KR101293288B1 - 예각 비접촉 진공패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징 내부에 수평구간과 연결되는 예각 경사면으로 이루어지는 예각 경사구간을 형성함으로써, 유체의 손실이 적고 수평구간과 이송물체 사이의 비접촉 간격을 최대한 벌려 수평구간과 평판 이송물체 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 하고, 하우징의 두께를 줄일 수 있도록 함과 아울러 노즐팁과 하우징 사이의 간격 조절이 용이하며 평판 이송물체의 진공 흡착력을 대폭향상시킬 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드에 관한 것이다.
즉, 평판 이송물체와 평행을 이루도록 수평면으로 이루어지고 폐곡선 형태로 이루어진 수평구간과, 상기 수평구간과 연결되면서 수평구간으로부터 상측으로 갈수록 내경이 좁아지고 중심선과 예각을 이루는 예각 경사면으로 형성되는 예각 경사구간과, 상기 예각 경사구간과 연결되어 외부에서 공급되는 유체를 주입하는 유체 주입구를 형성하는 연결부로 이루어지는 하우징과; 상기 유체 주입구로부터 공급되는 유체를 평판 이송물체의 수직방향으로 토출할 수 있도록 하우징 내부 공간에 삽입 설치되는 것으로서 상기 하우징과 간격을 두고 형성되는 노즐팁으로 이루어지는 노즐머리와, 상기 노즐머리의 상부 중앙으로부터 유체 주입구 방향으로 연장형성되는 노즐목으로 이루어지는 노즐을; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

예각 비접촉 진공패드{ACUTE ANGLE NONCONTACT TYPE VACUUM PAD}

본 발명은 하우징 내부에 수평면으로 이루어지는 수평구간과 이와 연결되면서 하우징의 중심선과 예각의 경사 각도를 이루도록 예각 경사구간을 형성함으로써, 유체의 손실을 최소화하고 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체 사이의 비접촉 간격을 최대한 멀어지게 하여 평판 이송물체를 안정적으로 이송할 수 있도록 하며, 예각 경사구간으로 인해 하우징의 두께를 줄임과 아울러 노즐의 상, 하 위치를 조절하여 예각 경사구간과 노즐 사이의 간격을 자유로이 조절하고, 모멘텀(momentum)의 변화로 인해 유체가 밖으로 밀어내는 힘이 더 커져 평판 이송물체의 비접촉 진공 흡착력을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드에 관한 것이다.

일반적으로 유리, 강판, 특히 반도체용 웨이퍼의 이송라인에서 평판 유리를 이송하거나 반전시킬 때 평판 유리와 접촉되는 접촉장치를 사용할 경우 평판 유리면이 손상되는 문제점이 있어 이러한 기술적인 문제를 해결하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 대한민국 특허등록 제0928674호에 『평판 물체(501)를 비접촉으로 석션 그립핑하는 비접촉 석션 그립핑 장치(500)에 관한 것으로서, 평판 물체(501)의 일면과 접할 경우 폐곡면을 형성하는 압력부(511)와, 상기 평판 물체(501)에서 보았을 때 볼록하게 라운드 지도록 상기 압력부(511)로부터 연장 형성되는 R부(513)와, 상기 R부(513)로부터 상기 평판 물체(501)와 멀어지는 수직 방향으로 적어도 일부가 직선 형상으로 연장 형성되는 측부(515)와, 상기 측부(515)와 연결되어 외부에서 공급되는 공기를 주입하는 공기 주입구(527)를 형성하는 연결부(517)를 구비하는 하우징부와, 상기 공기 주입구(527)로부터 공급되는 공기를 상기 평판 물체(501)와 수직되는 방향으로 토출시키며 상기 하우징부와 일정한 간격을 두고 형성되는 노즐팁(523)을 가지며 상기 노즐팁(523)으로부터 상기 공기 주입구(527) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 경사면(525)을 가지며 상기 하우징부 내부 빈 공간에 삽입되는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 석션 그립핑 장치』에 관한 기술이 게시된 바 있다.

그러나 종래의 비접촉 석션 그립핑 장치는, 수직면으로 이루어지는 측부와 원호면으로 이루어지는 R부와 수평면으로 이루어지는 압력부로 연결되는 구조이나, 측부와 압력부가 이루는 각도가 직각이므로 비접촉 석션 그립핑 장치의 두께가 두꺼워지고, 유체가 측부와 압력부를 따라 직각으로 흐름에 따라 유체의 이동 길이가 길어지고 이로 인해 유체의 손실이 많으며, 측부와 압력부을 연결하는 R부의 반경이 커짐에 따라 비접촉 석션 그립핑 장치와 평판 물체 사이의 간격이 좁아질 뿐만 아니라 모멘텀(momentum) 변화에 따른 유체가 평판 물체를 밀어내는 힘이 떨어져 비접촉 석션 그립핑 장치의 비접촉 진공 흡착력이 저조하고, 노즐팁과 측부의 간격조절이 불가능한 등의 기술적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 하우징 내부에 수평면으로 이루어지는 수평구간과 이와 연결되면서 하우징의 중심선과 예각의 경사 각도를 이루도록 예각 경사면으로 이루어지는 예각 경사구간을 형성함으로써, 유체가 예각 경사구간에서부터 수평구간을 따라 흐를 때의 유체의 손실을 최소화하고 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체 사이의 비접촉 간격을 최대한 멀어지게 하여 평판 이송물체를 안정적으로 이송할 수 있도록 하며, 예각 경사구간으로 인해 하우징의 두께를 줄임과 아울러 노즐의 상, 하 위치를 조절하여 예각 경사구간과 노즐 사이의 간격을 자유로이 조절할 수 있고, 모멘텀(momentum)의 변화로 인해 유체가 밖으로 밀어내는 힘이 더 커져 평판 이송물체의 비접촉 진공 흡착력을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 노즐의 일단에 높이조절수단을 마련하여 하우징 내부와 노즐팁 사이의 간격을 자유로이 조절할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 노즐머리의 외측 둘레에 끝단이 예각 경사구간과 접촉되는 톱니를 형성하여 유체의 유량을 조절할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 예각 경사구간에 톱니의 끝단이 노즐과 접촉되는 원추형 톱니부재를 결합함으로써, 유체의 유량을 조절할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 하우징 내부와 연통되는 센싱홀에 압력센서를 설치하여 평판 이송물체의 그립 여부와 그립한 상태에서의 압력을 측정할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 수평구간의 일단에 유체 베어링 등과 같은 유체분사장치와 연결되는 유로를 형성하여 평판 이송물체와 수평구간 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 수평구간의 저면에 복수의 링형 홈을 형성하여 평판 이송물체와 수평구간 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 수평구간의 끝단에 절곡부위를 형성하여 평판 이송물체의 떨림을 방지함과 아울러 절곡부위에 진공장치와 연결되는 유로를 형성하여 독립된 진공을 가할 수 있도록 함으로써, 평판 이송물체와 수평구간 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 수평구간을 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 평판 이송물체와 간격이 멀어지도록 2°~5°의 경사진 빗면으로 형성함으로써, 비접촉 진공 그립핑 시 평판 이송물체와 수평구간 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 평판 이송물체와 간격이 멀어지도록 수평구간을 하우징의 저면으로부터 층이 형성되도록 1~2mm 위에 형성함으로써, 비접촉 진공 그립핑 시 평판 이송물체와 수평구간 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 예각 비접촉 진공패드를 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 평판 이송물체와 평행을 이루도록 수평면으로 이루어지고 폐곡선 형태로 이루어진 수평구간과, 상기 수평구간과 연결되면서 수평구간으로부터 상측으로 갈수록 내경이 좁아지고 중심선과 예각을 이루는 예각 경사면으로 형성되는 예각 경사구간과, 상기 예각 경사구간과 연결되어 외부에서 공급되는 유체를 주입하는 유체 주입구를 형성하는 연결부로 이루어지는 하우징과; 상기 유체 주입구로부터 공급되는 유체를 평판 이송물체의 수직방향으로 토출할 수 있도록 하우징 내부 공간에 삽입 설치되는 것으로서 상기 하우징과 간격을 두고 형성되는 노즐팁으로 이루어지는 노즐머리와, 상기 노즐머리의 상부 중앙으로부터 유체 주입구 방향으로 연장형성되는 노즐목으로 이루어지는 노즐을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간과 수평구간 사이에는, 원호면으로 이루어지는 원호구간이 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간의 상부에는, 연결부와 직각을 이루도록 연결부와 연결되는 수직연결구간이 더 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간과 수평구간 사이에는, 원호면으로 이루어지는 원호구간이 더 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간과 수평구간 사이에는, 경사면으로 이루어지는 경사연결구간이 더 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 노즐머리와 노즐목의 경계부위에 높이조절수단을 마련하여 노즐의 상하 높이를 조절할 수 있도록 함을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 높이조절수단은, 노즐머리와 노즐목 경계부위를 분리 결합할 수 있도록 노즐머리와 노즐목이 접하는 부위에 암나사와 수나사를 대응 형성하여 나사결합되게 함으로써, 나사를 풀고 조이는 작동에 의해 노즐머리의 높이를 조절할 수 있도록 함을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 노즐머리의 외측 둘레에는, 끝단이 예각 경사구간에 밀착되는 톱니가 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간에는, 예각 경사구간에 부합되도록 속이 빈 원추형으로 형성되면서 하부 둘레에 형성된 톱니의 내측으로 노즐머리의 외측 둘레가 끼움결합되는 톱니부재가 결합됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 노즐머리 아래 하우징 내부공간의 진공발생영역에는, 진공발생영역과 연통되도록 바깥쪽에서 노즐 내부를 관통하는 센싱홀이 형성되며 이 센싱홀의 일단에 압력을 측정하는 압력센서가 설치됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간에는, 일단 둘레를 따라 유체분사장치와 연결되는 유로가 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 유체분사장치와 유로를 연결하는 라인의 일단에는 압력제어밸브가 설치되며, 상기 유로는 유체가 통과할 수 있는 핀홀, 다공질 및 포켓중 선택되는 어느 한 형태로 구성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 포켓 구조는, 수평구간 저면 일단 둘레를 따라 링형 홈이 형성되면서 수평구간의 상면 일단에는 링형 홈과 연통되면서 링형 홈보다 작은 관통공이 등 간격으로 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 링형 홈에는, 각 관통공을 구획하는 격막이 등 간격으로 설치됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 유체분사장치는, 유체 베어링과 같은 구조로 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간의 외측 둘레에는, 유체 베어링과 같은 유체분사장치가 등 간격으로 더 설치됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간의 저면에는, 복수의 링형 홈을 형성하여 수평구간과 평판 이송물체 사이의 간격을 유지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 가장자리를 상향으로 절곡하여 절곡부위를 형성하고 이 절곡부위 일단 둘레에는 진공장치와 연결되는 유로가 등 간격으로 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 진공장치와 유로를 연결하는 라인의 일단에는 압력제어밸브가 설치됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 가장자리를 상향으로 절곡하여 절곡부위를 형성하고 이 절곡부위 일단 둘레를 따라 유로를 등 간격으로 형성하되 상기 유로와 노즐머리 아래 하우징 내부공간의 진공발생영역을 라인으로 연결함을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 진공장치와 유로를 연결하는 라인의 일단에는 압력제어밸브가 설치됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 평판 이송물체와 간격이 멀어지도록 경사진 빗면으로 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 빗면과 평판 이송물체의 경사각도는 2°내지 5°인 것을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 하우징 저면으로부터 상향으로 층이 형성되도록 상향으로 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간과 하우징 저면 사이의 가격은 1~2mm 인 것을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 수평구간의 외형 형상은 원형, 타원형 및 사각 형상중 선택되는 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드를 과제의 해결수단으로 한다.

본 발명은 하우징의 수평구간과 연결되면서 하우징 중심선과 예각을 이루는 예각 경사구간을 형성하여 유체의 손실을 최소화하고, 수평구간과 평판 이송물체 사이의 비접촉 거리를 최대한 멀어지게 함으로써 평판 이송물체를 더욱 안정적으로 이송할 수 있다.

또한, 예각 경사구간으로 바뀜으로 인해 하우징의 두께를 줄임과 동시에 노즐의 상, 하 위치 조절에 의해 예각 경사구간과 노즐 사이의 간격을 자유로이 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 예각 경사구간을 형성할 경우 모멘텀(momentum)의 변화로 인해 종래의 수직구간일 때보다 유체가 밖으로 밀어내는 힘이 더욱 커짐으로 인해 평판 이송물체의 진공 흡착력을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 비접촉 석션 그립핑 장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 예각 경사구간을 갖는 하우징 구조의 다양한 예시도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 높이조절수단의 예시도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 톱니를 갖는 노즐이 결합된 사시도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 톱니를 갖는 노즐이 결합된 단면도.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 톱니부재가 결합된 사시도.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 톱니부재가 결합된 단면도.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 센싱홀을 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 유로가 핀홀 구조일 때의 예시도.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 유로가 다공질 구조일 때의 예시도.
도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 유로가 포켓 구조일 때의 예시도.
도 13은 도 12에 격막이 형성된 구조의 단면도.
도 14는 본 발명의 제7실시예에 따른 링형 홈이 구비된 수평구간의 단면도.
도 15, 16은 본 발명의 제8실시예에 따른 평판 이송물체의 떨림 방지구조의 예시도.
도 17, 18은 본 발명의 제9실시예에 따른 간격유지수단이 구비된 수평구간의 예시도.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 수평구간의 다양한 외형을 도시한 예시도.
도 20, 21은 본 발명의 실시예에 따른 예각 경사구간의 각도를 40°와 90°로 달리했을 때의 유량과 흡입력을 나타낸 그래프.

본 발명은, 평판 이송물체와 평행을 이루도록 수평면으로 이루어지고 폐곡선 형태로 이루어진 수평구간과, 상기 수평구간과 연결되면서 수평구간으로부터 상측으로 갈수록 내경이 좁아지고 중심선과 예각을 이루는 예각 경사면으로 형성되는 예각 경사구간과, 상기 예각 경사구간과 연결되어 외부에서 공급되는 유체를 주입하는 유체 주입구를 형성하는 연결부로 이루어지는 하우징과; 상기 유체 주입구로부터 공급되는 유체를 평판 이송물체의 수직방향으로 토출할 수 있도록 하우징 내부 공간에 삽입 설치되는 것으로서 상기 하우징과 간격을 두고 형성되는 노즐팁으로 이루어지는 노즐머리와, 상기 노즐머리의 상부 중앙으로부터 유체 주입구 방향으로 연장형성되는 노즐목으로 이루어지는 노즐을; 포함하여 구성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간과 수평구간 사이에는, 원호면으로 이루어지는 원호구간이 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간의 상부에는, 연결부와 직각을 이루도록 연결부와 연결되는 수직연결구간이 더 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간과 수평구간 사이에는, 원호면으로 이루어지는 원호구간이 더 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간과 수평구간 사이에는, 경사면으로 이루어지는 경사연결구간이 더 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐머리와 노즐목의 경계부위에 높이조절수단을 마련하여 노즐의 상하 높이를 조절할 수 있도록 하는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 높이조절수단은, 노즐머리와 노즐목 경계부위를 분리 결합할 수 있도록 노즐머리와 노즐목이 접하는 부위에 암나사와 수나사를 대응 형성하여 나사결합되게 함으로써, 나사를 풀고 조이는 작동에 의해 노즐머리의 높이를 조절할 수 있도록 하는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐머리의 외측 둘레에는, 끝단이 예각 경사구간에 밀착되는 톱니가 형성된 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 예각 경사구간에는, 예각 경사구간에 부합되도록 속이 빈 원추형으로 형성되면서 하부 둘레에 형성된 톱니의 내측으로 노즐머리의 외측 둘레가 끼움결합되는 톱니부재가 결합되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐머리 아래 하우징 내부공간의 진공발생영역에는, 진공발생영역과 연통되도록 바깥쪽에서 노즐 내부를 관통하는 센싱홀이 형성되며 이 센싱홀의 일단에 압력을 측정하는 압력센서가 설치된 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간에는, 일단 둘레를 따라 유체분사장치와 연결되는 유로가 형성된 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 유체분사장치와 유로를 연결하는 라인의 일단에는 압력제어밸브가 설치되며, 상기 유로는 유체가 통과할 수 있는 핀홀, 다공질 및 포켓중 선택되는 어느 한 형태로 구성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 포켓 구조는, 수평구간 저면 일단 둘레를 따라 링형 홈이 형성되면서 수평구간의 상면 일단에는 링형 홈과 연통되면서 링형 홈보다 작은 관통공이 등 간격으로 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 링형 홈에는, 각 관통공을 구획하는 격막이 등 간격으로 설치되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 유체분사장치는, 유체 베어링과 같은 구조로 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간의 외측 둘레에는, 유체 베어링과 같은 유체분사장치가 등 간격으로 더 설치되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간의 저면에는, 복수의 링형 홈을 형성하여 수평구간과 평판 이송물체 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 가장자리를 상향으로 절곡하여 절곡부위를 형성하고 이 절곡부위 일단 둘레에는 진공장치와 연결되는 유로가 등 간격으로 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 진공장치와 유로를 연결하는 라인의 일단에는 압력제어밸브가 설치되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 가장자리를 상향으로 절곡하여 절곡부위를 형성하고 이 절곡부위 일단 둘레를 따라 유로를 등 간격으로 형성하되 상기 유로와 노즐머리 아래 하우징 내부공간의 진공발생영역을 라인으로 연결하는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 진공장치와 유로를 연결하는 라인의 일단에는 압력제어밸브가 설치된 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 평판 이송물체와 간격이 멀어지도록 경사진 빗면으로 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 빗면과 평판 이송물체 사이의 경사각도가 2°내지 5°인 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간은, 하우징 저면으로부터 상향으로 층이 형성되도록 상향 형성되는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간과 하우징 저면 사이의 가격이 1~2mm 인 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 수평구간의 외형 형상은 원형, 타원형 및 사각 형상중 선택되는 어느 하나로 이루어지는 예각 비접촉 진공패드를 기술구성의 특징으로 한다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드의 구성을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드와 종래의 수직형 비접촉 진공패드를 비교하면 수직형에 비해 예각(예 : 45도) 비접촉 진공패드의 경우는 노즐에서 윗면까지의 유로의 길이가 짧아서 유체의 손실이 적으며, 패드와 물체 사이의 간극이 크고, 패드의 두께가 얇아지며, 동일한 노즐간격에 대하여 비접촉 거리가 커지고, 진공력이 크며, 노즐간격 조절이 가능한 이점이 있다.

삭제

도 2는 본 발명의 제1실시예로서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드는 평판 이송물체(80)를 비접촉으로 그랩핑 하여 이송하기 위해 코안다 효과를 얻을 수 있는 구조로 형성되는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 결합되는 노즐(20)로 구성된다.

하우징(10)은, 평판 이송물체(80)와 평행을 이루는 수평면으로 이루어지고 폐곡선 형태로 이루어진 수평구간(11)과, 수평구간(11)으로부터 상측으로 갈수록 내경 폭이 좁아지도록 연장 형성되는 경사면으로 형성되는 예각 경사구간(12)과, 수평구간(11)과 예각 경사구간(12) 사이에 형성되는 원호면으로 이루어지는 원호구간(15)과, 예각 경사구간(12)과 연결되면서 외부에서 공급되는 유체를 주입하는 유체 주입구(14)가 구비된 연결부(13)로 구성된다.

예각 경사구간(12)은, 하우징(10)의 중심에서 수직으로 중심선을 그었을 때 중심선과 이루는 각도가 직각보다 작은 예각을 이루는 예각 경사면으로서, 연결부(13)의 유체 주입구(14)로 공급된 유체는 코안다 효과에 의해 예각 경사구간(12)과 원호구간(15)과 수평구간(11)을 따라 흐르게 되는데, 예각 경사구간(12)이 하우징(10) 중심선과 이루는 각도가 90°이하의 예각으로 경사지게 형성되기 때문에 종래의 수직구간과 수평구간이 직각을 이루는 하우징 구조일 때보다 유체의 이동거리가 짧아져 유체의 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 종래의 수직구간과 수평구간이 직각을 이루는 하우징(10) 구조일 경우 유체가 수직의 직각구간에서 수평구간으로 흐르려 할 때 흐름이 직각으로 급속도록 전환되기 때문에 수평구간으로 흐르는 유체의 성분도 있지만 직각으로 전환되는 과정에서 소실되는 유체의 성분 또한 많아 유체 손실이 커지는 단점이 있다. 그러나 본 발명과 같이 예각 경사구간(12)과 수평구간(11)의 연결구조일 경우 유체가 예각 경사구간(12)에서 수평구간(11)으로 흐를 때 완만한 전환이 이루어지므로 직각 구조일 때보다 많은 량의 유체가 수평구간(11)으로 흐르기 때문에 유체의 손실이 그만큼 적다.

또한, 예각 경사구간(12)이 형성될 경우 예각 경사구간(12)과 수평구간(11) 사이에 형성되는 원호구간(15)의 반경도 커지게 되어 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 비접촉 간격을 최대한 멀어지게 함으로써, 평판 이송물체(80)에 손상을 주지 않고 더욱 안정적으로 평판 이송물체(80)를 이송할 수 있으며 수평구간(11)과 예각 경사구간(12)이 직각을 이룰 때보다 하우징(10)의 두께를 줄일 수 있다.

이와 같이 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 비접촉 간격이 커지는 것은 원호구간(15)의 반경이 커질수록 원호구간(15)과 수평구간(11)을 따라 흐르는 유체의 유량이 증가하기 때문이다.

뿐만 아니라, 노즐머리(21)의 상, 하 위치를 조절할 경우 유체가 통과하는 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이의 폭을 쉽게 조절할 수 있다. 즉, 예각 경사구간(12)의 내경이 상향으로 갈수록 내경이 좁아지는 상협하광의 구조로 되어있으므로 노즐(20)을 위쪽으로 올일수록 노즐팁(211)과 예각 경사구간(21) 사이의 간격이 좁아져 통과하는 유체의 유량이 감소하게 되고, 노즐(20)을 아래로 내릴수록 예각 경사구간(12)과 노즐(20) 사이의 간격이 넓어지므로 통과하는 유체의 유량이 증가하게 된다.

또한, 예각 경사구간(12)을 형성할 경우 모멘텀(momentum)의 변화로 인해 유체가 밖으로 빠져나가는 힘이 더 커져 평판 이송물체(80)의 진공 흡착력을 대폭 향상시킬 수 있다.

상기 노즐(20)은, 유체 주입구(14)로부터 공급되는 유체를 평판 이송물체(80)의 수직방향으로 토출할 수 있도록 하우징(10) 내부 공간에 삽입설치되는 것으로서, 예각 경사구간(12)과 이격되는 끝이 뾰족한 노즐팁(211)으로 이루어지는 노즐머리(21)와, 상기 노즐머리(21)보다 작은 폭으로 노즐머리(21)의 상부 중앙으로부터 유체 주입구(14) 방향으로 연장형성되는 노즐목(22)으로 구성된다.

여기서, 수평구간(11)과, 원호구간(15)과, 예각 경사구간(12)과, 노즐(20)은 코안다 효과를 얻기 위한 중요한 구조로서, 노즐의 위치는 코안다효과를 극대화하기 위하여 원호구간이 시작되기 전의 예각 경사구간(12)에 두는 것이 바람직하며, 연결부(13) 및 유체 주입구(14)는 코안다 효과와는 무관하므로 다양한 변형이 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 예각 경사구간이 적용된 하우징의 다양한 구조로서, 그림 ①과 같이 수평구간(11)과 예각 경사구간(12)을 바로 연결한 하우징(10) 구조, 그림 ②와 같이 수평구간(11)과 예각 경사구간(12)을 연결하면서 예각 경사구간(12) 상부를 연결부(13)와 직각을 이루도록 수직연결구간(16)을 더 형성한 하우징(10) 구조, 그림 ③과 같이 그림 ②와 같은 구조이면서 수평구간(11)과 예각 경사구간(12) 사이에 원호면으로 이루어지는 원호구간(15)을 더 형성한 하우징(10) 구조, 그림 ④와 같이 그림 ②와 같은 구조이면서 수평구간(11)과 예각 경사구간(12) 사이에 경사연결구간(17)을 더 형성한 하우징(10) 구조로 형성할 수 있다.

가장 바람직한 구조는 제1실시예와 같이 수평면으로 이루어지는 수평구간(11)과, 원호면으로 이루어지는 원호구간(15)과, 예각 경사면으로 이루어지는 예각 경사구간(12)이 형성되도록 하우징(10)의 중심을 기준으로 회전대칭으로 형성되는 구조이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예로서, 도시된 바와 같이 노즐(20)의 노즐머리(21)와 노즐목(22)의 경계부위를 분리한 다음 서로 대응되는 부위에 암, 수나사를 형성하여 나사방식으로 분리 결합할 수 있도록 높이조절수단(23)을 형성한다.

따라서, 예각 경사구간(12)이 하향으로 갈수록 내경이 넓어지는 구조이므로 높이조절수단(23)의 나사를 풀어서 노즐머리(21)를 하향으로 내리면 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이의 간격이 넓어져 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이의 간격을 통과하는 유체의 유량을 증가시킬 수 있고, 반대로 높이조절수단(23)의 나사를 풀어서 노즐머리(21)를 하향으로 올리면 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이의 간격이 좁혀져 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이의 간격을 통과하는 유체의 유량을 감소시킬 수 있다. 높이조절수단(23)은 노즐머리(21)의 상, 하 높이조절만 가능한 구조이면 되므로 나사방식 이외에 다른 방식을 채택할 수도 있다.

도 5, 6은 본 발명의 제3실시예로서 도시된 바와 같이, 노즐머리(21)의 외주를 따라 끝단이 예각 경사구간(12)에 밀착되는 톱니(31)를 형성하여 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간을 통해 유체의 유량을 조절할 수 있도록 한다. 이때, 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적이 넓을수록 통과하는 유체의 유량이 증가하고, 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적이 좁을수록 통과하는 유체의 유량이 감소하는 등 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적에 따라 유체의 유량을 조절할 수 있다.

반대로 예각 경사구간(12)의 일단 둘레에 예각 경사구간(12)과 일체로 형성되는 톱니(31)를 형성하여 톱니(31)의 끝단이 노즐머리(21)에 밀착되게 함으로써, 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간을 통해 유체의 유량을 조절할 수도 있다.

도 7, 8은 본 발명의 제4실시예로서 도시된 바와 같이, 예각 경사구간(12) 내주 에 톱니(31)가 형성된 톱니부재(30)를 결합하여 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간을 통해 유체의 유량을 조절한다.

즉, 예각경사구간과 노즐간격을 일정하게 가공하는 것이 어려운 점을 감안하여 예각 경사구간(12)의 내주에 부합하는 속이 빈 원추형 톱니부재(30)를 결합하되 톱니(31)의 내주 일단에 노즐머리(21)가 끼움결합되게 하면 유체 주입구(14)를 통해 주입된 유체가 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간을 통과하여 예각 경사구간(12)을 따라 흐르게 된다.

이때, 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적이 넓을수록, 톱니부재가 두꺼울수록 통과하는 유체의 유량이 증가하고, 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적이 좁으면 좁을수록, 톱니부재의 두께가 얇을수록 통과하는 유체의 유량이 감소하는 등 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적에 따라 유체의 유량을 조절할 수 있다.

이러한 원추형 톱니부재(30)는 별도의 부재이므로 톱니(31)의 가공이 매우 용이하며, 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간 면적이 다른 여러 개의 톱니부재(30)를 제작하여 두었다가 유량에 맞추어 톱니부재(30)를 선택결합할 수 있는 장점이 있다.

도 9는 본 발명의 제5실시예로서 도시된 바와 같이, 노즐(20) 아래 하우징(10) 내부공간 주위의 진공발생영역(19)과 연통되도록 바깥쪽에서 노즐(20) 내부를 관통하는 센싱홀(40)을 형성한다.

그리고 이 센싱홀(40) 일단에 압력을 측정하는 압력센서(41)를 설치하여 감지된 압력 데이터를 제어장치로 전달함으로써, 본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드가 비접촉 진공으로 평판 이송물체(80)를 그립하면 예각 비접촉 진공패드의 진공영역의 압력이 대기압에서 음의 압력인 진공으로 떨어지므로 예각 비접촉 진공패드가 평판 이송물체(80)를 그립 하였는지를 감지하고 그립 상태에서 압력을 측정할 수 있다.

다른 방법으로 외부에서 노즐머리(21) 아래 하우징(10) 공간의 진공발생영역(19)을 관통하는 라인을 형성하고 이 라인에 압력센서(41)를 설치하여, 예각 비접촉 진공패드가 비접촉 진공으로 평판 이송물체(80)를 그립하면 예각 비접촉 진공패드의 진공영역의 압력이 대기압에서 음의 압력인 진공으로 떨어지므로 예각 비접촉 진공패드가 평판 이송물체(80)를 그립 하였는지를 감지하고 그립 상태에서 압력을 측정할 수 있다.

도 10 내지 13은 본 발명의 제6실시예로서, 도 10에 도시된 바와 같이 수평구간(11) 외주를 따라 유체 베어링(공기 베어링) 등과 같은 유체분사장치(50)와 연결되는 유로(18)를 형성하여 비접촉 진공으로 평판 이송물체(80)를 그립 할 때 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 간격을 유지할 수 있도록 한다.

유체분사장치(50)는 유체를 분사할 수 있는 장치이면 모두 가능하나 바람직하게는 정압 베어링의 일종으로 축과 베어링 사이에 유체를 뿜어 유체압으로 축을 띄워서 하중을 지지하는 유체 베어링(공기 베어링) 방식을 채택하는 것이 바람직하며, 유체 베어링 구조는 일반적으로 널리 알려진 장치로서 상세한 구성설명은 생략한다.

또한, 유체분사장치(50)의 일단에는 압력을 제어할 수 있도록 릴리프 밸브, 감압밸브, 솔레노이드밸브 및 안전밸브 등과 같은 압력제어밸브(51)를 설치하는 것이 바람직하다. 유로(18)는, 수평구간(11)의 일단 둘레를 따라 등 간격으로 형성되는 것으로서, 유체가 수평면으로 이루어지는 수평구간(11)의 상부에서 하부를 통과하여 평판 이송물체(80)에 토출될 수 있는 구조로 형성된다.

유로(18)는, 도 10과 같은 관통공 형태의 핀홀 구조, 도 11과 같은 유로 자체가 유체가 통과할 수 있는 미세한 구멍으로 이루어지는 다공질 구조 및 도 12와 같은 포켓 구조로 형성할 수 있다.

다공질 구조는, 유로(18)에 다공성물질(porous material)이 충진된 것으로서 여기서, 다공성물질은 폴리 에틸렌(Poly Ethylene), 세라믹(Ceramic) 및 탄소(Carbon)일 수 있다.

포켓 구조는, 도 12와 같이 수평구간(11)의 저면 일단 둘레를 따라 링형 홈(52)을 형성하고, 이에 대응하는 수평구간(11)의 상면에는 링형 홈(52)과 연통되도록 링형 홈(52)보다 작은 크기의 관통공(53)이 수평구간(11)의 상면 일단 둘레를 따라 등 간격으로 천공된다.

따라서, 유체분사장치(50)로부터 공급된 유체는 관통공(53)과 링형 홈(52)을 거쳐 평판 이송물체(80)의 수직방향으로 토출되어 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이와의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

여기서, 상기 링형 홈(52)에는 도 13과 같이 링형 홈(52)을 따라 등 간격으로 격막(54)을 설치하여 각 관통공(53)을 구획함으로써 구획간격을 넓이거나 좁혀 압력을 조절할 수 있도록 한다.

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또한, 본 발명의 도 10 내지 13의 제6실시예에 있어서 수평구간(11)의 외측 둘레에 별도의 유체분사장치(50)를 등 간격으로 더 설치하여 유로(18)와 연결된 유체 베어링 등과 같은 유체분사장치(50)의 정지시 평판 이송물체(80)와 수평구간(11) 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

도 14는 본 발명의 제7실시예로서 도시된 바와 같이, 수평구간(11)의 저면 둘레에 동심원의 링형 홈(60)을 복수로 형성하여 평판 이송물체(80)의 진공 그립핑 시 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

예를 들면, 코안다 효과에 의해 유체가 수평구간(11)을 따라 흐르다가 요철의 링형 홈(60)을 만날 경우 난류가 발생하게 되므로 평판 이송물체(80)와 수평구간(11) 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

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도 17, 18은 본 발명의 제9실시예로서, 도 17에 도시된 바와 같이 수평구간(11)을 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 평판 이송물체(80)와 간격이 멀어지도록 수평구간(11)의 경사각도를 2°내지 5°로 형성함으로써, 평판 이송물체(80)가 초기 진공 그립시 평판 이송물체(80)가 수평구간(11)에 충돌하는 것을 방지하여 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 비접촉 간격을 안정적으로 유지할 수 있게 한다.

또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 간격이 멀어지도록 수평구간(11)을 하우징(10)의 저면으로부터 1~2mm 위쪽에 형성함으로써, 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 비접촉 간격을 안정적으로 유지할 수 있게 한다.

한편, 도 19는 상기 수평구간(11)의 다양한 실시예로서 도시된 바와 같이, 비접촉 진공 그립핑 하는 평판 이송물체(80) 종류 등 사용 용도에 따라 수평구간(11)의 외형을 원형, 사각 및 타원 형상 등의 다양한 형태로 형성할 수 있다.

실시예 1.

하우징(10)의 중심과 예각 경사구간(12)이 이루는 각도를 40°와 90°로 하고 공급압력 20kpa(0.2 기압)로 하여 유량(Q)과 흡입력(F)를 측정한 결과, 아래와 같은 데이터를 얻을 수 있었다.

	40°		90°
Q[lpm]	191	111％	172	100％
F[N]	8.5	155％	5.5	100％

데이터를 통해 확인되는 바와 같이 예각 경사구간(12)을 90°의 직각으로 형성할 때보다 40°의 예각으로 형성할 때 유량(Q)은 111％, 흡입력(F)은 155％ 증가함을 알 수 있었다.

도 20, 21은 예각 경사구간(12)이 이루는 각도를 40°로 하였을 때와 90°로 하였을 때 데이터 값에 따른 유량(Q)과 흡입력(F)를 측정결과를 그래프로 나타낸 것이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 2, 3은 본 발명의 제1실시예로서, 유체 주입구(14)를 통해 하우징(10) 내부로 주입된 유체는 코안다 효과에 의해 하우징(10)과 노즐팁(211) 사이를 통과하여 예각 경사구간(12)과 원호구간(15)과 수평구간(11)을 따라 흐르게 된다.

코안다 효과(Coanda effect)는, 위에서 설명한 바와 같이 유체의 유동 현상으로 유체가 자기의 에너지가 가장 덜 소비되는 쪽으로 흐르는 것을 의미하는 것으로서, 간단히 말하면 유체가 흐르면서 앞으로 흐르게 될 방향이 어떻게 될 것인지를 아는 것 즉 유체는 자기가 앞으로 흐르게 되는 경로를 정확하게 파악하고 그에 따라서 흐르는 것을 말한다.

본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드는 코안다 효과를 이용하여 유체 주입구(14)를 통해 주입되는 유체가 하우징(10)의 예각 경사구간(12)과 원호구간(15)과 수평구간(11)을 따라 흐르도록 유도함으로써, 평판 이송물체(80)에 인력과 척력을 발생시키게 된다.

즉, 본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드에 공급된 유체가 예각 경사구간(12)과 원호구간(15)과 수평구간(11)을 따라 흐르면, 하우징(10) 내부 공간의 진공발생영역(19)의 압력은 주위의 압력보다 낮게 형성되어 진공발생영역(19)에서는 평판 유리 등과 같은 평판 이송물체(80)를 당기는 인력이 발생하고, 원호구간(15)을 거쳐 수평구간(11)으로 빠른 유속으로 흐르는 유체 흐름에 의해 수평구간(11) 주위의 압력은 진공발생영역(19)의 압력보다 높게 형성되어 평판 이송물체(80)를 밀어내는 척력이 발생하게 된다.

본 발명에 따른 예각 비접촉 진공패드는, 예각 경사구간(12)이 하우징(10)의 중심선과 이루는 각도가 90°이하의 예각 경사면으로 형성되어 있기 때문에 종래의 수직구간과 수평구간이 직각을 이루는 하우징 구조일 때보다 유체의 이동거리가 대폭 짧아져 유체의 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 예각 경사구간(12)이 형성될 경우 예각 경사구간(12)과 수평구간(11) 사이에 형성되는 원호구간(15)의 반경도 자연스럽게 축소되고 이에 예각 경사구간(12)과 원호구간(15)과 수평구간(11)을 따라 흐르는 유체의 유량이 증가하게 되므로 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이의 비접촉 간격을 최대한 멀어지게 할 수 있으며, 종래의 수직구간과 수평구간이 직각을 이루는 하우징 구조일 때보다 하우징(10)의 두께를 줄여 하우징(10)을 경량화할 수 있다.

뿐만 아니라, 예각 경사구간(12) 하부에서 상부로 갈수록 내경이 좁아지는 상협하광으로 형성되어 있기 때문에 노즐머리(21)의 상, 하 위치를 조절할 경우 유체가 통과하는 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이의 폭을 쉽게 조절할 수 있다.

예를 들어, 노즐머리(21)를 상향으로 올리면 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이가 좁아져 통과하는 유체의 유량이 감소하게 되고, 노즐(20)을 하향으로 내리면 예각 경사구간(12)과 노즐(20) 사이가 넓어져 통과하는 유체의 유량이 증가하는 등 유체의 유량을 자유로이 조절할 수 있다.

또한, 예각 경사구간(12)이 형성될 경우 모멘텀(momentum)의 변화로 인해 유체가 밖으로 밀어내는 힘이 더 커져 평판 이송물체(80)의 진공 흡착력을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 3은 예각 경사구간이 적용된 하우징 구조의 다양한 예시도로서, 그림 ①과 같이 수평구간(11)과 예각 경사구간(12)을 바로 연결한 하우징(10) 구조, 그림 ②와 같이 수평구간(11)과 예각 경사구간(12)으로 연결되면서 예각 경사구간(12) 상부에 연결부(13)와 직각을 이루는 수직연결구간(16)을 더 형성한 하우징(10) 구조, 그림 ③과 같이 그림 ②와 같은 구조이면서 수평구간(11)과 예각 경사구간(12) 사이에 원호면으로 이루어지는 원호구간(15)을 더 형성한 하우징(10) 구조, 그림 ④와 같이 그림 ②와 같은 구조이면서 수평구간(11)과 예각 경사구간(12) 사이에 경사연결구간(17)을 더 형성한 하우징(10) 구조로서, 각 그림 마다 구조는 조금씩 다르나 예각 경사구간(12)이 하우징(10)의 중심과 예각의 경사를 이루도록 수평구간(11)과 연결설치되므로 위에서 설명한 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예로서 도시된 바와 같이, 높이조절수단(23)의 나사를 풀어 노즐머리(21)를 하향으로 내리면 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이가 넓어져 유체의 유량을 증가시킬 수 있고, 나사를 조여 노즐머리(21)를 상향으로 올리면 노즐팁(211)과 예각 경사구간(12) 사이가 좁아져 유체의 유량을 감소시킬 수 있다.

예컨대 도 4에는 나사방식으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 노즐(20)의 상, 하 위치를 조절할 수 있는 구조이면 모두 가능하다.

도 5, 6은 본 발명의 제3실시예로서, 도시된 바와 같이 노즐(20)의 외측 둘레에 형성된 톱니(31) 끝단이 예각 경사구간(12)에 닿도록 함으로써, 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적을 통해 유체의 유량을 조절할 수 있다.

즉, 톱니(31)를 조밀하게 형성할 경우 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적이 좁아지므로 유체의 유량을 증가시킬 수 있고, 톱니(31)를 크게 형성할 경우 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적이 좁아지므로 유체의 유량을 감소시킬 수 있다.

도 7, 8은 본 발명의 제4실시예로서 도시된 바와 같이, 하부에 톱니(31)가 형성된 톱니부재(30)를 예각 경사구간(12)에 결합함으로써 유체의 유량을 조절할 수 있다.

이 역시 톱니(31)와 톱니(31) 사이의 공간면적으로 유체의 유량을 조절하는 것으로서, 톱니(31) 내주에 노즐머리(21)가 밀착결합되어 톱니(31) 사이의 공간을 막는 정도에 따라 유체의 유량을 조절할 수 있다.

즉, 톱니(31) 내주의 위쪽에 위치하도록 노즐머리(21)를 결합하면 톱니(31) 사이의 공간면적이 좁아져 유체의 유량이 감소하고, 톱니(31) 내주의 아래쪽에 위치하도록 노즐머리(21)를 결합하면 톱니(31) 사이의 공간면적이 넓어져 유체의 유량이 증가하게 된다.

한편, 톱니부재(30)는 교체 가능한 부품이므로 톱니(31)의 가공이 매우 쉬울 뿐만 아니라 톱니(31)의 손상시 톱니부재(30)만 교체하면 되므로 유지관리가 매우 편리하고, 톱니(31) 사이의 공간면적이 넓거나 좁은 여러 가지 종류의 톱니부재(30)를 제작하여 두었다가 유량에 따라 톱니부재(30)를 선택하여 결합할 수 있는 장점이 있다.

도 9는 본 발명의 제5실시예로서, 도시된 바와 같이 진공발생영역(19)의 진공도를 측정할 수 있도록 하우징(10) 바깥쪽에서 안쪽으로 진공발생영역(19)과 연통되는 센싱홀(40)를 천공형성하여 이 센싱홀(40)의 일단에 압력센서(41)를 설치함으로써 평판 이송물체(80)의 그립 여부와 그립한 상태에서 압력을 측정할 수 있다.

즉, 평판 이송물체(80)를 비접촉 진공으로 그립하면 진공발생영역(19)의 압력이 대기압에서 음의 압력인 진공으로 떨어지므로 이를 감지한 압력센서(41)가 제어부로 감지신호를 보내면 평판 이송물체(80)를 그립 하였는지를 감지할 수 있다.

이와 같이 평판 이송물체(80)의 그립여부와 그립한 상태에서 항시 압력을 체크 함으로써, 혹시 발생할지도 모르는 예각 비접촉 진공패드의 오작동에 대해 신속하게 대처할 수 있다.

도 10 내지 13은 본 발명의 제6실시예로서 도시된 바와 같이, 수평구간(11) 일단 둘레에 핀홀, 다공질, 포켓 구조의 유로(18)를 형성하여 이 유로(18)와 유체 베어링 등과 같은 유체분사장치(50)를 연결함으로써, 평판 이송물체(80)의 그립핑 시 평판 이송물체(80)와 수평구간(11) 사이의 비접촉 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

상기 핀홀 구조는 유체가 통과하는 유로(18)를 수평구간(11)의 일단 둘레를 따라 등 간격의 핀홀로 형성한 것이고, 다공질 구조는 수평구간(11)의 일단 둘레를 따라 등 간격으로 형성된 유로(18) 자체를 유체가 통과할 수 있는 미세한 구멍의 다공질 구조로 형성한 것이며, 포켓 구조는 수평구간(11)의 저면 일단 둘레를 따라 링형 홈(52)을 형성하고 수평구간(11)의 상면 일단 둘레에는 링형 홈(52)과 연통되도록 등 간격으로 관통공(53)을 형성한 것이다.

따라서, 핀홀 및 다공질 구조 유로(18)는 유체분사장치(50)와 연결되어 있기 때문에 유체분사장치(50)로부터 공급된 유체는 핀홀 및 다공질 구조의 유로(18)를 통과하여 평판 이송물체(80)와 수직방향으로 분사되므로 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체(80)의 안정적인 간격을 유지할 수 있다.

한편, 포켓 구조의 유로(18)는 관통공(53)과 유체분사장치(50)가 연결되어 있기 때문에 유체분사장치(50)로부터 분사된 유체는 관통공(53)을 거쳐 면적이 더 넓은 링 형 홈(52)을 통해 평판 이송물체(80)의 수직방향으로 분사된다.

이때, 유체는 면적이 좁은 관통공(53)을 거쳐 면적이 넓은 링형 홈(52)을 통과하면서 압력이 증가하므로 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체(80)의 간격 유지가 안정적으로 이루어진다.

도 13은 도 12의 링형 홈에 격막을 등 간격으로 설치한 것으로서, 격막(54)의 설치 간격에 따라 압력을 용이하게 조절할 수 있는 것으로서, 예를 들어 격막(54) 사이의 간격을 좁게 하면 면적이 좁아지므로 압력은 낮아지고, 격막(54) 사이의 간격을 넓게 하면 면적이 넓어지므로 압력은 자연스럽게 높아지게 된다.

따라서, 격막(54)의 설치 간격을 조절하여 압력을 조절함으로써 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체(80) 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

한편, 수평구간(11)의 외측 둘레를 따라 등 간격으로 별도의 유체분사장치(50)를 설치할 경우 유로(18)와 연결된 유체 베어링 등과 같은 유체분사장치(50)의 정지시 수평구간(11)의 외측 둘레에서 유체를 분사하여 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체(80)의 안정적인 간격을 유지할 수 있다.

도 14는 본 발명의 제7실시예로서 도시된 바와 같이, 수평구간(11)의 저면에 하우징(10)의 중심선을 기준으로 링형 홈(60)이 복수로 형성되어 있어 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체(80) 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

즉, 원호구간(15)을 거쳐 수평구간(11)을 따라 흐르는 유체가 링형 홈(60)을 지날 때 난류가 형성되기 때문에 이 난류에 의해 예각 비접촉 진공패드와 평판 이송물체(80) 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

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도 17, 18은 본 발명의 제9실시예로, 도 17과 같이 수평구간(11)이 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 수평구간(11)과 평판 이송물체(80) 사이가 멀어지도록 2°내지 5°의 경사면으로 형성되어 평판 이송물체(80)와 예각 비접촉 진공패드 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

도 18과 같이 수평구간(11)을 하우징(10) 저면으로부터 층을 이루도록 1~2mm 상향으로 형성함으로써 평판 이송물체(80)와 예각 비접촉 진공패드 사이의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다.

도 19는 수평구간의 외형의 다양한 실시예로서, 도시된 바와 같이 수평구간(11)은 폐곡선을 형성하는 것으로서, 취급하는 평판 이송물체(80)의 종류에 따라 수평구간(11)의 외형 형상을 원형 형상, 사각 형상, 및 다원형상 등으로 다양하게 형성할 수 있다.

10:하우징 11:수평구간 12:예각 경사구간
13:연결부 14:유체 주입구 15:원호구간
16:수직연결구간 17:경사연결구간 18:유로
19:진공발생영역 20:노즐 21:노즐머리
22:노즐목 23:높이조절수단 30:톱니부재
31:톱니 40:센싱홀 41:압력센서
50:유체분사장치 51:압력제어밸브 52:링형 홈
53:관통공 54:격막 60:링형 홈
80:평판 이송물체
211:노즐팁

Claims (26)

1. 평판 이송물체와 평행을 이루도록 수평면으로 이루어지고 폐곡선 형태로 이루어진 수평구간과, 상기 수평구간과 연결되면서 수평구간으로부터 상측으로 갈수록 내경이 좁아지고 중심선과 예각을 이루는 예각 경사면으로 형성되는 예각 경사구간과, 상기 예각 경사구간과 연결되어 외부에서 공급되는 유체를 주입하는 유체 주입구를 형성하는 연결부로 이루어지는 하우징과;
   상기 유체 주입구로부터 공급되는 유체를 평판 이송물체의 수직방향으로 토출할 수 있도록 하우징 내부 공간에 삽입 설치되는 것으로서 상기 하우징과 간격을 두고 형성되는 노즐팁으로 이루어지는 노즐머리와, 상기 노즐머리의 상부 중앙으로부터 유체 주입구 방향으로 연장형성되는 노즐목으로 이루어지는 노즐을; 포함하여 구성되어,
   유체 주입구로부터 주입된 유체가 하우징의 예각 경사구간과 노즐 사이로 수평구간을 따라 흐르도록 유도하여 코안다 효과에 의해 평판 이송물체를 향한 인력과 척력을 발생시켜 평판 이송물체와 접촉하지 않은 상태에서 흡착력을 발생시켜 이송시키도록 구성되어 있으며,
   상기 수평구간에는 수평구간의 둘레를 따라 유로가 형성되어 있고, 유로는 유체분사장치와 연결되어 있어 유체분사장치를 통해 유로에 유체를 분사하도록 구성된 것을 특징으로 하는,
   예각 비접촉 진공패드.
   
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6. 청구항 1항에 있어서,
   상기 노즐머리와 노즐목의 경계부위에 높이조절수단을 마련하여 노즐의 상하 높이를 조절할 수 있도록 함을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드.
   
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8. 청구항 1항에 있어서,
   상기 노즐머리의 외측 둘레에는, 끝단이 예각 경사구간에 밀착되는 톱니가 형성됨을 특징으로 하는 예각 비접촉 진공패드.
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