KR101777847B1 - 진공 흡착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 흡착 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 진공 라인으로부터 제공되는 진공압을 가하여 대상물의 표면을 흡착할 수 있도록 구성된 진공 흡착 장치로서, 일측에 진공 라인과 연결되는 연결공을 구비하고, 타측에 진공 패드와 연결되는 흡착공을 구비하며, 개폐 제어 방향을 따라 연장 형성되어 양단부가 상기 연결공 및 흡착공과 연결된 중공형의 개폐 제어공을 내부에 구비한 본체부; 상기 본체부의 개폐 제어공 내측에 구비되며, 개폐 요소부가 개폐 제어 방향을 따라 내부에서 슬라이딩 이동 가능하도록 가이드하는 가이드부; 상기 개폐 제어공과 상기 연결공 사이에 설치되는 제1 자성체; 상기 가이드부 내부면과 소정 간극을 가지면서 개폐 제어 방향을 따라 슬라이딩 이동 가능한 상태로 상기 가이드부 내부에 배치되고, 상기 제1 자성체와 척력을 작용하도록 배치된 제2 자성체를 구비하며, 개폐 제어 방향을 따라 이동하여 개폐 제어공의 진공 개방 또는 폐쇄 상태를 형성하는 개폐 요소부; 및 상기 흡착공을 통해 제공받은 진공압을 이용하여 대상물의 표면을 흡착하는 흡착부를 구비한 진공 패드;를 포함하여 구성된 진공 흡착 장치가 개시된다.

Description

진공 흡착 장치 {Vacuum type holding apparatus}

본 발명은 진공 흡착 장치에 관한 것으로서, 전자 부품이나 유리, 금속 판재와 같은 다양한 대상물을 진공 흡착하여 대상물을 이송 또는 고정 가능하도록 하는 진공 흡착 장치로서, 솔레노이드 밸브에 의한 진공 라인의 개별적 개폐 제어가 없더라도 흡착부 위치에 대한 대상물의 존재 유무에 따라 진공 라인의 개폐가 자동적으로 이뤄질 수 있도록 구성된 진공 흡착 장치에 관한 것이다.

전자 부품이나 유리, 금속 판재와 같은 다양한 대상물을 이송 또는 고정하기 위해서 진공 흡착 장치가 사용된다.

일예로, 전자 부품의 검사 또는 조립 분야에서 고속 이송, 회전 이송시의 관성력을 제거하며 정확한 위치로 부품을 이송하는데 진공 흡착 장치가 사용된다. 이러한 이송 장치의 경우, 진공 흡착 장치의 진공 패드가 하향 설치되어 하부에 위치하는 부품을 진공 흡착하여 이송이 이뤄지게 된다.

다른예로, 기계 가공 시 가공 대상물을 고정하는 진공 척 등에도 진공 흡착 장치가 사용된다. 이러한 경우, 진공 척의 상부 고정면을 진공 패드가 향하도록 다수개의 진공 흡착 장치가 상향 설치되어 상부에 위치하는 가공 대상물을 진공 흡착하여 고정이 이뤄지게 된다.

종래의 일반적인 진공 흡착 장치의 경우, 진공 발생 수단(예, 진공 펌프)과 진공 라인을 통해 연결된 진공 패드를 포함하며, 진공 라인의 온/오프 제어를 통해 진공 패드의 흡착/해제 상태를 제어하기 위해 솔레노이드 밸브를 이용한 진공 개폐 제어를 실시하였다.

이를 위해, 종래의 진공 흡착 장치는 각각의 진공 흡착 장치에 연결되는 진공 라인에 솔레노이드 밸브가 개별적으로 설치되어 개폐 제어가 이뤄지는 것이 일반적이어서, 다수의 솔레노이드 밸브를 설치하기 위한 부품의 구입비용이 상승하고, 제조 공정이 복잡하여 제조 및 유지 비용이 상승하는 요인이 되었다.

이러한 문제점을 감안하여, 대한민국 등록특허 제10-0775870호 (2007년11월06일 등록)이 제안된 바 있다. 상기 종래 기술은, 대상물의 존재 유무에 따라 진공 조절부재가 능동적으로 제어되어 대상물이 존재할 경우에는 진공·흡착동작을 하고 대상물이 없을 경우에는 공기의 흡입을 중단시키도록 한 흡착수단을 제안하였다.

그런데, 상기 종래기술의 경우, 진공·흡착동작을 제어하는 진공 조절부재가 연질의 합성수지로 형성되므로, 겨울의 저온 환경에서 연질 소재의 결정화 현상에 의해 개폐 오류가 발생하거나, 여름의 고온 환경에서 연질 소재의 탄성 특성 변화에 의한 개패 오류가 발생하는 등, 온도 환경 변화에 취약하다는 한계를 갖고 있었다.

또한, 상기 종래기술은 연질 소재의 진공 조절부재의 형상 변화가 반복적으로 수반되는 구성이므로, 장기간 사용에 의한 진공 조절부재의 열화 및 이에 따른 개폐 오류의 문제점도 갖고 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0775870호 (2007년11월06일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 전자 부품이나 유리, 금속 판재와 같은 다양한 대상물을 진공 흡착하여 대상물을 이송 또는 고정 가능하도록 하는 진공 흡착 장치로서, 솔레노이드 밸브에 의한 진공 라인의 개별적 개폐 제어가 없더라도 흡착부 위치에 대한 대상물의 존재 유무에 따라 진공 라인의 개폐가 자동적으로 이뤄질 수 있도록 구성된 진공 흡착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 진공 라인으로부터 제공되는 진공압을 가하여 대상물의 표면을 흡착할 수 있도록 구성된 진공 흡착 장치로서, 일측에 진공 라인과 연결되는 연결공을 구비하고, 타측에 진공 패드와 연결되는 흡착공을 구비하며, 개폐 제어 방향을 따라 연장 형성되어 양단부가 상기 연결공 및 흡착공과 연결된 중공형의 개폐 제어공을 내부에 구비한 본체부; 상기 본체부의 개폐 제어공 내측에 구비되며, 개폐 요소부가 개폐 제어 방향을 따라 내부에서 슬라이딩 이동 가능하도록 가이드하는 가이드부; 상기 개폐 제어공과 상기 연결공 사이에 설치되는 제1 자성체; 상기 가이드부 내부면과 소정 간극을 가지면서 개폐 제어 방향을 따라 슬라이딩 이동 가능한 상태로 상기 가이드부 내부에 배치되고, 상기 제1 자성체와 척력을 작용하도록 배치된 제2 자성체를 구비하며, 개폐 제어 방향을 따라 이동하여 개폐 제어공의 진공 개방 또는 폐쇄 상태를 형성하는 개폐 요소부; 및 상기 흡착공을 통해 제공받은 진공압을 이용하여 대상물의 표면을 흡착하는 흡착부를 구비한 진공 패드;를 포함하여 구성된 진공 흡착 장치가 개시된다.

바람직하게, 상기 개폐 요소부는, 상기 제1 자성체 측에 밀착하여 진공 폐쇄 상태를 이루고, 상기 제1 자성체 측으로부터 이탈되어 진공 개방 상태를 이루는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제1 자성체 측에는, 진공 폐쇄 상태에서 상기 개폐 요소부의 돌출형 개폐면과 상호 밀착 상태를 이룰 수 있는 요입형 개폐면이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 개폐 요소부는, 상기 돌출형 개폐면을 이루는 첨두부와, 상기 첨두부의 일측에 일체로 형성되며 상기 가이드부 내부면과 소정 간극을 이루는 몸체부와, 상기 몸체부 내부에 내설된 제2 자성체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 첨두부와 몸체부는 탄성 소재로 이뤄진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 몸체부의 하부면에는 통기홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제1 자성체를 상기 본체부에 결합하며 상기 개폐 제어공과 상기 연결공을 연결하는 제1 관통 유로가 형성된 제1 결합 볼트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 개폐 요소부와 가이드부 내부면이 이루는 소정 간극은, 상기 진공 라인으로부터 진공압 인가 시에 상기 개폐 요소부가 진공 폐쇄 상태를 이루는 방향으로 받는 진공압력이 상기 제1 자성체와 제2 자성체가 상호 작용하는 척력보다 크게 되도록 하는 범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 진공 패드의 흡착부에는 상기 흡착공으로 흡입되는 공기를 필터링하는 공기 필터가 설치된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 가이드부는, 상기 본체부의 개폐 제어공 내측에 개폐 제어 방향을 따라 내설된 슬라이드 부시인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 가이드부는, 상기 본체부의 개폐 제어공 내측에 개폐 제어 방향을 따라 구비되며, 개폐 제어 방향을 따라 슬롯 돌기와 슬롯 요홈이 형성된 원통 슬롯부인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 개폐 제어공과 상기 흡착공 사이에 설치되는 제3 자성체;가 더욱 포함되며, 상기 개폐 요소부의 제2 자성체는, 상기 제1 자성체 및 상기 제3 자성체와 각각 척력을 작용하도록 배치된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 진공 흡착 장치는, 흡착부 위치에 대한 대상물의 존재 유무에 따라 진공 라인의 개폐가 자동적으로 이뤄질 수 있으므로, 솔레노이드 밸브를 각각의 진공 흡착 장치별로 구비하지 않고도 신뢰도 높은 진공 흡착 기능을 제공한다.

또한, 진공 라인의 개폐를 위해 개폐 요소부 자체의 형상 변형을 요하는 구성이 아니므로, 고온 또는 저온의 온도 환경 변화에 강인하며, 장기간 사용에도 개폐 요소부의 열화 등의 문제가 없다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 분해 사시도,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 상하방향 단면도,
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 또 다른 각도에서 바라본 상하방향 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 대상물 흡착 상태 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 대상물 해제 상태 단면도,
도 6은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 분해 사시도,
도 7은 도 6의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 상하방향 단면도,
도 8은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 상하방향 단면도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 분해 사시도, 도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 상하방향 단면도, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 또 다른 각도에서 바라본 상하방향 단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 대상물 흡착 상태 단면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 대상물 해제 상태 단면도이다.

본 실시예의 진공 흡착 장치는, 진공 라인(500)으로부터 제공되는 진공압을 가하여 대상물(2)의 표면을 흡착할 수 있도록 구성된다. 진공 라인(500)은 진공 펌프와 같은 진공 발생 수단(미도시)과 연결되며, 진공 발생 수단과의 연결 개폐를 위한 메인 솔레노이드 밸브(미도시)가 진공 라인(500)에 구비될 수 있다.

본 실시예의 진공 흡착 장치는, 각각 개별적으로 솔레노이드 밸브의 개폐 제어를 받을 필요가 없으며, 다수개의 진공 흡착 장치가 하나의 메인 솔레노이드 밸브를 통해 개폐 제어될 수 있으며, 개별 진공 흡착 장치는 대상물의 존재 여부에 따라 각각의 자동 개폐 동작이 이뤄진다.

본 실시예의 진공 흡착 장치는, 본체부(100), 슬라이드 부시(200), 제1 자성체(170), 제3 자성체(180), 개폐 요소부(300), 제2 자성체(302), 진공 패드(400)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 개폐 요소부(300)가 개폐 제어 방향을 따라 내부에서 슬라이딩 이동 가능하도록 가이드하는 가이드부로서, 슬라이드 부시(200)를 구비한다.

도면을 통해 예시된 진공 흡착 장치는 이송용으로 사용되는 경우를 예시하여 진공 패드(400)가 하향 위치하고 있으며, 진공 척 등에서의 고정용으로 사용되는 경우에는 진공 패드(400)가 상향 위치할 수도 있다.

상기 본체부(100)는, 일측에 진공 라인(500)과 연결되는 연결공(112)을 구비하고, 타측에 진공 패드(400)와 연결되는 흡착공(142)을 구비하며, 개폐 제어 방향(AB 방향)을 따라 연장 형성되어 양단부가 상기 연결공(112) 및 흡착공(142)과 연결된 중공형의 개폐 제어공(132)을 내부에 구비한다.

본체부(100)는 조립 편의를 위해 제1 내지 제4 본체부 요소(110,120,130,140)로 분리 구성될 수 있으며, 도면을 통해 예시된 볼트(122,126)를 포함하여 다양한 공지의 결합 수단을 통해 일체로 결합된다.

또한 본체부(100)는 진공 라인(500)과 공지의 다양한 배관 결합 수단을 통해 진공압이 전달될 수 있는 형태로 연결 결합된다.

상기 슬라이드 부시(200)는, 상기 본체부(100)의 개폐 제어공(132) 내측에 개폐 제어 방향(AB 방향)을 따라 내설된다.

슬라이드 부시(200)는 직선 베어링이라고도 불리우는 공지의 베어링 수단으로서, 일반적으로는 지지 대상인 샤프트를 직선 방향으로 이동하도록 슬라이딩 지지하는 기능을 제공하는데, 본 실시예에서는 개폐 요소부(300)의 직선 이동을 가이드 하는 가이드부로서 기능한다.

슬라이드 부시(200)는 도 2에 도시된 것처럼 길이 방향으로 대략 4개 정도의 볼베어링 열을 구비하며, 각각의 볼(202)은 볼 수납부(202a)내에서 직선 방향의 이동을 한다. 슬라이드 부시(200)의 내측면에는 지지 대상물과 접촉하기 위한 다수의 볼(202) 열이 노출되며 이들 볼(202)은 슬라이드 부시(200)의 벽 내에 형성된 볼 수납부(202a)를 따라 이동하면서 개폐 요소부(300)에 대한 지지 기능을 제공한다.

개폐 요소부(300)는 도 3a에 도시된 바와 같이 볼(202)의 지지를 받으면서 상하 이동이 가능하며, 도 3b에 도시된 바와 같이 볼(202)이 없는 부분의 슬라이드 부시(200) 내측면과는 소정 간극(C)을 갖도록 설치된다.

상기 제1 자성체(170)는, 상기 개폐 제어공(132)과 상기 연결공(112) 사이에 설치된다.

바람직하게, 상기 제1 자성체(170)를 상기 본체부(100)에 결합하며 상기 개폐 제어공(132)과 상기 연결공(112)을 연결하는 제1 관통 유로(부호 미도시)가 형성된 제1 결합 볼트(129)가 구비된다. 결합의 견고함이 제공된다면, 상기 제1 자성체(170)는 상기 본체부(100)에 반드시 볼트 결합되지 않고, 직접 또는 부싱 등을 이용하여 압입 결합되는 것도 가능하다.

상기 제3 자성체(180)는, 상기 개폐 제어공(132)과 상기 흡착공(142) 사이에 설치된다.

바람직하게, 상기 제3 자성체(180)를 상기 본체부(100)에 결합하며 상기 개폐 제어공(132)과 상기 흡착공(142)을 연결하는 제2 관통 유로(부호 미도시)가 형성된 제2 결합 볼트(149)가 구비된다.

상기 개폐 요소부(300)는, 상기 슬라이드 부시(200) 내부면과 소정 간극(C)을 가지면서 개폐 제어 방향(AB 방향)을 따라 슬라이딩 이동 가능한 상태로 상기 슬라이드 부시(200) 내부에 배치된다.

상기 개폐 요소부(300)는, 상기 제1 자성체(170) 및 상기 제3 자성체(180)와 각각 척력(P1,P2)을 작용하도록 배치된 제2 자성체(302)를 구비하며, 개폐 제어 방향(AB 방향)을 따라 이동하여 개폐 제어공(132)의 진공 개방(도 4) 또는 폐쇄(도 5) 상태를 형성한다. 제2 자성체(302)를 내설한 개폐 요소부(300)는 상기 양측의 척력(P1,P2)에 의해 진공압이 인가되지 않은 상태에서 슬라이드 부시(200)의 내부의 대략 중간 위치에 머무르게 된다. 척력을 부여하기 위한 자성체의 자력은 개폐 요소부(300)의 하중과 양측의 척력의 균형을 고려하여 적절하게 산정될 수 있다.

일예로, 상기 제1 자성체(170)의 하부는 N극, 상기 제3 자성체(180)의 상부는 S극, 제2 자성체(302)의 상부(302u)는 N극 및 하부(302d)는 S극을 갖도록 자성체의 배치가 이뤄질 수 있다.

본 실시예의 상기 개폐 요소부(300)는, 상기 제1 자성체(170) 측에 밀착하여 진공 폐쇄 상태를 이루고, 상기 제1 자성체(170) 측으로부터 이탈되어 진공 개방 상태를 이룬다.

이를 위해, 상기 제1 자성체(170) 측에는, 진공 폐쇄 상태에서 상기 개폐 요소부(300)의 돌출형 개폐면과 상호 밀착 상태를 이룰 수 있는 요입형 개폐면(129a)이 형성된다. 본 실시예의 경우, 제1 결합 볼트(129)에 요입형 개폐면(129a)이 형성되는 것으로 예시하지만, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 설치 구조에 따라 제1 자성체(170) 자체에 요입형 개폐면(129a)이 형성되도록 하는 것도 물론 가능하다.

또한, 상기 개폐 요소부(300)는, 상기 돌출형 개폐면을 이루는 첨두부(300a)와, 상기 첨두부(300a)의 일측에 일체로 형성되며 상기 슬라이드 부시(200) 내부면과 소정 간극(C)을 이루는 몸체부(300b)와, 상기 몸체부(300b) 내부에 내설된 제2 자성체(302)를 포함하여 구성된다. 바람직하게, 몸체부(300b)는 원통형으로 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 개폐 요소부(300)의 첨두부(300a)와 몸체부(300b)는 탄성 소재(예, 합성 수지, 고무)로 이뤄져, 상기 제1 자성체(170) 측의 요입형 개폐면(129a)과 진공압에 의해 밀착 시에 견고한 밀착 폐쇄가 이뤄지도록 구성된다.

상기 개폐 요소부(300)와 슬라이드 부시(200) 내부면이 이루는 상기 소정 간극(C)은, 상기 진공 라인(500)으로부터 진공압 인가 시에 상기 개폐 요소부(300)가 진공 폐쇄 상태를 이루는 방향(A방향)으로 받는 진공압력이 상기 제1 자성체(170)와 제2 자성체(302)가 상호 작용하는 척력(P1)보다 크게 되도록 하는 범위에서 형성된다.

도면을 참조할 때, 대상물(2)의 표면이 진공 패드(400)에 밀착하지 않은 상태에서, 상기 진공 라인(500)으로부터 짧은 시간 동안 순간적으로 진공압이 인가되는 경우, 개폐 요소부(300)의 상부 측(진공 측)과 하부 측(대기압 측)의 순간적인 압력차로 인해 개폐 요소부(300)는 상부로 향하는 진공 압력을 받게 된다.

상기 소정 간극(C)이 너무 크게 형성되면 이러한 진공 압력을 개폐 요소부(300)가 받기 전에 간극을 통해 상부 측과 하부 측의 압력 평형 상태가 이뤄지게 되어 개폐 요소부(300)가 이동하지 않을 수 있다.

그러나, 상기 소정 간극(C)이 충분히 작게 형성되면 순간적인 상하 압력차에 의한 진공 압력을 개폐 요소부(300)가 받게 되고, 진공 압력이 자성체에 의한 척력(P1)보다 충분히 크다면 개폐 요소부(300)가 상부로 이동하여 압력 평형이 발생하기 전에 상기 제1 자성체(170) 측의 요입형 개폐면(129a)과 밀착 폐쇄를 이룰 수 있다. 본 실시예의 진공 흡착 장치는 이러한 원리를 이용하여 자동 개폐 기능을 제공한다.

상기 진공 패드(400)는, 상기 흡착공(142)을 통해 제공받은 진공압을 이용하여 대상물(2)의 표면을 흡착하는 흡착부(402)를 구비한다. 바람직하게, 진공 패드(400)는 탄성을 갖춘 합성수지나 고무 소재로 제작되며, 흡착부(402)는 일반적인 흡판과 유사한 형태로 흡착면이 확장된 구조를 갖는다.

바람직하게, 상기 진공 패드(400)의 흡착부(402)에는 상기 흡착공(142)으로 흡입되는 공기를 필터링하는 공기 필터(405)가 설치된다. 공기 필터(405)는 공지의 메쉬형 공기 필터가 적용될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

미설명된 부호 114는 릴리즈 밸브 설치용 홀이며, 116은 릴리즈 밸브이다. 본 실시예의 진공 흡착 장치는 대상물 흡착 후 분리 동작 시에 더 원활한 대상물 분리가 가능하도록 공지의 릴리즈 밸브를 더 구비할 수도 있다.

미설명된 부호 120a 및 140a는 자성체 설치용 홈, 192 및 194는 진공 밀폐용 오링을 나타낸다.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 실시예의 진공 흡착 장치의 동작 과정을 설명한다.

진공압이 가해지지 않은 상태에서는, 상기 제1 자성체(170)와 제2 자성체(302) 상호 간의 척력(P1)과, 상기 제3 자성체(180)와 제2 자성체(302) 상호 간의 척력(P2), 개폐 요소부(300)의 하중이 상호 균형을 이뤄, 개폐 요소부(300)는 도 4와 같이 중간에 머무르는 상태를 유지한다. 개폐 요소부(300)는 반드시 중간 지점에 머무를 필요는 없으며, 제3 자성체(180) 측에 더 근접해도 된다.

대상물(2)의 표면이 진공 패드(400)에 밀착하지 않은 상태에서, 상기 진공 라인(500)으로부터 짧은 시간 동안 순간적으로 진공압이 인가되는 경우, 대상물(2)의 밀착한 표면에 의해 진공 흡착 장치 내부에서의 압력차가 발생하지 않는다.

이로 인해, 개폐 요소부(300)는 진공 압력을 받지 않는 상태가 유지되므로, 도 4와 같이 중간에 머무르는 상태를 여전히 유지한다.(진공 개방 상태)

대상물(2)의 표면이 진공 패드(400)에 밀착하지 않은 상태에서, 상기 진공 라인(500)으로부터 짧은 시간 동안 순간적으로 진공압이 인가되는 경우, 도 5와 같이, 개폐 요소부(300)의 상부 측(진공 측)과 하부 측(대기압 측)의 순간적인 압력차로 인해 개폐 요소부(300)는 상부로 향하는 진공 압력을 받게 된다.

진공 압력이 자성체에 의한 척력(P1)보다 충분히 큰 상태가 되도록 자력 및 진공압이 설정되었으므로, 개폐 요소부(300)가 상부로 이동하여 압력 평형이 발생하기 전에 상기 제1 자성체(170) 측의 요입형 개폐면(129a)과 밀착 폐쇄를 이루게 된다.(진공 폐쇄 상태)

이러한 밀착 폐쇄 상태에 의해, 대상물(2)의 표면이 진공 패드(400)에 밀착하지 않은 진공 흡착 장치는 자동적으로 진공압이 폐쇄된다.

이후, 상기 진공 라인(500)으로부터의 진공압이 해제되면, 자성체에 의한 척력(P1)에 의해 개폐 요소부(300)는 제1 자성체(170) 측의 요입형 개폐면(129a)과 분리되는 상태를 이루게 된다.

이러한 자동 개폐 동작에 의해 본 실시예의 진공 흡착 장치는 각각의 진공 흡착 장치 별로 솔레노이드 밸브 개폐 제어를 할 필요가 없게 된다

도 6은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 분해 사시도, 도 7은 도 6의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 상하방향 단면도이다.

본 실시예에서는 개폐 요소부(300)가 개폐 제어 방향을 따라 내부에서 슬라이딩 이동 가능하도록 가이드하는 가이드부로서, 원통 슬롯부(200)를 구비한다.

상기 원통 슬롯부(200)는 개폐 제어 방향을 따라 슬롯 돌기(1202)와 슬롯 요홈(1202a)이 형성된다. 원통 슬롯부(200)는 상기 본체부(110)의 개폐 제어공(132) 내측에 일체로 형성될 수도 있으며, 별도의 부재로 가공되어 내설될 수도 있다.

본 실시예의 슬롯 돌기(1202)는 상술한 도 2 내지 도 5의 실시예의 슬라이드 부시(200)의 볼(202)과 유사하게 개폐 요소부(300)에 대한 지지 및 가이드 기능을 제공한다. 이를 위해, 슬롯 돌기(1202)의 갯수나 접촉부 면적 등은 원활한 슬라이드가 가능한 범위에서 결정될 수 있다.

본 실시예의 슬롯 요홈(1202a)은 소정 간극(C)을 형성하는 기능을 제공한다. 이를 위해, 슬롯 요홈(1202a)의 크기(또는 단면적)이나 갯수 등은 상기 진공 라인(500)으로부터 진공압 인가 시에 상기 개폐 요소부(300)가 진공 폐쇄 상태를 이루는 방향(A방향)으로 받는 진공압력이 상기 제1 자성체(170)와 제2 자성체(302)가 상호 작용하는 척력(P1)보다 크게 되도록 하는 범위에서 형성된다.

도 8은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 상하방향 단면도이다.

상술한 도 2 내지 도 5의 실시예에서는 개폐 요소부(300)의 원활한 상하 이동을 위해, 상기 제1 자성체(170)와 제2 자성체(302) 상호 간의 척력(P1)과, 상기 제3 자성체(180)와 제2 자성체(302) 상호 간의 척력(P2)이 모두 작용하도록 함으로써, 개폐 요소부(300)가 진공 해제 상태에서 도 4와 같이 중간에 머무르는 상태를 유지하도록 구성하였다.

진공 라인(500)으로부터의 진공압이 해제 시 개폐 요소부(300)가 제1 자성체(170) 측과 분리될 수 있도록, 상기 제1 자성체(170)와 제2 자성체(302) 상호 간의 척력(P1)은 반드시 필요하지만, 개폐 요소부(300)의 개폐 동작이 원활하게 이뤄질수 있다면 제3 자성체(180)가 없는 형태로 구성될 수도 있다.

이 경우, 개폐 요소부(300)는 진공압 해제 상태에서 가이드부(슬라이드 부시, 200)의 하부에 위치하여 흡착공(142) 상에 안착된 상태를 이룬다. 이때, 도 8의 요소 180은 자성체를 사용하지 않아 단순히 안착부의 기능만을 제공하며, 자력을 제공하지는 않는 상태가 된다.

또한, 이러한 구성을 취하는 경우, 개폐 요소부(300)의 몸체부(300b)의 하부면에는 통기홈(300h)이 형성되어 흡착공(142)과 소정 간극(C)이 연통되게 함으로써, 가이드부 내부면의 소정 간극(C)과 유사한 미세 진공압 통과 기능을 제공하도록 해도 좋다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

2: 대상물
110: 본체부
112: 연결공
132: 개폐 제어공
142: 흡착공
170: 제1 자성체
180: 제3 자성체
200: 슬라이드 부시
300: 개폐 요소부
302: 제2 자성체
400: 진공 패드
402: 흡착부
500: 진공 라인

Claims (12)

1. 진공 라인으로부터 제공되는 진공압을 가하여 대상물의 표면을 흡착할 수 있도록 구성된 진공 흡착 장치로서,
   일측에 진공 라인과 연결되는 연결공을 구비하고, 타측에 진공 패드와 연결되는 흡착공을 구비하며, 개폐 제어 방향을 따라 연장 형성되어 양단부가 상기 연결공 및 흡착공과 연결된 중공형의 개폐 제어공을 내부에 구비한 본체부;
   상기 본체부의 개폐 제어공 내측에 구비되며, 개폐 요소부가 개폐 제어 방향을 따라 내부에서 슬라이딩 이동 가능하도록 가이드하는 가이드부;
   상기 개폐 제어공과 상기 연결공 사이에 설치되는 제1 자성체;
   상기 가이드부 내부면과 소정 간극을 가지면서 개폐 제어 방향을 따라 슬라이딩 이동 가능한 상태로 상기 가이드부 내부에 배치되고, 상기 제1 자성체와 척력을 작용하도록 배치된 제2 자성체를 구비하며, 개폐 제어 방향을 따라 이동하여 개폐 제어공의 진공 개방 또는 폐쇄 상태를 형성하는 개폐 요소부; 및
   상기 흡착공을 통해 제공받은 진공압을 이용하여 대상물의 표면을 흡착하는 흡착부를 구비한 진공 패드;를 포함하여 구성된 진공 흡착 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 개폐 요소부는,
   상기 제1 자성체 측에 밀착하여 진공 폐쇄 상태를 이루고,
   상기 제1 자성체 측으로부터 이탈되어 진공 개방 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 자성체 측에는, 진공 폐쇄 상태에서 상기 개폐 요소부의 돌출형 개폐면과 상호 밀착 상태를 이룰 수 있는 요입형 개폐면이 형성된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 개폐 요소부는,
   상기 돌출형 개폐면을 이루는 첨두부와,
   상기 첨두부의 일측에 일체로 형성되며 상기 가이드부 내부면과 소정 간극을 이루는 몸체부와,
   상기 몸체부 내부에 내설된 제2 자성체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 첨두부와 몸체부는 탄성 소재로 이뤄진 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 몸체부의 하부면에는 통기홈이 형성된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 자성체를 상기 본체부에 결합하며 상기 개폐 제어공과 상기 연결공을 연결하는 제1 관통 유로가 형성된 제1 결합 볼트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 개폐 요소부와 가이드부 내부면이 이루는 소정 간극은,
   상기 진공 라인으로부터 진공압 인가 시에 상기 개폐 요소부가 진공 폐쇄 상태를 이루는 방향으로 받는 진공압력이 상기 제1 자성체와 제2 자성체가 상호 작용하는 척력보다 크게 되도록 하는 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 진공 패드의 흡착부에는 상기 흡착공으로 흡입되는 공기를 필터링하는 공기 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 본체부의 개폐 제어공 내측에 개폐 제어 방향을 따라 내설된 슬라이드 부시인 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 본체부의 개폐 제어공 내측에 개폐 제어 방향을 따라 구비되며, 개폐 제어 방향을 따라 슬롯 돌기와 슬롯 요홈이 형성된 원통 슬롯부인 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 개폐 제어공과 상기 흡착공 사이에 설치되는 제3 자성체;가 더욱 포함되며,
    상기 개폐 요소부의 제2 자성체는, 상기 제1 자성체 및 상기 제3 자성체와 각각 척력을 작용하도록 배치된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 장치.

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