KR20060040851A

KR20060040851A - Pneumatic cylinder

Info

Publication number: KR20060040851A
Application number: KR1020040089691A
Authority: KR
Inventors: 이성일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-05-11

Abstract

실린더에 공급되는 작동압력을 항상 일정하게 유지시켜주는 공압실린더를 개시한다. 내부의 피스톤 및 이와 연결된 피스톤 로드를 직선 이동시키기 위해 실린더 몸체 내에 공기를 공급하도록 연결된 적어도 하나 이상의 에어라인을 구비하는 본 발명에 의한 공압실린더는, 상기 실린더 몸체 내에 유입되는 공기의 압력을 일정하게 유지시키는 오리피스를 상기 에어라인 상에 구비하여 구성됨을 특징으로 한다.
Disclosed is a pneumatic cylinder that maintains a constant operating pressure supplied to a cylinder at all times. According to the present invention, a pneumatic cylinder having at least one air line connected to supply air in a cylinder body to linearly move an internal piston and a piston rod connected thereto maintains a constant pressure of air introduced into the cylinder body. It characterized in that it is configured to provide an orifice to the air line.

공압실린더, 피스톤, 오리피스Pneumatic Cylinder, Piston, Orifice

Description

Semiconductor Pneumatic Cylinder

도 1은 통상적인 복동식 공압실린더를 나타낸 도면1 shows a conventional double acting pneumatic cylinder

도 2는 본 발명에 의한 복동식 공압실린더를 나타낸 도면2 is a view showing a double-acting pneumatic cylinder according to the present invention

도 3은 도 2의 오리피스의 상면도
3 is a top view of the orifice of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 : 실린더 몸체 102 : 피스톤101: cylinder body 102: piston

103 : 피스톤 로드 104, 105 : 공기 밸브103: piston rod 104, 105: air valve

106, 107 : 속도 조절나사 108, 109 : 공기 입출관106, 107: speed adjusting screw 108, 109: air entry and exit pipe

110 : 제 1 공기실 111 : 제 2 공기실110: first air chamber 111: second air chamber

112, 113 : 에어라인 200 : 오리피스
112, 113: Airline 200: Orifice

본 발명은 공압실린더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더에 공급되는 작동압력을 항상 일정하게 유지시켜주는 공압실린더에 관한 것이다.The present invention relates to a pneumatic cylinder, and more particularly to a pneumatic cylinder that maintains a constant operating pressure supplied to the cylinder.

일반적으로 공기나 유체의 흐름을 조절하여 실린더 내의 압력을 변화시켜서 이를 피스톤의 직선운동으로 바꾸는 장치에는 작동유체의 종류에 따라 크게 액체를 이용한 유압실린더와 기체를 이용한 공압실린더가 있다.In general, there is a hydraulic cylinder using a liquid and a pneumatic cylinder using a gas according to the type of the working fluid in the apparatus for changing the pressure in the cylinder by adjusting the flow of air or fluid and converting it into a linear movement of the piston.

그 중에서 공기를 작동유체로 쓰는 공압실린더는 소형 경량화하기에 간편하고 웨이퍼 오염의 염려가 적어 반도체 공정 설비에서 각종 직선운동의 기계요소로서, 웨이퍼의 이송장치 등에 널리 사용되고 있다.Among them, pneumatic cylinders using air as a working fluid have a small size and light weight, and are less susceptible to wafer contamination. Therefore, pneumatic cylinders are widely used as a machine element of various linear motions in semiconductor processing equipment, and are widely used in wafer transfer equipment.

공압실린더에는 실린더 몸체와, 공기의 압력을 전달받는 피스톤과, 피스톤에 연결되어 동력을 전달하는 피스톤 로드와, 실린더 몸체 내로 공기를 주입하는 공기 입출관과, 공기의 흐름을 조절하는 공기 밸브와, 입출관의 공기량을 조절하는 피스톤 속도 조절나사로 구성되어 있다.The pneumatic cylinder includes a cylinder body, a piston to receive air pressure, a piston rod connected to the piston to transmit power, an air inlet and outlet pipe to inject air into the cylinder body, an air valve to control the flow of air, It consists of a piston speed adjusting screw that controls the air volume of the inlet and outlet pipes.

공압실린더에는 한 개의 에어라인을 구비하여 단방향의 속도조절만이 가능한 단동식과 두개 이상의 에어라인을 구비하여 양방향의 속도조절이 가능한 복동식이 있다.Pneumatic cylinders are provided with a single air line, a single-acting type capable of only one-way speed control, and two or more air lines provided with a double-acting type capable of bi-directional speed control.

통상적인 복동식 공압실린더를 도 1에 도시하였다.A typical double acting pneumatic cylinder is shown in FIG. 1.

도 1에서와 같이, 외부 공기와 충분히 밀폐되어 있는 실린더 몸체(1)는 내부에 피스톤(2)과, 피스톤(2)에 수직으로 연결되어 외부로 동력을 전달하는 피스톤 로드(3)를 포함하고 있으며 실린더 몸체의 상방과 하방에는 각각 공기의 입출입을 위한 공기 입출관(8)(9)이 있다. 상기 공기 입출관(8)(9)에는 공기가 유입되는 에어라인(12)(13)이 연결되어 있다. As shown in FIG. 1, the cylinder body 1, which is sufficiently sealed with external air, includes a piston 2 therein and a piston rod 3 connected vertically to the piston 2 to transmit power to the outside. The upper and lower cylinder bodies have air inlet and outlet tubes 8 and 9 for inlet and outlet air, respectively. The air intake pipes 8 and 9 are connected to air lines 12 and 13 through which air is introduced.

일반적으로 피스톤(2)에 의해 격리된 두 공간을 제 1 공기실(10)과 제 2 공기실(11)이라고 부르고 제 1 공기실(10)과 제 2 공기실(11)의 공기 압력의 차가 피스톤(2)의 운동을 유발하게 된다.In general, the two spaces isolated by the piston 2 are called the first air chamber 10 and the second air chamber 11, and the difference in the air pressure between the first air chamber 10 and the second air chamber 11 It causes the movement of the piston (2).

이러한 두 공기실(10)(11)의 압력 차를 위해서 두 공기실(10)(11)에 공기를 공급하는 공기 입출관(8)(9)과 두 공기실의 공기 유입과 유출을 서로 상대적으로 동작시키는 두개의 공기 밸브(4)(5)가 있으며 또한 급격한 공기 유입과 유출을 막고 유입과 유출되는 공기의 양을 조절하여 피스톤(2)이 상향과 하향으로 각각 일정한 속도를 유지하도록 하기 위해서 상향 및 하향 피스톤 속도 조절나사(6)(7)가 있다.For the pressure difference between the two chambers 10 and 11, the air inlet and outlet pipes 8 and 9 which supply air to the two chambers 10 and 11 and the air inflows and outflows of the two chambers are relative to each other. There are two air valves (4) and (5) to operate in order to prevent sudden air inflow and outflow and to adjust the amount of inflow and outflow air so that the piston (2) maintains a constant speed in the upward and downward directions, respectively. There are up and down piston speed adjusting screws (6) (7).

이러한 구성에 따라, 공압실린더의 피스톤이 하강 운동할 때에는, 상기 공압실린더를 구성하는 실린더 몸체(1)의 상방 일측에 형성된 공기 입출관(8)을 통해 공기가 유입되고, 제 2 공기실(11)의 공기가 하방 일측에 위치하는 공기 입출관(9)을 통해 실린더 몸체(1)의 외부로 배기되면 피스톤(2)은 하향 이동한다.According to this structure, when the piston of a pneumatic cylinder moves downward, air flows in through the air inlet and out pipe 8 formed in the upper side of the cylinder body 1 which comprises the said pneumatic cylinder, and the 2nd air chamber 11 When the air of the) is exhausted to the outside of the cylinder body (1) through the air inlet pipe (9) located on the lower side of the piston (2) moves downward.

한편, 공압실린더의 피스톤이 상승 운동할 때에는, 실린더의 하방 일측에 위치하는 공기 입출관(9)을 통해 실린더 몸체(1) 내부로 공기가 유입되고, 실린더 몸체(1)의 상방 일측에 형성된 공기 입출관(8)을 통해 공기가 배기되면 피스톤(2)은 상향 이동한다. On the other hand, when the piston of the pneumatic cylinder moves up, air flows into the cylinder body 1 through the air inlet and outflow pipe 9 located on the lower side of the cylinder, and the air formed on the upper side of the cylinder body 1. When air is exhausted through the intake pipe 8, the piston 2 moves upward.

그런데 상기와 같은 두 개의 실린더가 연결된 공압실린더에서 양 공압실린더 중 어느 한쪽의 실린더에 공기 누설(Leak)이 발생하면, 다른 한쪽의 실린더에 더 많은 작동 압력이 가해지고 양 실린더의 행정능력이 같지 않게 되어, 한쪽의 실린 더에 많은 하중이 가해지게 된다. 그리하면 양 실린더의 균형이 맞지 않게 되고, 한쪽 실린더가 많은 하중을 받게 되어 수명이 단축되는 문제점이 발생한다.However, if an air leak occurs in one of the two pneumatic cylinders in the pneumatic cylinder connected to the two cylinders as described above, more operating pressure is applied to the other cylinder and the stroke capacity of the two cylinders is not the same. As a result, a large load is applied to one cylinder. This causes a problem that the two cylinders are out of balance, and one cylinder is subjected to a large load, which shortens the life.

또한 실린더가 하나인 경우에도, 실린더 내부에 공기 누설(Leak)이 발생한 경우 또는 공급되는 공기의 유속이 불규칙한 경우에 실린더의 피스톤이 불규칙한 속도로 움직이게 되어 문제가 발생한다.
In addition, even when there is only one cylinder, the piston of the cylinder moves at an irregular speed when the air leak (Leak) occurs inside the cylinder or the flow rate of the supplied air is irregular, a problem occurs.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 제조 장비를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing equipment that can solve the above problems.

본 발명의 다른 목적은 작동압력이 불규칙하더라도 실린더 내부에 유입되는 압력을 항상 일정하게 유지시켜 주는 실린더를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a cylinder that maintains a constant pressure flowing into the cylinder at all times even if the operating pressure is irregular.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예적 양상(aspect)에 따른 내부의 피스톤 및 이와 연결된 피스톤 로드를 직선 이동시키기 위해 실린더 몸체 내에 공기를 공급하도록 연결된 적어도 하나 이상의 에어라인을 구비하는 공압실린더는, 상기 실린더 몸체 내에 유입되는 공기의 압력을 일정하게 유지시키는 오리피스를 상기 에어라인 상에 구비하여 구성됨을 특징으로 한다.
To achieve the above objects, a pneumatic cylinder having at least one air line connected to supply air in a cylinder body for linearly moving an internal piston and a piston rod connected thereto according to an exemplary aspect of the present invention. Is characterized in that it is provided with an orifice on the air line for maintaining a constant pressure of the air flowing into the cylinder body.

이하 첨부한 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명될 것이다. 실시예에서의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가지 는 자에게 본 발명의 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도 없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 그러한 설명들이 본 발명의 범위를 제한하는 용도로 사용되어서는 아니 됨은 명백하다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The descriptions in the embodiments are only shown and limited by way of example and without intention other than the intention of a person having ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains. Obviously, it should not be used to limit the scope of

이하, 도면을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 의한 복동식 공압실린더를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a double-acting pneumatic cylinder according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 외부 공기와 충분히 밀폐되어 있는 실린더 몸체(101)는 내부에 피스톤(102)과, 피스톤(102)에 수직으로 연결되어 외부로 동력을 전달하는 피스톤 로드(103)를 포함하고 있으며 실린더 몸체의 상방과 하방에는 각각 공기의 입출입을 위한 공기 입출관(108)(109)이 있다. 상기 공기 입출관(108)(109)에는 공기가 유입되는 에어라인(112)(113)이 연결되어 있다.As shown in FIG. 2, the cylinder body 101, which is sufficiently sealed with external air, has a piston 102 therein and a piston rod 103 connected vertically to the piston 102 to transmit power to the outside. Included above and below the cylinder body are air inlet and outlet tubes 108 and 109 for inlet and outlet of air, respectively. The air intake pipes 108 and 109 are connected to air lines 112 and 113 through which air is introduced.

피스톤(2)에 의해 격리된 두 공간을 제 1 공기실(110)과 제 2 공기실(111)이라고 부르고 제 1 공기실(110)과 제 2 공기실(111)의 공기 압력의 차가 피스톤(102)의 운동을 유발하게 된다.The two spaces isolated by the piston 2 are called the first air chamber 110 and the second air chamber 111 and the difference in the air pressure between the first air chamber 110 and the second air chamber 111 is the piston ( 102) will cause movement.

이러한 두 공기실(110)(111)의 압력 차를 위해서, 두 공기실(110)(111)에 공기를 공급하는 공기 입출관(108)(109)과 두 공기실의 공기 유입과 유출을 서로 상대적으로 동작시키는 두개의 공기 밸브(104)(105)가 있으며, 또한 급격한 공기 유입과 유출을 막고 유입과 유출되는 공기의 양을 조절하여 피스톤(102)이 상향과 하향으로 각각 일정한 속도를 유지하도록 하기 위해서 상향 및 하향 피스톤 속도 조절나사(106)(107)가 있다.For the pressure difference between the two air chambers 110 and 111, the air inlet and outlet pipes 108 and 109 supplying air to the two air chambers 110 and 111 and the air inflow and outflow of the two air chambers are mutually different. There are two air valves 104 and 105 which operate relatively, and also prevent the sudden inflow and outflow of air and adjust the amount of inflow and outflow air so that the piston 102 maintains a constant speed upward and downward respectively. There are up and down piston speed adjusting screws 106 and 107 for this purpose.

이러한 공압실린더의 공기 입출관(108)(109)의 에어라인(112)(113) 상에 유 입되는 공기의 압력을 일정하게 유지시키는 오리피스(200, Orifice)를 설치한다. Orifice (200, Orifice) is installed to maintain a constant pressure of the air flowing on the air line 112, 113 of the air inlet pipe 108, 109 of the pneumatic cylinder.

도 3은 오리피스의 상면도이다.3 is a top view of the orifice.

도 3에서 보는 바와 같이, 오리피스 몸체(201) 내부에는 하나 이상의 홀(202)이 형성되어 있다. As shown in FIG. 3, one or more holes 202 are formed in the orifice body 201.

상기 오리피스를 이용하여 유입되는 공기의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있는 원리를 살펴보면, 오리피스는 유량의 조절 ·측정 등에 사용되며, 원형으로 만들어진다. 오리피스는 기화기의 연료유(燃料油) 도입부분을 비롯하여 공기 ·증기 ·기름 ·가스 등의 유량제한에 쓰인다. 기체의 공급원과 배기펌프 사이의 관에 오리피스를 덧대면, 그 사이에 적당한 압력기울기를 형성시킬 수 있다. Looking at the principle that can maintain a constant pressure of the air introduced by using the orifice, the orifice is used for the adjustment and measurement of the flow rate, it is made in a circular shape. The orifice is used to limit the flow rate of air, steam, oil, gas, etc., as well as the introduction of fuel oil in the carburetor. By applying an orifice to the tube between the gas source and the exhaust pump, an appropriate pressure gradient can be formed therebetween.

따라서 본 발명은 두 개의 실린더가 연결되어 작동하는 경우에 하나의 실린더에 공기 누설이 발생하거나, 실린더에 유입되는 공기의 유속이 불규칙하더라도, 실린더 내부로 유입되는 공기의 압력이 일정하게 유지되므로, 양 실린더의 균형이 달라지지 않고 따라 실린더의 수명 단축 문제를 방지할 수 있으며, 실린더를 이용한 반도체 공정 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다. Therefore, in the present invention, when two cylinders are connected and operated, even if air leakage occurs in one cylinder or the flow velocity of the air flowing into the cylinder is irregular, the pressure of the air flowing into the cylinder is kept constant. As the balance of the cylinder is not changed, the problem of shortening the life of the cylinder can be prevented, and the semiconductor process defect using the cylinder can be reduced.

상기 본 발명의 원리는 복동식 공압실린더뿐만 아니라 단동식 공압실린더에도 적용 가능하다.The principles of the present invention can be applied to single-acting pneumatic cylinders as well as double-acting pneumatic cylinders.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 예시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변화예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 자에게 는 자명한 사실이라 할 것이다.
On the other hand, embodiments of the invention disclosed in the specification and drawings are merely illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that other variations based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

상술한 바와 같이, 본 발명은 두 개의 실린더가 연결되어 작동하는 경우에 하나의 실린더에 공기 누설이 발생하거나, 실린더에 유입되는 공기의 유속이 불규칙하더라도, 실린더 내부로 유입되는 공기의 압력이 일정하게 유지되므로, 양 실린더의 균형이 달라지지 않고 따라 실린더의 수명 단축 문제를 방지할 수 있으며, 실린더를 이용한 반도체 공정 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
As described above, in the present invention, when two cylinders are connected and operated, even if air leakage occurs in one cylinder or the flow rate of air flowing into the cylinder is irregular, the pressure of the air flowing into the cylinder is constant. Since the balance between the two cylinders is not changed, it is possible to prevent the shortening of the life of the cylinder, and there is an effect of reducing the semiconductor process defects using the cylinder.

Claims

A pneumatic cylinder having at least one air line connected to supply air in a cylinder body to linearly move an internal piston and a piston rod connected thereto;

And an orifice on the air line for maintaining a constant pressure of air introduced into the cylinder body.

A cylinder body sealed to the outside air;

A piston mounted inside the cylinder body and reciprocating by the air provided inside the cylinder body while dividing the inside of the cylinder body into a first air chamber and a second air chamber;

A piston rod vertically connected to the piston and transmitting power to the outside;

Air inlet and outlet pipes respectively positioned above and below one side of the cylinder body to supply air to the first and second air chambers;

And an orifice installed on the air line of the air inlet and out pipe to maintain a constant pressure of the inflowing air.

The method according to claim 1 or 2,

Pneumatic cylinder, characterized in that one or more holes are formed in the body of the orifice.