KR101586120B1 - 부품 공급기용 정전기 제거 장치 - Google Patents

부품 공급기용 정전기 제거 장치 Download PDF

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Abstract

부품 공급기용 정전기 제거 장치는 공기 내에서 부품을 상승시키도록 컵 내를 순환하는 부압의 공기 스트림을 생성시키기 위해 그의 상부로부터 공기가 주입되는 중공 원통형 또는 절두원추형 컵, 및 정전기를 상기 부품으로부터 제거하기 위해 상기 컵 내로 도입되어 상승되는 이온화된 공기를 포함한다. 상기 정전기 제거 장치는 부품 공급기의 상부 위에 부품의 높이 이상의 간극을 두고 배치되어 있다. 상기 정전기 제거 장치는, 정전하에 의해 부품의 이동이 정지되는 장소의 바로 전면에 위치되어 있다.

Description

부품 공급기용 정전기 제거 장치{STATIC ELIMINATOR FOR PARTS FEEDER}
본 발명은 부품 공급기 내에 생성된 정전기 또는 정전하를 제거하기 위한 부품 공급기용 정전기 제거 장치에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 제2010-168215호에 개시된 종래 기술에 있어서, 부품 공급기(feeder)의 보울(bowl)에는 그의 하부에 청정 공기 흡입구들 또는 도입구들이 설치되어 있으며, 공기는 부품(part)으로부터 정전기를 제거하기 위해 아래로부터 흡입구들을 통해 흡입되거나 또는 도입된다. 다른 종래 기술에 있어서는, 진공 흡입 노즐이 부품 공급기의 하부 가까이에 또는 하부와 접촉하면서 위치되어 있으며, 보울 위의 공기 이온들은 부품들을 원활하게 이동시키도록 부품들로부터 정전기를 제거하기 위해 상기 진공 흡입 노즐을 통해 쌓여있는 부품들 사이로 흡입된다.
일본 공개특허공보 제2010-168215호
종래 기술들에서는, 부품 공급기의 보울에는 그의 하부에 청정 공기 흡입구들이 설치되어 있고 공기는 아래로부터 흡입구들을 통해 흡입되거나, 또는 진공 흡입 노즐이 부품 공급기의 하부 가까이에 또는 하부와 접촉하면서 위치되어 있고, 그리고 보울 위의 공기 이온들은 부품들 내에서 진공 흡입 노즐을 통하여 흡입되기 때문에, 정전기 제거 효율을 강화시키기 위해 진공 흡입이 강화되는 경우, 이온들 뿐만 아니라 부품들이 흡입되고, 그 결과 부품의 이동이 방해를 받게 된다. 또한, 부품 공급기가 진동되어 부품과의 접촉을 반복할 수 있으며, 그 결과 부품들을 오염시키는 채프(chaff) 또는 크러드(crud)가 생성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 부품들의 이동을 방해하지 않으면서 정전기 제거의 효율을 강화시킬 수 있는 부품 공급기용 정전기 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 공기 내에서 부품을 상승시키도록 컵 내를 순환하는 부압(negative pressure)의 공기 스트림을 생성시키기 위해 그의 상부로부터 공기가 주입되는 중공 원통형 또는 절두원추형 컵, 및 정전기를 부품으로부터 제거하기 위해 상기 컵 내로 도입되어 상승되는 이온화된 공기를 포함하는, 부품 공급기용 정전기 제거 장치를 제공한다. 더스트(dust)는 공기 내에서 순환되는 공기 스트림을 부품을 향하여 취입시키는 것에 의해 제거된다.
본 발명에 따르면, 부품 공급기 위에 정전기 제거 장치를 배치시키는 것에 의해, 정전기는 부품의 배면측으로부터 제거될 수 있으며, 이에 따라 부품의 이동이 원활하게 되고, 동시에 더스트가 부품으로 제거될 수 있다.
도 1은 부품 공급기 및 이 부품 공급기에 대하여 배치된 본 발명에 따른 정전기 제거 장치의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 2는 부품이 부품 공급기의 보울에 부착되고 그 후 부품이 정지되는 현상을 설명하는 도면이다.
도 3은 정전기 제거 장치의 컵 내에 생성된 사이클론과 토네이도를 설명하는 도면이다.
도 4는 정전기 제거 장치를 전체적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 정전기 제거 장치의 컵 내에서의 부품의 이동을 설명하는 도면이다.
도 6a는 정전기 제거 장치의 제2 실시예를 도시하는 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 회살표 "A"로부터 바라본 단면도이다.
도 7은 정전기 제거 장치의 제3 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 8은 제3 실시예에서의 더스트 제거를 설명하는 도면이다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조한 본 발명의 하기의 상세한 기술에서 설명될 것이다.
본 발명에 따른 정전기 제거 및 더스트 제거 장치는 공기 내에서 부품을 상승시키도록 컵 내를 순환하는 부압의 공기 스트림을 생성시키기 위해 그의 상부로부터 공기가 주입되는 중공 원통형 또는 절두원추형 컵, 및 정전기를 부품으로부터 제거하기 위해 상기 컵 내로 흡입 또는 도입되어 상승되는 이온화된 공기를 포함한다. 정전기 제거 장치는 부품 공급기의 상부 위에 부품의 높이 이상의 간극을 두고 배치되어 있으며, 상기 정전기 제거 장치는 정전하에 의해 부품의 이동이 정지되는 장소의 바로 전면에 위치되는 것이 바람직하다.
실시예들을 도 1을 참조하여 설명한다. 보울로 형성된 부품 공급기(50)는 진동에 의해 부품들을 이동시킨다. 개략적으로 도시된 정전기 제거 장치(10)는, 바람직하게는 정전기에 의해 부품(12)들의 이동이 정지되는 장소의 바로 전면에 위치되어 있다.
제1 실시예
제1 실시예에 있어서, 부품들은 부품 공급기의 보울에 높이 쌓여 있다. 보울은 부품들을 이동시키도록 진동을 일으키지만, 부품과 보울은 정전기적으로 대전되어 있고, 그 결과 부품들은 정전기 인력(electrostatic attraction)에 의해 정지하게 된다.
도 2는 부품들의 정지 현상을 설명하는 도면이다. 부품(12)들이 보울(50)의 표면들과 접촉 및 마찰을 반복함으로 인하여 부품(12)의 하부 표면들에 정전하들이 생성된다. 부품의 정전하는 보울의 표면에 반대 극성의 정전하를 유도하며, 그 결과 부품과 보울 사이에 쿨롱 인력(coulomb attraction)이 작용하고 최종적으로 부품의 이동을 정지시킨다. 참조 부호 "18"은 전기력선(electric flux line)을 나타낸다.
본 발명에 있어서, 정전기 제거 장치는 정전기에 의해 부품(12)들의 이동이 정지되는 장소의 바로 전면에서 보울 위에 위치되어 있다. 부품들은 상방향으로 흡입되어 높게 상승되며, 정전기 제거 장치(10)에 의해 생성된 사이클론과 토네이도에 의해 정전기 제거 장치 내에서 폭넓게 춤을 추듯 움직인다. 동시에, 공기 이온이 사이클론과 토네이도 내에 도입된다. 도입된 공기 이온은 부품들의 정전기를 제거한다. 그 결과, 부품들의 정전기는 보울과 부품 사이의 정전기 인력을 제거하도록 상쇄된다. 따라서, 부품들이 이동될 수 있다.
정전기 제거 장치(10) 내에 생성된 사이클론, 토네이도 및 다른 공기 스트림들을 도 3을 참조하여 설명한다. 컵(20)은 수직 단면에서는 사다리꼴 또는 직사각형이며 수평 단면에서는 원호형이며, 그의 하부가 개구되어 있다. 컵에는 공기 주입구(20a, 20b)들이 형성되어 있다. 공기 주입구들을 통하여 내벽에 대한 접선 방향으로 내벽을 따라 고속 공기가 주입되거나 또는 도입되며, 그 결과 사이클론이 내벽을 따라 생성된다. 사이클론은 컵의 상부로부터 벽의 하부로 하방향으로 진행하면서 원심력에 의해 선회되며, 그 후 하부에서 수평 방향으로 컵의 외부로 확산된다. 사이클론은 고정 상태의 공기를 회전시키면서 하방향으로 진행시키고, 그 결과 컵의 상부 중앙부에 부압이 생성된다. 그 후, 하부로부터 부압을 향하여 상방향으로 이동되는 선회 공기 스트림(토네이도)이 생성된다. 토네이도는 흡입에 의해 보울 표면의 부품들을 상승시키며, 부품들을 폭넓게 춤을 추듯 움직이게 하면서 부품들을 선회시킨다. 그때, 이온들이 토네이도 내에 포함되어 있기 때문에(상세한 설명은 후술함), 정전하가 부품들의 전체 표면으로부터 제거된다.
정전기 제거 장치를 전체로서 도 4를 참조하여 설명한다.
1) 보울(50)은 최하부 장소에 위치되고, 부품(12)들은 보울의 진동에 의해 보울의 표면 상으로 이동된다.
2) 정전기 제거 장치(10)는 부품들의 높이보다 높게 보울 위에 배치되어 있다.
3) 컵(20)에는 그 상부에 이온(26)들을 생성시키기 위한 이온 챔버가 설치되어 있다. 방전침(discharge needle)(24)들은 이온 챔버(28) 내에 배치되어 있다. 방전침들에는 공기 이온들, 즉 이온화된 공기를 만들도록 코로나(corona)를 방전시키기 위해 고전압이 적용된다.
4) 필터(30)는 이온 챔버(28) 위에 배치되며, 공기가 외부로부터 흡입될 때 더스트가 유입되는 것을 방지한다.
5) 따라서, 이온 챔버(28) 내에서 만들어진 공기 이온들은 컵 내의 부압에 의해 컵(20) 내로 흡입된다.
6) 접지 전극(32)은 이온 챔버의 출구에 설치되어 있으며, 이에 따라 방전침들로부터 방출된 전기장은 컵으로 진입되지 않으며, 부품들을 정전기적으로 파괴시키지 않을 것이다.
7) 완충재(34)는 컵(20)의 내벽에 설치되어 있으며, 이에 따라 폭넓게 춤을 추듯 움직이는 부품들은 내벽과 충돌하지 않을 것이다.
부품들의 이동을 도 5를 참조하여 설명한다.
1) 컵(20)의 바로 전면에 도달한 부품은 수평 방향으로 컵으로부터 공기 스트림을 붙잡는다. 이온들을 포함하는 수평 공기 스트림은 부품의 하부에 있는 정전하를 약화시키기 위해 부품과 보울 사이로 진입된다. 그 결과, 토네이도는 부품들을 쉽게 상승시킬 것이다.
2) 컵(20) 내에서 이동하는 부품은 흡입되어 토네이도와 부압에 의해 상승된다.
3) 토네이도가 이온화된 공기 스트림이기 때문에, 정전기는 부품의 전체 표면으로부터 완전하게 제거된다.
4) 부품은 상방향으로 이동하면서 토네이도와 함께 회전되면서 선회된다.
5) 상방향으로 이동하는 부품이 빠르게 선회될 때, 부품은 원심력에 의해 내벽을 향하여 이동된다.
6) 내벽을 따라 강한 사이클론이 유동하기 때문에, 부품은 사이클론과 함께 하방향으로 이동된다.
7) 컵의 하부에 도달된 부품은 수평 방향 및 접선 방향으로 컵의 외부로 배출된다.
8) 컵에 그의 측벽에 노치가 설치된 경우, 부품은 소정의 방향으로 노치를 통해 배출된다.
제2 실시예
제2 실시예를 도 6a와 도 6b를 참조하여 설명한다. 도 6a는 부품의 방출 메커니즘을 도시하는 평면도이며, 도 6b는 도 6a의 화살표 "A"를 따라 취한 단면도이다.
1) 보울 상에서 이동하는 부품은 정전기 제거 장치 아래의 장소에 도달된다.
2) 첫 번째로, 사이클론에 의해 부품과 보울 사이의 간극으로 이온화된 공기를 주입시키는 것에 의해 정전기가 제거된다.
3) 컵 내에서 이동되는 부품은 토네이도와 부압에 의해 상승된다.
4) 부품은 상방향으로 이동되면서 회전되고 선회된다.
5) 부품이 빠르게 선회될 때, 부품은 내벽을 향하여 이동된다.
6) 내벽에 도달된 부품은 하방향으로 이동되면서 내벽을 따라 선회된다.
7) 컵에 그의 측벽에 노치가 설치된 경우, 부품은 노치(20c)를 통해 배출된다. 노치가 없는 경우에, 부품은 컵의 하부에 도달된다.
8) 부품이 이동하는 방향과 같이 노치가 원하는 방향으로 형성되거나 설치되어 있는 경우, 부품은 그의 이동 방향으로 배출될 수 있다.
제3 실시예
제3 실시예를 도 7을 참조하여 설명한다. 정전기 제거 장치에 있어서, 컵에는 그의 하부에 후드(hood)(60)가 원주방향으로 설치되어 있으며, 후드(60)에는 덕트(62)가 설치되며, 더스트(70)(도 8 참조)는 덕트(62)를 통하여 도시되지 않은 진공 공급원에 의해 흡입된다. 도 8은 그의 동작을 설명하기 위한 단면도이다. 컵 내의 부압에 의해 생성된 토네이도에 의해 상승되는 부품은 토네이도에 포함된 이온들에 의해 정전기적으로 제거되며, 동시에 더스트가 송출된다. 따라서, 부품은 정전기적으로 제거되고 청정화된다. 따라서, 송출된 더스트는 후드를 통해 흡입된 후 수집된다.
다양한 변경 및 변형들이 본 발명의 원리의 전술한 설명으로부터 창안될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 모든 변경 및 변형들은 첨부하는 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 기술사상과 범위 내에서 고려될 수 있다.
10: 정전기 제거 장치
12: 부품
20: 컵
20a, 20b: 공기 주입구
24: 방전침
26: 이온
28: 이온 챔버
30: 필터
32: 접지 전극
34: 완충재
50: 보울
60: 후드
62: 덕트
70: 더스트

Claims (6)

  1. 부품을 이송하는 보울을 구비한 부품 공급기를 위한, 부품 공급기용 정전기 제거 장치로서,
    상기 정전기 제거 장치는 상기 보울의 상방에 위치하고 저부가 상기 보울의 표면과의 사이에 부품이 통과할 수 있는 간극을 가지면서, 상기 보울의 표면을 향하여 개방된 컵을 가지며,
    상기 컵의 상부측벽에는 컵 벽면 내주의 수평 접선방향 또는 비스듬한 하방 접선방향으로 공기를 토출하여, 상기 컵 내에 횡단면 접선방향으로 선회하면서 컵 내면을 따라 하강하는 선회류(사이클론)를 발생시키고, 또한 상기 사이클론 발생에 수반하여 상기 컵 상단부내에 부압을 발생시켜, 이 부압에 의해 상기 컵의 횡단면 중앙에 선회 상승류(토네이도)를 발생시키는 사이클론 토출구가 설치되며,
    상기 컵의 상부에는 외부공기를 도입하여 이온화하고, 또한 이온화된 공기를 상기 부압에 의해 컵의 상부로 보내는 이온챔버가 설치된, 부품 공급기용 정전기 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온화된 공기는 이온챔버 내의 침들에 의해 생성되며,
    상기 침들로부터 누출된 전기장이 상기 부품들에 역효과를 일으키지 않도록 접지전극이 상기 이온챔버의 출구에 설치되는, 부품 공급기용 정전기 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이온화된 공기는, 정전기를 상기 부품들로부터 제거하기 위해 상기 부품과 보울 사이에서 상기 컵의 내벽에 대하여 수평 방향 및 접선 방향으로 주입되는, 부품 공급기용 정전기 제거 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컵의 내벽에 완충재가 설치되는, 부품 공급기용 정전기 제거 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컵에는 그의 하부에 노치가 설치되는, 부품 공급기용 정전기 제거 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컵에는 상기 부품으로부터 분리된 더스트를 수집하기 위해 후드가 설치되며, 공기가 상기 후드를 통하여 진공 흡입되는, 부품 공급기용 정전기 제거 장치.
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