KR102235705B1 - 리니어피더용 진동기의 탄성지지체 - Google Patents

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KR102235705B1 KR1020200047530A KR20200047530A KR102235705B1 KR 102235705 B1 KR102235705 B1 KR 102235705B1 KR 1020200047530 A KR1020200047530 A KR 1020200047530A KR 20200047530 A KR20200047530 A KR 20200047530A KR 102235705 B1 KR102235705 B1 KR 102235705B1
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Abstract

본 발명은 리니어피더용 진동기의 탄성지지체에 관한 것으로, 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체 측에 대하여 구동력을 부여하기 위해 사용되는 탄성 지지체를 경량 및 고강도/고탄성 특성의 탄소섬유소재로 구성하여, 리니어피더의 진동 특성 및 탄성을 유지시키기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체에 구동력을 부여하는 탄성지지체를 다수 장의 섬유시트가 적층되어 형성되는 섬유소재의 판스프링으로 구성하되, 각 섬유시트는 이웃하는 층의 타 섬유시트와 접착층에 의해 접착시켜 형성함으로써, 탄소섬유 소재의 경량 및 고강도/고탄성 특성에 의해 리니어피더의 진동 특성을 향상시키고, 저온 경화 또는 고온 연화 현상을 배제하여 주변의 온도변화에도 균일한 탄성을 유지시킬 수 있어 파손을 예방할 수 있게 한다.

Description

리니어피더용 진동기의 탄성지지체{Elastic supporting body of the vibrator for a linear feeder}
본 발명은 리니어피더용 진동기의 탄성지지체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체에 구동력을 부여하는 탄성지지체를 탄소섬유 소재의 판스프링으로 대체함으로써 탄소섬유 소재의 고유 물성인 경량 및 고강도/고탄성 특성에 의해 리니어피더의 진동 특성을 향상시키고 스틸 재질의 탄성지지체에서 나타날 수 있는 저온 경화 또는 고온 연화 현상을 배제하여 균일한 탄성을 유지시킬 수 있는 리니어피더용 진동기의 탄성지지체에 관한 것이다.
일반적으로 리니어 피더는 직선상을 이루는 슈트에 진동을 부여함으로써 슈트 상에 적재된 피반송물을 슈트의 길이방향을 따라 반송하는 장치로서, 식품의 반송 또는 부품의 반송 등에 주로 사용되고 있다.
종래의 리니어 피더는 도 1에 예시된 바와 같이 진동 베이스(10)가 다수 개의 방진 스프링(11)에 의해 탄성적으로 지지되어 지면에 설치되고 진동 베이스(10)의 상부에 가동체(13)가 설치되며 가동체(13)의 상부에 직선상을 이루는 긴 슈트(20)가 설치되고 슈트(20)의 길이에 따른 무게중심을 안정적으로 유지시키기 위하여 진동 베이스(10)의 일측에 웨이트 밸런스(12)가 구비된다.
또한 진동 베이스(10)와 가동체(13)에 의해 형성되는 내측 공간에는 진동을 발생시키기 위한 탄성지지체(15)와 전자석(16)이 내설되는데, 이때 탄성지지체(15)는 진동 베이스(10) 상에서 가동체(13)를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체(13)에 구동력을 부여함으로써, 직선상의 진동이나 비틀림 진동이 가동체에 발생되게 한다. 이러한 탄성지지체(15)는 도 2a에 예시된 바와 같이 스틸 재질의 판스프링(15a)으로 구성되며, 도 2b에 예시된 바와 같이 그 좌우 양측의 하부와 상부가 각각 체결볼트(30)와 누름용 와셔(40)와 스프링 와셔(50) 및 각봉(17,18)에 의해 진동 베이스(10)와 가동체(13)에 각각 결합되어 탄성적으로 지지된다. 또한 이러한 탄성지지체(15)는 도 2b에 예시된 바와 같이 리니어 피더의 종류에 따라 여러 장의 판스프링(15a-15d)이 중첩되어 조립 및 사용될 수도 있다.
이와 같은 구성되는 리니어 피더에서 전자석(16)에 의해 탄성지지체(15)를 움직여 진동을 발생시키게 되면, 진동 베이스(10) 및 가동체(13)가 진동하고, 이 진동은 가동체(13) 상부의 슈트(20)에 전달되면서 슈트가 길이방향으로 진동하게 되어 슈트(20) 상에 설정된 반송로 상에서 피반송물을 반송할 수 있게 된다.
그러나 상기와 같은 종래의 리니어 피더에서는 스틸 재질로 이루어진 판 스프링을 탄성지지체로 사용하게 되므로, 스틸 재질의 특성상 강도는 높으나 탄성이 좋지 못하여 진동 특성이 저하되는 문제점이 있었으며, 또한 스틸 재질로 이루어진 탄성지지체의 경우 재질의 특성상 겨울철 등에는 저온 경화 현상에 의해 탄성이 저하되거나 파손될 우려가 있었다.
한편, 최근 노트북, 이북, 태블릿 및 개인용 컴퓨터와 같은 전자 및 전기 장치의 금속성 바디 패널 등은 그 중량이 더 가볍고 견고한 기계적 특성을 갖는 재료들로 대체되는 추세에 있으며, 특히 사출 성형이 쉽고 물성이 높아 다방면에서 활용이 가능한 난연성 탄소섬유 보강 폴리카보네이트계 프리프레그를 이용한 적층 시트 등이 개발되어 IT용 경량 및 고물성의 판재용도로 적용되고 있다.
KR 10-2017-0100082 A 2017.09.04 공개 KR 10-2017-0126456 A 2017.11.17 공개
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체 측에 대하여 구동력을 부여하기 위해 사용되는 탄성 지지체를 다수 개의 탄소섬유 시트를 크로스로 적층시킨 형태의 탄소섬유 소재의 판스프링으로 구성함으로써 탄소섬유 소재의 고유 물성인 경량 및 고강도/고탄성 특성에 의해 리니어피더의 진동 특성을 향상시킬 수 있고, 아울러 스틸 재질의 탄성지지체에서 나타날 수 있는 저온 경화 또는 고온 연화 현상을 배제하여 주변의 온도변화에도 탄성이 저하되지 않고 균일한 탄성을 유지시킬 수 있어 파손을 예방할 수 있도록 한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체에 구동력을 부여하는 탄성지지체에 있어서, 상기 탄성지지체는 다수 장의 섬유시트가 적층되어 형성되는 섬유소재의 판스프링으로 구성하되, 각 섬유시트는 이웃하는 층의 타 섬유시트와 접착층에 의해 접착시켜, 탄소섬유 소재의 고유 물성인 경량 및 고강도/고탄성 특성에 의해 리니어피더의 진동 특성을 향상시킬 수 있고, 저온 경화 또는 고온 연화 현상을 배제하여 주변의 온도변화에도 탄성이 저하되지 않고 균일한 탄성을 유지시킬 수 있어 파손을 예방할 수 있게 한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체이다.
본 발명에 의하면, 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체에 구동력을 부여하는 탄성 지지체를 다수 개의 탄소섬유시트를 크로스로 적층시킨 형태의 탄소섬유 소재의 탄성지지체로 대체하여 형성함으로써 탄소섬유 소재의 고유 물성인 경량 및 고강도/고탄성 특성에 의해 리니어피더의 진동 특성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 스틸 재질의 탄성지지체에서 나타날 수 있는 저온 경화 또는 고온 연화 현상을 배제할 수 있게 되므로 주변의 온도변화에도 탄성이 저하되지 않고 균일한 탄성을 유지시킬 수 있어 판스프링의 파손을 예방할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체 조립상태를 예시한 정면 개략도이다.
도 2a와 도 2b는 도 1의 탄성지지체를 발췌하여 예시한 사시도와 조립상태 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체를 발췌하여 예시한 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 도 3의 탄성지지체를 구성하는 각 섬유시트가 직조방향이 서로 수직하게 적층된 경우와 45도 기울어지게 적층된 경우를 각각 예시하는 분해사시도이다.
이하, 본 발명에 의한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체의 전체적인 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명에 의한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체를 발췌하여 예시한 사시도이고, 도 4a와 도 4b는 도 3의 탄성지지체를 구성하는 각 섬유시트가 직조방향이 서로 수직하게 적층된 경우와 45도 기울어지게 적층된 경우를 각각 예시하는 분해사시도로서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체(150)는 다수 장의 섬유시트(150a-150c; 도면에서는 3장의 섬유시트가 적층되는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이하에서는 3장의 섬유시트가 적층되는 경우를 예로 들어 설명하기로 함)가 적층되어 형성되는 섬유소재의 판스프링으로 이루어지되, 각각의 섬유시트(150a-150c)는 이웃하는 층의 타 섬유시트와 접착층(150d,150e)에 의해 접착시켜, 섬유소재의 고유물성에 의해 기존 스틸재질에서 나타날 수 있는 저온 경화 또는 고온 연화 현상은 배제되고 균일한 탄성특성이 유지될 수 있도록 구성한다. 여기서 탄성지지체(150)는 경량화 및 강도 특성 또는 탄성 특성의 보강을 위해 탄소섬유시트로 이루어질 수 있으며, 또한 상,하로 이웃하게 배치되는 각 섬유시트(150a-150c)의 직조방향이 서로 다르게 적층되어 형성되는 것이 바람직하다. 특히 이러한 탄성지지체(150)는 상,하로 이웃하게 배치되는 각 섬유시트(150a-150c)의 직조방향이 서로 수직하게 적층되어 형성(도 4a 참조)되거나 또는 일정 각도(약 45도) 기울어지게 적층되어 형성(도 4b 참조)되는 것이 바람직하다. 예를 들어 제1섬유시트(150a)를 직조방향이 제1방향으로 되도록 배치한 경우 제2섬유시트(150b)는 상기 제1방향과 수직하거나 45도 기울어진 제2방향으로 되도록 배치하고, 다시 제3섬유시트(150c)는 상기 제1방향과 동일한 방향으로 되도록 배치하며, 제1섬유시트(150a)와 제2섬유시트(150b)의 상면, 또는 제2섬유시트(150b)와 제3섬유시트(150c)의 하면, 또는 제1섬유시트(150a)와 제2섬유시트(150b)의 상면과 제2섬유시트(150b)와 제3섬유시트(150c)의 하면에 접착제 또는 접착 시트를 사용하여 접착층(150d,150e)을 형성한다. 이러한 본 발명의 리니어피더용 진동기의 탄성지지체는 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체에 구동력을 부여하는 탄성지지체에 적용하여 구현될 수 있다. 또한 이러한 본 발명의 탄성지지체가 적용되는 리니어 피더는 탄성지지체에 의한 진동을 직선상으로 연신하는 슈트(20)에 전달하여 슈트 상에 적재된 피반송물을 슈트의 길이 방향을 따라 반송하는 것으로서, 피반송물로서는 식품 또는 고집적도나 고정밀도가 요구되는 극소 사이즈의 전자 부품 등을 들 수 있지만, 진동에 의해 슈트 상을 반송 가능한 것이면 특별히 한정되지 않는다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 리니어피더용 진동기의 탄성지지체의 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 탄소섬유시트로 구성된 다수 장의 섬유시트(150a-150c)를 준비하여, 직조방향이 제1방향으로 되도록 제1섬유시트(150a)를 제1층에 배치하고 그 상면에 접착제 또는 접착 시트를 사용하여 접착층(150d)을 형성한다.
다음으로 상기 제1층의 제1섬유시트(150a)의 상면에 형성된 접착층(150d)에 제2섬유시트(150b)를 접착시켜 제1섬유시트(150a)의 상층에 제2섬유시트(150b)가 적층되도록 하되, 그 직조방향이 상기 제1방향에 수직하거나 일정 각도(약 45도) 기울어지는 제2방향으로 되도록 제2섬유시트(150b)를 제2층에 배치하고, 그 상면에 다시 접착제 또는 접착 시트를 사용하여 접착층(150e)을 형성한다.
이어서 상기 제2섬유시트(150b)의 상면에 형성된 접착층(150e)에 다시 제3섬유시트(150c)를 접착시켜 제2섬유시트(150b)의 상층에 제3섬유시트(150c)가 적층되도록 하되, 그 직조방향이 상기 제2방향에 수직하거나 일정 각도(약 45도) 기울어지는 제1방향으로 되도록 제3섬유시트(150c)를 제3층에 배치하여, 최종적으로 다수 장의 섬유시트(150a-150c)가 적층된 탄성지지체(150)를 형성한다.
상기와 같이 다수 장의 섬유시트(150a-150c)가 적층되어 형성되는 탄소섬유소재의 본 발명에 의한 탄성지지체(150)는 상,하로 이웃하는 각 섬유시트(150a-150c)의 직조방향이 수직하거나 일정 각도(약 45도) 기울어지게 배열되어 있고, 각각의 섬유시트(150a-150c)는 이웃하는 층의 타 섬유시트와 접착층(150d)에 의해 접착되어 다층의 적층시트를 형성하게 되므로, 본 발명에 의한 탄성지지체는 탄소섬유소재의 고유물성에 의해 경량 및 고강도/고탄성 특성을 가질 수 있게 되어 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체에 구동력을 부여할 수 있게 되며, 또한 아울러 본 발명에 의한 탄성지지체는 탄소섬유소재의 고유물성에 의해 기존 스틸재질에서 나타날 수 있는 저온 경화 또는 고온 연화 현상을 배제할 수 있게 되므로 겨울철 등과 같이 온도 변화가 심한 환경에서도 주변의 온도변화에도 탄성이 저하되지 않고 균일한 탄성을 유지시킬 수 있어 판스프링의 파손을 예방할 수 있게 된다.
이상의 본 발명에 의하면, 직선상의 슈트에 진동을 부여하여 피반송물을 길이방향으로 반송하는 리니어 피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체 측에 대하여 구동력을 부여하기 위해 사용되는 탄성 지지체를 다수 개의 탄소섬유 시트를 크로스로 적층시킨 형태의 탄소섬유 소재의 탄성지지체로 대체함으로써 탄소섬유 소재의 고유 물성인 경량 및 고강도/고탄성 특성에 의해 리니어피더의 진동 특성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공할 수 있으며, 아울러 스틸 재질의 탄성지지체에서 나타날 수 있는 저온 경화 또는 고온 연화 현상을 배제하여 주변의 온도변화에도 탄성이 저하되지 않고 균일한 탄성을 유지시킬 수 있어 파손을 예방할 수 있고, 이로써 리니어 피더의 제조 비용을 절감할 수 있고 따라서 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 진동 베이스 11 : 방진 스프링 12 : 웨이트 밸런스
13 : 가동체 15,150 : 탄성지지체 16 : 전자석
17,18 : 각봉 30 : 체결볼트 40 : 누름용 와셔
50 : 스프링 와셔 150a-150c : 섬유시트 150d,150e : 접착층

Claims (4)

  1. 리니어피더의 진동 베이스 상에서 가동체를 특정한 방향으로 변위하기 쉽도록 탄성적으로 지지시켜 가동체에 구동력을 부여하는 탄성지지체(150)에 있어서,
    상기 탄성지지체(150)는 다수 장의 섬유시트(150a-150c)가 적층되어 형성되는 섬유소재 판스프링으로 이루어지되, 상기 다수 장의 섬유시트(150a-150c)는 이웃하는 층의 타 섬유시트와 접착층(150d,150e)에 의해 접착하여, 섬유소재로 이루어진 다수 장의 섬유시트 적층에 의해 상기 섬유소재 판스프링이 온도변화에 대해 균일한 탄성특성을 유지하도록 구성되고,
    상기 각 섬유시트(150a-150c)는 고강도와 고탄성 및 경량화가 가능한 탄소섬유시트로 이루어지며,
    상기 각 섬유시트(150a-150c)는,
    상,하로 이웃하게 적층되는 타 섬유시트에 대해 직조방향이 서로 수직하거나 45도 기울어지게 배치되어 적층되되, 제1섬유시트(150a)는 직조방향이 제1방향으로 배치되고 상기 제1섬유시트(150a)와 이웃하게 적층되는 제2섬유시트(150b)는 직조방향이 상기 제1방향과 수직하거나 45도 기울어진 제2방향으로 배치되며, 상기 제2섬유시트(150b)와 이웃하게 적층되는 제3섬유시트(150c)는 직조방향이 제1방향으로 배치되고,
    상기 접착층(150d,150e)은,
    접착제 또는 접착 시트 중의 어느 하나로 형성되되, 상기 제1섬유시트(150a)와 제2섬유시트(150b)의 각 상면, 또는 제2섬유시트(150b)와 제3섬유시트(150c)의 각 하면, 또는 제1섬유시트(150a)와 제2섬유시트(150b)의 각 상면과 제2섬유시트(150b)와 제3섬유시트(150c)의 각 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어피더용 진동기의 탄성지지체.
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