KR20030066454A

KR20030066454A - 흡착유니트

Info

Publication number: KR20030066454A
Application number: KR10-2003-0006928A
Authority: KR
Inventors: 나가이시게카즈; 마스이류우이치
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2003-08-09
Also published as: US20030147736A1; JP2003225878A; US7004522B2; KR100496401B1

Abstract

피가공물을 흡착패드에 의해 흡착할 때, 흡착패드가 맞접할 때에 발생하는 피가공물에 대한 충격력을 완화할 수 있게 한다.

케이싱(12)의 외부측에 배설되는 회전구동원(36)과, 상기 회전구동원(36)의 회전축(38)에 연결되어 회전운동하는 대략 타원형 형상의 크랭크부재(40)와, 일단부가 상기 크랭크부재(40)의 일단부측에 회전운동이 자유롭게 축지지되는 연결봉(42)과, 상기 연결봉(42)의 타단부가 회전운동이 자유롭게 축지지되는 연결부재(44)와, 케이싱(12)의 내부에 삽입관통되어 대략 중앙부에 상기 연결부재(44)가 연결되는 축(16)과, 상기 축(16)의 일단부에 장착되어 피가공물을 흡착하는 흡착패드(18)를 구비한다.

Description

흡착유니트{Suction Unit}

본 발명은 흡착패드에 의해 피가공물을 흡착하여 구동원의 구동작용하에 본체를 따라서 직선형상으로 왕복 운동시킴으로써 상기 피가공물을 반송할 수가 있는 흡착유니트에 관한 것이다.

종래부터 예를 들면, 반도체칩 등의 피가공물을 흡착하여 반송하는 흡착유니트에는 흡착패드에 의해 흡착된 상기 피가공물을 압력유체의 작용하에 반송하는 유체압실린더가 채용되고 있다.

상기 유체압실린더의 내부에 한쪽의 포트로부터 공급되는 압력유체의 작용하에 피스톤이 축선방향으로 변위하여, 피스톤과 일체로 형성되는 피스톤로드가 축선방향으로 변위한다. 그 때, 피스톤로드의 선단에 장착된 흡착패드가 피가공물의 상면에 맞접하여, 중공(中空)형상의 피스톤로드의 내부를 통해 도입되는 부압(負壓)유체의 작용하에 피가공물이 흡착패드에 의해 흡착된다.

또, 유체압실린더의 다른쪽의 포트로부터 압력유체를 내부에 공급함으로써, 유체압실린더가 피가공물의 흡착상태를 유지한 채 상방으로 변위하여 상기 피가공물을 반송한다.

그러나, 종래기술에 있어서의 유체압실린더가 채용된 흡착유니트에 있어서는, 반도체칩 등의 미소한 피가공물의 흡착을 실시하는 흡착패드를 유체압실린더에 공급되는 압력유체에 의해 축선방향으로 변위시키고 있다. 그 결과, 유체압실린더의 내부의 피스톤로드가 압력유체의 작용하에 구동되기 때문에, 흡착패드가 상기 피가공물의 상면에 맞접할 때의 흡착패드의 속도조정이 곤란하다. 그 때문에, 흡착패드가 피가공물에 맞닿을 때의 충격이 과대하고, 피가공물에 대하여 과대한 부하가 발생함으로써 피가공물을 파손시킬 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 반도체칩 등의 미소한 피가공물을 흡착패드에 의해 흡착할 때, 상기 흡착패드에 의한 피가공물에로의 충격을 완화시키는 것이 가능한 흡착유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 흡착유니트의 일부 생략 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 흡착유니트의 종단면도.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 종단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 흡착유니트의 축이 하방으로 변위한 상태를 나타낸 종단면도.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 종단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 흡착유니트의 흡착패드 근방을 확대한 종단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡착유니트의 종단면도.

도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 종단면도.

도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선에 따른 종단면도.

도 10은 도 7에 도시된 이젝터의 확산부재와 캡부재의 분해사시도.

도 11은 도 10에 도시된 확산부재의 평면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 흡착유니트12 ; 케이싱14 ; 전동액츄에이터

16 ; 축18 ; 흡착패드20a, 20b ; 커버부재

22a, 22b ; 홀부24 ; 조인트부재26 ; 제1축지지부

28 ; 제2축지지부34 ; 연이어 통로36 ; 회전구동원

38 ; 회전축40 ; 크랭크부재42 ; 연결봉

44 ; 연결부재48 ; 돌출부50a, 50b ; 검출부

52a, 52b ; 장착홀54a, 54b ; 베어링부재

56a, 56b ; 핀부재68 ; 선형부시72 ; 흡착노즐

74 ; 플레이트

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본체의 내부에 장착되는 축의 일단부에 피가공물을 흡착하는 흡착수단이 설치되는 흡착유니트에 있어서,

상기 본체에 배치되며, 전기신호에 의해 구동하는 회전구동원과,

상기 회전구동원의 회전축에 연결되며, 상기 회전축과 함께 일체로 회전하는 회전부재와,

상기 회전부재의 회전중심으로부터 편심된 부위에 일단부가 회전운동이 자유롭게 축지지되는 연결봉과,

상기 연결봉의 일단부로부터 축선방향을 따라서 소정의 간격으로 격리되는 상기 연결봉의 타단부가 회전운동이 자유롭게 축지지되며, 상기 본체의 내부에 삽입관통된 축과 연결되는 연결부재를 구비하며,

상기 회전구동원의 구동작용하에 상기 회전부재가 회전하고, 상기 연결봉을 통해서 축이 축선방향으로 변위하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 회전구동원에 전기신호를 공급하는 것에 의하여 회전부재를 회전시키고, 그것에 따라서 상기 회전부재의 회전작용하에 일단부가 회전가능하게 축지지된 연결봉을 회전운동시킨다. 그리고, 연결봉의 타단부가 회전가능하게 축지지된 연결부재를 축을 따라서 변위시킬 수가 있다. 따라서, 축의 축선방향의 변위를 회전구동원의 작용하에 구동하는 회전부재에 의해 제어할 수가 있다. 그리고, 축의 변위속도를 용이하고 자유롭게 제어할 수가 있기 때문에, 피가공물에 흡착패드가 맞닿을 때에 축의 변위속도를 감속시키는 것에 의하여, 피가공물에 대한 충격을 완화시킬 수가 있다.

또, 상기 축의 내부에는 압력유체가 도입되는 유체통로가 관통하여 형성됨으로써 외부에 설치되어 있었던 압력유체를 공급하기 위한 배관이 불필요하고, 흡착유니트의 필요공간을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 축의 일단부에 상기 축의 유체통로와 연이어 통하는 흡착패드를 장착하고, 상기 흡착패드에 피가공물과 맞접하는 면에 수지제 재료로 이루어진 플레이트를 장착함으로써 흡착패드가 피가공물의 상면에 맞접할 때, 흡착패드가 피가공물에 접착하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 회전부재는 축선방향을 따라서 돌출한 돌출부를 가지며, 상기 돌출부가 상기 본체에 배치된 검출부에 의해서 상기 회전부재의 회전위치를 검출함으로써 확실하게 축 및 흡착패드의 변위위치를 검출할 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명에 있어서의 흡착유니트에 대하여 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1∼도 5에 있어서, 본 발명의 실시예에 있어서의 흡착유니트를 참조부호 10으로 나타낸다.

이 흡착유니트(10)는 케이싱(본체; 12)과, 상기 케이싱(12)의 외부측에 장착되며, 전기신호에 의해서 구동하는 전동액츄에이터(14)와, 상기 전동액츄에이터(14)의 구동작용하에 축선방향을 따라서 변위하는 축(16)과, 상기 축(16)의 선단부에 일체로 연결되는 흡착패드(18)로 이루어진다.

케이싱(12)은 상부 및 하부가 각각 커버부재(20a, 20b)에 의해 폐쇄되며, 상부의 커버부재(20a)에는 홀부(22a)를 통해 조인트부재(24)가 일체로 나사결합되어 있다(도 2 참조). 상기 조인트부재(24)에는 도시하지 않는 유체용 튜브가 접속된다.

케이싱(12)의 내부에는 각각 대략 직방체형상의 제1 및 제2축지지부(26, 28)가 상부 및 하부의 벽면을 따라서 형성된다(도 1 및 도2 참조). 제1축지지부(26)의 상면 및 제2축지지부(28)의 하면은 각각 커버부재(20a, 20b)에 맞접하도록 혀성되어 있다. 제1 및 제2 축지지부(26, 28)의 내부에는 각각 관통홀(30a, 30b)이 형성되며, 중공형상으로 형성된 축(16)의 일단부측과 타단부측이 각각 삽입된다. 제1 축지지부(26)의 하방에는 축(16)의 직경과 대략 동일직경으로 축경된 소직경부(32)가 형성된다. 축(16)의 내부에 형성되는 연통로(34)는 축(16)의 일단부로부터 타단부까지 관통하고, 제1축지지부(26)의 관통홀(30a) 및 상기 조인트부재(24)의 내부와 연이어 통하고 있다(도 4 참조).

또, 상기 케이싱(12)의 측면에 설치된 전동액츄에이터(14)는 상기 케이싱(12)의 측면에 연결되며, 회전구동하는 회전구동원(36; 예를 들면 모터)과, 상기 회전구동원(36)의 회전축(38)과 연결되는 크랭크부재(회전부재; 40)와, 상기 크랭크부재(40)의 회전중심으로부터 편심된 부위에 일단부가 축지지되는 연결봉(42)과, 상기 연결봉(42)의 타단부에 축지지되어 축(16)의 대략 중앙부에 연결되는 연결부재(44)를 구비한다.

상기 회전구동원(36)은 볼트(46)에 의해 케이싱(12)의 측면에 연결되며, 회전구동원(36)의 대략 중심에 설치된 회전축(38)은 케이싱(12)에 형성되는 도시하지 않는 관통홀에 삽입되어 있다.

회전축(38)의 선단은 대략 타원형상의 크랭크부재(40)의 대략 중심부에 연결되며, 회전축(38)과 크랭크부재(40)가 일체로 회전하도록 설치되어 있다.

또, 크랭크부재(40)의 일단부측에는 축선방향을 따라서 돌출한 대략 부채꼴형상의 돌출부(48)가 형성된다(도 1 및 도 2 참조). 상기 돌출부(48)는 케이싱(12)의 상부 및 하부의 측면에 배치되는 대략 L자 형상의 검출부(50a, 50b)에 도달하는 것에 의하여, 크랭크부재(40)의 회전각도가 검출된다. 즉, 크랭크부재(40)의 회전각도에 의하여 축(16)의 변위위치를 검출할 수가 있다.

즉, 크랭크부재(40)의 회전작용하에 상부측 또는 하부측의 검출부(50a, 50b)에 돌출부(48)가 도달하면, 검출부(50a, 50b) 에 설치되는 도시하지 않는 센서(예를 들면, 한쪽의 발광소자로부터의 발광광을 다른쪽의 수광소자에 의해 검출하는 광학식센서)에 의해 크랭크부재(40)의 회전각도를 검출한다. 그 결과, 사전에 콘트롤러 등에 입력된 크랭크부재(40)의 회전각도정보와 대조하여 크랭크부재(40)의 변위위치가 검출된다.

상기 크랭크부재(40)의 회전각도 검출수단은 상술한 광학식 센서로 한정되지는 않는다. 예를 들면, 회전구동원(38)으로서 도시하지 않는 부호기(encoder)를 사용할 수 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 크랭크부재(40)의 일단부측에 형성되는 장착홀(52a)에는 베어링부재(54a)가 장착된다. 상기 베어링부재(54a)의 내부에는 핀부재(56a)의 일단부가 회전운동이 자유롭게 삽입되며, 상기 핀부재(56a)의 타단부에는 긴 형상의 연결봉(42)의 일단부가 홀부(58a)에 의해 연결되어 있다(도 1 참조). 즉, 상기 연결봉(42)은 베어링부재(54a)에 삽입된 핀부재(56a)에 의해 회전운동이 자유롭게 설치되어 있다.

기다란 형상의 연결봉(42)의 타단부는 홀부(58b)에 삽입된 핀부재(56b)에 의해 축(16)의 대략 중앙부에 연결되는 연결부재(44)에 축지지되어 있다(도 1 참조). 도 2에 도시하는 바와 같이, 연결부재(44)에는 장착홀(52b)에 의해 베어링부재(54b)가 장착되어, 상기 베어링부재(54b)의 내부에 핀부재(56b)의 일단부가 삽입되는 것에 의하여 회전운동이 자유롭게 삽입되어 있다. 또한, 상기 연결부재(44)는 축(16)의 축선방향을 따라서 대략 중앙부에 나사부재(60)에 의해 연결되어 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 연결봉(42)에는 축선방향을 따라서 복수의 홀부(58c~58i)가 소정간격으로 격리되어 형성되며, 연결봉(42)의 일단부 및 타단부에 삽입되는 핀부재(56a, 56b)의 위치를 홀부(58a, 58b)와 동일하게 상기 홀부(58c~58i)중 어느 하나로 변경하는 것에 의하여, 축(16)의 축선방향의 변위량을 조정할 수가 있다.

대략 원통형상으로 형성되는 축(16)은 제1 축지지부(26)에 삽입되는 일단부에 반경외 방향으로 확대된 환형상의 링부재(62)가 장착되며, 상기 소직경부(32)보다 직경이 크게 형성된 링부재(62)를 축(16)의 일단부에 장착하는 것에 의하여, 축(16)이 관통홀(30a)에서부터 이탈하는 것을 방지하고 있다.

또, 상기 링부재(62)의 하면과 관통홀(30a)의 단부와의 사이에는 스프링부재(64)가 삽입장착되며, 상기 스프링부재(64)는 축(16)을 조인트부재(24)의 방향으로 변위시키도록 가세하고 있다. 또한, 축(16)을 상방으로 변위시킬 때, 스프링부재(64)의 스프링력에 의해 축(16)이 상방으로 변위하기 때문에, 회전구동원(36)의 부하가 경감됨과 동시에, 회전구동원(36)에 전기신호가 공급되지 않는다. 예를 들면, 정전시 등에 있어서도 축(16)이 스프링부재(64)의 스프링력에 의해 상방으로 변위하고 있기 때문에, 상기 회전구동원(36)을 소형활 할 수가 있다.

또한, 관통홀(30a)의 하부에는 환상홈에 의해 'U'자 형상의 시일부재(66)가 장착되며, 축(16)의 외주면에 맞접하는 것에 의하여, 관통홀(30a)의 내부의 기밀을 유지하고 있다.

축(16)의 타단부측은 제2축지지부(28)의 관통홀(30b)의 내부에 장착되는 선형부시(볼부시; 68)의 내부에 삽입되어 있다. 축선방향을 따라서 소정의 길이로 연재하는 선형부시(68)는 그 내부에 복수개로 설치되는 볼(69)에 의해 축(16)의 외주면을 지지하고, 상기 축(16)의 축선방향의 변위를 가이드하는 기능을 갖는다.

상기 선형부시(68)의 내부에 삽입관통된 축(16)의 타단부는 커버부재(20)의 홀부(22b)를 통해서 외부로 소정의 길이만큼 돌출한다. 축(16)의 선단부에는 내부에 연통로(34) 보다 작은 통로(70a)를 갖는 흡착노즐(72)이 나사결합되며, 상기 흡착노즐(72)의 선단에는 고무 등의 탄성재료로 이루어지는 흡착패트(18)가 장착되어 있다. 흡착패드(18)의 피가공물에 맞접하는 하면에는 수지제 재료로 이루어지는 플레이트(74)가 장착됨과 동시에, 흡착패드(18)와 플레이트(74)의 대략 중앙부에는 흡착노즐(72)을 통해서 축(16)의 연통로(34)와 연이어 통하는 통로(70b)가 형성되어 있다. 즉, 축(17)의 연통홀을 통해 조인트부재(24)와 흡착노즐(72), 흡착패드(18)의 내부의 통로(70b)가 연이어 통한 상태에 있기 때문에, 도시하지 않는 유체용튜브로부터 조인트부재(24)를 통해서 부압(負壓)유체가 흡착패드(18)에공급된다. 부압유체가 도입되는 연이어 통로(34)를 축(16)의 내부에 형성하는 것에 의하여, 흡착패드(18), 흡착노즐(72)에 대하여 외부로부터 접속되어 있던 배관이 불필요하기 때문에, 배관을 접속하는 번잡한 작업이 불필요하게 된다. 또한, 상기 플레이트(74)는 환상의 박판형상으로 형성된다.

또, 종래, 외부로 접속되어 있던 배관이 불필요하기 때문에, 흡착유니트(10)의 주변의 공간을 감소시킬 수가 있다.

또한, 종래의 도시하지 않는 흡착장치에 있어서도, 흡착패드에 부압유체가 공급되어 있지 않는 경우에 있어서도 탄성부재로 형성되는 흡착패드에 의해 피가공물이 접착되는 일이 있다.

그러나, 종래 피가공물이 흡착패드에 접착하는 것을 방지하기 위하여 상기 흡착패드를 수지제 재료에 의해 형성하고 있으나, 피가공물에 맞접할 때의 충격력이 고무 등의 탄성재료와 비교하여 크기 때문에, 피가공물에 과대한 부하가 발생한다는 문제가 있었다.

본 발명의 실시예에서는 도 6에 도시하는 바와 같이, 탄성재로로 이루어지는 흡착패드(18)의 도시하지 않는 피가공물과의 맞접하는 면에 수지제 재료로 이루어지는 플레이트(74)를 장착함으로써, 피가공물이 탄성재료로 이루어지는 상기 흡착패드(18)에 접착하는 것을 방지함과 동시에, 흡착패드(18)가 탄성재료로 형성되어 있기 때문에, 피가공물에 대한 충격을 흡수하고, 완화할 수가 있다. 또한, 상기 플레이트(74)를 도전성 수지제 재료로 형성하는 것에 의하여, 플레이트(74)가 반도체칩 등의 피가공물에 맞접하였을 때, 피가공물이 띠고 있는 정전기를 플레이트(74)를 통해서 해제할 수가 있다.

케이싱(12)의 측면에는 도 1, 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 회전구동원(36; 예를 들어, 펄스모터, 스테핑모터 등)이 볼트(46)에 의해 고정되어 있다.

본 발명의 실시예에 있어서의 흡착유니트(10)는 기본적으로 이상과 같이 구성되는 것이며, 이어서, 그 동작 및 작용효과에 대하여 설명한다.

먼저, 도시하지 않는 전원으로부터 도시하지 않는 콘트롤러 등에 의해 회전구동원(36)에 전기신호(펄스신호)를 출력하는 것에 의하여, 출력된 전기신호의 작용하에 회전구동원(36)의 회전축(38)이 회전한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 회전축(38)이 회전함으로써 크랭크부재(40)가 상기 회전축(38)을 중심으로 하여, 예를 들면, 시계반대방향(화살표 A방향)으로 소정의 각도만큼 회전한다.

크랭크부재(40) 및 핀부재(56a)에 의해 축지지된 연결봉(42)의 일단부는 크랭크부재(40)의 회전작용하에 핀부재(56a)를 지지점으로하여 크랭크부재(40)의 회전궤적을 따라서 회전운동을 한다.

그 때, 연결봉(42)의 타단부는 연결부재(44)에 핀부재(56b)에 의해 축지지되어 있기 때문에 연결봉(42)이 축지지되어 있는 크랭크부재(40)의 일단부가 회전작용하에 하방측으로 변위하고, 이에 따라서 연결봉(42)의 일단부가 하방측으로 변위한다.

그리고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 연결봉(42)의 변위작용하에연결부재(44)를 통해서 축(16)이 스프링부재(64)의 스프링력에 저항하여 아래방향(화살표 C방향)으로 변위한다. 이 때, 도 5에 도시하는 바와 같이, 크랭크부재(40)에 형성된 돌출부(48)가 하부측의 검출부(50b)에 도달하는 것에 의하여, 도시하지 않는 센서에 의해 크랭크부재(40) 및 축(16)의 변위위치가 검출된다.

그리고, 연결봉(42)이 축지지된 크랭크부재(40)의 일단부가 하방측으로 변위하고, 또한 상기 연결봉(42)과 크랭크부재(40)가 대략 일직선상으로 되면, 상기 축(16)이 변위하여 아래끝의 위치에 도달한 상태가 되며, 상기 축(16)의 선단부에 장착된 흡착패드(18)가 도시하지 않는 피가공물의 상면에 맞닿는다.

그 때, 연결봉(42)이 축지지된 크랭크부재(40)의 일단부가 회전궤적상의 최하단에 변위한 상태(하사점)에 있어서는 회전축(38)의 회전작용하에 회전하는 크랭크부재(40)의 회전가속도가 0이 되기 때문에, 흡착패드(18)가 피가공물에 맞접할 때에 상기 피가공물에 충격을 주는 일이 없다. 또한, 연결봉(42)이 축지지된 크랭크부재(40)의 일단부가 회전궤적상의 최상단에 변위한 상태(상사점)에 있어서도 동일하게 회전축(38)의 회전작용하에 회전하는 크랭크부재(40)의 회전가속도가 0이 된다.

축(16)의 변위작용하에 상기 축(16)의 선단부에 장착된 흡착패드(18)가 도시하지 않는 피가공물의 상면에 맞접하고, 조인트부재(24)에 접속되는 미도시된 유체용튜브를 통해서 축(16)의 연이어 통로(34)의 내부에 부압유체가 도입된다. 상기 부압유체는 흡착노즐(72)을 통해 흡착패드(18)의 통로(70b)에 도입되고, 상기 부압유체의 작용하에 도시하지 않는 피가공물이 흡착된다.

이어서, 도시하지 않는 피가공물을 부압유체의 작용하에 흡착패드(18)로 흡착한 후, 회전구동원(36)에 공급되는 전류의 특성을 상기와는 역전시키는 것에 의하여, 크랭크부재(40)를 시계방향(화살표 B방향)으로 소정의 각도만큼 회전시킨다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 크랭크부재(40)의 회전작용하에 상기 크랭크부재(40)의 일단부에 축지지된 연결봉(42)의 일단부가 하방측으로부터 상방측으로 회전변위한다. 이에 따라서 연결봉(42)의 변위작용하에 연결부재(44)에 의해 축(16)이 하방측으로부터 상방향(회살표 D방향)으로 변위하고, 흡착패드(18)에서는 도시하지 않는 피가공물의 흡착을 유지한 채 상방으로 변위한다.

이 때, 도 3에 도시하는 바와 같이, 크랭크부재(40)에 형성된 돌출부(48)가 상부측의 검출부(50a)에 도달하는 것에 의하여, 도시하지 않는 센서에 의해 크랭크부재(40)및 축(16)의 변위위치가 검출된다.

그리고, 연결봉(42)이 축지지된 크랭크부재(40)의 일단부가 상방으로 변위하고, 또한 상기 연결봉(42)과 크랭크부재(40)가 대략 일직선상이 되면, 상기 축(16)이 변위상단위치에 도달한 상태가 되어, 상기 축(16)의 선단부에 장착된 흡착패드(18)에 의해 도시하지 않는 피가공물이 반송된다.

즉, 회전구동원(38)의 회전작용하에 크랭크부재(40)의 회전운동을 연결봉(42) 및 연결부재(44)에 의해 축(16)의 상하방향(화살표 C, 화살표 D방향)으로 변위하는 직선운동으로 변환시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 축(16)이 축선방향을 따라서 상방 및 하방으로 변위한 경우에 대하여 설명하고 있으나, 전기신호를 제어하는 것에 의하여 축(16)을 임의의 중간위치에 있어서도 고정밀도로 그리고 용이하게 위치결정할 수가 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는 전기신호를 제어하는 것에 의하여 회전구동원(36)의 회전수 및 회전각도를 고정밀도로 제어할 수가 있다. 그 결과, 회전구동원(36)에 의한 크랭크부재(40)의 회전작용하에 연결봉(42)에 의해 축(16)의 축선방향의 변위속도를 용이하면서도 자유롭게 제어할 수가 있다. 따라서, 피가공물에 흡착패드(18)가 맞접할 때, 도시하지 않는 콘트롤러로부터의 감속신호에 의해 축(16)의 변위속도를 감속시키는 것에 의하여, 피가공물에 대한 충격을 완화할 수가 있다.

또, 회전구동원(36)의 회전수 및 회전각도를 고정밀도로 제어하는 것에 의하여 축(16)을 고정밀도로 위치결정할 수가 있다.

또한, 회전축(38)에 연결되는 크랭크부재(40)를 대략 타원형 형상으로 하고, 크랭크부재(40)의 일단부에 연결봉(42)의 일단부를 축지지하고, 상기 연결봉(42)의 타단부에 축(16)을 연결하였을 때, 크랭크부재(40)의 일단부가 회전궤적상의 최하단 으로 변위한 상태(하사점)에 있어서는, 회전축(38)의 회전작용하에 회전하는 크랭크부재(40)의 회전가속도가 0이 되기 때문에, 축(16)의 선단부에 장착된 흡착패드(18)가 피가공물에 맞접할 때의 충격을 완화할 수가 있다.

또한, 탄성재료로 이루어지는 흡착패드(18)의 도시하지 않는 피가공물과의 맞접하는 면에 수지제 재료로 이루어지는 플레이트(74)를 장착하는 것에 의하여, 피가공물이 상기 흡착패드(18)에 접착하는 것이 방지되고, 흡착패드(18)가 탄성재료로 형성되어 있기 때문에, 피가공물에 대한 충격을 흡수하고 완화할 수가 있다.

또한, 구성요소 또는 부품은 케이싱(12)으로부터 분리될 수 있으며, 상기 구성요소 또는 부품의 유지보수는 제1 및 제2 축지지부(26, 28) 및 연결부재(44)가 축(16)에 장착된 채 실시할 수 있다.

이어서, 도 7에 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡착유니트(100)를 도시한다. 도 1에 도시된 흡착유니트(10)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 10에 도시된 흡착유니트(10)에는 튜브 등을 통해 조인트부재(24)에 연결된 미도시된 진공펌프와 같은 부압발생원으로부터 부압유체가 공급된다. 이와는 반대로, 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡착유니트(100)는 상기 흡착유니트(10)와는 달리 조인트부재(24) 및 축(16) 사이에 부압발생장치로서 이젝터(102)가 배치된다.

다시 말하면, 도 1에 도시된 흡착유니트(10)는 진공 펌프장착형이며, 이와는 반대로 도 7에 도시된 흡착유니트(100)는 이젝터장착형이다.

도 1에 도시된 흡착유니트(10)에는 축(16)의 수직 직선운동을 가이드하기 위해서 볼부시(선형부시; 68)가 설치되어 있다. 이와 반대로, 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡착유니트(100)에는 축(16)의 외주면 주위에 원통부재로 이루어지는 미끄럼 베어링부재(104)가 제2 축지지부(28)에 설치되어 있다. 상기 미끄럼 베어링부재(104)를 사용하는 경우에는, 전체 유니트를 소형화할 수 있다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 이젝터(102)는 수지제 재료로 이루어지며, 조인트부재(24)와 일체로 형성된 원통형의 이젝터본체(106)가 있으며, 상기이젝터본체(106)는 축(16)의 선단부에 연결된다. 노즐부(114)는 상기 조인트부재(24) 및 공간부(110)의 내부통로(108)와 연통하는 노즐홀(112)을 가지며, 상기 이젝터본체(106)의 중간부에 일체로 형성된다. 상기 이젝터본체(106)의 공간부(110)에는 한 쌍의 시일링(116a, 116b)이 장착되는 양단부를 갖는 확산부재(118)와, 상기 확산부재(118)의 선단에 형성된 홀(120)을 폐쇄하기 위해서 단면이 원형인 돌출부(122)에 형성된 캡부재(124)가 있다.

상기 캡부재(124)의 돌출부(122)의 환상 홈에는 시일링(126)이 장착된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 캡부재(124)는 원형홀(128)에 형성된 환상부(130)와, 상기 환상부(130) 및 돌출부(122)에 연결되는 다수의 굴곡된 지지부(132)를 가지고 있다. 상기 홀(128)에 연통하는 간극(gap; 134)은 상기 인접하는 지지부(132) 사이에 형성된다.

상기 노즐부(114) 및 확산부재(118)는 확산부재(118)의 단면과 이젝터본체(106)의 내벽면에 의해 둘러쌓인 흡착챔버(136) 내에 소정의 거리를 두고 서로 떨어져 형성된다(도 8 및 도 9 참조).

도 8, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 확산부재(118)는 노즐홀(112)과 동축상에 설치된 관통홀(138)에 형성되고 직경이 작은 제1 원통부(140)와, 축방향으로 관통하는 단면이 원호상인 한 쌍의 흡착통로(142a, 142b)에 형성되고 직경이 큰 제2 원통부(144)로 이루어진다. 상기 흡착통로(142a, 142b)의 일단부는 상기 노즐부(114) 및 확산부재(118)가 향하고 있는 흡착챔버(136)와 연통되며, 타단부는 캡부재(124)의 간극(134)을 통해 홀(128)과연통된다.

또한 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 확산부재(118)는 상기 캡부재(124)의 돌출부(122)에 의해 폐쇄되는 홀(120)과 연통되고, 상기 제2 원통부(144)의 부분을 절단하여 형성된 한 쌍의 배출구(146a, 146b)를 갖는다. 상기 배출구(146a, 146b)는 제1 축지지부(26)를 통하여 형성된 다수의 슬릿(150)과 이젝터본체(106)에 형성되는 홀(148)과 연통된다. 이젝터(102)를 통해서 통과하는 공기는 배출구(146a, 146b), 홀(146) 및 슬릿(150)을 통해 대기에 배출된다.

이젝터본체(106), 확산부재(118), 캡부재(124) 및 이젝터(102)의 모든 구성요소를 수지제 재료로 형성하면 경량화할 수 있으며, 또한 고속으로 피가공물을 흡착하는 흡착패드(18)를 변위시킬 수 있다.

이어서, 이젝터(102)의 개략적인 작동에 대하여 설명한다. 미도시된 공기공급원에 의해 조인트부재(24)의 내부통로(108)에 공기가 공급되며, 상기 공기는 노즐부(114)의 노즐홀(112)로부터 분출되어, 상기 노즐홀(122)과 동축상에 형성된 확산부재(112)의 관통홀(138)을 따라 공급된다. 상기 관통홀(138)의 일단으로부터 홀(120)에 도착한 공기는 홀(120)에서 굴곡져 연통되는 배출구(146a, 146b)와, 이젝터본체(106)에 형성된 홀(148), 및 도 9에 도시된 바와 같이 제1 축지지부(26)를 통하여 형성된 슬릿(150)을 경유하여 대기로 배출된다.

한편, 상기 공기가 노즐홀(112)로부터 확산부재(118)의 관통홀(138) 쪽으로 분출될 때, 상기 노즐부(112) 및 확산부재(118)가 향하는 흡착챔버(136)에서 부압이 발생한다. 상기 노즐부(112) 및 확산부(118)는 소정의 거리만큼 격리되어 있기때문에, 공기는 상기 흡착챔버(136)와 연통되는 흡착통로(142a, 142b), 캡부재(124)의 간극(134), 홀(128), 및 축(16)의 연통로(34)를 통해서 흡착패드(18)의 측면으로부터 흡인된다.

도 8 및 도 9의 화살표 E는 정(正)압력을 갖는 공기를 나타내며, 화살표 F는 부(負)압력을 갖는 공기를 나타낸다. 도 8 및 도 11의 참조부호 G는 정면으로부터 도면지의 배면쪽으로 향하는 공기(정압력)의 흐름방향을 나타내며, 참조부호 H는 도면지의 배면으로부터 정면쪽으로 향하는 공기(부압력)의 흐름방향을 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예의 흡착유니트(100)의 기능 및 효과는 도 1에 도시된 흡착유니트(10)의 기능 및 효과와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의하면, 회전구동원에 전기신호를 공급함에 따라 회전부재를 회전시키고, 이에 따라 회전부재의 회전작용하에 일단부가 축지지된 연결봉을 회전운동시켜 연결봉의 타단부가 축지지된 연결부재를 축에 따라 변위시킨다. 그 결과, 축의 축방향의 변위를 회전구동원에 의해 구동하는 회전부재에 의해 제어할 수 있으며, 축의 변위속도를 용이하고 자유롭게 제어할 수 있다. 또한, 피가공물에 흡착패드가 맞닿을 때, 축의 변위속도를 감속시킴으로써 피가공물에 대한 충격을 완화할 수 있다.

Claims

본체의 내부에 장착되는 축의 일단부에 피가공물을 흡착하는 흡착수단이 설치된 흡착유니트에 있어서,

상기 본체에 배치되며, 전기신호에 의해 구동하는 회전구동원(36)과,

상기 회전구동원(36)의 회전축(38)에 연결되어 상기 회전축(38)과 함께 일체로 회전하는 회전부재와,

상기 회전부재의 회전중심으로부터 편심된 부위에 일단부가 회전운동이 자유롭게 축지지되는 연결봉(42)과,

상기 연결봉(42)의 일단부로부터 축방향을 따라 소정 간격만큼 격리된 상기 연결봉(42)의 타단부가 회전운동이 자유롭게 축지지되며, 상기 본체의 내부에 삽입관통된 축(16)과 연결되는 연결부재를 포함하며,

상기 회전구동원(36)의 구동작용하에 상기 회전부재가 회전하고, 상기 연결봉(42)에 의해 축(16)이 축방향으로 변위하는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제1항에 있어서, 상기 축(16)의 내부에는 압력유체가 도입되는 유체통로가 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제2항에 있어서, 상기 축(16)의 일단부에는 상기 축(16)의 유체통로와 연통되는 흡착패드(18)가 장착되며, 상기 흡착패드(18)는 피가공물과 맞접하는 면에 수지제 재료로 이루어지는 플레이트(74)가 장착되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제1항에 있어서, 상기 회전부재는 축방향을 따라 돌출한 돌출부(48)를 가지며, 상기 돌출부(48)가 상기 본체에 배치되는 검출부(50a, 50b)에 의해서 상기 회전부재의 회전위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제1항에 있어서, 상기 회전부재는 실질적으로 타원형상인 크랭크부재(40)를 갖는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제1항에 있어서, 상기 연결봉(42)은 상기 축방향으로 상기 축(16)의 변위량을 조정하기 위해서 소정 거리만큼 서로 격리되어 형성된 다수의 홀(58a∼58i)을 갖는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제1항에 있어서, 상기 축(16)에는 이젝터(102)가 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제7항에 있어서, 상기 이젝터(102)는 상기 축(16)의 일단부에 일체로 연결된 이젝터본체(106)와, 상기 이젝터본체(106)에 배치된 확산부재(118) 및 캡부재(124)를 포함하며, 상기 이젝터본체(106), 상기 확산부재(118), 및 상기 캡부재(124)는 수지제 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제1항에 있어서, 상기 본체에는 상기 축방향으로 변위하는 상기 축(16)을 안내하는 가이드장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.
제9항에 있어서, 상기 가이드장치는 볼부시 및 미끄럼 베어링부재(104) 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트.