KR101709039B1 - 케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 반복적인 이동을 수행하는 공작기계, 전자기기, 산업용 로보트, 운반기계 등의 이동체에 사용되는 케이블류를 보호하고 더욱 안정적으로 지지함으로써 상기 케이블류의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 효과적이고 유지보수 비용이 절감되는 대전방지처리를 통해 분진에 의한 공정 오류를 억제할 수 있어 반도체 웨이퍼 같은 초정밀 및 고순도 제품의 생산공정에 적합한 케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치에 관한 것이다.

Description

케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치{Multi tube for cables support apparatus and cables support apparatus comprising the same}

본 발명은 케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 반복적인 이동을 수행하는 공작기계, 전자기기, 산업용 로보트, 운반기계 등의 이동체에 사용되는 케이블류를 보호하고 더욱 안정적으로 지지함으로써 상기 케이블류의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 효과적이고 유지보수 비용이 절감되는 대전방지처리를 통해 분진에 의한 공정 오류를 억제할 수 있어 반도체 웨이퍼 같은 초정밀 및 고순도 제품의 생산공정에 적합한 케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치에 관한 것이다.

공작기계, 전자기기, 산업용 로버트, 운반기계 등의 이동체에 사용되는 전선 케이블, 광섬유 케이블, 유체 공급호스 등의 가요성 케이블이나 호스 등(이하, '케이블류'라 칭한다)은 상기 이동체의 이동에 따른 상기 케이블류의 무리한 뒤틀림이나 상기 케이블류에 인가되는 인장력 등에 의해 손상될 수 있기 때문에, 상기 케이블류를 보호하고 안정적으로 지지함으로써 상기 이동체에 사용되는 케이블류의 손상을 방지할 수 있는 케이블류 지지 장치가 사용되고 있다.

종래 케이블류 지지 장치는 케이블류에 해당하는 전선 케이블, 유체 공급호스 등이 각각 삽입되는 하나 이상의 포드(pod)를 포함하는 가요성 다중 튜브를 포함하고, 상기 다중 튜브는 가요성을 구현하기 위해 통상 고분자 소재로 이루어질 수 있다.

상기 다중 튜브가 고분자 소재로 이루어지는 경우 마찰에 의해 대전되기 쉽기 때문에, 상기 이동체의 반복적인 이동시 상기 이동체에 사용되는 상기 케이블류 지지 장치를 구성하는 상기 가요성 다중 튜브의 일부분이 다른 일부분과 지속적으로 마찰을 하게 되면, 상기 가요성 다중 튜브의 표면이 대전되고 대전된 다중 튜브의 표면에 분진이 부착되며 부착된 분진이 반도체 웨이퍼 표면을 오염시키는 등 공정 오류를 유발할 수 있다.

따라서, 상기 다중 튜브는 대전을 방지하는 대전방지처리가 필요하다. 상기 대전방지처리 기술은 크게 접지를 이용하는 방법과 이오나이저(Ionizer)를 이용하는 방법이 있다. 상기 접지를 이용하는 방법은 대전된 다중 튜브를 접지 단자와 연결하여 상기 대전된 다중 튜브로부터의 정전기를 흘려 없앨 수 있는 전기적인 회로를 형성하는 방법으로서 운동이 많은 이동체에 사용되는 케이블류 지지 장치에 적용되기는 어려운 문제가 있다.

한편, 이오나이저를 이용하는 방법은 이오나이저로 공기 중에 존재하는 입자를 양이온 또는 음이온으로 이온화시켜 대전된 다중 튜브를 중화시키는 방법으로서 이오나이저에 대한 추가적이고 지속적인 유지보수를 필요로 하는 문제가 있다.

그러므로, 반복적인 이동을 수행하는 공작기계, 전자기기, 산업용 로보트, 운반기계 등의 이동체에 사용되는 케이블류를 보호하고 더욱 안정적으로 지지함으로써 상기 케이블류의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 효과적이고 유지보수 비용이 절감되는 대전방지처리를 통해 분진에 의한 공정 오류를 억제할 수 있어 반도체 웨이퍼 같은 초정밀 및 고순도 제품의 생산공정에 적합한 케이블류 지지 장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 공작기계, 전자기기, 산업용 로보트, 운반기계 등의 이동체에 사용되는 케이블류를 보호하고 더욱 안정적으로 지지함으로써 상기 케이블류의 손상을 방지할 수 있는 케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 효과적이고 유지보수 비용이 절감되는 대전방지처리를 통해 분진에 의한 공정 오류를 억제할 수 있어 반도체 웨이퍼 같은 초정밀 및 고순도 제품의 생산공정에 적합한 케이블류 지지 장치용 다중 튜브 및 이를 포함하는 케이블류 지지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,

케이블류 지지 장치용 다중 튜브로서, 가요성 소재로 이루어지고, 케이블, 유체 공급호스 또는 가이드 체인이 삽입되어 수용될 수 있는 하나 이상의 포드를 포함하고, 상기 가요성 소재는 대전 방지 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

여기서, 상기 가요성 소재는 복수의 미세기공이 형성된 다공성 수지를 포함하며, 상기 복수의 미세기공 중 적어도 일부에 상기 대전 방지 입자가 포함된 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

또한, 상기 대전 방지 입자는 전도성 나노 카본, 전도성 나노 금속, 전도성 폴리머 및 이오노머로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 양전하 또는 음전하를 띄는 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

여기서, 상기 양전하 또는 음전하를 띄는 입자는 플루오르화 입자를 포함하는 전도성 폴리머 또는 이오노머인 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

한편, 상기 가요성 소재는 가요성 수지로 이루어진 신축층 및 이의 양 표면에 적층된 내마모층을 포함하는 소재인 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

여기서, 상기 내마모층은 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 수지 및 상기 대전 방지 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

또한, 상기 신축층은 폴리우레탄 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

그리고, 상기 포드는 원형, 타원형, 직사각형 또는 파형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

한편, 상하 및 좌우 방향으로 복수 배열된 포드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브를 제공한다.

그리고, 상기 다중 튜브; 상기 다중 튜브의 하나 이상의 포드에 삽입되어 수용되는 가이드 체인; 및 상기 다중 튜브의 양 말단에 배치되어 상기 포드의 양 말단을 고정하고 실링하는 클램프를 포함하는, 케이블류 지지 장치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 케이블류 지지 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 케이블류 지지 장치에서 다중 튜브에 케이블류 및 가이드 체인이 삽입된 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1에서 가요성 다중 튜브의 A-A' 단면의 하나의 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 3에서 파선으로 구획한 부분을 확대 도시한 것이다.
도 5는 도 1에서 A-A' 단면의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 케이블류 지지 장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 케이블류 지지 장치에서 다중 튜브에 케이블류 및 가이드 체인이 삽입된 모습을 개략적으로 도시한 것이다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블류 지지 장치는 하나 이상의 케이블류(200), 가이드 체인(100), 유체 공급호스(미도시) 등이 삽입되어 수용될 수 있는 하나 이상의 포드(pod)(510)를 포함하는 가요성 다중 튜브(500), 상기 가요성 다중 튜브(500)의 하나 이상의 포드(510), 바람직하게는 최외곽에 배치된 하나 이상의 포드(510)에 삽입되어 수용되는 가이드 체인(100), 및 상기 가요성 다중 튜브(500)의 양 말단에 배치되어 상기 포드(510)의 양 말단을 고정하고 실링(sealing)하는 클램프(600)를 포함할 수 있다.

도 3은 도 1에서 가요성 다중 튜브의 A-A' 단면의 하나의 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 가요성 다중 튜브(500)에서 케이블류(200), 가이드 체인(100) 등이 삽입되어 수용될 수 있는 하나 이상의 포드(pod)(510)는 케이블류 등의 손상을 억제하는 기능을 수행하고 케이블류 등을 삽입하여 수용할 수 있다면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 원형, 타원형, 직사각형, 파형 등의 단면을 가질 수 있다.

또한, 상기 가요성 다중 튜브(500)는 유연성이 우수한 소재로 이루어져 있어 가요성이 충분하기 때문에 굴곡 부위의 굴곡 반경이 작고 따라서 협소한 공간에서도 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 지속적인 굴곡과 직선 운동을 반복하는 경우에도 파손이 억제될 수 있다.

도 4는 도 3에서 파선으로 구획한 부분을 확대 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가요성 다중 튜브(500)는 폴리우레탄 등의 가요성 수지로 이루어진 신축층(511) 및 이의 양 표면에 불소수지 등의 내마모성, 윤활성 등이 우수하고 마찰계수가 낮은 수지가 적층된 내마모층(512)을 포함하는 소재로 이루어질 수 있고, 특히 상기 내마모층(512)은 상기 포드(510)의 내면 및 외면에 배치될 수 있다.

상기 내마모층(512)은 내마모성, 윤활성 등이 우수하고 마찰계수가 낮기 때문에, 상기 포드(510)의 내면에 배치되는 경우 상기 포드(510)에 삽입되어 수용되는 케이블류 등과의 마찰에 의해 손상되는 것을 회피하거나 억제하는 동시에 상기 마찰에 의한 분진 발생을 억제할 수 있는 한편, 상기 포드(510)의 외면에 배치되는 경우 상기 가요성 다중 튜브(500) 사이의 마찰에 의해 손상되는 것을 회피하거나 억제하는 동시에 상기 마찰에 의한 분진 발생을 억제할 수 있다.

상기 내마모층(512)을 형성하는 수지는 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플로오로에틸렌프로필렌(FEP), 폴리플루오로알콕시(PFA) 등으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 더욱 바람직하게는 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)일 수 있다.

상기 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)은 작은 단위체들을 사슬 혹은 그물 형태로 화학결합하여 만드는 고분자소재로서 미세기공이 형성되어 있는 다공성 구조로 이루어져 있으며, 내열성, 내화학성이 뛰어나고 마찰계수가 매우 낮다. 특히 모든 화학약품에 대해 내화학성이 있으며, 표면이 매끄럽고 넓은 온도범위에서 물리적 특성이 유지될 수 있다.

그러나, 상기 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)은 (-)전하로 대전되려는 성향이 강하여 정전기 발생이 쉽기 때문에 공기중의 분진이 상기 내마모층(512)에 달라붙은 후 공정 오류 등을 유발할 수 있으며, 사용시 정전기 발생 등을 유발할 수 있다.

따라서, 상기 내마모층(512), 특히 상기 포드(510)의 외면에 배치된 내마모층(512)은 대전방지처리가 될 수 있다. 상기 대전방지처리는 상기 가요성 다중 튜브(500)의 소재를 대전방지제에 침지하거나 상기 가요성 다중 튜브(500)의 표면에 대전방지제를 분무하는 형태로 수행될 수 있다.

상기 대전방지제는 전도성 나노 카본 또는 금속이나 전도성 폴리머 또는 이오노머 등의 양전하 또는 음전하를 띄는 대전 방지 입자, 상기 대전 방지 입자가 분산된 용매, 상기 입자의 분산을 용이하게 하는 계면활성제 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전도성 폴리머 또는 이오노머는 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리페닐렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아닐린 등으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 플루오르화 입자를 포함하는 전도성 폴리머 또는 이오노머일 수 있다. 또한, 상기 용매는 아크릴레이트 같은 아크릴계 용매, 이소프로필알콜 같은 알콜계 용매 등의 용매일 수 있다.

상기 대전방지제가 상기 내마모층의 미세기공에 스며든 후 상기 대전방지제 내의 용매는 휘발되고, 상기 양전하 또는 음전하를 띄는 대전 방지 입자는 상기 내마모층을 구성하는 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)의 미세기공에 잔류함으로써 상기 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)의 대전성을 현저히 낮출 수 있다.

또한, 상기 양전하 또는 음전하를 띄는 입자는 상기 내마모층(512)의 표면에 잔존하는 것이 아니라 내부의 미세 그물망 형태의 조직에도 증착되기 때문에, 상기 내마모층(512) 사이의 마찰에 의해서 제거되지 않고 상기 내마모층(512)의 물성을 저하시키기 않으면서 안정적으로 대전방지 기능을 수행할 수 있다.

도 5는 도 1에서 A-A' 단면의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블류 지지 장치용 다중 튜브(500)는 복수의 포드(510)들이 상하 방향으로도 복수 배열되는 복층 구조를 가질 수 있다.

한편, 상기 가이드 체인(100)은 상기 가요성 다중 튜브의 하나 이상의 포드, 바람직하게는 최외각 포드에 삽입되어 상기 가요성 다중 튜브의 직선 부분 및 굴곡 부분에서의 각각의 형태를 유지할 수 있도록 지지하는 기능을 수행할 수 있고, 금속, 플라스틱 등의 소재로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 클램프(600)는 상기 포드(510) 내면과 이에 삽입되는 케이블류(200)와의 마찰에 의해 발생하는 분진이 외부로 배출되는 것을 억제할 수 있어, 반도체 웨이어 같은 초정밀 및 고순도 제품의 생산공정에서 사용하기에 적합하다.

[실시예]

포드 6개가 일렬로 병렬 연결된 가요성 다중 튜브를 제조했고, 상기 가요성 다중 튜브를 대전방지제(제조사 : 옴니켐; 제품명 : OAS-470)에 침지함으로써 코팅한 실시예 및 대전방지제로 코팅하지 않은 비교예 각각에 대해 아래 대전도 측정 및 종이 반응 평가를 수행했다.

1. 대전도 측정

대전도 측정 장치(제조사 : SIMCO사; 제품명 : FMX-004 Electrostactic Fieldmeter)로 실시예 및 비교예 각각에 따른 가요성 다중 튜브 표면에 대해 대전도를 측정했고, 그 결과는 아래 표 1에 나타난 바와 같다.

대전도 측정 수치
실시예	비교예
0.00 kV	-0.32 kV

2. 종이 반응 평가

실시예 및 비교예 각각에 따른 가요성 다중 튜브 표면에 종이 조각을 가까이 하여 상기 종이 조각이 각각의 다중 튜브 표면에 달라붙은 갯수를 측정하여 대전성을 평가했고, 그 결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.

종이 조각 갯수
실시예	비교예
0개	14개

상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 표면이 대전방지제로 코팅된 본 발명에 따른 실시예의 가요성 다중 튜브는 대전성이 현저히 저하된 반면, 대전방지제로 코팅되지 않은 비교예의 다중 튜브는 대전성이 높은 것으로 확인되었다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100 : 가이드 체인 200 : 케이블류
500 : 가요성 다중 튜브 600 : 클램프

Claims (11)

1. 케이블류 지지 장치용 다중 튜브로서,
   가요성 소재로 이루어지고,
   케이블, 유체 공급호스 또는 가이드 체인이 삽입되어 수용될 수 있는 하나 이상의 포드를 포함하고,
   상기 가요성 소재는 가요성 수지로 이루어진 신축층 및 이의 양 표면에 적층된 내마모층을 포함하고,
   상기 내마모층은 복수의 미세기공이 형성된 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 수지를 포함하며,
   상기 복수의 미세기공 중 적어도 일부에 대전 방지 입자가 포함된 것을 특징으로 하는, 다중 튜브.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 대전 방지 입자는 전도성 나노 카본, 전도성 나노 금속, 전도성 폴리머 및 이오노머로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 양전하 또는 음전하를 띄는 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 양전하 또는 음전하를 띄는 입자는 플루오르화 입자를 포함하는 전도성 폴리머 또는 이오노머인 것을 특징으로 하는, 다중 튜브.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 신축층은 폴리우레탄 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브.
8. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 포드는 원형, 타원형, 직사각형 또는 파형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브.
9. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상하 및 좌우 방향으로 복수 배열된 포드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브.
10. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 소재는 작은 단위체들이 사슬 혹은 그물 형태로 결합되어 미세 그물망 형태로 형성된 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 수지를 포함하며,
    상기 미세 그물망 형태의 조직에 상기 대전 방지 입자가 붙어 있는 것을 특징으로 하는, 다중 튜브.
11. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항의 다중 튜브;
    상기 다중 튜브의 하나 이상의 포드에 삽입되어 수용되는 가이드 체인; 및
    상기 다중 튜브의 양 말단에 배치되어 상기 포드의 양 말단을 고정하고 실링하는 클램프를 포함하는, 케이블류 지지 장치.

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