KR200351557Y1 - 진공 이젝터 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 흡착패드가 연결되어 사용되는 물품 흡착 반송용 진공 이젝터 장치에 관한 것으로서, 측면으로부터 각각 천공 형성된 입력포트(12)와 흡입포트(13) 및 출력포트(14)를 갖는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 상면으로부터 이격 장착되어 입력포트(13)를 통하여 유입된 압축공기를 흡입포트(13) 또는 이젝터부(30) 측으로 공급하는 한 쌍의 컨트롤 밸브(19,20)를 포함하는 공지의 밸브 유니트(10)와; 상기 몸체(11)의 표면에 일체로 성형된 것으로서, 상기 컨트롤 밸브(20)를 경유하여 입력포트(12)와 연통하는 압력챔버(31), 상기 흡입포트(13)와 연통하는 진공챔버(32,33), 상기 출력포트(14)와 연통하는 배출챔버(34), 각 챔버(31,32,33,34)를 차례로 연통시키는 다단 직렬의 노즐공(35,36,37)을 일체로 포함하는 이젝터부(30)와; 상기 이젝터부(30)를 덮기 위하여 제공되는 플레이트형 덮개(46)로 이루어 진다.

Description

진공 이젝터 장치 {Vacuum ejector device}

본 고안은 진공 이젝터 장치에 관한 것으로, 특히 흡착패드가 연결되어 사용되고 압축공기에 의하여 작용하는 물품의 흡착 반송(搬送)용 진공 이젝터 장치에 관한 것이다.

기본적으로 이젝터 장치는 입력포트를 갖는 압력챔버, 흡입포트를 갖는 진공챔버, 출력포트를 갖는 배출챔버 그리고 각 챔버를 서로 연통시키는 다단 노즐로 이루어 지며, 압축공기에 의하여 작용하는데, 각 노즐을 통과하여 배출되는 압축공기의 유압에 의하여 흡입포트에 연결된 흡착패드의 내부 공기가 함께 배출되면서 흡착패드 내에 부압이 발생되고, 그 발생된 부압으로 물품의 흡착 및 반송이 가능해 지는 것이다. 이러한 이젝터 장치의 원칙적인 개념은, 미국특허 제3,959,864호 (1976.6.1), 제4,395,202호 (1983.7.26), 제4,960,364호 (1990.10.2) 등에서도 참조되며, 다른 이젝터 장치들과 마찬가지로 본 고안에서도 적용된다.

한편, 상기 미국특허들에 개시된 장치를 포함한 전통적인 이젝터 장치는 흡착패드 내에 발생된 부압을 해제시켜 줄 수 있는 수단을 갖지 않으며, 따라서 물품을 소정 위치에 반송한 후에 물품과 흡착패드의 분리가 쉽지 않은 문제가 있었다. 이 문제의 해결을 위하여 제안된 것이 미국특허 제4,865,521호 (1989.9.12), 일본특허공개 평6-300000 (1994.10.25) 등이다. 이들 특허에 개시된 이젝터 장치는 블록형 밸브 유니트와, 그의 측면에 접촉 설치되는 이젝터 유니트로 이루어 지며, 상기 밸브 유니트는 대칭적으로 내장된 진공 발생용 밸브와 진공 파기용 밸브 및 각 밸브로부터 연장된 공기 통로를 포함한다. 이 장치에서, 이젝터 유니트의 작용으로 흡착패드 내에 형성된 부압은 진공 파기용 밸브와 공기 통로를 경유하여 흡착포트로 공급되는 압축공기에 의하여 파기된다. 따라서 물품 반송 후 물품과 흡착패드의 강제적 분리가 이루어 진다.

그러나, 이들 특허에 개시된 장치는 이젝터 유니트가 밸브 유니트의 측면에 설치되는 구조를 취함에 따라 조립시 정밀성과 견고성 등을 고려해야 하는 부담이 있었다. 또한 장치의 전체 부피가 커지는 것은 물론 밸브 유니트의 내부 공기 통로의 설계가 길어 지고 복잡해 지는 문제가 있었다. 이 문제의 해결을 위하여 제안된 것이 본 고안자에 의한 한국 특허공개 제2003-31592호이다. 이 특허에 개시된 이젝터 장치는 금속성 밸브 유니트 몸체의 전면에 일정 깊이의 요입부를 형성하고, 상기 요입부에 공지의 블록형 이젝터 유니트를 삽입하여 이루어 진다. 이 장치는 명백하게 조립성 및 견고성에 대한 문제는 없다. 또한 밸브 유니트 몸체 내에 유효공간을 확보하여 이젝터 유니트를 삽입함으로써 소형화가 가능함은 물론 공기 통로의 설계가 간단하게 이루어 진다.

그러나 밸브 유니트 몸체의 표면을 완전 절삭처리하여 요입부를 형성하는 것, 그 요입부에 별도로 구비된 이젝터 유니트를 삽입하는 것은 경제적으로 이중 손실이며, 이는 제조원가 상승의 요인이 되었다. 한편으로는, 밸브 유니트의 몸체와 이젝터 유니트 간의 각종 연통관계(특히, 밸브 유니트 몸체상의 흡입포트와 이젝터 유니트의 진공챔버와의 연통관계)를 설계하기가 매우 어려운 문제가 있었다.

본 고안은, 본 고안자에 의한 상기 한국 특허공개 제2003-31592호의 개량으로서, 각 이젝터 요소들을 밸브 유니트의 몸체에 일체가 되도록 형성함으로써, 조립성 및 견고성이 보다 우수하고 더 나아가 재료비 절감 및 각종 연통관계의 용이 설정이 가능한 이젝터 장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 고안에 따른 장치의 사시도.

도 2는 도 1의 일부 분해 사시도.

도 3은 도 1의 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 장치의 부압 발생 작용을 설명하기 위한 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 장치의 부압 파기 작용을 설명하기 위한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 밸브 유니트 11. 몸체

12. 입력포트 13. 흡입포트

14. 출력포트 19,20. 컨트롤 밸브

23. 가이드 24. 필터

25. 사일렌서 30. 이젝터부

31. 압력챔버 32,33. 진공챔버

34. 배출챔버 35,36,37. 노즐공

38,39,40. 노즐 42,43. 걸고리

44,45. 체크밸브 46. 덮개

본 고안은:

측면으로부터 각각 천공 형성된 입력포트와 흡입포트 및 출력포트를 갖는 몸체와, 상기 몸체의 상면으로부터 이격 장착되어 입력포트를 통하여 유입된 압축공기를 흡입포트 또는 이젝터부 측으로 공급하는 부압 파기용 컨트롤 밸브 및 진공 발생용 컨트롤 밸브를 포함하는 공지의 밸브 유니트와;

상기 몸체의 표면에 일체로 성형된 것으로서, 상기 컨트롤 밸브를 경유하여 입력포트와 연통하는 압력챔버, 상기 흡입포트와 연통하는 진공챔버, 상기 출력포트와 연통하는 배출챔버, 각 챔버를 차례로 연통시키는 다단 직렬의 노즐공을 일체로 포함하는 이젝터부와;

상기 이젝터부를 덮기 위하여 제공되며, 이젝터부의 각 챔버 간 불필요한 공기 이동이 발생되지 않도록 제공되는 플레이트형 덮개로 이루어 진다.

본 고안에 따르면 이젝터부의 각 요소들은 밸브 유니트의 몸체에 일체로 성형되며, 따라서 조립성 및 견고성이 보다 우수하고, 나아가 재료비 절감의 효과가 있다. 이하에서, 본 고안의 특징과 작용을 첨부 도면에 도시된 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1, 2, 3에 따르면, 본 고안에 따른 장치는 한 쌍의 컨트롤 밸브(19,20)를 포함하는 밸브 유니트(10)와, 상기 밸브 유니트(10)의 몸체(11)에 일체로 형성된 이젝터부(30)와, 상기 이젝터부(30)를 덮기 위하여 제공되는 덮개(45)를 포함한다.

밸브 유니트(10)는 압축공기의 입ㆍ출력이 가능하도록 설계된 몸체(11)와, 압축공기의 흐름을 허용하는 한 쌍의 컨트롤 밸브(19,20)를 포함하여 이루어 진다. 상기 몸체(11)는 금속(특히, 알루미늄) 또는 플라스틱 재질로 가능하며, 대략의 직육면체이다. 몸체(11)의 일측면에는 입력포트(12)와 흡입포트(13) 및 출력포트(14)가 차례로 형성되고, 상측으로는 이격적으로 위치하며 각각 입력포트(12)와 수직적으로 연통하는 한 쌍의 밸브 수용홈(15,16)이 형성된다. 상기 몸체(11)의 내부에서, 각 수용홈(15,16)으로부터 하향하여 연장된 공기통로(17,18)에 의하여, 어느 하나의 수용홈(15)은 상기 흡입포트(13)에 연통하며, 다른 하나의 수용홈(16)은 이젝터부(30)의 압력챔버(31)에 연통한다.

동일한 형태로 구비되는 컨트롤 밸브(19,20)가 상기 수용홈(15,16)에 각각 장착되고, 선택적으로 동작하여 입력포트로부터 유입된 압축공기를 흡입포트(13) 측으로 공급하거나 또는 이젝터부(30) 측으로 공급한다. 이 때 압축공기를 흡입포트(13) 측으로 공급하는 것이 부압 파기용 밸브(19)이고, 이젝터부(30) 측으로 공급하는 것이 진공 발생용 밸브(20)이며, 각 컨트롤 밸브(19,20)는 전자밸브(21,22)에 의하여 선택적으로 동작하도록 제어된다. 도 3에서 부호 26은 공기통로(17)의 단면적을 조절할 수 있도록 구비되는 스크류이다.

상기 흡입포트(13)의 내측으로는 일측이 개방된 통형 필터(24)가 장착되고, 출력포트(14)의 내측으로는 사일렌서(25)가 장착된다. 특히, 부압 파기 작용시(도 5 참조), 부압 파기용 밸브(19)에 의하여 공급되어 공기통로(17)을 통과한 압축공기는 필터(24)의 개방 측으로 유입되어 필터(24)의 측벽을 통과하면서 흡입포트(13) 측으로 공급되는데, 이와 같은 공기 공급방식은 종전의 방식에 비하여 필터(24)의 수명이 연장되는 이익이 있다.

부압 발생 작용시(도 4 참조), 물품의 표면에 묻어 있던 이물질은 필터(24)의 외표면에서 여과되어 쌓이게 된다. 한편 종전의 방식에 따르면, 부압 파기 작용시 압축공기는 필터(24)의 외표면을 가압하면서 흡입포트(13) 측으로 흐르게 되어 있으며, 압축공기의 압력에 의하여 이물질이 필터(24)의 모공에 고착되는 현상이 발생하여, 필터(24)를 수시로 교체하여 사용하고 있다. 반면에 본 고안에 따르면, 부압 파기 작용시 압축공기는 필터(24)의 내부로 유입되고 측벽을 관통하여 흡입포트(13) 측으로 흐르게 되어 있으며, 이 때 필터(24)의 외표면에 있던 이물질이 압축공기와 함께 외부로 배출되어, 필터(24)를 양호한 상태로 장기간 유지할 수 있게 된다.

바람직하게, 상기 부압 파기용 밸브(19)의 직하부에는, 몸체(11)로부터 돌출되어 흡입포트(13) 측으로 향하는 가이드(23)가 형성된다. 상기 가이드(23)는, 부압 파기용 밸브(19)에 의하여 공급되어 공기통로(17)을 통과한 압축공기의 굴절을 유도하여 흡입포트(13) 측으로 직접 향하게 한다.

이젝터부(30)는 상기 밸브 유니트(10)의 몸체(11)의 표면을 절삭 가공하거나 또는 플라스틱 사출 성형하여 몸체(11)에 일체로 형성되며, 상기 진공 발생용 컨트롤 밸브(20)를 경유하여 입력포트(12)와 연통하는 압력챔버(31), 상기 흡입포트(13)와 연통하는 진공챔버(32,33), 상기 출력포트(14)와 연통하는 배출챔버(34), 각 챔버(31,32,33,34)를 차례로 연통시키는 다단 직렬의 노즐공(35,36,37)을 포함하여 이루어 진다. 상기 노즐(35,36,37)이 도면에서는 두 세트인 것으로 도시되어 있으나, 한 세트이거나 또는 세 세트 이상이어도 무방하다. 복수 세트로 구비되는 경우에는 상ㆍ하관계로 있을 수도 있다. 바람직하게, 상기 이젝터부(30)는 상기 노즐공(35,36,37)에 끼울 수 있도록 별도로 제공되는 노즐(38,39,40)을 포함한다. 상기 노즐은(38,39,40) 밸브 유니트(10) 몸체(11)와는 별도로 제작되므로, 그 외주면을 따라 홀(41)을 형성하는 등의 별도 가공이 가능한 잇점이 있다.

또한, 상기 이젝터부(30)는 진공챔버(32,33)의 측벽에 형성되는 체크밸브 설치용 걸고리(42,43)를 포함한다. 체크밸브(44,45)는 압축공기가 진공챔버(32,33)로부터 흡입포트(13) 측으로 흐르는 것을 방지하기 위하여 제공된다.

덮개(45)는 상기 이젝터부(30)를 덮기 위하여 제공되며, 이젝터부(30)의 각 챔버 간 불필요한 공기 이동이 발생되지 않도록 하기 위한 패킹(47)이 덮개(46)와 이젝터부(30) 사이에 배치된다.

이상과 같이 구성된 본 고안에 따른 장치는 흡입포트(13) 측에 물품의 표면에 접하는 진공 흡착패드(P)의 관이 연결되어 사용되며, 입력포트(12)로부터 공급되는 압축공기에 의하여 작용한다.

도 4를 참조하면, 압축공기는 전자밸브(22)에 의하여 개방된 진공 발생용 컨트롤 밸브(20)와, 그 하방의 공기통로(16)를 통하여 이젝터부(30)의 압력챔버(31)로 공급된다. 압력챔버(31)로 공급된 압축공기는 각 노즐(38,39,40)을 경유하면서 진공챔버(32,33) 내의 공기를 흡인하고, 최종적으로 출력포트(14)를 통하여 배출된다. 이 때 체크밸브(44,45)가 열리면서, 흡착패드(P) 내의 공기가 압축공기의 유압에 의하여 진공챔버(32,33) 내로 유인되고 압축공기와 함께 외부로 배출된다 (점선으로 표시).

이와 같은 방법으로 진공챔버(32,33) 내의 진공도가 증가하기 시작하여 최대 진공도에 도달하면, 체크밸브(44,45)가 닫히고 흡착패드(P) 내에 부압이 형성, 유지된다. 이 때 물품은 형성된 부압에 의하여 흡착패드(P)에 압착되어 소정의 장소로 이동될 수 있는 것이다.

도 5를 참조하면, 압축공기는 전자밸브(21)에 의하여 개방된 부압 파기용 컨트롤 밸브(19)와, 그 하방의 공기통로(17)를 통하여 흡입포트(13) 측으로 공급된다 (점선으로 표시). 이에 따라서 흡착패드(P) 내에 형성되어 있던 부압이 파기되고, 흡착패드와 물품 간의 분리가 이루어 지는 것이다.

이 때 상기 공기통로(17)를 통한 압축공기는 흡입포트(13) 측으로 형성된 돌출 가이드(23)에 의하여 방향이 급선회하여 신속하게 흡입포트(13) 측으로 공급된다. 예를 들어 상기 가이드(23)가 없는 경우에는, 압축공기가 진공챔버(32,33) 측으로 분산되어 흡착패드(P) 내로 공급되는 공기의 양과 압력이 낮아진다. 따라서 상기 가이드(23)에 의하면 보다 빠른 부압의 파기가 이루어 질 수 있게 된다. 필요에 따라서는 스크류(26)를 이용하여 공기통로(17)의 단면적을 작게함으로써, 부압 파기의 속도를 완화시킬 수도 있다.

본 고안에 따르면 이젝터부의 각 요소들은 밸브 유니트의 몸체에 일체로 성형된다. 따라서 조립성 및 견고성이 보다 우수하고, 나아가 재료비 절감의 효과가 있다. 또한 각 이젝터 요소와 몸체 상의 각 포트와의 연통관계를 간단하게 설계할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 측면으로부터 각각 천공 형성된 입력포트(12)와 흡입포트(13) 및 출력포트(14)를 갖는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 상면으로부터 이격 장착되어 입력포트(12)를 통하여 유입된 압축공기를 흡입포트(13) 또는 이젝터부(30) 측으로 공급하는 부압 파기용 컨트롤 밸브(19) 및 진공 발생용 컨트롤 밸브(20)를 포함하는 공지의 밸브 유니트(10)와;

   상기 몸체(11)의 표면에 일체로 성형된 것으로서, 상기 진공 발생용 컨트롤 밸브(20)를 경유하여 입력포트(12)와 연통하는 압력챔버(31), 상기 흡입포트(13)와 연통하는 진공챔버(32,33), 상기 출력포트(14)와 연통하는 배출챔버(34), 각 챔버(31,32,33,34)를 차례로 연통시키는 다단 직렬의 노즐공(35,36,37)을 일체로 포함하는 이젝터부(30)와;

   상기 이젝터부(30)를 덮기 위하여 제공되며, 이젝터부(30)의 각 챔버(31,32,33,34) 간 불필요한 공기 이동이 발생되지 않도록 제공되는 플레이트형 덮개(46)로 이루어 진 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이젝터부(30)는 진공챔버(32,33)의 측벽에 형성되어, 압축공기가 진공챔버(32,33)로부터 흡입포트(13) 측으로 흐르는 것을 방지하기 위하여 제공되는 체크밸브(44,45)를 설치하기 위한 걸고리(42,43)를 일체로 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 이젝터부(30)는 노즐공(35,36,37)에 끼울 수 있도록 별도로 제공되는 노즐(38,39,40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡입포트(13)의 내측으로는 일측이 개방된 통형 필터(24)가 장착되고, 상기 입력포트(12)로부터 공급되고 부압 파기용 컨트롤 밸브(19)에 의하여 흡입포트(13) 측으로 공급되는 압축공기는 상기 필터(24)의 개방측으로 유입되어 상기 필터(24)의 측벽을 통과하면서 공급되도록 된 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 부압 파기용 컨트롤 밸브(19)의 하부에는 상기 몸체(11) 내부에서 흡입포트(13)를 향하여 돌출된 가이드(23)가 형성되어, 부압 파기용 컨트롤 밸브(19)에 의하여 공급된 압축공기가 흡입포트(13) 측으로 굴절되도록 한 것을 특징으로 하는 진공 이젝터 장치.