KR102347507B1

KR102347507B1 - 이물질 제거 장치 및 이를 포함하는 클린 벤치

Info

Publication number: KR102347507B1
Application number: KR1020190176515A
Authority: KR
Inventors: 김용현; 천동진
Original assignee: 주식회사 유라코퍼레이션
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2022-01-05
Also published as: KR20210083835A

Abstract

본 발명은 제품 내부의 이물질을 줄일 수 있으며, 구동 시 외부 공기가 유입되지 않고 비산하는 먼지 등을 효과적으로 제거할 수 있는 이물질 제거 장치 및 이를 포함하는 클린 벤치를 제공하는 것을 목적으로 하며,
본 발명 이물질 제거 장치는 제품이 거치되는 장착부를 포함하는 지그; 및 상기 지그에 공기를 불어넣는 지그 블로어 또는 상기 지그 내의 공기를 빨아들이는 지그 석션 중 하나 이상을 포함하는 공기 순환 구동부; 를 포함하며, 상기 장착부는, 상기 제품이 상기 지그의 일측에 거치되도록 상기 지그의 몸체를 관통하여 형성되는 제품 삽입홀; 및 상기 지그의 타측에서 상기 공기 순환 구동부와 연통하도록 관통형성되는 블로우홀 또는 석션홀 중 어느 하나 이상; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이물질 제거 장치 및 이를 포함하는 클린 벤치 {Particle removal device and clean bench including the same}

본 발명은 제품의 내외부에 존재하는 이물질을 제거할 수 있도록 마련되는 클린 벤치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 커넥터 조립 시 커넥터가 포함되는 제품 내외부에 존재하는 이물질을 줄이는 이물질 제거 장치 및 이를 포함하는 클린 벤치에 관한 것이다.

클린 벤치는 제품 내외부의 이물질을 제거하거나 제품 내 이물질 유입을 억제하여 제조 시 제품에 포함된 이물질의 수를 줄이기 위한 작업을 수행하도록 형성된 장치이다. 일반적으로 클린 벤치는 송풍 장치를 통해 완성된 제품 또는 조립 중인 제품을 향하여 공기를 송풍하여 제품에 부착된 먼지를 불어내는 방식으로 구성되어 있다.

구체적으로는, 하기 특허문헌 1에 개시된 미니 클린 벤치는 공기 유입구와 공기 유출구 사이에 공기 속에 포함된 미세먼지를 제거할 수 있는 필터가 장착된 구조로 되어 있다. 또한 하기 특허문헌 2에는 작업공간 내에서 와류의 발생을 억제시킬 수 있도록 작업공간의 코너부분 라운딩 처리된 구조의 클린 벤치가 개시되어 있다. 또한 하기 특허문헌 3에는 공기 속의 미세먼지 제거 이외에도 공기의 살균처리를 수행할 수 있도록 된 클린 벤치가 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래의 클린 벤치는 제품 외측의 이물질만을 제거할 수 있고 제품 내부의 이물질은 제거할 수 없으며, 또한 송풍 장치를 구동하여 제품 외측의 이물질을 불어내는 작업대 상의 개구를 통해 주변의 공기가 무분별적으로 유입된다는 문제가 있다.

한편 제품의 일 예로서 커넥터를 들 수 있다. 커넥터란 하우징 내에 와이어에 연결된 단자가 결합된 것을 의미하며, 두 회로의 통전 역할을 하는 전장품을 의미한다. 여기서 하우징은 단자를 보호하는 기능을 하며, 일반적으로 하우징 내부에는 각 부품의 제조 및 조립 과정에서 먼지 등 이물질이 유입될 수 있다.

한편 최근 독일 자동차 산업협회 품질 기준(VDA 19 Part 2)에서는 커넥터 내부의 파티클(particle)의 크기 별 권장 수량을 제시하고 있으며, 와이어링의 품질 제고를 위하여 권장 수량 이하로 유지될 것을 요구하고 있다. 그러나 현재 자동차 와이링 하네스 제작 및 커넥터 조립 작업은 클린룸과 같이 엄격히 통제된 상태에서 진행되는 것이 아니며, 와이어링 하네스 및 각 와이어 단자에 결합된 커넥터 내부의 이물질을 제거할 수 있는 별도의 수단이 없는 실정이다.

KR 20-0352345 Y1, 미니 클린 벤치, 2004. 06. 04. 등록공고 KR 10-2001-0057478 A, 간이 청정 작업대, 2001. 07. 04. 공개 KR 10-0787631 B1, 클린 벤치, 2007. 12. 21. 등록공고

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 제품 내부의 이물질을 줄일 수 있으며, 구동 시 외부 공기가 유입되지 않고 비산하는 먼지 등을 효과적으로 제거할 수 있는 이물질 제거 장치 및 이를 포함하는 클린 벤치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 커넥터 내부 파티클 수에 관한 독일 자동차 산업협회 품질 기준을 만족할 수 있는 이물질 제거 장치 및 이를 포함하는 클린 벤치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 다음과 같은 이물질 제거 장치 및 이를 포함하는 클린 벤치를 제공한다.

본 발명 이물질 제거 장치는 제품이 거치되는 장착부를 포함하는 지그; 및 상기 지그에 공기를 불어넣는 지그 블로어 또는 상기 지그 내의 공기를 빨아들이는 지그 석션 중 하나 이상을 포함하는 공기 순환 구동부; 를 포함하며, 상기 장착부는, 상기 제품이 상기 지그의 일측에 거치되도록 상기 지그의 몸체를 관통하여 형성되는 제품 삽입홀; 및 상기 지그의 타측에서 상기 공기 순환 구동부와 연통하도록 관통형성되는 블로우홀 또는 석션홀 중 어느 하나 이상; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 지그 블로어 및 지그 석션과 연결호스를 통해 각각 연결되며, 상기 지그 블로어 및 지그 석션에 의한 공기 유동을 분배하기 위한 복수의 분배포트를 포함하는 에어분배기; 를 더 포함하고, 상기 지그 및 상기 에어분배기는 분배호스에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 지그는, 상기 제품 삽입홀의 입구 개방 정도를 유동적으로 제한하는 스토퍼를 더 포함하며, 상기 스토퍼는, 상기 제품 삽입홀의 입구를 일부 막도록 형성되되, 제1위치 및 상기 제1위치보다 상기 제품 삽입홀의 입구 개방 정도가 큰 제2위치 사이에서 유동 가능하게 설치되는 이동부재; 상기 이동부재에 일단이 지지되어, 탄성변형된 상태에서 상기 이동부재를 상기 제2위치에 위치시키고, 복원된 상태에서 상기 이동부재를 상기 제1위치에 위치시키도록 배치되는 스프링; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이동부재의 상기 제품 삽입홀 측의 단부는, 상기 제품 삽입홀 측으로 경사면이 형성되어, 상기 제품의 삽입 시 상기 이동부재가 상기 제1위치에서 상기 제2위치 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 이동부재는, 상기 제품 삽입홀의 입구를 일부 막도록 형성되는 제품 걸림면과, 상기 스프링에 의해 지지되는 스프링 지지면이 연결되어 형성되며, 상기 스토퍼는, 일단이 상기 공기 순환 구동부에 연결되며, 타단이 상기 스프링 지지면에 의해 페쇄되도록 형성되는 스토퍼 구동 유로; 를 더 포함하고, 상기 스토퍼 구동 유로 내의 공기압에 의해 상기 이동부재가 상기 제1위치에서 상기 제2위치 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

더불어 본 발명 클린 벤치는, 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 이물질 제거 장치를 포함하며, 상기 공기 순환 구동부가 내측에 설치된 함체 형상의 본체; 및 상기 본체 내측에 상기 공기 순환 구동부와 구획된 공간에 설치되고, 상기 공기 순환 구동부와 연통하는 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 이물질 제거 장치가 거치되는 거치부; 를 포함하고, 상기 공기 순환 구동부는, 상기 거치부로 공기를 송풍시키켜 상기 거치부 및 상기 공기 순환 구동부 내의 공기를 순환시키는 메인 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본체는, 상기 거치부의 일면이 외부로 노출되도록 일부가 개방되도록 형성되며, 상기 거치부는, 상기 본체의 개방된 부분을 개폐하는 도어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거치부는, 상기 본체에 설치된 레일을 따라 상기 본체 내측에서 외측으로 인출 가능하게 설치되는 거치대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 메인 구동 장치에 의한 공기 흐름을 기준으로, 상기 공기 순환 구동부는, 상기 거치부의 공기 유입구 전방에 설치되는 미디움필터; 상기 공기 토출구의 후방에 설치되는 프리필터; 및 상기 미디움필터 또는 상기 프리필터의 전후 기압차를 측정하는 차압계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거치부는, 상기 본체와 체결되며, 상기 공기 토출구가 관통형성되는 패널 형상의 거치대; 및 상기 거치대 상면에 장착되며, 상부에 상기 지그가 설치되고, 복수의 지그 홀이 관통형성되는 받침대 형상의 플레이트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거치부는, 상기 플레이트를 중성화시키는 이오나이저를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 공기 순환 구동부를 제어하는 설정값이 입력 가능하며, 상기 설정값에 따라 상기 공기 순환 구동부를 제어하며, 상기 공기 순환 구동부의 동작 상태를 시각적으로 표시하는 조작부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 본 발명 이물질 제거 장치는, 제품 외부에 있는 이물질 뿐만 아니라 제품 내측의 이물질을 동시에 제거하므로, 제품 내 크기 별 이물 수량 에 관한 독일 자동차 산업협회 품질 기준(VDA 19 Part 2)을 만족할 수 있다는 효과가 있다. 더불어 제품 내측에서 블로어 및 석션이 동시에 동작하여 먼지를 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.

또한 에어분배기를 구비함으로써, 분배포트에 지그를 연결함으로써 손쉽게 지그의 추가 설치 및 설치 삭제가 가능하다.

또한 스토퍼를 이용하여 지그 내에 제품을 거치하여 고정할 수 있으며, 더불어 스토퍼가 공기압에 의하여 해제 위치로 이동될 수 있도록 하여 각 지그마다 스토퍼를 일일이 조작하지 않고도 일거에 복수 제품을 탈거할 수 있다.

또한 본 발명 클린 벤치는 도어를 구비하여, 외부와 차단된 상태에서 이물질 제거가 가능하므로 효과적인 이물질 제거가 가능하다.

또한 거치부가 레일을 따라 슬라이딩이동함으로써 작업자가 거치부를 인출한 상태에서 지그 위치 조작이나 제품을 지그에 착탈하는 작업이 가능하여 작업자의 피로를 줄이고 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한 미디움필터 및 프리필터 전후에 차압계를 설치하여, 필터의 교체 시기를 용이하게 파악할 수 있으며, 필터를 필요이상으로 일찍 교체함으로써 비용이 발생하는 문제나 필터에 과도하게 이물질이 축적되어 성능이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.

또한 거치대 상부에 설치되는 플레이트 상에 지그가 설치됨으로써, 제품 종류마다 플레이트에 지그를 설치해 두면, 제품 종류가 바뀌더라도 경우 플레이트만 교체하여 동일한 클린 벤치를 사용할 수 있다.

또한 이오나이저를 사용하여 플레이트를 중성화시킴으로써 비산된 먼지가 정전기에 의해 제거되지 않는 문제점을 해결하여 이물질 제거 효과가 향상되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명 클린 벤치의 전체 사시도,
도 2는 공기의 메인 순환 경로가 표시된 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 측단면도,
도 4는 도 1의 거치대의 상세 사시도,
도 5는 도 4의 거치대에 플레이트가 설치된 상태를 도시하는 상세 사시도,
도 6은 도 5를 Ⅵ 방향에서 바라본 사시도,
도 7은 도 5에서 지그의 사시도,
도 8은 도 7의 좌측면도,
도 9는 도 7에서 Ⅸ-Ⅸ'를 따라 도시한 횡단면도,
도 10은 도 7에서 Ⅹ-Ⅹ'를 따라 도시(하여 스톱퍼 동작상태를 설명, (a)스토퍼 상승, (b)스토퍼 하강)하는 종단면도,
도 11은 조작부의 세팅모드를 도시한 도면,
도 12는 조작부의 자동모드를 도시한 도면,
도 13은 조작부의 수동모드를 도시한 도면,
도 14는 본 발명 클린 벤치에 대한 사용 순서도,
도 15는 클린 벤치의 구동 순서도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명 일 실시예의 구체적인 구성을 상세히 설명한다. 먼저 클린 벤치의 구성을 설명한 후, 클린 벤치에 설치되는 지그부 및 조작부, 클린 벤치의 사용 및 구동 순서에 대하여 순차로 설명한다.

또한 본 발명은 제품 내외부의 먼지 등 이물질을 제거하기 위한 것으로서, 다양한 제품에 적용될 수 있으나, 도면과 이하 이하설명에서는 제품의 일 예로서 커넥터를 적용한 것을 설명한다. 이는 설명을 용이하게 하기 위함이며, 따라서 본 발명의 권리범위가 커넥터 또는 커넥터가 결합된 와이어링 하네스를 대상으로 하는 이물질 제거 장치 또는 클린 벤치에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명 클린 벤치의 전체 사시도, 도 2는 공기의 메인 순환 경로가 표시된 도 1의 정면도, 도 3은 도 1의 측단면도, 도 4는 도 1의 거치대의 상세 사시도, 도 5는 도 4의 거치대에 플레이트가 설치된 상태를 도시하는 상세 사시도, 도 6은 도 5를 Ⅵ 방향에서 바라본 사시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명 클린 벤치는, 제품 내측의 이물질을 제거하는 이물질 제거 장치와, 본체(100)와, 공기를 공급하거나 흡입하는 공기 순환 구동부(200) 및 이물질 제거 장치가 거치되는 거치부(300)를 포함한다. 나아가 클린 벤치 전체를 제어하기 위한 조작부(500)를 포함한다.

본체(100)는 내부에 공간이 형성된 함체 형상으로 클린 벤치의 프레임 역할을 하며 내부에 설치된 기타 구성을 보호하기 위한 구성이다. 본체(100) 내측에는 내측에 공기 순환 구동부(200) 및 거치부(300)가 설치될 수 있다. 더욱 상세하게는 공기 순환 구동부(200)는 본체(100) 내측 중공부에 형성되고, 거치부(300)는 본체(100)에서도 일측이 개방되도록 형성된 공간에 설치될 수 있다. 나아가 거치부(300)의 상하 방향으로 공기가 유동되어 이물질을 제거할 수 있도록 거치부(300)는 본체(100)의 중앙 부분에 배치되고, 공기 순환 구동부(200)는 거치부(300)의 상부 및 하부에 걸쳐 형성될 수 있다.

또한 본체(100)의 후측에는 상하방향으로 공기 순환 유로(260)가 형성될 수 있다. 이는 공기를 공기 순환 유로(260)의 하부에서 상부로 이동시켜, 거치부(300)의 상부에서 하부로 순환시키기 위함이다.

또한 도면부호를 부여하지는 않았으나, 본체(100)에는 사용자 편의를 위하여 하부에 바퀴, 전면에 전원버튼 등이 설치될 수 있다.

공기 순환 구동부(200)는 클린 벤치 전체적으로 공기를 순환시키는 메인 구동 장치(210)와, 이물질 제거 장치에 작용하는 공기를 공급하는 지그 블로어(230) 및 이물질 제거 장치 내측에서 공기를 흡입하는 지그 석션(220)을 포함한다. 메인 구동 장치(210)는 거치부(300)에 공기를 공급하는 메인 블로어와 거치부(300)로부터 공기를 흡입하는 메인 석션을 포함할 수 있으며, 메인 블로어와 메인 석션이 도면과 같이 하나의 메인 구동 장치(210)에 의해 구현될 수도 있다. 메인 구동 장치(210) 및 지그 석션(220)은 각각 별도의 모터로 구동될 수 있으며, 지그 블로어(230)는 컴프레셔를 통해 고압의 공기를 공급할 수 있다. 여기서 블로어 및 석션은 일반적인 블로어 및 석션 장치로 대체될 수 있는 것이다. 나아가 메인 구동 장치(210)는 연결호스를 통해 본체(100)와 연결될 수 있고, 지그 블로어(230) 및 지그 석션(220)은 각각 연결호스를 통해 에어분배기(410)에 연결될 수 있다.

도 2는 메인 구동 장치(210)에 의한 공기 흐름을 도시하고 있다.

메인 구동 장치(210)는 거치대(310) 하부에서 연결호스에 의해 유입되는 공기를 모터에 의한 팬 구동으로 강제 유동시켜 본체(100) 후측에 형성된 공기 순환 유로(260)로 송풍한다. 이때 연결호스 없이 메인 구동 장치(210)의 방향을 조절하여, 공기가 거치부(300)를 통과하여 본체(100) 전체를 순환하도록 하는 것도 가능하다. 공기는 공기 순환 유로(260)를 따라 공기가 본체(100) 상측으로 이동된 후, 본체(100)와 거치부(300) 사이에 설치된 노즐을 통해 거치부(300) 측으로 유입된 후 거치부(300) 하부에서 다시 메인 구동 장치(210)로 공기가 유입됨으로써 연속적으로 순환될 수 있다.

노즐(미도시)은 거치부의 상부 및 측부에 형성될 수 있다. 측부는 거치부의 좌측 및 우측에 형성된 면을 모두 포함할 수 있다. 나아가 노즐은 공기의 분사 방향을 조절할 수 있도록 형성될 수 있다. 노즐은 본체 측에 설치되는 제1노즐과, 제1노즐의 단부에 연결되며 거치부를 향하여 설치되는 제2노즐을 포함할 수 있다. 나아가 제1노즐과 제2노즐은 전체적으로 관 형상으로 형성되되, 연결부에서 볼힌지결합을 할 수 있다. 즉, 제2노즐이 제1노즐에 대하여 3축으로 자유롭게 회전 가능할 수 있게 설치될 수 있다. 따라서 제2노즐을 회전시켜 공기가 제품을 향하도록 분사 방향을 조절할 수 있다.

또한 공기 순환 구동부(200)는 적어도 하나 이상의 필터를 더 포함할 수 있다. 상세하게는, 거치부(300)의 상측에 미디움필터(240), 거치부(300)의 하부에 프리필터(250)를 더 포함할 수 있다. 미디움필터(240)와 프리필터(250)는 걸러지는 입자의 크기에 따라 구분되는 것이며, 미디움필터(240)는 프리필터(250)에 비해 작은 입자까지 거를 수 있게 촘촘히 형성된다. 따라서 메인 구동 장치(210)에 의한 공기 순환 방향을 기준으로, 미디움필터(240)는 거치부(300) 전방에 설치되어 거치부(300)에 유입되는 공기를 정화하고, 프리필터(250)는 거치부(300) 후방에 설치되어 거치부(300)에서 추가로 포집되는 이물질이 메인 구동 장치(210)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.

나아가 공기 순환 구동부(200)는 필터 전후방의 기압차를 측정하는 차압계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 필터를 사용함에 따라 필터에 이물질이 축적되면 필터 성능이 저하될 뿐만 아니라 필터 전후의 기압차가 크게 발생하게 된다. 따라서 차압계를 이용하여 필터 전후의 차압이 설정된 범위를 벗어나는 경우, 필터 교체 시기에 달한 것으로 판단할 수 있다.

거치부(300)는 본체(100) 중앙 내측에 일측이 개방된 부분에 형성되는 것으로, 제품이 거치되는 부분을 이른다. 제품을 거치하기 위한 거치대(310)와, 거치대(310)를 본체(100)로부터 인출 가능하게 하는 레일(320), 본체(100)의 개방된 면을 개폐하기 위한 도어(330)를 포함한다. 나아가 거지대 상에 설치되는 플레이트(340)를 더 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 거치대(310)는 거치부(300)의 하부 면을 형성하는 것으로서, 서랍과 같이 본체(100)로부터 인출, 인입 가능하게 형성된다. 이를 위해 본체(100)와 거치대(310) 사이에 맞물리는 레일(320)이 형성될 수 있으며, 거치대(310)는 레일(320)을 따라 슬라이딩이동될 수 있다. 나아가 거치대(310)는 메쉬 구조 또는 복수의 홀이 형성된 패널 형상으로 형성될 수 있는데, 이는 거치대(310)로 유입된 공기가 메인 구동 장치(210) 측으로 토출될 수 있도록 하기 위해 공기 토출구(311)를 형성하려는 것이다.

도어(330)는 거치부(300)에 제품을 거치하거나 탈거할 때에는 거치부(300)를 개방상태로 하고, 공기 순환 구동부(200)가 작동중일 때에는 거치부(300)를 폐쇄 상태로 유지하기 위한 구성이다. 도어(330)는 여닫이 또는 미닫이 식으로 형성될 수 있으며, 도면과 같이 본체(100) 내측에서 상하로 슬라이딩하는 미닫이 형식으로 형성될 수 있다.

플레이트(340)는 거치대(310)의 상면에 결합될 수 있으며, 이물질 제거 장치가 플레이트(340)에 설치됨으로써, 제품은 실질적으로 플레이트(340)에 거치된다. 플레이트(340)는 받침대 형상으로 형성되어, 거치대(310)와 이격 공간을 형성할 수 있다. 나아가 이물질 제거 장치가 설치되는 면에는 복수의 지그 홀(341)이 형성될 수 있다. 이 지그 홀(341)은 첫째로 지그(430)를 설치하기 위한 볼팅 체결을 위한 것이며, 둘째로 제품의 외측에서 비산되는 이물질 입자가 플레이트(340) 하부로 통과되도록 하기 위한 것이다. 즉, 이물질은 지그 홀(341)을 통과하고, 거치대(310)의 공기 토출구(311)를 통과하고, 이 후 프리필터(250)를 통과한 후 메인 구동 장치(210)에 유입될 수 있다.

또한 거치부(300)는 플레이트(340)를 중성화시키는 이오나이저(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이오나이저를 구비함으로써 비산되는 이물질 입자가 정전기에 의해 플레이트(340)에 부착되는 것을 방지하여, 효과적인 이물질 제거가 가능하다.

더불어 거치부(300)는 도시하지는 않았으나 공기가 유입되는 천정측에 제품 거치 및 탈거 작업을 용이하게 하기 위해 램프를 더 포함할 수 있다.

이어서 제품 내측에 존재하는 이물질을 제거하기 위한 본 발명 이물질 제거 장치를 설명한다. 이하에서 이물질 제거 장치는 지그부(400)를 의미한다.

도 7은 도 5에서 지그의 사시도, 도 8은 도 7의 좌측면도, 도 9는 도 7에서 Ⅸ-Ⅸ'를 따라 도시한 횡단면도, 도 10은 도 7에서 Ⅹ-Ⅹ'를 따라 도시하는 종단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 지그부(400)는 지그 블로어(230) 및 지그 석션(220)에 연결호스를 통해 연결되는 에어분배기(410)와, 에어분배기(410)로부터 에어를 공급받거나 에어가 흡입되도록 분배호스(420)를 통해 연결되는 지그(430)를 포함한다.

먼저 에어분배기(410)는 하나의 지그 블로어(230) 또는 지그 석션(220)을 복수의 지그(430)에 연결하기 위한 수단으로써, 공기가 유출입될 수 있는 노즐로서 복수의 분배포트(411)가 형성되어 있다. 분배포트(411)는 사용되지 않는 경우 폐쇄되도록 한다.

지그(430)는 제품이 장착될 수 있는 장착부(440)가 형성된 몸체(431)와, 제품의 비의도적인 이탈을 방지하는 스토퍼(432)와, 분배호스(420)가 연결되는 부분을 보호하기 위해 투명하게 형성되는 커버(450)를 포함할 수 있다.

먼저 장착부(440)는 몸체(431)의 일측을 관통하여 형성되는 것으로서, 제품 삽입홀(441)을 포함할 수 있다. 도 8과 도 9를 참조하면, 제품 삽입홀(441)은 몸체(431)의 일면에서 타면을 향하여 관통형성되며, 다만 제품이 삽입되는 입구가 크게 형성된다. 제품이 삽입되는 반대 측에는 블로우홀(442)과 석션홀(443)이 관통형성되고 나머지 부분은 폐쇄되도록 형성된다. 블로우홀(442)과 석션홀(443)의 배치는 다양하게 형성될 수 있으나, 제품 내부의 이물질을 흡입하도록 중앙 부분에 석션홀(443)이 형성되고, 제품 둘레방향으로 내외부의 이물질을 불어내도록 블로우홀(442)이 사방에 형성될 수 있다. 나아가 블로우홀(442)과 석션홀(443)은 각각 분배포트(411) 및 에어분배기(410)를 통해 지그 블로어(230) 및 지그 석션(220)에 연결될 수 있다.

도 9에는 위 설명과 같이 제품의 일 예로서 커넥터가 제품 삽입홀(441)에 삽입된 것과, 삽입 반대 방향에 블로우홀(442) 및 석션홀(443)이 형성된 것을 도시하고 있다.

스토퍼(432)는 몸체(431)에 설치되어 제품 장착 및 탈거를 위해 제품 삽입부 입구의 일부를 가리도록 형성되는 것으로서, 그 상세 구조가 도 10에 도시되어 있다. 이를 참조하면, 스토퍼(432)는 제품 삽입부의 일부를 가리며, 가리는 면적이 변경되도록 직선운동 할 수 있는 이동부재(433)와, 이동부재(433)의 위치 복원을 위한 스프링(438)과, 이동부재(433)의 구동을 위한 스프링(438) 구동 유로를 포함한다. 스토퍼(432)는 본체(100)와 일체 또는 별물로 형성될 수 있다.

세부구성과 함께 설명하면, 이동부재(433)는 상하방향으로 연장형성 되며, 제품 삽입홀(441)의 하측 일부를 가리도록 형성되는 제품 걸림면(436)과, 제품 걸림면(436)으로부터 지그(430) 내측 방향으로 연장형성되며 스프링(438)의 일단에 지지되는 스프링 지지면(435)을 포함한다. 또한 스프링 지지면(435)의 상변으로부터 상방으로 연장형성되는 유로 형성면을 포함한다. 추가로 제품 걸림면(436)의 상단은 내측에서 외측으로 하향경사진 경사면(436a)이 형성될 수 있으며, 이는 제품 삽입 시 제품의 이동 궤적을 제품 삽입홀(441) 중앙 방향으로 가이드하며, 삽입과 동시에 이동부재(433)가 하방으로 이동할 수 있도록 하기 위함이다. 나아가 이동부재(433)로부터 돌출형성되는 손잡이(434)를 더 포함할 수 있다.

스토퍼(432)의 하부에는 스토퍼(432) 저면이 형성되며, 스토퍼(432) 저면 상에는 가이드돌기(439)가 복수 개 형성될 수 있다. 가이드돌기(439)는 이동부재(433)가 하부로 이동하였을 때의 위치를 가이드하기 위한 것이다.

또한 스토퍼(432) 저면과 이동부재(433)의 스프링 지지면(435) 사이에 스토퍼(432) 하부공간이 형성되며, 본 공간 상에 스프링(438)이 배치될 수 있다. 즉 스프링(438)의 상단은 스프링 지지면(435)에, 하단은 스토퍼(432) 저면에 지지되도록 스프링(438)이 설치될 수 있다.

나아가 스토퍼(432) 내측에는 스토퍼 구동 유로(437)가 형성되며 스토퍼 구동 유로(437)의 일단은 이동부재(433)의 스프링 지지면(435) 상면에 의해 폐쇄되며, 타단은 분배호스(420)에 의해 에어분배기(410) 및 지그 블로어(230)에 연결된다. 따라서 스토퍼 구동 유로(437)에 공기가 공급되면, 공기압에 의해 스프링(438)이 압축되며 이동부재(433)가 하방으로 움직이게 된다.

스토퍼(432)를 이용하여 제품을 지그(430)에 거치하는 작동관계를 설명하면 다음과 같다. 먼저 이동부재(433)가 이동되지 않은 원위치(제1위치)에서 제품을 제품 삽입홀(441)에 삽입하면, 삽입과 동시에 제품의 단부에 경사면(436a)이 미끄러지며 이동부재(433)가 하방(제2위치 방향)으로 이동하게 된다. 이에 따라 스프링(438)이 압축되며, 제품을 완전히 삽입한 후 힘을 제거하면 스프링(438)이 복원되며 이동부재(433)가 다시 상측 원위치(제1위치) 된다. 한편, 제품 사이즈가 작은 경우에는 이동부재(433)가 하방으로 이동하지 않고도 제품이 거치될 수 있다. 경사면(436a)을 이용하여 이동부재(433)를 하방으로 이동시키고 제품이 삽입된 후에는 즉각적으로 스프링(438)에 의해 스토퍼(432) 위치가 복원되도록 함으로써, 제품을 거치하는 즉시 스토퍼(432)에 의해 제품 이탈이 방지될 수 있다는 효과가 있다.

제품을 지그(430)로부터 탈거할 때에는, 이동부재(433)가 이동되지 않은 원위치(제1위치)에 있는 상태에서, 스토퍼 구동 유로(437)에 공기압을 가하면 이동부재(433)가 하방(제2위치 방향)으로 스프링(438)을 압축하며 이동되게 된다. 더불어 하나의 에어분배기(410)에 복수의 지그(430)가 연결되는 경우, 복수의 스토퍼(432)를 동시에 해제할 수 있다. 따라서 스토퍼 구동 유로(437)를 형성함으로써, 복수의 제품을 일거에 탈거할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 제품이 와이어에 복수의 커넥터가 연결된 와이어링 하네스일 경우, 복수의 커넥터를 지그(430)에서 분리하기 위하여 지그(430)의 스토퍼(432)를 일일이 해제할 필요가 없이 통째로 들어내기만 하면 되므로 작업이 매우 간편해질 수 있다.

또한, 경사면(436a) 구조나 스토퍼 구동 유로(437)에 공기를 공급하지 않고도 손잡이(434)에 하방으로 힘을 가함으로써 이동부재(433)를 하방으로 이동시킬 수도 있다.

이어서, 본 발명 클린 벤치의 조작부(500)를 설명한다.

도 11은 조작부의 세팅모드를 도시한 도면, 도 12는 조작부의 자동모드를 도시한 도면, 도 13은 조작부의 수동모드를 도시한 도면이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 조작부(500)는 메인 구동 장치(210)(메인 블로어 및 메인 석션), 지그 블로어(230), 지그 석션(220) 및 도어(330)와 거치부(300)의 램프를 제어하는 CPU와 입력 및 출력을 위한 장치를 포함할 수 있다. 도면에는 입력과 출력이 동시에 가능한 터치스크린을 예로서 도시하고 있으며, 터치스크린의 하단에 수동모드(520)(MANU), 자동모드(530)(AUTO), 세팅모드(510)(SETTING), 알람설정(ALARM)에 관한 탭을 구비하고 있다. 각 탭의 내용은 예로서 드는 것이며, 본 발명 클린 벤치를 조작하기 위한 프로그램을 다양하게 구성할 수 있다. 이하에서는 각 탭에서 클린 벤치를 조작하는 것을 도면을 이용하여 설명한다.

도 11을 참조하여 세팅모드(510)를 설명하면, 세팅모드(510)는 메인 블로어(M. BLOWER), 메인 석션(M. SUCTION), 지그 석션(220)(J. SUCTION), 지그 블로어(230)(J. BLOWER)를 제어하는 모드이다. 메인 블로어(M. BLOWER), 메인 석션(M. SUCTION), 지그 석션(220)(J. SUCTION)은 모터의 출력(SPEED)과 동작 지속 시간(WORK TIME)을 설정하고(a, b로 표시), 지그 블로어(230)(J. BLOWER)는 컴프레셔의 공기 공급 시간(WORK TIME)을 설정한다. 나아가 메인 석션(M. SUCTION) 및 지그 석션(220)(J. SUCTION)은 밸브 폐쇄 여유 시간(VALVE TIME)을 추가로 설정(c로 표시)한다. 밸브 폐쇄 여유 시간이란 모터 정지와 동시에 밸브를 폐쇄했을 때 남은 기압에 의해 모터에 과부하가 걸리는 것을 방지하기 위해, 모터 정지와 밸브 폐쇄 사이에 확보하는 시간을 의미한다. 더불어 도어(330)의 개폐에 소요되는 시간을 설정할 수 있으며, 해당 시간 내 개폐 센서 미 인식 시 고장으로 판단하여 도어(330)를 멈추도록 설정될 수 있다.

도 12를 참조하여 자동모드(530)를 설명하면, 자동모드(530)는 세팅모드(510)에서 세팅된 값에 의해 구동되는 상태를 표시한다. A로 표시한 부분은 메인 블로어, 메인 석션 및 지그 석션(220)에 연결된 모터 출력 세기를 나타내는 것이며, B로 표시한 부분은 각 모터 및 컴프레셔의 동작 시간을 나타낸 것이다. C로 표시한 부분은 작업 수량을 나타낸 것이고, 공기 순환 구동부(200)가 구동되는 횟수를 작업 수량으로 볼 수 있다. 이는 현재 작업 수량을 가시화 하여 생산성에 도움을 주기 위함이며, 나아가 RST 버튼을 눌러 작업수량 리셋(reset)을 할 수도 있다. D로 표시한 부분은 현재 동작 상태를 나타내는 부분이다. 각 구성의 온오프 여부를 나타내며, 도어(330)는 개폐상태를, 거치부(300)의 램프(FL LAMP)는 점등상태를 나타낸다. 특히, 해당 구성이 동작상태인 경우 동작하지 않는 상태와 구별되는 색으로 나타냄으로서 가시성을 높일 수 있다.

도 13을 참조하여 수동모드(520)를 설명하면, 수동모드(520)는 도어(330), 메인 블로어, 메인 석션, 지그 블로어(230), 지그 석션(220), 거치부(300)의 램프에 대하여 수동으로 조작할 수 있도록 한 모드이다. 수동모드(520)에서 각 블로어 및 석션의 출력 세기는 세팅모드(510)에서 세팅한 값에 의하도록 설정될 수 있다. 먼저 도어(330)는 OPEN/CLOSE 버튼을 이용하여 도어(330) 개폐가 가능하며, 각 블로어 및 석션, 지그(430)의 스토퍼(432)(JIG CLAMP) 및 거치부(300)의 램프는 ON 버튼을 터치하면 작동함과 동시에 버튼에 OFF가 표시되며, 다시 동일한 버튼을 터치하면 동작이 멈춤과 동시에 버튼에 ON이 표시되도록 구성될 수 있다. 도어(330) 또한 하나의 버튼을 이용하여 개폐 동작이 모두 이루어질 수 있도록 구성 가능하다. 여기서 지그(430)의 스토퍼(432)가 작동되는 것은 스토퍼 구동 유로(437)에 공기를 공급하는 것을 의미한다. 또한 자동모드(530)와 마찬가지로 각 구성의 동작 상태에서 동작하지 않는 상태와 구별되는 색으로 나타낼 수 있다.

도 14는 본 발명 클린 벤치에 대한 사용 순서도, 도 15는 클린 벤치의 구동 순서도이다.

이를 참조하여 커넥터의 이물질을 제거하는 방법을 설명한다. 본 발명 클린 벤치는 조작부(500)의 세팅모드에서 공기 순환 구동부(200)의 모터 및 컴프레셔 출력값, 출력 지속 시간 등을 설정한다(S1). 이후 커넥터를 지그(430)의 제품 삽입홀(441) 내에 거치한다(S2). 이 때 스토퍼(432) 의해 커넥터가 지그(430)에서 이탈되지 않는다. 이후 자동모드 또는 수동모드로 각 블로어 및 석션을 구동시킨다(S3). 이후 커넥터를 지그(430)로부터 탈거한다(S4).

한편 클린 벤치를 구동시키는 S3 단계에서, 클린 벤치는 다음과 같은 순서로 구동된다. 먼저, 도어(330)가 닫혀(S31) 외부와 거치부(300)가 차단되며, 도어(330)가 닫힌 상태에서 메인 블로우, 메인 석션, 지그 블로어(230), 지그 석션(220) 및 이오나이저가 동작된다(S32), 설정된 시간이 지나면, 도어(330)가 열리면서(S41), 스토퍼 구동 유로(437)에 공기가 주입되어 스토퍼(432)를 해제 위치로 이동시킨다(S34).

본 명세서에서는 본 발명 일 실시예의 각 구성별로 나누어 설명하였으나, 일부 구성을 조합하여 도출될 수 있는 실시예 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 본체
200 공기 순환 구동부 210 메인 구동 장치
211, 221, 231 연결호스 220 지그 석션
230 지그 블로어 240 미디움필터
250 프리필터 260 공기 순환 유로
300 거치부 310 거치대
311 공기 토출구 320 레일
330 도어 340 플레이트
341 지그 홀
400 지그부 410 에어분배기
411 분배포트 420 분배호스
430 지그 431 몸체
432 스토퍼 433 이동부재
434 손잡이 435 스프링 지지면
436 제품 걸림면 436a 경사면
437 스토퍼 구동 유로 438 스프링
439 가이드돌기 440 장착부
441 제품 삽입홀 442 블로우홀
443 석션홀 450 커버
500 조작부 510 세팅모드
520 수동모드 530 자동모드

Claims

제품이 거치되는 장착부를 포함하는 지그; 및
상기 지그에 공기를 불어넣는 지그 블로어 또는 상기 지그 내의 공기를 빨아들이는 지그 석션 중 하나 이상을 포함하는 공기 순환 구동부;
를 포함하며,
상기 장착부는,
상기 제품이 상기 지그의 일측에 거치되도록 상기 지그의 몸체를 관통하여 형성되는 제품 삽입홀; 및
상기 지그의 타측에서 상기 공기 순환 구동부와 연통하도록 관통형성되는 블로우홀 또는 석션홀 중 어느 하나 이상;
을 포함하고,
상기 지그는, 상기 제품 삽입홀의 입구 개방 정도를 유동적으로 제한하는 스토퍼를 더 포함하며,
상기 스토퍼는,
상기 제품 삽입홀의 입구를 일부 막도록 형성되되, 제1위치 및 상기 제1위치보다 상기 제품 삽입홀의 입구 개방 정도가 큰 제2위치 사이에서 유동 가능하게 설치되는 이동부재;
상기 이동부재에 일단이 지지되어, 탄성변형된 상태에서 상기 이동부재를 상기 제2위치에 위치시키고, 복원된 상태에서 상기 이동부재를 상기 제1위치에 위치시키도록 배치되는 스프링;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 지그 블로어 및 지그 석션과 연결호스를 통해 각각 연결되며, 상기 지그 블로어 및 지그 석션에 의한 공기 유동을 분배하기 위한 복수의 분배포트를 포함하는 에어분배기;
를 더 포함하고,
상기 지그 및 상기 에어분배기는 분배호스에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 이동부재의 상기 제품 삽입홀 측의 단부는, 상기 제품 삽입홀 측으로 경사면이 형성되어, 상기 제품의 삽입 시 상기 이동부재가 상기 제1위치에서 상기 제2위치 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 이물질 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동부재는, 상기 제품 삽입홀의 입구를 일부 막도록 형성되는 제품 걸림면과, 상기 스프링에 의해 지지되는 스프링 지지면이 연결되어 형성되며,
상기 스토퍼는,
일단이 상기 공기 순환 구동부에 연결되며, 타단이 상기 스프링 지지면에 의해 페쇄되도록 형성되는 스토퍼 구동 유로;
를 더 포함하고,
상기 스토퍼 구동 유로 내의 공기압에 의해 상기 이동부재가 상기 제1위치에서 상기 제2위치 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 이물질 제거 장치.
제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 하나의 이물질 제거 장치를 포함하는 클린 벤치에 있어서,
상기 공기 순환 구동부가 내측에 설치된 함체 형상의 본체; 및
상기 본체 내측에 상기 공기 순환 구동부와 구획된 공간에 설치되고, 상기 공기 순환 구동부와 연통하는 공기 유입구 및 공기 토출구가 형성되며, 상기 이물질 제거 장치가 거치되는 거치부;
를 포함하고,
상기 공기 순환 구동부는, 상기 거치부로 공기를 송풍시키켜 상기 거치부 및 상기 공기 순환 구동부 내의 공기를 순환시키는 메인 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린 벤치.
제6항에 있어서,
상기 본체는, 상기 거치부의 일면이 외부로 노출되도록 일부가 개방되도록 형성되며,
상기 거치부는, 상기 본체의 개방된 부분을 개폐하는 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린 벤치.
제6항에 있어서,
상기 거치부는, 상기 본체에 설치된 레일을 따라 상기 본체 내측에서 외측으로 인출 가능하게 설치되는 거치대를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린 벤치.
제6항에 있어서,
상기 메인 구동 장치에 의한 공기 흐름을 기준으로, 상기 공기 순환 구동부는,
상기 거치부의 공기 유입구 전방에 설치되는 미디움필터;
상기 공기 토출구의 후방에 설치되는 프리필터; 및
상기 미디움필터 또는 상기 프리필터의 전후 기압차를 측정하는 차압계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클린 벤치.
제6항에 있어서,
상기 거치부는,
상기 본체와 체결되며, 상기 공기 토출구가 관통형성되는 패널 형상의 거치대; 및
상기 거치대의 상면에 장착되며, 상부에 상기 지그가 설치되고, 복수의 지그 홀이 관통형성되는 받침대 형상의 플레이트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린 벤치.
제10항에 있어서,
상기 거치부는, 상기 플레이트를 중성화시키는 이오나이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클린 벤치.
제6항에 있어서,
상기 공기 순환 구동부를 제어하는 설정값이 입력 가능하며, 상기 설정값에 따라 상기 공기 순환 구동부를 제어하며, 상기 공기 순환 구동부의 동작 상태를 시각적으로 표시하는 조작부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클린 벤치.