KR101307187B1 - 부상식 이송플레이트 - Google Patents

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KR101307187B1
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Abstract

분사압이 균일하게 유지되며, 필요에 따라 간편하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 편리하게 교체 및 제작이 가능한 부상식 이송플레이트가 제공된다. 이송플레이트는 노즐홀이 관통된 어퍼플레이트, 어퍼플레이트에 밀착되고 노즐홀과 연결되는 복수의 연결로를 포함하는 분압챔버가 형성된 미들플레이트, 미들플레이트에 밀착되고 압축공기를 유입하는 공기유입로 및 일 측은 공기유입로와 연결되고 타 측은 분압챔버와 연결되는 승압챔버가 형성된 로워플레이트, 및 분압챔버 내측에 착탈 가능하게 삽입되고 분압챔버의 일부를 차단하는 차단블록을 포함하여, 승압챔버로부터 주입된 압축공기가 차단블록을 우회하여 연결로로 균일하게 배분된다.

Description

부상식 이송플레이트{Floating type carrying plate}
본 발명은 유체를 분사하여 물체를 비접촉 방식으로 이송하는 부상식 이송플레이트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 유체 분사압을 균일하게 유지하되, 필요에 따라 간편하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 손상을 방지하고 편리하게 교체 및 제작이 가능한 부상식 이송플레이트에 관한 것이다.
전기, 전자기기 등을 제조하는 데 사용되는 부품이나 재료 등은 일반적인 산업현장에서 사용되는 물품들에 비해 고도로 정밀하고 세밀한 특성이 있으며, 따라서 상대적으로 미약한 외부 충격에도 쉽게 변형되거나 파손될 수 있는 위험이 있다. 예를 들어, 각종의 반도체 부품들을 제조하기 위한 웨이퍼(Wafer)와 같은 재료의 경우, 수 백 마이크로 미터 이내의 두께를 갖는 극도로 얇은 판상으로 형성되어 미세한 진동이나 가벼운 접촉에도 쉽게 손상될 수 있다.
따라서, 종래 이와 같이 정밀하고 세밀한 특성을 갖는 부품이나 재료들을 취급하기 위한 장치들이 제안되었다. 대한민국 등록특허 제10-0746833호 등에 개시된 비접촉식 반송플레이트나 그 밖의 비접촉식 이송, 반송장치들은 이러한 취급 장치의 주요한 예로서, 대상체에 유체를 분사하여 부상시킴으로써 취급과정에서 발생할 수 있는 진동이나 접촉에 의한 피해를 최소화하고 있다. 이러한 장치는 노즐이 형성된 판에 나사체와 같은 분사압 유지수단이 직접 결합되는 구조를 취할 수 있다.
그러나, 이와 같은 구조를 갖는 종래의 이송, 반송장치는 예를 들어, 나사체 주변으로의 회전유동이나, 유로의 형성방식, 또는 그 밖의 여타 구조적인 문제로 인해 노즐을 통해 분사되는 유체의 분사압이 균일하게 유지되지 못하는 단점이 있었다.
또한, 노즐이 형성된 판에 분사압 유지수단 등이 체결되는 과정에서 유체가 이동하는 이동로의 편차가 심하게 발생하거나, 여타 불필요한 손상이 발생하는 등 제조상의 문제점도 함께 가지고 있어, 이에 대한 개선이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-0746833호, (2007.08.07), 도면 2
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 유체 분사압을 균일하게 유지하되, 필요에 따라 간편하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 손상을 방지하고 편리하게 교체 및 제작이 가능한 부상식 이송플레이트를 제공하려는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 부상식 이송플레이트는, 노즐홀이 관통된 어퍼플레이트; 상기 어퍼플레이트에 밀착되고, 상기 노즐홀과 연결되는 복수의 연결로를 포함하는 분압챔버가 형성된 미들플레이트; 상기 미들플레이트에 밀착되고, 압축공기를 유입하는 공기유입로, 및 일 측은 상기 공기유입로와 연결되고 타 측은 상기 분압챔버와 연결되는 승압챔버가 형성된 로워플레이트; 및 상기 분압챔버 내측에 착탈 가능하게 삽입되고 상기 분압챔버의 일부를 차단하는 차단블록을 포함하여, 상기 승압챔버로부터 주입된 압축공기가 상기 차단블록을 우회하여 상기 연결로로 균일하게 배분된다.
상기 연결로는 상기 분압챔버의 내측면에 만입되어 형성되고, 상기 차단블록은 상기 분압챔버에 삽입되어 상기 연결로 사이에 개재될 수 있다.
상기 분압챔버는 원통형으로 형성되고, 상기 차단블록은 상기 분압챔버에 삽입 고정되는 구형으로 형성될 수 있다.
상기 분압챔버 및 상기 차단블록은 모두 원통형으로 형성되고, 상기 차단블록이 상기 분압챔버에 삽입 고정될 수 있다.
상기 승압챔버는 상기 공기유입로와 연결되는 일 측으로부터 끝단부를 향해 너비가 단계적으로 감소할 수 있다.
상기 노즐홀은 상기 어퍼플레이트를 수직으로 관통하고, 상기 연결로는 상기 노즐홀과 평행한 방향으로 연장되며, 상기 공기유입로의 적어도 일부 및 상기 승압챔버는 상기 로워플레이트를 따라 상기 노즐홀 및 상기 연결로에 대해 수직한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 공기유입로 및 상기 승압챔버는 상기 로워플레이트가 상기 미들플레이트와 밀착되는 면에 만입되어 형성될 수 있다.
상기 승압챔버는 상기 공기유입로가 연결된 일 측으로부터 끝단부를 향해 단면적이 단계적으로 감소할 수 있다.
상기 승압챔버는 상기 공기유입로와 연결되는 제1 챔버, 상기 제1 챔버로부터 연장되는 제2 챔버, 및 상기 제2 챔버로부터 연장되는 제3 챔버를 포함하되, 상기 제2 챔버의 단면적은 상기 제1 챔버의 단면적보다 작고, 상기 제3 챔버의 단면적은 상기 제2 챔버의 단면적보다 작을 수 있다.
상기 어퍼플레이트는 정전기 방지용 도료로 도장 처리된 것일 수 있다.
본 발명에 의한 부상식 이송플레이트는 대상체를 향해 분사되는 유체의 분사압을 일정하게 유지할 수 있으며, 필요에 따라 간편하게 조절할 수도 있다. 따라서, 이송플레이트를 이용하여 물체를 안정적으로 이송하거나 유지할 수 있다. 또한, 구조적인 특징으로 인해 불필요한 손상 없이 플레이트를 간편하게 제작 및 교체할 수 있는 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 이송플레이트의 구조를 도시한 종단면도이다.
도 3은 도 1의 이송플레이트의 구조를 도시한 횡단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 이송플레이트의 작동과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 부상식 이송플레이트의 분해사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 이송플레이트의 작동과정을 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트의 분해사시도이다.
본 명세서 상에서 '이송'은 물체를 일 지점에서 타 지점으로 옮기는 일련의 과정을 말하는 것으로, 움직이는 과정뿐만 아니라 움직이는 과정 중 일시적으로 정지하는 것까지도 포함하는 의미이며, 전술한 '반송'은 이러한 이송의 의미와 동일한 의미로 사용된 것일 수 있다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트(1)는 노즐홀(110)이 관통된 어퍼플레이트(100), 어퍼플레이트(100)에 밀착되고 노즐홀(110)과 연결되는 복수의 연결로(211)를 포함하는 분압챔버(210)가 형성된 미들플레이트(200), 미들플레이트(200)에 밀착되고 공기유입로(320) 및 일 측은 공기유입로(320)와 연결되고 타 측은 분압챔버(210)와 연결되는 승압챔버(310)가 형성된 로워플레이트(300), 및 분압챔버(210) 내측에 착탈 가능하게 삽입되는 차단블록(220)을 포함한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트(1)는 어퍼플레이트(100), 미들플레이트(200), 로워플레이트(300)의 각각 독립된 구조적 특징을 갖는 서로 다른 플레이트가 서로 밀착됨으로써, 그 내측에 공기유입로(320)로부터 노즐홀(110)까지 순차적으로 연결된 유로를 형성한다. 이 때, 공기유입로(320)를 통해 유입된 압축공기는 유로를 따라 배치된 승압챔버(310) 및 분압챔버(210)를 거쳐 그 압력이 적절한 강도로, 균일하게 조정된 후 노즐홀(110)을 통해 분사된다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트(1)는 분압챔버(210) 내부에 삽입되어 분압챔버(210)의 일부를 차단하는 차단블록(220)과, 분압챔버(210)에 포함된 연결로(211) 간의 상호작용을 통해 최종적으로 노즐홀(110)을 통해 분사되는 유체의 압력 즉, 분사압을 균일하게 유지할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트(1)는 노즐홀(110)은 어퍼플레이트(100)에 위치하고, 분압챔버(210) 및 승압챔버(310)는 각각 미들플레이트(200) 및 로워플레이트(300)에 위치하는 이를 테면, 서로 독립적으로 분리 가능한 분산된 배치구조를 갖는다.
즉, 노즐홀(110), 분압챔버(210), 및 승압챔버(310)는 각 플레이트 밀착시 서로 유기적으로 연결되어 유체 분사압을 균일하게 유지하는 유로를 형성하는 반면, 각 플레이트가 서로 분리되면, 각각의 플레이트와 함께 하나와 다른 하나가 서로 독립적으로 취급될 수 있는 것이다. 이로써, 어퍼플레이트(100)를 따로 분리한 상태에서 미들플레이트(200) 및 로워플레이트(300)를 먼저 밀착시켜 결합하거나, 어퍼플레이트(100)는 그대로 유지한 채, 미들플레이트(200) 및 로워플레이트(300) 중 적어도 하나만을 분리하여 손쉽게 교체하는 것이 가능하다. 또한 필요한 경우, 어퍼플레이트(100)만을 분리하여 단독으로 별도의 처리를 할 수도 있는 것이다.
따라서, 불필요한 작업이 배제되어 분사식 이송플레이트(1) 제작시 작업능률이 크게 향상될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 이러한 특징을 갖는 부상식 이송플레이트(1)의 각 구성부에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 이송플레이트의 구조를 도시한 종단면도이고, 도 3은 도 1의 이송플레이트의 구조를 도시한 횡단면도이다.
어퍼플레이트(100)는 부상식 이송플레이트(1)의 최상단부를 이룬다. 어퍼플레이트(100)는 도시된 바와 같이 일 측으로 길게 연장된 판형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 어퍼플레이트(100)의 형상이 이와 같이 한정될 필요는 없으며, 부상식 이송플레이트(1)가 이송하는 대상물체의 크기나 형상, 또는 부상식 이송플레이트(1)가 위치하는 작업공간의 크기 및 구조 등에 대응하여 어퍼플레이트(100)의 형상은 그에 알맞게 변형될 수 있다.
노즐홀(110)은 어퍼플레이트(100)를 관통하여 형성된다. 노즐홀(110)은 어퍼플레이트(100)의 연장방향과 수직한 방향으로 관통되어, 일단부는 이송 대상 물체를 향해 개구되고, 그 반대편 타단부는 미들플레이트(200)에 형성된 분압챔버(210)를 향해 개구된다. 따라서, 미들플레이트(200)가 어퍼플레이트(100)에 밀착되면, 노즐홀(110)은 상기 타단부를 통해 분압챔버(210)에 포함된 연결로(211)와 용이하게 연결될 수 있다.
노즐홀(110)은 어퍼플레이트(100)에 하나 이상이 서로 나란히 배열되며, 각각은 서로 동일한 방향으로, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 어퍼플레이트(100)의 연장방향과 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다. 이로써, 대상 물체 표면의 서로 다른 위치에 압축공기가 각각 균일한 압력으로 분사될 수 있다.
노즐홀(110)이 형성된 어퍼플레이트(100)의 표면은 이송 대상인 물체와의 불필요한 상호작용을 방지하고 물체가 용이하게 이송될 수 있도록, 예를 들어, 정전기 방지용 도료 등으로 도장처리 될 수 있다. 특히, 이송 물체가 반도체 웨이퍼(wafer)와 같이 극도로 얇은 물체이거나, 그 밖에도 정전기적 인력에 취약한 물체인 경우, 물체의 원활한 이송을 위해 어퍼플레이트(100)의 표면처리가 매우 중요하다.
본 발명에 의한 분사식 이송플레이트(1)는, 전술한 바와 같이 어퍼플레이트(100)를 따로 분리한 상태에서 미들플레이트(200) 및 로워플레이트(300)를 먼저 밀착시켜 결합하거나, 어퍼플레이트(100)는 그대로 유지한 채, 미들플레이트(200) 및 로워플레이트(300) 중 적어도 하나만을 분리하여 손쉽게 교체하는 것이 가능하다. 또한 필요한 경우, 어퍼플레이트(100)만을 분리하여 단독으로 별도의 처리를 할 수도 있다. 어퍼플레이트(100), 미들플레이트(200), 및 로워플레이트(300)는 예를 들어, 하나 이상의 결합볼트를 이용한 볼트결합 등의 방법을 이용하여 착탈식으로, 용이하게 결합될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 정전기 방지용 도료 등으로 도장하여 물체와의 사이에서 발생하는 정전기력 등을 차단하고자 하는 경우, 어퍼플레이트(100)만을 단독으로 분리하여 그 표면을 정전기 방지용 도료 등으로 매우 용이하게 도장 처리할 수 있다.
반대로, 유지관리 및 보수작업 등이 필요한 경우에는, 미들플레이트(200) 및 로워플레이트(300) 중 적어도 하나를 교체하는 방식으로 어퍼플레이트(100)에 대한 불필요한 작업을 최소화함으로써, 이미 생성된 어퍼플레이트(100)의 도장면을 효과적으로 보호할 수 있는 장점을 갖는 것이다.
미들플레이트(200)는 어퍼플레이트(100)의 하부에 밀착된다. 미들플레이트(200) 역시 일 측으로 길게 연장된 판형상으로 형성될 수 있으며, 이를 통해 밀착시 어퍼플레이트(100)와 완전히 중첩될 수 있다. 그러나 미들플레이트(200)의 형상 역시 이에 한정될 것은 아니며, 어퍼플레이트(100)의 형상 및 크기, 또는 로워플레이트(300)의 형상 및 크기 등을 고려하여 로워플레이트(300)와 어퍼플레이트(100)의 사이에 용이하게 배치될 수 있도록 다양하게 변형될 수 있다.
분압챔버(210)는 미들플레이트(200)의 내부에 형성되며, 예를 들어, 미들플레이트(200)를 관통하여 형성될 수 있다. 따라서, 미들플레이트(200) 분리시에는 도 1에 도시된 바와 같이 개구된 형상을 유지하나, 미들플레이트(200)가 어퍼플레이트(100) 및 로워플레이트(300)와 서로 밀착되면 어퍼플레이트(100) 및 로워플레이트(300) 각각의 밀착면에 의해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내측에 차단블록(220)이 삽입된 챔버형태로 전환되는 것이다. 이로써, 압축공기와 같은 유체를 용이하게 유입한 후, 노즐홀(110)로 공급할 수 있다.
분압챔버(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 원통형상으로 형성될 수 있으나, 이러한 형상으로 한정될 것은 아니다. 분압챔버(210)의 형상은 내부에 삽입되는 차단블록(220)의 형상, 또는 분압챔버(210)에 포함된 연결로(211)의 형상 등을 고려하여 이와 다른 형상으로 변형될 수 있다.
연결로(211)는 분압챔버(210)에 포함되는 것일 수 있으며, 구체적으로 각각의 도면에 도시된 바와 같이 분압챔버(210)의 내측면에 형성될 수 있다. 연결로(211)는 일정 방향, 예를 들어, 노즐홀(110)이 관통된 방향과 평행한 방향으로 분압챔버(210) 내측면에 만입되어 형성될 수 있다.
이와 같이 형성된 연결로(211)는 복수개가 형성되어 분압챔버(210) 내부로 유입된 압축공기를 각각 서로 다른 경로를 통해 용이하게 분배할 수 있다. 즉, 압축공기는 분압챔버(210)를 통과하면서 분배된 후 다시 노즐홀(110)로 배출되는 과정을 통해 분사압을 균일하게 유지할 수 있는 것이다. 도면상에 각각 서로 마주 보는 위치에 쌍을 이루어 형성된 연결로(211)가 도시되었으나, 연결로(211)의 배치방식이 이로써 한정될 것은 아니다. 연결로(211)의 개수 및 배치상태 등은 분압챔버(210)의 크기, 형상 등에 따라 이와 다른 형태로 얼마든지 변경될 수 있다.
차단블록(220)은 도 1에 도시된 바와 같이 분압챔버(210)의 내측에 착탈 가능하게 삽입된다. 차단블록(220)이 삽입되면 분압챔버(210)의 일부가 차단되어 압축공기의 유동이 변화하고, 결국, 압축공기는 차단블록을 우회하게 된다. 이에 따라 압축공기가 서로 다른 연결로(211)로 균일하게 배분된다.
차단블록(220)은 도시된 바와 같이 원통형으로 형성된 분압챔버(210)에 삽입 고정되는 구형으로 형성될 수 있으며, 끼움 고정방식으로 별도의 작업 없이 분압챔버(210) 내에 용이하게 삽입 고정될 수 있다. 이로써, 필요에 따라 차단블록(220)을 용이하게 교체하고 부상식 이송플레이트(1) 제작시 또는 유지 보수시에 작업능률을 크게 향상시킬 수 있다.
분압챔버(210) 내에 삽입된 차단블록(220)은 도2 및 도 3에 도시된 바와 같이 분압챔버(210) 내측면에 만입된 연결로(211)의 사이에 개재된다. 즉, 차단블록(220)이 삽입됨으로써, 분압챔버(210)의 중앙부가 차단되고, 압축공기는 이를 우회하여 연결로(211)로 유동하게 되는 것이다. 이로써, 서로 다른 연결로(211)로 압축공기가 균일하게 배분된다. 압축공기의 유동과정을 포함하는 부상식 이송플레이트(1)의 구체적인 작동과정에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.
로워플레이트(300)는 미들플레이트(200)의 하부에 밀착되며, 어퍼플레이트(100), 및 미들플레이트(200)와 마찬가지로 일 측으로 길게 연장된 판형상으로 형성될 수 있다. 로워플레이트(300) 역시 어퍼플레이트(100), 및 미들플레이트(200)와 마찬가지로, 미들플레이트(200)의 형상이나 크기 등을 고려하여 그에 대응하는 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
공기유입로(320)는 도 1에 도시된 바와 같이 로워플레이트(300)의 길이방향을 따라 하나 또는 하나 이상이 병렬로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 병렬 배치된 하나와 다른 하나의 공기유입로(320)가 서로 연결되는 연결부위 등에는 압축공기가 유입되는 유입구(321)가 형성될 수 있다. 유입구(321)는 로워플레이트(300)의 내부를 관통하도록 형성된 것일 수 있으며, 이를 통해 부상식 이송플레이트(1)의 외측에 마련된 유체펌프(미도시) 등과 연결되어 압축공기를 용이하게 제공받을 수 있다.
그러나, 공기유입로(320)의 형상은 도시된 바와 같은 형상으로 한정될 것은 아니다. 공기유입로(320)는 압축공기 등의 유체를 용이하게 유입하여 승압챔버(310)로 공급할 수 있는 한 이와 다른 다양한 형상으로도 얼마든지 변형될 수 있다.
승압챔버(310)는 일 측이 이러한 공기유입로(320)와 연결되고, 타 측은 미들플레이트(200)에 형성된 분압챔버(210)와 연결된다. 공기유입로(320) 및 승압챔버(310)는 도시된 바와 같이 로워플레이트(300)가 미들플레이트(200)와 서로 밀착되는 면에 만입되어 형성될 수 있다.
즉, 공기유입로(320) 및 승압챔버(310) 역시 로워플레이트(300) 분리시 일 측이 개방된 형상을 유지하나, 로워플레이트(300)가 미들플레이트(200)에 밀착되면, 각각의 밀착면에 의해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 폐로, 또는 챔버 형태로 각각 전환되는 것이다. 이로써, 압축공기를 내측에 유지하여 용이하게 유동시키거나, 적절한 압력이 되도록 승압시킬 수 있다.
승압챔버(310)는 공기유입로(320)와 연결되는 일 측으로부터 끝단부를 향해 너비가 단계적으로 감소하는 특징적인 형태로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 공기유입로(320)와 연결되는 제1 챔버(310a)와, 제1 챔버(310a)로부터 연장되는 제2 챔버(310b), 및 제2 챔버(310b)로부터 다시 연장되는 제3 챔버(310c)를 포함할 수 있다. 이 때, 제2 챔버(310b)의 단면적은 제1 챔버(310a)의 단면적보다 작고, 제3 챔버(310c)의 단면적은 다시 제2 챔버(310b)의 단면적보다 작아, 승압챔버(310)는 전체적으로 공기유입로(320)가 연결된 일 측으로부터 끝단부를 향해 단면적이 단계적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
이러한 구조로 인해 승압챔버(310)로 유입된 압축공기의 유량이 감소하고, 이에 대응하여 압축공기의 공기압은 단계적으로 적절히 증가하게 된다. 따라서, 분압챔버(210)에는 1차적으로 유량이 조절된 고압의 압축공기가 제공되는 것이다. 분압챔버(210)는 이와 같이 1차적으로 조절과정을 거친 압축공기 다시 균일하게 재분배함으로써 최종적으로 노즐홀(110)을 통해 분사되는 공기압을 균일하게 유지할 수 있는 것이다.
승압챔버(310)는 제1 챔버(310a), 제2 챔버(310b), 및 제3 챔버(310c)의 길이가 각각 서로 다르게 형성될 수 있으며, 특히, 도시된 바와 같이 제3 챔버(310c)의 길이가 상대적으로 길게 형성될 수 있다. 이를 통해 고압의 압축공기가 고속으로 통과하는 영역을 증가시켜 압축공기가 분압챔버(210) 내부의 특정지점, 예를 들어, 차단블록(220)의 중심부를 향해 용이하게 분사되도록 할 수 있다.
어퍼플레이트(100), 미들플레이트(200), 및 로워플레이트(300)가 서로 밀착되면, 어퍼플레이트(100)를 수직으로 관통하는 노즐홀(110)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 수직으로 배치되며, 연결로(211) 역시 전술한 바와 같이 노즐홀(110)과 평행한 방향으로 연장되어 수직으로 배치될 수 있다. 반면, 유입구(321)를 제외한 공기유입로(320)의 일부, 및 승압챔버(310) 각각은 로워플레이트(300)를 따라 상기 노즐홀(110) 및 연결로(211)에 대해 수직한 방향으로 연장될 수 있다.
즉, 승압챔버(310)는 압축공기를 노즐홀(110)을 통해 분사되는 최종 분사방향(노즐홀의 연장방향과 동일한 방향일 수 있다)과 다른 방향으로 제공하는 것이며, 이를 통해 분압챔버(210)로 유입되는 고압의 압축공기를 일시적으로 단속할 수 있는 것이다. 따라서, 승압챔버(310)는 유동하는 압축공기가 일시적으로 체류하는 일종의 버퍼 역할을 하여 공기유입로(320)로부터 제공된 압축공기가 분압챔버(210) 내에 지속적으로, 균일하게 공급되도록 할 수 있다.
또한, 노즐홀(110)이 직선형상으로 형성됨으로써 압축공기가 노즐홀(110) 내부를 저항 없이 유동할 수 있으며, 이로 인해, 노즐홀(110)을 통해 최종적으로 배출되는 압축공기의 압력 즉, 분사압이 상승하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 예를 들어, 종래와 같이 노즐부분에 나선형의 유동구간이 형성된 경우 이에 의해 압축공기의 유속이 저하될 수 있으나, 본 발명에 의한 부상식 이송플레이트(1)는 직선형상의 노즐홀(110)이 도시된 바와 같이 수직방향으로 배치되어 있어 압축공기의 분사압이 증가하고 이로 인해 이송대상 물체를 더욱 용이하게 부상시킬 수 있는 것이다.
한편, 어퍼플레이트(100), 미들플레이트(200), 및 로워플레이트(300) 각각은 모두 동일한 두께로 형성될 필요는 없으며, 이러한 구조적 특징을 반영하여 각각이 그에 알맞은 적절한 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 어퍼플레이트(100)는 10~20mm 사이의 두께를 가질 수 있고, 미들플레이트(200)는 1~5mm 사이의 두께를 가질 수 있으며, 로워플레이트(300)는 10~20mm사이의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 어퍼플레이트(100)는 대략 11mm의 두께로, 미들플레이트(200)는 이보다 작은 대략 3mm의 두께로, 로워플레이트(300)는 대략 11mm의 두께로 형성될 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 압축공기의 유동과정 및 이를 포함하는 부상식 이송플레이트 전체의 구체적인 작동과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5는 도 1의 이송플레이트의 작동과정을 도시한 도면이다.
우선, 도 4를 참조하면, 로워플레이트(300)에 형성된 공기유입로(320)를 통해 압축공기가 유입되고, 유입된 공기는 승압챔버(310)로 공급된다. 이 때, 승압챔버(310)는 단계적으로 단면적이 감소하는 제1 챔버(310a), 제2 챔버(310b), 및 제3 챔버(310c)의 연쇄를 통해 압축공기의 압력을 상승시킨다. 이와 같이 압력이 상승된 압축공기는 전술한 바와 같이 유량이 적절히 조절된 상태로 분압챔버(210)에 제공된다.
승압챔버(310)로부터 분압챔버(210)로 제공된 압축공기는 도면상의 화살표 방향을 따라 차단블록(220)을 우회하여 이동한다. 따라서, 압축공기는 유동경로가 다양화 되며, 특히, 승압챔버(310)의 내측면에 만입된 연결로(211)를 통해서만 승압챔버(310)의 상부로 이동할 수 있다. 즉, 압축공기는 차단블록(220)을 우회하여 연결로(211)로 균일하게 배분된다.
이 때, 구형의 차단블록(220)과 로워플레이트(300)의 사이, 및 구형의 차단블록(220)과 어퍼플레이트(100)의 사이는 이격되어 소정의 공간이 형성되며, 이러한 공간은 연결로(211)를 통해 서로 연결된다. 따라서, 압축공기는 이러한 공간 사이로 용이하게 유동하여 서로 다른 경로를 통해 노즐홀(110)로 주입될 수 있다. 또한, 차단블록(220)이 구형으로 형성됨으로써, 연결로(211)를 통해 분배된 압축공기가 그 표면을 따라 저항 없이, 용이하게 흐를 수 있는 것이다. 이러한 과정을 통해, 압축공기가 노즐홀(110)로 용이하게 주입된다.
노즐홀(110)에 주입된 압축공기는 각각 서로 다른 경로를 통해 균일하게 배분된 것으로, 단일유로를 통해 주입되는 경우보다 노즐홀(110) 전체에 걸쳐 압력이 균일하게 유지될 수 있다. 따라서, 노즐홀(110)을 통과하여 최종적으로 분사되는 압축공기의 압력 즉, 분사압 역시 최적의 상태로, 균일하게 유지되는 것이다.
이어서 도 5를 참조하면, 이와 같은 압축공기의 분사과정은 부상식 이송플레이트(1) 전체에 걸쳐 진행된다. 즉, 형성된 노즐홀(110)의 수만큼 각각 서로 다른 위치에서 물체(A)를 향해 균일한 분사압이 제공되는 것이다(화살표 참조). 이로써, 예를 들어, 도시된 바와 같이 판상의 긴 물체(A)가 왜곡 없이 안정적으로 이송될 수 있으며, 이 밖에도 외부충격 등에 취약한 각종의 물체(A)들을 본 발명의 일 실시예에 의한 부상식 이송플레이트(1)로 용이하게 이송할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 승압챔버(310)가 일종의 버퍼 역할을 할 수 있으므로, 공기유입로(320)에 제공되는 압축공기의 양의 일시적으로 변화하더라도, 분압챔버(210) 및 노즐홀(110)을 통해 분사되는 압축공기의 분사압은 부상식 이송플레이트(1) 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있는 것이다. 이로써, 각종의 물체(A)를 부상시켜 비접촉 방식으로, 안정적으로 용이하게 이송할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 부상식 이송플레이트에 대해 상세히 설명한다.
이하, 설명이 간결하고 명확한 것이 되도록 전술한 실시예와 차이 나는 부분에 대해서 중점적으로 설명을 진행하되, 별도록 언급되지 않는 나머지 사항에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 부상식 이송플레이트의 분해사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 이송플레이트의 작동과정을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 부상식 이송플레이트(1-1)는 도 6에 도시된 바와 같이 분압챔버(210) 및 차단블록(220-1)이 모두 원통형으로 형성될 수 있다. 원통형상의 차단블록(220-1)역시 분압챔버(210) 내에 용이하게 삽입되어 고정될 수 있다.
차단블록(220)이 분압챔버(210)에 삽입된 후 어퍼플레이트(100), 미들플레이트(200), 및 로워플레이트(300)가 서로 밀착되면, 도 7에 도시된 바와 같이 노즐홀(110), 분압챔버(210), 승압챔버(310), 및 공기유입로(320)가 서로 순차적으로 연결된 유로가 형성된다. 이 때, 공기유입로(320) 및 승압챔버(310)를 차례로 통과하여 승압된 압축공기는 원통형상의 차단블록(220-1)을 따라 우회된 후 전술한 바와 같이 연결로(211)를 통해 균일하게 배분된다.
즉, 차단블록(220-1)이 원통형상으로 형성된 경우에도, 압축공기는 도 7에 도시된 바와 같이 화살표 방향을 따라 유동하면서 용이하게 배분되는 것이다. 이러한 경우에는 압축공기의 유동공간이 차단블록(220-1) 외측의 연결로(211) 만으로 한정되므로, 압축공기의 유량이 전체적으로 감소하고 노즐홀(110)을 통해 분사되는 압축공기의 분사압이 상대적으로 낮은 수준으로 유지될 수 있다.
따라서, 이송대상인 물체의 무게나 질량 등을 감안하여 차단블록(220-1)의 형상을 변경하고, 그에 대응하는 균일한 분사압을 유지하도록 조정할 수 있는 것이다. 한편, 이와 같이 차단블록(220-1)이 원통형상으로 형성된 경우, 차단블록(220-1)의 상단부 및 하단부가 어퍼플레이트(100) 또는 로워플레이트(300)와 완전히 밀착되지 않고 약간 이격되도록 차단블록(220-1)의 높이 또는 길이를 적절히 조정할 수 있으며, 이를 통해 압축공기가 좀 더 원활하게 유동하도록 할 수 있다.
이로써, 도 8에 도시된 바와 같이 부상식 이송플레이트(1-1)를 이용하여물체(A)를 부상시켜 비접촉 방식으로, 안정적으로 용이하게 이송할 수 있는 것이다. 이 때, 물체(A)는 상대적으로 가벼운 것일 수 있으며, 노즐홀(110)을 통해 분사되는 압축공기의 분사압은, 균일하되 그에 대응하여 적절히 낮은 수준을 유지할 수 있다. 이러한 방식으로 역시 각종의 물체(A)를 각각의 특성을 고려하여 안정적으로 용이하게 이송할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1, 1-1: 부상식 이송플레이트 100: 어퍼플레이트
110: 노즐홀 200: 미들플레이트
210: 분압챔버 211: 연결로
220, 220-1: 차단블록 300: 로워플레이트
310: 승압챔버 310a: 제1 챔버
310b: 제2 챔버 310c: 제3 챔버
320: 공기유입로 321: 유입구
A: 물체

Claims (10)

  1. 노즐홀이 관통된 어퍼플레이트;
    상기 어퍼플레이트에 밀착되고, 내부에 분압챔버가 관통하여 형성된 미들플레이트;
    상기 미들플레이트에 밀착되고, 압축공기를 유입하는 공기유입로, 및 일 측은 상기 공기유입로와 연결되고 타 측은 상기 분압챔버와 연결되는 승압챔버가 형성된 로워플레이트; 및
    상기 분압챔버 내측에 착탈 가능하게 삽입되어 끼움 고정되는 차단블록을 포함하고,
    상기 분압챔버 내측면에 복수의 연결로가 만입되어 형성되고,
    상기 차단블록과 상기 로워플레이트의 사이 및 상기 차단블록과 상기 어퍼플레이트의 사이는 공간이 형성되고, 상기 공간은 상기 연결로를 통해 서로 연결되며,
    상기 노즐홀은 일단부가 이송 대상 물체를 향해 개구되고 타단부는 상기 분압챔버를 향해 개구되어 상기 연결로와 연결되어,
    상기 승압챔버로부터 주입된 압축공기가 상기 차단블록을 우회하여 상기 연결로로 균일하게 배분되는 부상식 이송플레이트.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분압챔버는 원통형으로 형성되고,
    상기 차단블록은 구형으로 형성되는 부상식 이송플레이트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 분압챔버 및 상기 차단블록은 모두 원통형으로 형성되는 부상식 이송플레이트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 승압챔버는 상기 공기유입로와 연결되는 일 측으로부터 끝단부를 향해 너비가 단계적으로 감소하는 부상식 이송플레이트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐홀은 상기 어퍼플레이트를 수직으로 관통하고,
    상기 연결로는 상기 노즐홀과 평행한 방향으로 연장되며,
    상기 공기유입로의 적어도 일부 및 상기 승압챔버는 상기 로워플레이트를 따라 상기 노즐홀 및 상기 연결로에 대해 수직한 방향으로 연장되는 부상식 이송플레이트.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 공기유입로 및 상기 승압챔버는 상기 로워플레이트가 상기 미들플레이트와 밀착되는 면에 만입되어 형성되는 부상식 이송플레이트.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 승압챔버는 상기 공기유입로가 연결된 일 측으로부터 끝단부를 향해 단면적이 단계적으로 감소하는 부상식 이송플레이트.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 승압챔버는 상기 공기유입로와 연결되는 제1 챔버, 상기 제1 챔버로부터 연장되는 제2 챔버, 및 상기 제2 챔버로부터 연장되는 제3 챔버를 포함하되,
    상기 제2 챔버의 단면적은 상기 제1 챔버의 단면적보다 작고, 상기 제3 챔버의 단면적은 상기 제2 챔버의 단면적보다 작은 부상식 이송플레이트.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 어퍼플레이트는 정전기 방지용 도료로 도장 처리된 것인 부상식 이송플레이트.
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