있다. 즉 니들조절부(240)(340)의 헤드부를 드라이버 등의 회전공구로 회전할 수 있도록 각 공기 유입블록(200)(300)에 구성함으로써 니들노즐부(260)(360)와 플런 저(220)(320)사이의 연통면적을 조절하여 공기의 유출입량을 공정에 따라 조절하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 구간별 속도제어수단은 공기 유입블록(200)의 공기통로(202)를 통해 공기가 유입되면, 유입된 공기는 속도조절부(240)로 유입되고, 이어서 플런저(220)내의 중공통로(224)와 통공(226)를 통해 실린더 본체(120)의 하부에 유입된다. 도 4에서 미설명 부호 (208)(308)은 각 공기 유입블록(200)(300)의 하부와 실린더 본체(120)에 설치된 속도조절부(240)(340)를 밀봉하는 밀봉링이다.
한편, 실린더 본체(120)에는 상부에 설치된 공기 유입블록(300)의 공기통로(302)와 연통하는 연통로(304)가 형성되고, 이 연통로(304)에는 실린더 본체(120)로만 공기를 통과시키는 체크밸브(380)가 더 포함되어, 공기 유입블록(300)의 공기통로(302)를 통해 공기가 유입되면, 체크밸브(380)와 연통로(304)를 통해 실린더 본체(120)의 상부에 바로 공급되어 피스톤 헤드(140)를 고속 하강시키며, 또한 피스톤 로드(160)의 상승 시에는 배출되는 공기가 상부에 설치된 공기 유입블록(300)의 체크밸브(380)를 통과하지 못하고 플런저(320)를 가압함과 동시에 연동로(324)와 니들(360) 사이의 좁아진 통로로 배출됨으로써, 상승에 따른 충격을 완화하는 완충작용을 실행한다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 구간별 속도제어 실린더의 동작을 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 5a에는 대기상태를 나타내는 것으로, 이 상태에서, 하부의 공기 유입블록(200)의 공기통로(202)를 통해 화살표a에 도시된 바와 같이 공기가 유입되 면, 공기통로(202)와 연통된 속도조절부(220)로 유입되어 플런저(220)의 중공통로(222)와 실린더 본체(120)내에 위치된 통공(226)을 통해 피스톤 헤드(140)의 하부로 주입된다.
이어서, 피스톤 헤드(140)의 하부에 점차 공기가 채워짐에 따라 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 피스톤 헤드(140)가 화살표 b의 방향으로 서서히 즉, 저속으로 상승하게 되는 동시에 스프링(222)의 탄성에 의해 플런저(220)는 속도조절부(220)의 내부에서 슬라이딩되어 피스톤 헤드(140)의 하부의 경사면(144)을 따라 실린더 본체(120)의 내부로 점차 돌출된다. 그 결과 니들노즐부(240)와 플런저(220)의 사이의 연통면적이 벌어지게 되어 공기통로(202)를 통해 유입되는 공기의 량은 점차적으로 많아지게 되어, 피스톤 헤드(140)는 점차 고속으로 상승하게 된다. 마지막으로, 도 5d에 도시된 바와 같이, 플런저(220)가 속도조절부(240)에서 완전히 슬라이딩되며, 니들노즐부(240)와 플런저(220)의 사이가 완전히 벌어지게 된다.
한편, 피스톤 헤드(140)의 하부에 점차 공기가 채워짐에 따라 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 피스톤 헤드(140)가 화살표 b의 방향으로 상승하게 되면, 상부의 공기 유입블록(300)의 플런저(320)의 통공(326)을 통해 서서히 빠져나가게 되며, 결국 실린더 본체(120)의 상부에서는 도 6a에 도시된 바와 같이, 상승하는 피스톤 헤드(140)는 상승 완료 전 그 상부의 경사면(144)부터 서서히 상부의 공기 유입블록(300)의 플런저(320)를 가압하게 됨에 따라 플런저(320)는 속도조절부(340)의 내부에서 슬라이딩되어 니들노즐부(360)와 플런저(320)의 사이의 연통면 적이 점차적으로 좁아지게 되어 도 6b에 도시된 바와 같이, 화살표 c의 방향으로 공기통로(302)를 통해 유출되는 공기의 량이 작아져서 피스톤 헤드(140)가 고속으로 상승하더라도, 상승완료 전 고속 상승속도를 줄이게 되어 피스톤 헤드(140)의 고속상승으로 인한 글라스 기판(1)에의 충격을 방지하는 완충작용을 실행한다.
이상과 같은 상승작동과 반대로 하강작동은, 상부의 공기 유입블록(300)의 공기통로(302)를 통해 도 6b 의 화살표 d에 도시된 바와 같이 공기가 유입되면, 체크밸브(380)를 통해 연통로(304)를 거쳐 실린더 본체(120)의 상부에 바로 공급되어 피스톤 헤드(140)를 빠르게 하강시키며, 고속 하강하는 피스톤 헤드(140)는 다시 그 하부의 경사면(144)부터 서서히 하부의 공기 유입블록(200)의 플런저(220)를 가압하게 됨에 따라 플런저(220)는 속도조절부(220)의 내부에서 슬라이딩되어 니들노즐부(240)와 플런저(220)의 사이의 연통면적이 점차적으로 좁아지게 되어 공기통로(202)를 통해 유출되는 공기의 량이 작아져서 고속 하강하는 피스톤 헤드(140)를 서서히 완화하여 하강하게 한다.
이상과 같이 본 발명의 구간별 속도제어 실린더에 따르면, 피스톤 로드를 상승하고자 하는 경우에는 도 7에 화살표 A로 도시된 바와 같이 저속, 고속, 저속으로 동작하게 되지만, 이와 반대로 하강하고자 하는 경우에는 화살표 B로 도시된 바와 같이 고속 및 저속으로 하강함으로써, 구간별로 속도를 달리하여 동작함으로써, 충격에 의한 스트레스의 제거 및 생산성의 향상을 동시에 달성할 수 있고, 각각의 공기 유입블록에 설치된 니들노즐부를 나사조절하여 플런저와의 사이의 연통면적을 조절함으로써, 공정에 따른 피스톤 로드의 승하강 속도를 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 구간별 속도제어 실린더 및 그 동작 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래의 실린더를 나타내는 개략 단면도이고,
도 2는 종래의 문제점으로서 실린더가 상승하여 글라스 기판에 충격을 가하여 스트레스가 발생하는 것을 설명하기 위한 개략 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구간별 속도제어 실린더를 나타내는 사시도이고,
도 4는 도 3의 단면도이고,
도 5는 도 2의 실린더가 저속 구간을 상승하는 동작상태도이고,
도 6은 도 2의 실린더가 상부 속도 조절장치의 동작 상태도이고,
도 7은 도 2의 실린더의 구간별 상태를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
120 : 실린더 본체 140 : 피스톤 헤드
160 : 피스톤 로드 180 : 부착판
200, 300 : 하부 및 상부 공기 유입블록 202, 302 : 공기통로
220, 320 : 플런저 222, 322 : 스프링
240, 340 : 공기조절부 260, 360 : 공기조절부
304 : 연통로 380 : 체크밸브

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 상승 하강하는 실린더로서,
    중공의 실린더 본체(120)와,
    상기 실린더 본체(120)의 내부에서 공압에 의해 상승 하강하는 피스톤 로드(160)에 연결된 피스톤 헤드(140)와,
    상기 피스톤 헤드(140)의 상부와 하부에 각각 설치된 한쌍의 공기 유입블록(300)(200)으로 구성되어, 상기 피스톤 헤드(140)를 구간별로 저속 및 고속구동하도록 속도제어하는 구간별 속도제어수단을 포함하되,
    상기 각각의 공기 유입블록(300)(200)은
    공기가 유입되는 공기통로(302)(202)와,
    슬라이딩가능하게 설치된 플런저(320)(220)와 상기 플런저(320)(220)를 가압하는 스프링(322)(222)을 구비하여 상기 공기통로(302)(202)와 연통된 속도조절부(340)(240)와,
    상기 플런저(320)(220)로 유입되는 공기량을 조절하도록 설치된 니들노즐부(360)(260)를 포함하는
    구간별 속도제어 실린더.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더 본체(120)에는 상기 피스톤 헤드(140)의 상부에 설치된 공기 유입블록(300)의 공기통로(302)와 연통하는 연통로(304)가 형성되고, 이 연통로(304)에 체크밸브(380)가 더 포함되는
    구간별 속도제어 실린더.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 니들노즐부(360)(260)는 나사조절에 의해 전후진하도록 구성되어, 상기 피스톤 로드(160)의 상승 하강 속도를 조절하는
    구간별 속도제어 실린더,
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 피스톤 헤드(140)의 상승 시 상기 피스톤 헤드(140)의 상부에 설치된 공기 유입블록(300)의 플런저(320)를 가압하는
    구간별 속도제어 실린더.
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