KR101693349B1

KR101693349B1 - 하이브리드형 소재 흡탈착장치

Info

Publication number: KR101693349B1
Application number: KR1020150129073A
Authority: KR
Inventors: 한재형
Original assignee: 한재형
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-01-05
Also published as: WO2017043896A2; WO2017043896A3

Abstract

본 발명은 전자석(電磁石)과 진공패드(진공흡착패드)를 이용하여 소재가 신속하면서 정확하게 흡착되고, 압축분사공기에 의해 소재가 신속히 탈착되며, 높이가 낮고 동선이 짧은 슬림형 구성에 의해 공간활용도와 효율이 크게 향상되도록 한 하이브리드형 소재 흡탈착장치에 관한 것으로, 본체(21) 일측에 형성되는 수평부(22)와, 본체(21) 타측에 형성되는 수직부(23)와, 수평부(22) 하부에 체결봉(26)으로 체결되는 전자석(24)과, 전자석(24) 중앙에 형성되는 하향 개방형의 출입부(62)와, 체결봉(26) 하부에 결합되어 출입부(62)에 위치하면서 전자석(24)보다 하향 돌출되는 진공흡착패드(25)와, 체결봉(26)의 길이방향 중앙에 형성되는 기공(28)과, 수평부(22)의 내부 중앙에 형성되고 기공(28)과 연결되는 기로(29)와, 수평부(22) 측면에 형성되는 체결공(31)과, 수직부(23)에 구성되는 지지수단을 포함할 수 있다.

Description

하이브리드형 소재 흡탈착장치{Mmaterials adsorption and dessorption device of hybrid type}

본 발명은 하이브리드형 소재 흡탈착장치에 관한 것으로, 상세하게는 전자석(電磁石)과 진공흡착패드(진공패드)를 이용하여 소재(프레스 소재 등)가 신속 정확히 흡착되고 압축분사공기에 의해 소재가 신속히 탈착되어 효율이 높고, 높이가 낮고 동선이 짧아 공간활용도가 높고 안정적인 동작이 달성되도록 한 것이다.

일반적으로 프레스기 주변, 또는 프레스 공정(라인)에는 소재(프레스 소재 등)를 흡착한 다음 이송테이블(또는 소정 위치)로 전달하거나, 프레스 금형으로 이송 및 반입하고, 타발 성형된 소재는 금형 바깥으로 반출시켜 후공정으로 이송시키는 소재이송장치가 설치된다.

도 1은 상기 소재이송장치(1)를 도시한 것으로, 도시안된 구동수단과 동력전달수단에 의해 A방향과 B방향으로 왕복 운동하는 아암(2)과, 상기 아암(2)에 소정 간격으로 설치되는 복수의 관절구(3)와, 관절구(3)를 고정시키는 체결부재(4)와, 관절구(3)에 소정 기울기로 설치되는 지지봉(5)과, 지지봉(5)의 단부에 설치되는 지지구(6)와, 지지구(6) 중앙에 설치되는 관절구(7)와, 관절구(7)를 고정시키는 체결부재(8)와, 관절구(7)에 소정 기울기로 설치되는 탄지봉(9)과, 탄지봉(8) 하단부에 설치되는 소재 흡탈착장치(10)로 구성되며, 소재 흡탈착장치(10)는 에어호스(12)와 소재(11)의 흡착 및 탈착을 감지하는 근접센서(13)가 부가 구성된다.

상기 소재(11)가 소재 흡탈착장치(10)에 흡착되면 아암(2)이 A 방향 또는 B방향으로 이동하면서 이송테이블 또는 금형으로 반입시킨 다음 탈착시키고, 소재(11)를 탈착시킨 소재 흡탈착장치(10)는 다음번 소재(11)를 이송 및 반입시킬 수 있도록 소재이송장치(1)에 의해 반입 대기위치로 이동 복귀하고, 금형 위에 안착된 소재가 프레스기에 의해 타발 성형되면, 다른 소재이송장치의 소재 흡탈착장치가 이송테이블 또는 금형 상부로 진입하여 타발 성형된 소재를 흡착시켜 반출한 다음 후(後)공정으로 이송 및 탈착시킨 후 다음번 소재를 반출하기 위하여 반출 대기위치로 이동 복귀하는 과정의 반복으로 소재(11)의 반입과 이송 및 반출이 연속(자동)으로 이루어진다.

상기 소재 흡탈착장치(10)는, 소재(11)가 비철금속 또는 비금속이거나, 또는 비철금속이거나 철금속이더라도 표면 긁힘(스크래치)이나 흡착 흔적 등이 남는 것을 원치 않는 경우에는 도 2와 같이 진공(眞空)을 이용하여 소재(11)를 흡/탈착하는 진공흡착패드가 주로 사용되며, 소재(11)가 철금속인 경우 도 3과 같이 전자력(電磁力)을 이용하여 소재(11)를 간편하게 흡/탈착할 수 있는 전자석(電磁石)이 주로 사용된다. 즉, 소재(11)의 이송 조건이나 환경 등에 따라 전자석 또는 진공흡착패드가 선택적으로 사용된다.

상기 소재(11)는 여러 단계의 타발 공정을 거치면서 매우 다양한 형상의 완성부품이나 반가공 부품이 얻어진다. 이를테면 소재(11)의 흡착면(흡착부)이 평면형인 경우도 있지만 여러 단계의 타발 성형공정을 거치면서 흡착면이 소정 기울기의 경사형이거나 곡면형, 또는 요입형이거나 요철형, 또는 이들의 복합형으로 다양하게 변화되는 반면, 소재 흡탈착장치(10)는 흡착면의 다양한 형상에 신속하면서 능동적으로 대처할 수 없을 뿐 아니라, 소재(11)의 확실한 흡착이 이루어지지 않아 이송중인 소재(11)가 자중이나 진동 등에 의해 흔들리거나 유동이 발생되며, 심한 경우 소재(11)가 소재 흡탈착장치(10)로부터 분리 낙하되면서 작업이 지연되거나, 고장 및 사고로 이어지는 문제점이 있다.

또한, 여러 단계의 성형공정을 거치면서 소재(11)의 흡착면이 소정 기울기의 경사형, 곡면형, 요입형, 요철형, 또는 이들의 복합형으로 다양하게 변화됨을 감안하여 소재 흡탈착장치(10)의 기울기를 일일이 조정해야 하는 번거로움이 있다.

예컨대, 소재 흡탈착장치(10)의 기울기나 소재 흡탈착장치(10)가 설치된 아암(2)의 각도에 맞춰 소재 흡탈착장치(10)의 기울기(틸팅각도)를 조절하거나 가공해야 하는 문제점이 있으며, 또는 각도가 세팅된 아암(2)으로 교체해야 하는 문제점이 있다.

또한, 소재(11)의 흡착면들이 단차에 의해 높이 차이가 나는 경우 복수로 설치되는 소재 흡탈착장치(10)의 높낮이가 같아지도록 일일이 세팅하거나 교체해야 하는 등의 번거롭고 불편한 문제점이 있으며, 이에 따라 소재이송장치(1)의 세팅 및/또는 교환비용과 그에 따른 시간 손실이 증가하여 전체 효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한 소재 흡탈착장치(10)는, 아암(2)에 수평으로 설치되는 지지구(6) 부분에 탄지봉(9)이 수직으로 설치되고, 상기 탄지봉(9) 하단부에 소재 흡탈착장치(10)가 설치되므로 전체 높이(h1)가 200㎜ 이상으로 상당히 높아 공간활용도가 낮고, 소재 흡탈착장치(10)의 동선이나 동작이 부자유스러울 뿐 아니라, 이동 속도가 느려 전체 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 전자석으로 소재를 흡착하는 경우, 크기가 작은 소재, 예컨대 가로 세로 각각 100㎜ 미만이거나 전후의 소재인 경우 잔류하는 자기(磁氣) 때문에 쉽게 탈착되지 않아 속도에 영향을 주고 효율이 크게 떨어지는 문제점이 있으며, 또한 전자석만으로 소재(11)를 흡착할 때, 소재(11)의 표면이 완벽히 흡착되지 않으면 소재가 미끄러지면서 회전할 수 있어서 흡착에러가 발생되는 문제점이 있다.

또한 진공흡착패드로 소재를 흡착하는 경우, 소재에 구멍이 형성되거나, 곡면이 형성되는 등의 경우 진공흡착패드를 사용할 수 없는 문제점이 있으며, 진공흡착패드만 이용하는 경우 진공흡착패드의 흡착부에 작용되는 수평 스트레스가 심하고, 흡착 또는 미흡착 상태에서의 위치 이동에 의한 손상이 많아 진공흡착패드의 수명이 2~3배로 단축되는 등의 여러 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1195176호(발명의 명칭: 진공 흡착장치용 패드, 2012. 10. 29. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1192131호(발명의 명칭: 진공 흡착장치, 2012. 10. 16. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1341894호(발명의 명칭: 진공 흡착패드, 2013. 12. 16. 특허공고)

본 발명은 전자석(電磁石)과 진공패드(진공흡착패드)의 복합(겸용) 사용에 의해 소재가 신속하면서 정확히 흡착되고, 압축공기에 의해 신속히 탈착되는 하이브리드형 소재 흡탈착장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 높이가 낮고 동선이 짧은 슬림형으로 구성하여 공간활용도와 효율이 우수한 하이브리드형 소재 흡탈착장치를 제공함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자석의 자력과 진공흡착패드의 진공이 동시 작용되어 소재 흡착력이 2배 이상 향상되고, 따라서 사용 개수를 절반 이하로 줄여 설치공간을 크게 줄일 수 있는 하이브리드형 소재 흡탈착장치를 제공함에 특징이 있다.

본 발명 하이브리드 소재 흡탈착장치는, 본체(21) 일측에 형성되는 수평부(22)와, 본체(21) 타측에 형성되는 수직부(23)와, 수평부(22) 하부에 체결봉(26)으로 체결되는 전자석(24)과, 전자석(24) 중앙에 형성되는 하향 개방형의 출입부(62)와, 체결봉(26) 하부에 결합되어 출입부(62)에 위치하면서 전자석(24)보다 하향 돌출되는 진공흡착패드(25)와, 체결봉(26)의 길이방향 중앙에 형성되는 기공(28)과, 수평부(22)의 내부 중앙에 형성되고 기공(28)과 연결되는 기로(29)와, 수평부(22) 측면에 형성되는 체결공(31)과, 수직부(23)에 구성되는 지지수단을 포함할 수 있다.

상기 체결봉(26)은, 체결봉(26) 상부 외주연에 형성되는 나사부와, 체결봉(26) 하부에 형성되고 전자석(24)이 걸림되도록 상기 나사부 외경보다 큰 외경의 걸림테(26a)와, 체결봉(26)의 하부보다 낮은 위치의 하단부 외주연에 형성되고 진공흡착패드(25)가 억지결합되는 돌출테(26b)를 포함할 수 있다.

상기 지지수단은, 수직부(23)에 전후로 개방 형성되는 통공(32)과, 통공(32) 내주연에 형성되는 원호형 결합홈(33)과, 결합홈(33) 상하부에 형성되는 관절구(34) 삽입홈(35)과, 결합홈(33)에 틸팅 가능하도록 결합되는 관절구(34)와, 관절구(34) 일측에 형성되는 개방부(36)와, 관절구(34) 타측에 형성되는 절개부(37)와, 관절구(34)의 중앙에 전후로 형성되는 결합공(38)과, 수직부(23) 일측에 체결되고 관절구(34)를 가압하는 피스(39)와, 결합공(38)에 결합되고 피스(39)의 체결력에 의해 협지되는 지지봉(40)을 포함할 수 있다.

상기 전자석(24)은, 연성자성체 몸체와, 상기 몸체 중앙에 형성되는 원형의 출입부(62)와, 출입부(62) 바깥에 원통형으로 형성되는 코어(51)와, 코어(51)의 외주연에 권취되는 코일(50)과, 출입부(62)의 상부 중앙에 수직으로 형성되는 통공(52)과, 통공(52)에 끼워진 다음 수평부(22)의 체결공(41)에 체결되는 연성자성체의 체결봉(26)과, 코일(50)로 동작전원을 공급하는 전원선(59)을 포함할 수 있다.

상기 진공흡착패드(25)는, 체결봉(26) 하단부에 결합되는 경질부(54)와, 경질부(54)의 중앙에 형성되는 수직 통공(53)과, 경질부(54) 하부에 형성되고 외경이 커지는 경계부(63)와, 경계부(63) 하부에 형성되는 연질부(64)와, 경계부(63)와 연질부(64) 내부에 형성되는 하향 개방형의 진공실(65)을 포함할 수 있다.

상기 출입부(62)의 내경은 진공흡착패드(25)의 경계부(63) 외경보다 크게 구성할 수 있다.

상기 수평부(22)의 높이(h2)는 25㎜ 전후이고, 전자석(24)과 진공흡착패드(25)가 차지하는 높이(h3)는 20㎜ 전후임을 특징으로 할 수 있다.

상기 수평부(22)의 상부면에 형성되는 경사면(46)을 더 포함할 수 있다.

상기 기로(29)와 체결봉(26) 사이의 기밀을 유지하는 패킹(42)을 더 포함할 수 있다.

상기 수평부(22)와 전자석(24) 사이에 결합되는 브라켓(45a)과, 상기 브라켓(45a)에 설치되는 근접센서(49)를 더 포함할 수 있다.

상기 수평부(22)에 체결되는 브라켓(45a)과, 상기 브라켓(45a)에 설치되는 근접센서(49)를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 전자석(電磁石)의 전자력과 진공패드(진공흡착패드)의 진공흡착에 의해 소재(프레스 소재 등)가 신속하면서 정확하게 흡착될 뿐 아니라, 소재를 탈착시킬때에는 압축공기를 분사함으로써 소재가 신속히 탈착되는 효과가 있다.

본 발명은 전자석(24)의 자력과 진공흡착패드(25)의 진공이 동시 사용되므로 소재(60) 흡착력이 2배 이상 향상되며, 따라서 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)의 사용 개수를 절반이나 그 이하로 줄일 수 있어서 설치 공간이 크게 줄어 들고 공간활용도가 우수하여 협소한 곳에도 설치하여 안정적으로 사용할 수 있으며, 진공흡착패드(25)의 미끄러짐은 전자석(24)이 잡아주게 되므로 안정적인 흡착과 진공흡착패드(25)의 수명단축이 방지되는 효과가 있다.

본 발명은 소재(60)를 탈착시킬 때 압축공기를 분사시켜 탈착시키므로 크기가 작은 소재에 잔류자기(磁氣)가 남아있더라도 신속히 탈착되는 효과가 있다.

본 발명은 소재(60)를 흡착하는 진공흡착패드(25)는 흡착부분이 연질이어서 흡착시 완충작용을 하게 되므로 별도의 완충수단이나 완충장치가 필요없는 효과가 있다.

본 발명은 관절구(34)와 피스(39)를 이용하여 틸팅각도를 자유로이 간편하게 설정할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 전자석만으로 소재를 흡착할 때, 소재의 표면이 완벽히 흡착되지 않으면 소재(60)가 미끄러지면서 회전할 수 있지만, 전자력이 너무 세면 잔류자기가 증가하면서 탈착이 어려워 진공흡착패드가 유리할 수 있으나, 본 발명에서는 전자석과 진공흡착패드가 겸용되므로 이러한 문제점들이 해소되는 효과가 있다.

본 발명은 사용 및 유지보수가 간편하고 작업환경에 맞춰 편리하게 설치할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 사용환경과 안정성이 뛰어나며, 기 설치된 프레스 공정 라인에도 대응하여 쉽게 설치할 수 있으며, 사용의 편리함으로 인하여 산업 관련 가공 생산공정에서 저비용으로 널리 사용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 최단거리의 이동동선으로 소재를 흡착하고 이송하고 반출할 수 있어서 진동소음이 크게 감소되고, 안정적이면서 신속한 소재 이송이 달성되어 소재의 이송효율이 극대화되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 종래 소재이송장치의 평면도.
도 2 : 종래 진공흡착패드 방식의 소재 흡탈착장치 측단면도.
도 3 : 종래 전자석 방식의 소재 흡탈착장치 측단면도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 사시도.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 정면도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 배면도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 측면도.
도 8 : 본 발명 일 예로 도시한 저면도.
도 9 : 본 발명 일 예로 도시한 단면도.
도 10 : 본 발명 일 예에서 소재를 흡착하기 직전의 단면도.
도 11 : 본 발명 일 예에서 소재를 흡착한 상태의 단면도.
도 12 : 본 발명 일 예에서 소재를 탈착한 상태의 단면도.
도 13 : 본 발명 일 예로 도시한 관절구 부분 분해 사시도.
도 14 : 본 발명 일 예로 도시한 설치 상태 평면도.
도 15 : 본 발명 일 예로 도시한 설치 상태 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

도 4는 본 발명 일 예로 도시한 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)의 사시도이고, 도 5는 그 정면도이고, 도 7은 그 측면도이고, 도 9는 그 단면 예시도로, 본체(21) 일측에 형성되는 수평부(22)와, 본체(21) 타측에 형성되는 수직부(23)와, 수평부(22) 하부에 체결봉(26)으로 체결되는 전자석(24)과, 전자석(24)의 중앙에 형성되는 하향 개방형의 출입부(62)와, 체결봉(26) 하부에 결합되고 출입부(62)에 위치하면서 전자석(24) 보다 하향 돌출되는 진공흡착패드(25)와, 체결봉(26)의 길이방향 중앙에 형성되는 기공(28)과, 수평부(22)의 내부 중앙에 형성되고 상기 기공(28)과 연결되어 공기(空氣) 통로(通路) 역할을 하는 기로(29)와, 수평부(22) 측면에 형성되고 상기 기로(29)와 연결되고 에어호스(30)가 체결되는 체결공(31)과, 수직부(23)에 구성되고 본체(21)를 지지하는 지지수단을 포함한다.

본 발명에서 수평부(22)에는 기로(29)와 연결되는 하향 개방형의 체결공(41)이 형성되어 체결봉(26)이 체결된다. 상기 체결봉(26)은, 체결봉(26) 상부 외주연에 나사부가 형성되어 수평부(22)의 체결공(41)에 체결되고, 체결봉(26)의 하부에는 도 9 내지 도 12와 같이 상기 나사부 외경보다 큰 외경의 걸림테(26a)가 형성되어 있어서 전자석(24)이 걸림 및 지지된다. 상기 체결봉(26)의 하부보다 낮은 위치의 하단부 외주연에는 돌출테(26b)가 형성되어 있어서 진공흡착패드(25)가 억지결합되어 고정된다.

상기 지지수단은, 도 13과 같이 수직부(23)에 전후로 개방 형성되는 통공(32)과, 통공(32) 내주연에 형성되는 원호형 결합홈(33)과, 결합홈(33) 상하부에 형성되는 관절구(34) 삽입홈(35)과, 결합홈(33)에 틸팅 가능하도록 결합되는 관절구(34)와, 관절구(34) 일측에 형성되는 개방부(36)와, 관절구(34) 타측에 형성되는 절개부(37)와, 관절구(34)의 중앙에 전후로 형성되는 결합공(38)과, 수직부(23) 일측에 체결되고 관절구(34)를 가압하는 피스(39)와, 결합공(38)에 결합되고 피스(39)의 체결력에 결합공(38)이 오무려지면서 협지되는 지지봉(40)을 포함한다.

도 13은 수직부(23)의 통공(32)에 결합되는 관절구(34)의 분해 사시도로, 평면부(34a)가 양측에 위치하도록 관절구(34)를 수직으로 세운 다음 수직부(23)의 상하 삽입홈(35)에 관절구(34)를 결합한 다음, 관절구(34)를 90°회전시켜 관절구(34)의 평면부(34a)가 수직면(23a)과 같은 면이 되도록 함으로써 만곡면(34b)이 원호형 결합홈(33)에 결합되어 각도 조절이 자유롭게 되며, 관절구(34) 및 관절구의 결합공(38)에 끼워지는 지지봉(40)의 각도 조절이 끝나 피스(39)로 체결하면, 피스(39)의 끝단부가 만곡면(34b)을 가압하게 되므로 개방부(36)가 좁아지고 결합공(38)이 오무려지면서 지지봉(40)이 협지되고 고정된다.

상기 기로(29)와 체결봉(26), 또는 체결공(41)과 체결봉(26) 사이의 기밀(氣密)을 유지하는 패킹(42)을 더 포함한다. 물론 체결봉(26) 외주연에 형성되는 나사부에 기밀(氣密) 유지용 테이프를 감아 체결하는 경우, 기로(29)와 체결봉(26), 또는 체결공(41)과 체결봉(26) 사이의 기밀(氣密)이 유지되므로 패킹(42)의 구성을 생략할 수 있다.

본 발명에서 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)에 근접센서(49)가 설치되는 경우, 체결봉(26)으로 전자석(24)을 체결할 때 수평부(22)와 전자석(24) 사이에 브라켓(45a)을 끼워 고정한 다음 브라켓(45a) 단부에 근접센서(49)를 설치하여 소재(60)를 감지할 수 있도록 구성된다. 물론 상기 브라켓(45a)은 수평부(22)의 외측면에 용접 고정이나 피스 체결 등으로 고정될 수 있다.

상기 수평부(22)의 상부면에 형성되는 경사면(46)을 더 포함한다. 상기 경사면(46)은 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)의 경량화에 일조하며, 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)가 동선을 따라 이동할 때 바람에 의한 저항을 감소시킨다.

상기 체결공(31)에 체결되는 니플(47)과, 니플(47)에 연결되는 엘보(48) 및 에어호스(30)를 더 포함한다. 상기 에어호스(30)의 타측 단부에는 솔레노이드가 연결되어 진공펌프 또는 공기압축기에 선택적으로 접속되어 진공 또는 압축공기가 분사된다.

상기 기로(29)와 연결되는 체결공(31)은 수평부(22)의 일측으로 개방되도록 형성하거나, 또는 가공이 쉬우면서 선택적으로 사용할 수 있도록 수평부(22)의 양측으로 개방되도록 관통 형성할 수 있다. 즉, 체결공(31)을 수평부(22)의 양측으로 개방 형성하는 경우, 체결공(31)의 일측(또는 타측)에는 니플(47)을 체결한 다음 엘보(48) 및 에어호스(30)를 연결하고, 체결공(31)의 타측(또는 일측)에는 막힘구조의 니플로 체결시켜 폐쇄시키면 된다.

상기 전자석(24)은 연성자성체로 구성되며, 몸체와, 몸체 중앙에 형성되는 원형의 출입부(62)와, 출입부(62) 바깥에 원통형으로 형성되는 코어(51)와, 코어(51)의 외주연에 권취되는 코일(50)과, 출입부(62)의 상부 중앙에 수직으로 형성되는 통공(52)과, 상기 통공(52)에 끼워진 다음 수평부(22)의 체결공(41)에 체결되고 연성자성체로 구성되는 체결봉(26)과, 코일(50)로 전원을 공급하는 전원선(59)으로 구성된다.

상기 체결봉(26)의 나사부는 통공(52)에 결합되고, 상기 나사부 보다 큰 외경의 걸림테(26a)는 출입부(62)에 위치하므로 전자석(24)의 몸체 상부가 걸림 및 지지되며, 따라서 수평부(22)에 견고하게 고정된다.

상기 코일(50)의 하부는 실링재(24a)로 실링되어 외부 노출을 방지함으로써 보호된다.

상기 전자석(24)은, 코일(50)로 전원이 공급되면 코어(51)로 자력(電磁力)이 발생되어 철금속 소재(60)를 흡착하게 되고, 코일(50)로 공급되는 전원이 차단되면 코어(51)의 자력이 상실되면서 소자된다.

상기 진공흡착패드(25)는, 체결봉(26) 하단부에 결합되는 경질부(54)와, 경질부(54) 하부에 형성되고 외경이 커지는 경계부(63)와, 경계부(63) 하부에 형성되고 소재(60) 표면에 밀착 및 흡착되는 연질부(64)와, 경계부(63)와 연질부(64) 내부에 형성되는 하향 개방형의 진공실(65)로 구성되며, 상기 연질부(64)의 하부는 소재(60)의 표면에 먼저 닿아 흡착할 수 있도록 전자석(24)보다 하부로 돌출된다.

상기 연질부(64)는 소재(60)를 양호하게 흡착할 수 있도록 진공실(65) 양측에 "＞" 형의 단면과 "＜" 형의 단면이 대칭되는 원통형 구성이며, 연질부(64)의 상하부는 바깥방향으로 외경(또는 내경)이 커지고, 연질부(64)의 중간부는 안쪽방향으로 외경(또는 내경)이 작아지는 절첩형이다.

상기 경질부(54)의 중앙에는 수직 통공(53)이 형성되며, 상기 통공(53)에는 외경이 작아지는 체결봉(26)의 하단부와 하단부 외주연에 형성되는 돌출테(26b) 부분이 억지 결합되어 기밀(氣密)이 유지되도록 고정되며, 기공(28)이 형성된 체결봉(26)의 하단면은 진공실(65)로 노출되어 도 11과 같이 소재(60)를 흡착할 때 진공배기가 달성되고, 또한 도 12와 같이 소재(60)를 탈착시킬 때 압축공기의 분사가 달성된다.

상기 출입부(62)의 내경은 진공흡착패드(25)가 절첩될 때 다소 확장되는 경계부(63)의 외경보다 크게, 예컨대 3~10㎜ 크게 구성함으로써, 도 11과 같이 진공흡착패드(25)의 절첩을 방해하지 않아 원할한 진공이 달성된다.

상기 수평부(22)의 내부에 형성되는 기로(29)는, 기공(28)과 에어호스(30) 간의 진공(眞空) 배기(排氣)와 압축공기를 분사하는 공기(空氣) 통로(通路) 역할을 한다.

본 발명은 도 10과 같이 수평부(22)가 차지하는 높이(h2)가 25㎜ 전후이고, 전자석(24)과 진공흡착패드(25)가 차지하는 높이(h3)가 20㎜ 전후인 경우 전체 높이는 45㎜ 전후가 되므로 높이가 매우 낮은 심플형으로 구성되므로, 60~150㎜의 공간에도 설치 및 운용할 수 있어서 공간활용도가 우수하다.

본 발명에서 도 11과 같이 소재(60)가 완전히 흡착되면 진공흡착패드(25)가 접철된 상태이므로 전체 높이(h4)는 수평부(22)와 전자석(24)의 높이로 되어 더욱 낮아지므로 공간활용도가 우수하다.

도 14, 도 15는 본 발명 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)가 설치 및 사용되는 상태의 평면도로, 소재 이송수단 또는 소재이송장치(2a)에 설치되어 C 방향 및 D 방향으로 왕복 운동하는 아암(2a)과, 아암(2a)에 소정 간격으로 설치되는 관절구(4a)에 협지되는 지지봉(40) 단부에 본 발명의 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)가 복수로 설치되어 소재(60)를 흡착한 다음 소정의 위치로 이송 및 탈착시킨 후 복귀하게 되며, 하나의 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)에는 근접센서(49)가 설치되어 소재(60)로의 접근이나, 소재(60)의 탈착 여부를 감지하게 된다.

도 10은 본 발명에서 플레이트형(평판형) 철금속 소재(60)를 흡착하기 직전의 단면도로, 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)가 하강하여 소재(60) 또는 적재된 소재 중 최상부의 소재(60)로 접근하면서 근접센서(49)에 의해 소재(60)가 감지되면 에어호스(30)를 통하여 진공배기가 시작되면서 진공실(65)로 흡입력이 발생되고, 이와 동시에 전원선(59)으로 전원이 공급되면서 코어(51) 부분에 발생되는 강한 자력에 의해 소재(60)가 상승하면서 도 10과 같이 진공흡착패드(25)의 연질부(64)의 저부면에 1차 흡착되어 상승하다가 도 11과 같이 전자석(24)의 자력에 의해 코어(51) 저부면에 2차 흡착되면서 견고한 흡착이 달성된다.

상기 자력(磁力)과 진공(眞空)에 의해 소재(60)의 흡착력이 유지되는 상태에서 소재이송장치(1a)와 아암(2a)에 의해 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)가 소정 위치로 이동하면 제어기(도시안됨)에 의해 진공 배기와 전원 공급이 중단되므로 도 12와 같이 자력과 진공에 의한 흡착력이 제거되면서 소재(60)가 탈착되며, 진공 배기 중단과 동시에 에어호스(30)와 기로(29)와 기공(28)을 통하여 압축공기가 소재(60) 방향으로 하향 분사되므로 소재(60)에 잔류자기가 존재하더라도 신속하면서 확실하게 탈착된다.

소재(60)를 탈착시킨 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)는 소재이송장치(1a)와 아암(2a)에 의해 다음번 소재를 이송하기 위하여 초기 위치로 복귀한 다음 상기의 과정으로 소재를 반복 이송하게 된다.

본 발명은 전자석(24)의 자력과 진공흡착패드(25)의 진공이 동시 사용되므로 소재(60) 흡착력이 2배 이상 향상되며, 따라서 사용 개수를 절반으로 줄일 수 있어서 설치공간을 크게 줄일 수 있다. 예컨대 전자석(24) 4개 또는, 진공흡착패드(25) 4개를 사용해야 하는 경우 본 발명에서는 2개의 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)를 사용하면 되므로 설치 공간이 크게 줄어들어 공간활용도가 우수하여 협소한 곳에서도 안정적으로 사용할 수 있으며, 진공흡착패드(25)의 미끄러짐도 전자석(24)이 잡아주게 되므로 안정적인 흡착과 진공흡착패드(25)의 수명단축이 방지된다.

본 발명의 하이브리드형 소재 흡탈착장치(20)는 수직부(23)에 설치되는 관절구(34) 부분에 지지봉(40)의 단부가 결합되어 지지되므로 전체 높이가 매우 낮아 작은 공간에도 설치 운용할 수 있으므로 공간활용도가 매우 높고, 효율이 크게 향상되며, 또한 동선이 짧아 안정적인 동작이 구현된다.

상기 관절구(4a)(34)는 몸체 내부에 관절운동할 수 있도록 설치되어 있어서 소재 흡착 각도를 임의의 각도로 설정한 다음 피스(3a)(39)로 고정시킬 수 있도록 함으로써 소재(60)의 형상이나 흡착 각도를 고려하여 임의의 각도로 신속 간편하게 설정할 수 있다.

한편, 소재(60)를 고속으로 이송하는 경우 전자석(24) 만으로는 소재의 흡착과 탈착이 쉽지 않다. 예컨대, 가로 세로 크기가 100㎜ 전후로 작은 소재(60)를 탈착시키는 경우 소재(60)에 잔류하는 자기(磁氣) 때문에 탈착이 쉽지 않게 되나, 본 발명에서는 도 12와 압축공기를 분사시켜 소재(60)를 신속히 탈착시키게 되므로, 소재(60)의 이송(공급)속도와 효율이 크게 향상되거나 극대화된다.

또한 전자석(24)만으로 소재(60)를 흡착할 때, 소재(60)의 표면이 완벽히 흡착되지 않으면 소재(60)가 미끄러지면서 회전할 수 있고, 소재(60)에 구멍이 형성되거나 곡면이 형성되는 등의 경우에는 진공흡착패드(25)를 사용할 수 없는 문제점이 있으며, 진공흡착패드(25)만 사용하는 경우 소재(60)를 흡착할 때 수평 스트레스가 심하고, 흡착 또는 미흡착 상태에서의 위치 이동에 의한 손상이 많이 발생되어 수명이 2~3배 단축되나, 본 발명에서는 전자석(24)과 진공흡착패드(25)를 겸용하게 되므로 소재(60)의 미끄러짐이 방지되고, 진공흡착패드(25)의 수평 스트레스와 흡착 또는 미흡착 상태에서의 위치 이동에 의한 손상과 수명 단축이 방지된다.

본 발명은 소재(60)에 구멍이 형성되거나 곡면이 형성되는 등 진공흡착패드(25)로 소재(60) 흡착이 불가능한 경우 전자석(24)이 유용하게 사용되며, 에어와 전자석을 겸용함으로써 소재(60) 흡착시간이 줄어들게 되며, 자력과 진공으로 흡착하므로 대충 흡착하더라도(잡아도) 소재(60)의 견고한(완고한) 흡착이 달성된다.

본 발명은 아이템 별로 현장 세팅이 편리하며, 진공흡착패드(25)와 전자석(24)을 겸용함으로써 소재(60)의 안정적인 흡착이 달성된다. 즉, 전자석(24)으로 소재(60)를 흡착시켜 잡아줌으로써 진공흡착패드(25)의 흡착부에 작용되는 스트레스를 크게 줄일 수 있어서 진공흡착패드(25)의 사용 수명이 2~3배 연장된다.

본 발명은 소재의 형상이나 조건(구멍이나 절곡 상태 등)에 따라 적절히 사용할 수 있으며, 깊이가 깊은 소재에도 적용이 가능하며, 전체 높이가 낮아 동선이 짧고, 정지 가속이 아닌 이동 가속으로 운용되므로 동작이 부드러워 속도가 향상된다.

본 발명은 프레스 생산현장에서 생산설비의 변경이나 이설시 설치환경에 따라 간단하고 쉽게 변형이 가능하고 재사용 가능한 모듈화된 구조로 설계되어 있어서 생산성 향상, 인건비 절감, 설비투자, 비용절감 등 많은 장점이 있으며, 자동화 및 사용의 편리함으로 인하여 프레스 산업 관련 가공 생산공정에서 저비용으로 널리 사용할 수 있다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(20)--하이브리드형 소재 흡탈착장치 (21)--본체
(22)--수평부 (23)--수직부
(23a)--수직면 (24)--전자석
(25)--진공흡착패드 (26)--체결봉
(26a)--걸림테 (26b)--돌출테
(28)--기공 (29)--기로
(30)--에어호스 (31)(41)--체결공
(32)(52)(53)--통공 (33)--결합홈
(34)--관절구 (34a)--평면부
(34b)--만곡면 (35)--삽입홈
(36)--개방부 (37)--절개부
(38)--결합공 (39)--피스
(40)--지지봉 (42)--패킹
(45a)--브라켓 (46)--경사면
(47)--니플 (48)--엘보
(49)--근접센서 (50)--코일
(51)--코어 (54)--경질부
(63)--경계부 (64)--연질부
(60)--소재 (62)--출입부
(65)--진공실 (h1)(h2)(h3)(h4)--높이

Claims

본체(21) 일측에 형성되는 수평부(22);
본체(21) 타측에 형성되는 수직부(23);
수평부(22) 하부에 체결봉(26)으로 체결되는 전자석(24);
전자석(24) 중앙에 형성되는 하향 개방형의 출입부(62);
체결봉(26) 하부에 결합되어 출입부(62)에 위치하면서 전자석(24)보다 하향 돌출되는 진공흡착패드(25);
체결봉(26)의 길이방향 중앙에 형성되는 기공(28);
수평부(22)의 내부 중앙에 형성되고 기공(28)과 연결되는 기로(29);
수평부(22) 측면에 형성되는 체결공(31);
수직부(23)에 구성되는 지지수단;
을 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1에 있어서:
체결봉(26)은,
체결봉(26)의 상부 외주연에 형성되고 수평부(22)의 체결공(41)에 체결되는 나사부;
체결봉(26)의 하부에 형성되고 전자석(24)이 걸림되도록 상기 나사부 외경보다 큰 외경의 걸림테(26a);
체결봉(26)의 하부보다 낮은 위치의 하단부 외주연에 형성되고 진공흡착패드(25)가 억지결합되는 돌출테(26b);
를 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
지지수단은,
수직부(23)에 전후로 개방 형성되는 통공(32);
통공(32) 내주연에 형성되는 원호형 결합홈(33);
결합홈(33) 상하부에 형성되는 관절구(34) 삽입홈(35);
결합홈(33)에 틸팅 가능하도록 결합되는 관절구(34);
관절구(34) 일측에 형성되는 개방부(36);
관절구(34) 타측에 형성되는 절개부(37);
관절구(34)의 중앙에 전후로 형성되는 결합공(38);
수직부(23) 일측에 체결되고 관절구(34)를 가압하는 피스(39);
결합공(38)에 결합되고 피스(39)의 체결력에 의해 협지되는 지지봉(40);
을 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
전자석(24)은,
연성자성체 몸체;
상기 몸체 중앙에 형성되는 원형의 출입부(62);
출입부(62) 바깥에 원통형으로 형성되는 코어(51);
코어(51)의 외주연에 권취되는 코일(50);
출입부(62)의 상부 중앙에 수직으로 형성되는 통공(52);
통공(52)에 끼워진 다음 수평부(22)의 체결공(41)에 체결되는 연성자성체 체결봉(26);
코일(50)로 동작전원을 공급하는 전원선(59);
을 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
진공흡착패드(25)는,
체결봉(26) 하단부에 결합되는 경질부(54);
경질부(54)의 중앙에 형성되는 수직 통공(53);
경질부(54) 하부에 형성되고 외경이 커지는 경계부(63);
경계부(63) 하부에 형성되는 연질부(64);
경계부(63)와 연질부(64) 내부에 형성되는 하향 개방형의 진공실(65);
을 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 5에 있어서:
출입부(62)의 내경은 진공흡착패드(25)의 경계부(63) 외경보다 크게 구성함을 특징으로 하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
수평부(22)의 높이(h2)는 25㎜이고,
전자석(24)과 진공흡착패드(25)가 차지하는 높이(h3)는 20㎜임을 특징으로 하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
수평부(22)의 상부면에 형성되는 경사면(46);
을 더 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
기로(29)와 체결봉(26) 사이의 기밀을 유지하는 패킹(42);
을 더 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
수평부(22)와 전자석(24) 사이에 결합되는 브라켓(45a);
상기 브라켓(45a)에 설치되는 근접센서(49);
를 더 포함하는 하이브리드형 소재 흡탈착장치.