KR101434877B1 - 진공패드와 이를 이용한 비접촉식 평판 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉식 평판 이송 장치에 관한 것이다.
본 발명의 비접촉식 평판 이송 장치는, 중앙부에 접촉방지부가 형성되어 있고, 접촉방지부의 외곽에 접촉이 허용되는 접촉허용부가 형성되어 있는 이송 대상이 되는 평판과, 상기 평판과 마주하는 면에 상기 접촉방지부에 대응되는 위치에 다수의 비접촉 방식의 진공패드가 배치되어 있으며, 비접촉 방식의 진공패드를 이용하여 상기 평판을 픽업 및 이송시키는 비접촉식 평판 이송 장치에 있어서, 비접촉 방식으로 이루어져 있되, 평면상에서 일측은 상기 평판의 접촉방지부 상에 위치하는 내측부가 형성되어 있고, 타측은 상기 평판의 접촉허용부 상에 위치하는 외측부가 형성되어 있되, 상기 외측부에는 상기 평판의 접촉허용부에 접촉하는 접촉부재가 형성되어 있는 외부진공패드가, 평면상에서 접촉방지부와 접촉허용부의 경계를 따라 다수 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 평판의 가장자리 측에 흡착패드를 설치하지 아니하고, 평판의 중앙 부위에 설치되는 것과 동일한 진공패드를 설치하되, 외곽측의 진공패드 즉, 외부진공패드에는 접촉허용부에 대응하는 부분에 평판과 접촉하는 접촉부재를 설치하여, 접촉패드가 평판과 접촉하면서 평판의 이송 과정에서 측방향 구속이 이루어져 평판의 미끄러짐을 구속할 수 있어 이에 따라 접촉허용부의 간격이 10mm 이하인 평판의 미끄러짐을 용이하게 구속할 수 있게 되며, 일측에서 접촉부재에 의해 접촉한 채 타측의 진공패드에 의해 부압이 발생하는 과정에서 평판의 특성에 따라 평판이 휘어짐이 발생하고 이에 따라 진공패드의 외곽에서 부분적으로 평판과 접촉이 발생할 수 있는데, 접촉방지부에 대응하는 부분에는 진공패드에 평판을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부가 형성됨으로써 저촉방지부에 진공패드의 접촉이 발생하지 않게 된다.

Description

진공패드와 이를 이용한 비접촉식 평판 이송 장치{VACUUM PAD AND NONCONTACT FEED APPARATUS USING IT}

본 발명은 진공패드를 이용하여 비접촉 상태로 물품을 이송할 수 있도록 된 비접촉식 평판 이송장치에 관한 것으로, 진공패드를 이용하여 평판을 들어올리거나 이 상태로 이동함에 있어서 미끄러짐을 방지하되, 특히 접촉이 허용되는 평판의 외곽 구역이 점차 좁아지는 추세에 맞추어 흡착패드를 사용하지 아니하면서 평판의 측박향 구속을 가능하게 한, 진공패드와 이를 이용한 비접촉식 평판 이송 장치에 관한 것이다.

진공 이송시스템이란 압축공기로 작용하여 진공패드 내에 부압을 발생시키고, 그 발생된 부압으로 물품을 파지하여 정해진 장소로 이송하는 시스템을 말한다.

이 시스템에는 접촉식 진공패드가 일반적이지만, 이는 미세한 스크레치나 변형 등에 민감한 전자 제품의 패널 등의 이송에는 적합하지가 않다.

이에 비접촉식 진공패드가 필요하게 되는 것이며, 최근 그 수요가 급격하게 증가되는 추세이다.

도 1은 통상적인 방식의 비접촉식 진공패드를 예시한다. 두 도면에서, 진공패드는 중앙에 압축공기 공급홀(2)이 형성된 본체(1)와, 상기 공급홀(2)의 하측에서 삽입되는 에어 가이드(3)를 포함하여 이루어진다.

상기 공급홀(2)의 상측에서 공급된 고속의 압축공기는 가이드(3)에 의하여 본체(1)의 측방향으로 유도되고, 본체(1)의 저면 가장자리를 지나 외부로 배출된다.

이때 베르누이(Bernoulli) 효과로 알려져 있는 바, 진공패드와 물품(P) 사이의 배기공간(S)이 본체(1)의 저면 가장자리에서 압축공기에 합류하여 배출되면서 진공이 형성되는 동시에 대기와의 압력차에 의한 부압이 발생한다.

이 발생한 부압에 의하여 물품(P)이 진공패드에 근접되고 파지되는 것이다.

다만, 이 경우에도 진공패드와 물품(P) 간에는 압축공기의 배출압력에 의하여 형성되는 간격(d)이 유지된다.

이러한 의미에서 이 진공패드를 "비접촉식" 진공패드라고 말하는 것이다.

상기한 진공패드가, 접촉식 진공패드에 비하여, 정밀한 표면을 요구하는 물품을 취급하는데 유리한 것은 물론이다.

그런데, 이처럼 비접촉식 진공패드를 사용함에 있어 접촉이 이루어지지 않음에 따라 다수 개의 진공패드를 정밀하게 조절하지 못하게 되는 경우 측방향에서의 미끄러짐을 구속할 수 없게 되어 평판을 평행하게 유지하지 못하고, 또 평판이 일측으로 기울어지거나 미끄러지는 현상이 발생할 수 있게 된다.

이에 따라 평판을 제어할 수 있는 기술이 필요한데, "평판 이송물 정렬픽업 이송장치"(한국 공개특허공보 제10-2011-0125062호, 특허문헌1)에는 평판 상부에 별도의 가이드부재를 설치하여 평판이 상승할 때 평판에 유체를 분사하여 수평을 유지하도록 하였다.

그러나, 이처럼 평판에 별도의 유체를 분사하는 방식은 평판의 크기에 따라 가이드부재를 별도로 설계해야 하므로 평판 사이즈에 따라 설비가 새로 구축되어야 하는 문제점이 있었다.

또다른 방식으로, 통상적으로 평판의 테두리 즉, 외곽측에는 접촉이 허용되는 부분이 형성되는데, 이 부분을 활용하여 여기에 흡착패드를 설치하여 평판을 구속하는 기술이 사용되기도 하였다.

그런데, 최근 TV나 스마트폰의 추세를 살펴보면 화면과 테두리 사이의 간격이 줄어들고 두께가 얇아지는 추세로, 평판의 제조 과정에서 접촉이 허용되는 영역이 10mm 이하로 줄어들고 있다.

반면, 흡착패드의 설치에 필요로 하는 영역은 직경이 10mm 이상을 요구하는 바, 이러한 흡착패드로는 접촉이 허용되는 영역이 작은 평판의 구속에 사용할 수 없게 된다.

KR 10-2011-0125062 (2011.11.18)

본 발명의 비접촉식 평판 이송 장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 평판의 가장자리 측에 흡착패드를 설치하지 아니하고, 평판의 중앙 부위에 설치되는 것과 동일한 진공패드를 설치하되, 외곽측의 진공패드 즉, 외부진공패드에는 접촉허용부에 대응하는 부분에 평판과 접촉하는 접촉부재를 설치하여, 접촉패드가 평판과 접촉하면서 평판의 이송 과정에서 측방향 구속이 이루어져 평판의 미끄러짐을 구속할 수 있게 하려는 것으로, 이에 따라 접촉허용부의 간격이 10mm 이하인 평판의 미끄러짐을 용이하게 구속하려는 것이다.

일측에서 접촉부재에 의해 접촉한 채 타측의 진공패드에 의해 부압이 발생하는 과정에서 평판의 특성에 따라 평판이 휘어짐이 발생하고 이에 따라 진공패드의 외곽에서 부분적으로 평판과 접촉이 발생할 수 있는데, 접촉방지부에 대응하는 부분에는 진공패드에 평판을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부가 형성됨으로써 저촉방지부에 진공패드의 접촉이 발생하지 않게 하려는 것이다.

본 발명의 비접촉식 평판 이송 장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 중앙부에 접촉방지부가 형성되어 있고, 접촉방지부의 외곽에 접촉이 허용되는 접촉허용부가 형성되어 있는 이송 대상이 되는 평판과, 상기 평판과 마주하는 면에 상기 접촉방지부에 대응되는 위치에 다수의 비접촉 방식의 진공패드가 배치되어 있으며, 비접촉 방식의 진공패드를 이용하여 상기 평판을 픽업 및 이송시키는 비접촉식 평판 이송 장치에 있어서, 비접촉 방식으로 이루어져 있되, 평면상에서 일측은 상기 평판의 접촉방지부 상에 위치하는 내측부가 형성되어 있고, 타측은 상기 평판의 접촉허용부 상에 위치하는 외측부가 형성되어 있되, 상기 외측부에는 상기 평판의 접촉허용부에 접촉하는 접촉부재가 형성되어 있는 외부진공패드가, 평면상에서 접촉방지부와 접촉허용부의 경계를 따라 다수 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 진공패드는 저부 둘레에 평판을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 외부진공패드는 내측부의 저부 둘레에 평판을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 보조노즐부에는 저항체가 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 접촉부재는 저부에 다수 개의 마찰돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 보조노즐부는 진공패드의 저부 둘레에 서로 이격된 채 다수 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조노즐부는 외부진공패드 내측부의 저부 둘레에 서로 이격된 채 다수 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 접촉부재는 신축성을 갖는 재질로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 진공패드는, 일측에 공기 공급홀이 형성되어 있는 본체와, 상기 공급홀의 하측에 설치되어 있는 가이드를 포함하여 이루어져 있고, 평판 위에 설치되어 공기가 가이드에 의해 본체의 측방향으로 유도되어 본체의 저면 가장자리를 지나 외부로 배출됨에 따라 평판과 가이드 하부에 부압이 발생하도록 된 진공패드에 있어서, 상기 진공패드의 가장자리 일측에 평판과 접촉하는 접촉부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 평판의 가장자리 측에 흡착패드를 설치하지 아니하고, 평판의 중앙 부위에 설치되는 것과 동일한 진공패드를 설치하되, 외곽측의 진공패드 즉, 외부진공패드에는 접촉허용부에 대응하는 부분에 평판과 접촉하는 접촉부재를 설치하여, 접촉패드가 평판과 접촉하면서 평판의 이송 과정에서 측방향 구속이 이루어져 평판의 미끄러짐을 구속할 수 있게 된다.

또, 이에 따라 접촉허용부의 간격이 10mm 이하인 평판의 미끄러짐을 용이하게 구속할 수 있게 된다.

또한, 일측에서 접촉부재에 의해 접촉한 채 타측의 진공패드에 의해 부압이 발생하는 과정에서 평판의 특성에 따라 평판이 휘어짐이 발생하고 이에 따라 진공패드의 외곽에서 부분적으로 평판과 접촉이 발생할 수 있는데, 접촉방지부에 대응하는 부분에는 진공패드에 평판을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부가 형성됨으로써 저촉방지부에 진공패드의 접촉이 발생하지 않게 된다.

도 1은 통상적인 방식의 비접촉식 진공패드의 실시예를 나타낸 단면도.
도 2는 통상적인 비접촉식 평판 이송 장치의 실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 비접촉식 평판 이송 장치의 일 실시예를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에서 보조노즐부가 구비된 예를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 외부진공패드의 설치 상태를 나타낸 평면 개략도.
도 6은 본 발명에서 접촉부재에 마찰돌기가 형성된 예를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에서 외부진공패드의 실시예를 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 비접촉식 평판 이송 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 이송 대상이 되는 평판(10)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 중앙부에 접촉이 금지되는 접촉방지부(11)가 형성되어 있고, 접촉방지부(11)의 외곽에 접촉이 허용되는 접촉허용부(12)가 형성되어 있다.

접촉방지부(11)는 TV나 스마트폰과 같은 경우 외부로 노출되는 화면의 영역이 되며, 접촉하용부는 그 외곽에 있어 케이스에 고정되는 부분이 된다.

본 발명의 비접촉식 평판 이송 장치는 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 평면상에서 상기 평판(10)과 마주하는 면에 접촉방지부(11)에 대응되는 위치에 다수의 비접촉 방식의 진공패드(20)가 배치되어 있다.

이러한 진공패드(20)는 통상적인 비접촉식 진공패드로 앞서 설명한 바와 같이 중앙에 압축공기가 공급되는 홀이 형성되어 있는 본체와, 상기 홀의 하측으로 설치되어 공기를 외곽으로 가이드하는 가이드가 포함되어 이루어진다.

이에 따라 홀을 통해 유입된 고속의 압축공기가 가이드에 의해 본체의 측방향으로 유도되고, 본체의 저면 가장자리를 지나 외부로 배출되며, 이때 베르누이(Bernoulli) 효과로 진공패드(20)와 물품 사이는 가장자리측에서 압축공기에 의해 본체 중앙의 공기가 합류하면서 배출되어 진공이 형성되는 동시에 대기와의 압력차에 의한 부압이 발생한다.

이 발생한 부압에 의하여 물품이 진공패드(20)에 근접되고 파지되는 것이다.

이때, 진공패드(20)의 저부측은 곡선으로 설계되어 코안다 효과를 갖도록 설계될 수 있다.

여기까지는 통상적인 비접촉식 평판 이송 장치의 구성이라 할 수 있으므로, 상술한 설명에 의해 제한되는 것은 아니라 할 것이다.

본 발명의 특징적인 부분은 평면상에서 평판(10)의 외곽측을 따라 다수의 외부진공패드(30)가 설치되는 것이다.

외부진공패드(30)는 앞서 설명한 진공패드(20)와 같이 본체(32), 공급홀(33) 및 가이드(34)를 구비한 구성으로 이루어지며, 전체적인 구성은 비접촉 방식으로 이루어지게 된다.

보다 구체적으로, 일측에 공기 공급홀(33)이 형성되어 있는 본체(32)와, 상기 공급홀(33)의 하측에 설치되어 있는 가이드(34)를 포함하여 이루어져 있고, 평판(10) 위에 설치되어 공기가 가이드(34)에 의해 본체(32)의 측방향으로 유도되어 본체(32)의 저면 가장자리를 지나 외부로 배출됨에 따라 평판(10)과 가이드(34) 하부에 부압이 발생하도록 되어 있다.

다만, 외부진공패드(30)는 상술한 진공패드(20)와 달리 진공패드(20)의 가장자리 일측에 평판(10)과 접촉하는 접촉부재(31)가 설치되어 있게 되며, 이 접촉부재(31)가 설치되는 지점이 평판(10)의 접촉허용부(12)가 된다는 점이다.

보다 구체적으로 외부진공패드(30)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 평면상에서 일측은 상기 평판(10)의 접촉방지부(11) 상에 위치하는 내측부(30a)가 형성되어 있고, 타측은 상기 평판(10)의 접촉허용부(12) 상에 위치하는 외측부(30b)가 형성되어 있다.

아울러, 상기 외측부에는 상기 평판(10)의 접촉허용부(12)에 접촉하는 접촉부재(31)가 형성되어 있는 것이다.

더불어, 이러한 외부진공패드(30)가 평면상에서 접촉방지부(11)와 접촉허용부(12)의 경계를 따라 다수 설치되어 있다.

접촉부재(31)는 다양한 재질로 형성될 수 있으나, 평판(10)의 스크레치를 방지하기 위해 실리콘 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또는 신축성을 갖는 고무 등의 재질로 형성될 수도 있다.

이러한 접촉부재(31)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 저부에 다수 개의 마찰돌기(31a)가 형성되어 있어 마찰력을 증가시키도록 할 수도 있는데, 이 경우 평판(10)의 스크레치를 방지하기 위해 실리콘 재질이나 고무 등의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 접촉부재(31)는 외측부의 길이를 따라 하나의 부재로 이루어질 수도 있으나, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 외측부의 길이 방향을 따라 다수 개가 서로 이격된 채 설치되도록 함이 바람직하다.

이는, 외부진공패드(30)의 작동시 공기 공급홀(33)을 통해 가이드(34)를 따라 이동하는 공기의 흐름에 덜 영향을 주게 되기 때문이다.

한편, 상기와 같은 구성에 있어서 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 외부진공패드(30)의 경우 내측부(30a)의 저부 둘레에 평판(10)을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부(40)가 형성될 수 있다.

또, 동일한 방식으로 진공패드(20)의 경우에도 저부 둘레에 평판(10)을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부(40)가 형성될 수 있다.

이처럼 평판(10)을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부(40)를 형성하는 것은, 최근 디스플레이 패널이나 각종 기판의 두께가 얇아지고 그 성질이 점차 휘어지는 변형이 증가하는 추세에서 상기와 같이 접촉부재(31)를 평판(10) 외곽측 외부진공패드(30)에 설치한 상태에서 외부진공패드(30) 및 진공패드(20)를 통해 평판(10)을 끌어당길 경우 평판(10) 외곽은 접촉부재(31)에 의해 접촉된 상태를 유지하면서 중앙 영역이 상부로 휘어지는 현상이 발생할 수 있고, 이에 따라 접촉이 금지된 접촉방지부(11)에서 진공패드(20)와의 접촉이 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다.

즉, 평판(10)이 휘어지려 하는 힘을 많이 받는 지점의 진공패드(20)나 외부진공패드(30)의 내측부(30a)에 대응되는 지점에 저부 둘레에 평판(10)을 향해 공기를 분사함으로써 평판(10)과의 접촉을 방지하게 되는 것이다.

이러한 보조노즐부(40)는 진공패드(20)의 저부 둘레 및 외부진공패드(30) 내측부(30a)의 저부 둘레에 각각 길이 방향을 따라 일체로 하나로 설치될 수도 있으나, 이 경우 유체의 흐름 특히 공기 공급홀(33)을 통해 유입되어 가이드(34)에 의해 가이드되어 배출되는 유체의 흐름이 원할해지지 않을 수 있기 때문에, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 각각 진공패드(20)의 저부 둘레 및 외부진공패드(30) 내측부(30a)의 저부 둘레에 서로 이격된 채 여러 개로 나뉘어 설치됨이 바람직하다.

아울러, 보조노즐부(40)에서 순각적으로 강한 바람이 공급될 경우 평판(10)에 손상을 주거나 급작한 압력의 변화가 발생할 수 있으므로, 보조노즐부(40) 내부에 코일 형상으로 유로를 설계하거나, 스폰지 등과 같은 저항체(50)를 설치할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명에서 외부진공패드(30)는 도 7에 도시된 바와 같은 형상을 취할 수 있는데, 도시된 형상으로 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 진공패드의 형상에 평판(10)에 대응되는 위치에 따라 일측이 꺾인 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다 할 것이다.

10 : 평판 11 : 접촉방지부
12 : 접촉허용부 20 : 진공패드
30 : 외부진공패드 30a : 내측부
30b : 외측부 31 : 접촉부재
31a : 마찰돌기 32 : 본체
33 : 공급홀 34 : 가이드
40 : 보조노즐부

Claims (11)

1. 중앙부에 접촉방지부(11)가 형성되어 있고, 접촉방지부(11)의 외곽에 접촉이 허용되는 접촉허용부(12)가 형성되어 있는 이송 대상이 되는 평판(10)과, 상기 평판(10)과 마주하는 면에 상기 접촉방지부(11)에 대응되는 위치에 다수의 비접촉 방식의 진공패드(20)가 배치되어 있으며, 비접촉 방식의 진공패드(20)를 이용하여 상기 평판(10)을 픽업 및 이송시키는 비접촉식 평판 이송 장치에 있어서,
   비접촉 방식으로 이루어져 있되, 평면상에서 일측은 상기 평판(10)의 접촉방지부(11) 상에 위치하는 내측부(30a)가 형성되어 있고, 타측은 상기 평판(10)의 접촉허용부(12) 상에 위치하는 외측부(30b)가 형성되어 있되, 상기 외측부(30b)에는 상기 평판(10)의 접촉허용부(12)에 접촉하는 접촉부재(31)가 형성되어 있는 외부진공패드(30)가, 평면상에서 접촉방지부(11)와 접촉허용부(12)의 경계를 따라 다수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 진공패드(20)는 저부 둘레에 평판(10)을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부(40)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 외부진공패드(30)는 내측부(30a)의 저부 둘레에 평판(10)을 향해 공기를 분사하는 보조노즐부(40)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 보조노즐부(40)에는 저항체(50)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 접촉부재(31)는 저부에 다수 개의 마찰돌기(31a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 접촉부재(31)는 외측부(30b)의 길이 방향을 따라 다수 개가 서로 이격된 채 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
7. 제 3항에 있어서,
   상기 보조노즐부(40)는 외부진공패드(30) 내측부(30a)의 저부 둘레에 서로 이격된 채 다수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 접촉부재(31)는 신축성을 갖는 재질로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는,
   비접촉식 평판 이송 장치.
   
9. 삭제
10. 일측에 공기 공급홀이 형성되어 있는 본체와, 상기 공급홀의 하측에 설치되어 있는 가이드를 포함하여 이루어져 있고, 평판 위에 설치되어 공기가 가이드에 의해 본체의 측방향으로 유도되어 본체의 저면 가장자리를 지나 외부로 배출됨에 따라 평판과 가이드 하부에 부압이 발생하도록 된 진공패드에 있어서,
    상기 진공패드의 가장자리 일측에 평판과 접촉하는 접촉부재가 설치되어 있으며,
    상기 진공패드는 접촉부재가 비설치된 가장자리에 하향되게 공기를 분사하는 보조노즐부(40)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    진공패드.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 보조노즐부(40)에는 저항체가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    진공패드.

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