KR20060044853A

KR20060044853A - 흡착 유니트

Info

Publication number: KR20060044853A
Application number: KR1020050025532A
Authority: KR
Inventors: 기요야스 야마자키; 도시마사 기타하라; 스미노리 마스자와
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼피스코
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-05-16
Also published as: TWI283648B; JP2005288595A; CN100344420C; TW200531904A; CN1676288A

Abstract

소형 및 단순한 흡착유니트(A)는 경질재료로 만들어지는 접촉부(12)를 가지며, 유니트(A)는 공작물(S)에 손상을 주지않고 공작물(S)을 충분히 흡착 및 유지할 수 있다. 흡착유니트(A)는: 관통공(10)과, 관통공(10)을 통하여 공기가 흡인될 때 공작물(S)을 흡착 및 유지하는 접촉부(12)를 포함하는 흡착부(2)와; 관통공(10)을 통하여 흡인되는 공기가 외부로 도출되는 공기출구(4b)를 가지며, 흡착부(2)가 그의 안팎으로 인입 및 인출가능하도록 하는 케이싱(4); 및, 케이싱(4) 및 흡착부(2)에 접속되어 흡착부(2)가 케이싱(4)과 일체로 되도록 하는 시이트형상의 탄성부재(6)를 포함하여 구성된다.

Description

흡착 유니트{SUCKING UNIT}

도 1은, 본 발명의 흡착유니트의 일실시예의 단면도이다.

도 2는, 공작물을 흡착 및 유지하는 흡착유니트의 단면이다.

[도면의 부호의 설명]

2 : 흡착부

2a :원통형부재

2b : 스커트형상부재

4 : 케이싱

4a : 천정부기출구

6 : 시이트형상고무

8 : 스프링

10, 18 : 관통공

12 : 접촉부

14 : 원형돌기

16 : 오목부

20 : 끝단

22 : 대직경부

24 : 스냅링

28 : 제한부재

A : 흡착유니트

S : 경사면

1. 일본국 특허공개 2002-144269호 공보

2. 일본국 특허공개 2003-171080호 공보

본 발명은, 예를 들면 공작물의 운반시 등에, 공작물을 흡착 및 유지해서 운반할 수 있는 흡착장치의 흡착 유니트에 관한 것이다.

종래부터, 공장등에서, 제품의 재료등의 공작물은, 흡착 유니트를 갖춘 흡착 장치에 의하여 운반된다.

종래의 흡착유니트는: 관통공이 형성되고, 그 관통공의 한 끝단으로부터 공기가 흡인되는 흡착부와; 관통공의 다른 끝단에 마련되고 공기가 흡인될 때 공작물과 접촉 및 유지하는 접촉부; 및 관통공내로 공기를 흡인하는 공기흡인장치등을 포함하여 구성된다.

일반적으로, 접촉부는, 탄성소재로부터 만들어진다([종래기술의 문헌정보]부분의 문장 및 일본국 특허공보 2002-144269 호의 도 12 및 13 참조). 예를 들면, 접촉부를 구성하는 탄성 소재로서, 니트릴부타디엔 고무(nitrylbutadiene rubber: NBR)가 사용된다.

일본국 특허공보 2002-144269 호에 기재된 바와 같이, 이러한 재료로 만들어진 흡착부는 내열성이 낮고, 접촉부의 소재성분등이 공작물에 부착되어, 흡착부의 형상과 유사한 이른바 흡착마크가 남아 버린다고 하는 점을 들 수 있다.

낮은 내열성 및 흡착마크의 문제를 해결하기 위해서, 흡착부의 접촉부를, 예를 들면 불소고무와 같이 탄성을 가짐과 동시에 내열성의 높은 소재로 구성하는 수단을 생각할 수 있다 (일본국 특허공보 2002-144269 호의 [0007]문단 참조). 그러나, 그러한 소재는 NBR 보다 고가이기 때문에, 흡착유니트의 제조단가가 증가한다.

제조단가의 문제를 해결하기 위해서, 흡착부의 접촉부 소재를 저렴한 재료, 예를 들면 경질 플라스틱, 금속등의 소재로 하는 해결 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우 매우 낮은 탄성을 가지기 때문에, 공작물의 흡착면 각도에 대한 접촉부의 추종성이 나쁘다. 예를 들어, 공작물과 접촉부와의 사이에 갭이 생겨 공작물이 불충분하게 흡착 및 유지되고, 경질의 접촉부가 공작물에 손상을 줄수 있다.

불충분한 흡착 및 공작물 손상의 문제점을 해결하기 위하여, 새로운 흡착유니트가 개발되었다(일본국 특허공보 2003-171080 호의 [0007]-[0015]문단 및 도 1 참조). 흡착유니트에서, 흡착부의 접촉부는 주름상자부를 가지고, 주름상자부는 경질플라스틱 또는 금속을 절삭가공해 만들어진다. 이러한 주름 상자부에 의하여, 접촉부에 탄성을 갖게 되고, 따라서 흡착부는 공작물에 손상을 주지 않고 충분한 흡착 및 유지기능을 가지게 된다. 그러나, 주름상자부는 공작물의 겉면에 대하여 수직인 방향으로만 연장 및 단축된다. 따라서, 상기 방향으로는 흡착유니트의 크기를 최소화하기 어렵다. 또한, 주름상자부는 경질의 재료를 절단함으로서 형성되며, 따라서 흡착 유니트의 제조효율이 내려가게 되고 제작부는 증가되어야 한다.

본 발명은 상술한 종래의 흡인유니트의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

본 발명의 목적은, 소형 및 단순구조의 흡인유니트로서, 흡착유니트는 경질재료로 만들어지는 접촉부를 가지며, 공작물에 손상을 주지않고 공작물을 충분히 흡착 및 유지할 수 있는 흡인유니트를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 흡인유니트는:

그의 한 끝단을 통하여 공기가 흡인되는 관통공과, 그 관통공의 다른 끝단에 마련되며, 공기가 흡인될 때 공작물을 흡착 및 유지하는 접촉부를 포함하는 흡착부와;

관통공의 한 끝단이 개구되어 있으며, 그 관통공을 통하여 흡인된 공기가 외부로 도출되는 공기출구를 가지며, 흡착부를 그의 안팎으로 인입 및 인출가능하도록 하는 케이싱; 및,

케이싱 및 흡착부에 접속되어 흡착부가 케이싱과 일체로 되도록 하는 시이트형상의 탄성부재를 포함하여 구성된다.

이러한 구조로서, 공기를 관통공을 통하여 케이싱의 외부로 향하여 도입함으 로써 공작물이 흡착 및 유지될 수 있다. 흡착부가 시이트형상의 탄성부재에 의하여 케이싱과 일체로 되기 때문에, 흡착부는 공작물에 손상을 주지 않고 공작물의 표면과 충분히 접촉 및 추종할 수 있다. 또한, 흡착 유니트는 시이트 형상의 탄성부재를 포함한 단순한 구조를 가지므로, 주름상자부를 포함하는 종래의 흡착 유니트의 크기보다 작게 될 수 있다.

흡착유니트에 있어서, 시이트 형상 탄성부재는 흡착부의 내부둘레부 및 외부둘레부와 접속될 수 있다.

흡착유니트에 있어서, 시이트형상의 탄성부재는 케이싱과 흡착부의 사이의 공간을 기밀하게 밀봉할 수 있다. 이러한 구조로서, 다른 밀봉부재가 필요하지 않고, 따라서 흡착 유니트의 구조가 보다 단순 및 소형으로 될 수 있다.

흡착유니트에 있어서, 적어도 흡착부의 접촉부는 시이트형상의 탄성부재보다 경질의 재료로 만들어질 수 있다. 이러한 구조로서, 흡착부는 흡착부보다 연질의 시이트형상의 탄성부재에 의하여 유지되며, 흡착부는 공작물에 손상을 주지 않고서 공작물의 표면을 충분히 추종할 수 있다. 따라서, 접촉부는 저렴한 재질, 예를 들면, 경질 플라스틱, 금속등으로 만들어질 수 있으며, 이는 낮은 내열성 및 흡착마크의 문제를 해결할 수 있다.

또한, 흡착 유니트는 흡착부를 케이싱으로부터 외부로 연장되도록 바이어스하기 위한 바이어스부재를 더욱 포함하여 구성될 수 있다. 이 바이어스부재에 의하여, 흡착부가 공작물의 표면에 대하여 눌리워질 때에도 공작물의 표면에 부드럽게 접촉할 수 있으며, 흡착부의 위치회복성이나 위치정밀도가 제고된다.

또한, 흡착유니트는 케이싱으로부터의 흡착부의 연장을 제한하는 수단을 더욱 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 제한수단에 의하여, 흡착부가 공작물등의 하중에 의하여 과도하게 인장된 경우라도 시이트형상 탄성부재의 손상 및 연장이 방지될 수 있다. 따라서 흡착부의 위치회복성이나 위치정밀도가 더욱 제고된다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 흡착유니트(A)의 일 실시예의 측단면도이다. 흡착유니트(A)는 흡착부(2)와, 케이싱(4)과, 합성고무로 만들어지며 시이트형상 탄성부재로서 기능하는 시이트형상 고무(6) 및, 바이어스부재로 기능하는 스프링(8)을 포함하여 구성된다.

흡착부(2)는 관통공(10)과 스커트형상부재(2b)를 가지는 원통형부재(2a)를 포함하며, 여기에서 접촉부(12)는 그의 한끝단에 형성된다. 접촉부(12)는 흡착부(2)가 공작물을 흡착하고 유지하고 있을 때 공작물과 접촉하게 된다.

원형돌기(14)는 스커트형상 부재(2b)의 한끝단에 형성된다. 관통공(18)은 원형돌기(14)에 의하여 둘러싸인 오목부(16) 및 스커트형상 부재(2b)의 다른 끝단(20)과 연이어 통한다.

원통형부재(2a)의 외부지름은 스커트형상 부재(2b)의 관통공(18)의 내부지름과 거의 동일하다. 그의 외부지름이 상기 외부지름보다 큰 대직경부(22)가 원통형부재(2a)의 한쪽 끝단에 형성된다.

원통형부재(2a)의 소직경부가 관통공(18)에 삽입된다. 스냅링(24)이 홈(26)에 장착되며, 이 홈은 원통형부재(2a)의 외부 둘레면상에 형성된다. 이러한 구조로서, 스커트형상 부재(2b)는 대직경부(22)와 스냅링(24)의 사이에 끼워지며, 따라서 원통형 부재(2a)는 스커트형상 부재(2b)와 일체로 된다. 원통형 부재(2a) 및 스커트형상 부재(2b)는 기타의 수단, 예를 들면 접착제, 나사등에 의하여 일체로 될 수 있다.

스커트형상 부재(2b)는, 예를 들면, 높은 내열성을 가지는 경질 플라스틱 또는 금속으로 만들어진다. 그러한 재료를 사용함으로써, 공작물의 표면에 어떠한 흡착마크도 남겨지지 않는다.

케이싱(4)은 역전된 컵의 형상으로 형성된다. 천정부(4a)는 케이싱(4)의 상부끝단에 형성되며, 케이싱(4)의 하부끝단은 개방된다. 관통공은 천정부(4a)에 공기출구(4)로서 형성되며, 여기로부터 공기가 케이싱(4)의 외부로 도출된다. 원통형부재(2a)의 대직경부(22)는 케이싱(4)에 마련된다. 따라서, 관통공(10)의 한쪽 끝단이 케이싱(4)내에 개방된다. 시이트형상 고무(6)의 외부 모서리는 접착제에 의하여 케이싱(4)의 하부개방 끝단에 기밀하게 고정부착된다. 관통공은 시이트형상 고무(6)의 중앙에 형성되며, 시이트형상 고무(6)의 내부모서리도 흡착부(2)의 외부둘레면과 기밀하게 일체로 형성된다. 시이트형상 고무(6)의 내부모서리는 원통형부재(2a)의 대직경부(22)와 스커트형상 부재(2b)의 상부끝단의 사이에 꽉 끼워지며, 따라서 시이트형상 고무(6)의 내부모서리는 흡착부(2)의 외부둘레면과 일체로 된다.

이러한 구조에서, 시이트형상 고무(6)는 케이싱(4)의 내부 둘레부 및 흡착부(2)의 외부둘레면의 사이에서 연장되고 일체로 된다. 또한, 시이트형상 고무(6)는 밀봉부재로서 작용하며, 케이싱(4)과 흡착부(4) 사이의 공간을 기밀하게 밀폐한다. 따라서, 케이싱(4)의 내부공간은 공기출구(4b)를 통하여 관통공(10)으로만 연이어 통한다. 시이트형상 고무(6)는 흡착부(2) 및 기타 적절한 수단, 예를 들면 나사에 의하여 케이싱(4)과 일체로 될 수 있다.

흡착부(2)의 이동범위를 제한하는 링형상 제한부재(28)는 케이싱(4)의 하부 개방끝단에 마련된다. 제한부재(28)의 외부지름은 케이싱(4)의 외부지름과 거의 동일한다. 제한부재(28)의 내부지름은 흡착부(2)의 대직경부(22)의 외부지름보다는 작다. 대직경부(22)를 제한부재(28)와 걸어맞춤으로써, 케이싱(4)으로부터 흡착부재(2)가 외부로 돌출되는 범위가 제한된다.

제한부재(28)를 케이싱(4)에 고정하기 위한 수단은 한정되어 있지 않음에 주목한다. 제한부재(28)는 예를 들면 접착제, 나사등의 적절한 수단에 의하여 부착될 수 있다. 예를 들어, 제한부재(28) 및 시이트형상 고무(6)는 나사를 제한부재(28) 및 시이트형상 고무(6)에 관통시킴으로써 케이싱(4)에 고정될 수 있다. 스프링(8)은 케이싱(4)에 마련된다. 스피링(8)의 한 끝단은 천정부(4a)의 내부면과 접촉한다; 다른 끝단은 흡착부(2)의 대직경부(22)의 상부면과 접촉한다. 이러한 구성으로, 스프링(8)은 항상 흡착부(2)를 케이싱(4)으로부터 바깥쪽으로 돌출하도록 힘을 가한다.

흡착부의 돌출범위가 제한부재(28)에 의하여 제한되므로, 도 1 에 나타낸 흡 착부(2)의 위치, 즉 대직경부(22)가 제한부재(28)과 걸어맞추어지는 위치가 초기위치이다.

본 발명의 흡착유니트(A)는 공장등에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 흡착유니트(A)는 예를 들면 액정패널과 같은 공작물을 반송하기 위한 콘베이어(도시 않됨)에 부착된다. 콘베이어는 공기흡착 유니트(도시않됨)를 가지며, 흡착 유니트(A)의 공기출구(4b)는 파이프(도시않됨)등을 통하여 흡착유니트와 연이어 통한다. 콘베이어의 공기흡착 유니트는 공기를 흡인하고, 공작물이 흡착유니트(A)에 의하여 흡착 및 유지된다. 흡착유니트(A)는 콘베어어의 구동유니트(도시않됨)에 의하여 이동되고, 따라서 공작물이 목표위치로 반송될 수 있다.

계속하여, 도 2를 참조하여 흡착유니트(A)를 이용하여 공작물을 반송하는 방법을 설명한다.

먼저, 콘베이어의 구동유니트가, 흡착유니트(A)가 공작물의 표면(S)과 가볍게 접촉할 때까지 이동한다.

이 때, 공작물의 표면(S)이 초기위치(도 2 참조)에 위치한 흡착부(2)의 접촉부(12)에 대하여 기울어져 있어도, 접촉부(12)는 경사면(S)을 적절히 추종하여 접촉하게 되는데, 흡착부(2)는 시이트형상 고무(6) 및 스프링(8)에 의하여 탄성적으로 유지되기 때문이다. 또한, 서커트형상부재(2b)가 공작물과 접촉할 때, 흡착부(2)의 스커트형상 부재(2b)는 공작물(S)에 손상을 주지 않는다.

다음에, 공기흡착 유니트는 공기출구(4b)로부터 흡착유니트(A)내의 공기를 흡인한다. 케이싱(4)과 흡착부(2) 사이의 공간이 시이트형상 고무(6)에 의하여 기 밀하게 밀폐되어 있기 때문에, 케이싱(4)의 내부공간은 관통공(10)을 통하여 공기출구(4b)하고만 외부로 연이어 통하게 된다.

따라서, 관통공(10)으로부터 공기가 빠지게 된다. 그리고, 관통공(10)과 연니어 통하는 스커트형상 부재(2b)의 오목부(16)내에 부압이 생성된다. 부압을 생성함으로써, 접촉부(12)와 접촉하고 오목부(16)를 밀폐하는 공작물의 표면(S)이 흡착부(2)에 의하여 흡착된다.

다음에, 구동유니트는 공작물을 상부방향으로 들어올리도록 흡착유니트(A)를 위로 이동하고 흡착유니트(A)를 공작물과 함께 목표위치로 반송한다.

공작물이 상부로 들어올려졌을 때, 흡착부(2)는 공작물의 하중에 의하여 아래쪽으로 당겨진다. 그러나, 대직경부(22)가 제한부재(28)과 걸어맞춤하고 있으므로, 흡착부(2)의 하부방향 이동이 제한된다. 따라서, 시이트형상 고무(6)는 손상되지 않고 공작물의 하중에 의하여 과도하게 연장되지 않는다.

목표위치에 도달하면, 흡착유니트는 공기의 흡착을 중지하고, 따라서 케이싱(4), 관통공(10) 및 오목부(16)내의 부압이 사라지고 흡착부(A)는 공작물을 해제한다. 그리고, 구동유니트는 흡착유니트(A)를 공작물로부터 멀리 이동한다.

공작물은 목표위치로 반송될 수 있다. 공작물을 해제하고, 흡착부(2)는 신속하게 스프링(8)의 탄성에 의하여 초기위치로 복귀한다. 흡착유니트(A)는 다음의 반송동작을 위하여 복귀한다. 콘베이어는 상술한 동작을 반복하여 다수개의 공작물을 반송하게 된다.

상술한 실시예에 있어서, 흡착유니트(A)는 얇은 시이트형상 고무(6)를 포함 하는 단순한 구조를 가진다. 따라서, 흡착유니트(A)의 수직크기, 즉 공작물의 표면(S)에 수직인 방향에서의 크기가, 주름상자부를 가지는 종래의 흡착유니트의 크기보다 작아질 수 있다.

다른 실시예를 설명한다. 상술한 실시예에 있어서, 시이트형상 고무(6)는 흡착부(2)를 탄성적으로 유지하고 케이싱(4)과 흡착부(2) 사이의 공간을 기밀하게 밀폐한다. 케이싱(4)과 흡착부(2) 사이의 공간을 기밀하게 밀폐하는 밀폐부재는 별도로 마련될 수 있다.

상술한 실시예에 있어서, 시이트형상 고무(6)는 케이싱(4)의 하부끝단에 고정되지만, 고정위치는 하부끝단에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 시이트형상 고무(6)는 천정부(4a) 와 흡착부(2)에 고정될 수도 있다.

상술한 실시예에 있어서, 경질의 재료가 흡착부(2)의 접촉부(12)용으로 사용되었다. 또한, 본 발명은 연질의 재료로 만들어진 흡착부를 가지는 흡착유니트에도 적용될 수 있다. 그러한 경우에도, 흡착유니트의 크기는 더 작아질 수 있고, 흡착부는 공작물의 표면을 적절하게 추종할 수 있다.

상술한 실시예에 있어서, 흡착유니트(A)는 공장내의 공작물을 반송하는데 사용된다. 본 발명의 흡착유니트는 물체를 흡착 및 유지하기 위한 흡착부를 가지는 많은 장치들에 광범위하게 적용될 수 있다.

본 발명은 그의 기본적인 특징의 요지를 벗어나지 않고서 다른 특정한 형태로 실시될 수 있다. 따라서 본 실시예들은 예시적인 것으로서 고려되어야 하며, 첨부된 특허청구의 범위에 의하여 개시되는 본 발명의 범위를 한정하고 있는 것은 아니며, 이들 특허청구의 범위의 등가물의 의미 및 범위내에 속하는 모든 변화들이 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 흡착유니트는 소형으로 될 수 있으며 단순한 구조를 가진다. 또한, 흡착부의 접촉부가 경질의 재료로 만들어져서 내열성을 제고하고 흡착마크를 남기지 않더라도, 흡착부는 충분히 공작물에 손상을 주지 않고서 흡착 및 유지할 수 있다.

Claims

그의 한 끝단을 통하여 공기가 흡인되는 관통공(10)과, 그 관통공(10)의 다른 끝단에 마련되며, 공기가 흡인될 때 공작물(S)을 흡착 및 유지하는 접촉부(12)를 포함하는 흡착부(2)와;

관통공(10)의 한 끝단이 개구되어 있으며, 그 관통공(10)을 통하여 흡인된 공기가 외부로 도출되는 공기출구(4b)를 가지며, 흡착부(2)를 그의 안팎으로 인입 및 인출가능하도록 하는 케이싱(4); 및,

상기 케이싱(4) 및 상기 흡착부(2)에 접속되어 상기 흡착부(2)가 상기 케이싱(4)과 일체로 되도록 하는 시이트형상의 탄성부재(6)를 포함하여 구성되는 흡착유니트(A).
제 1 항에 있어서, 상기 시이트형상 탄성부재(6)는 상기 흡착부(2)의 내부둘레부 및 외부둘레부에 접속되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트(A).
제 1 항에 있어서, 상기 시이트형상 탄성부재(6)는 상기 케이싱(4)과 상기 흡착부(2) 사이의 공간을 기밀하게 밀봉하는 것을 특징으로 하는 흡착유니트(A).
제 1 항에 있어서, 적어도 상기 흡착부(2)의 접촉부(12)는 상기 시이트형상 탄성부재(6)보다 경질의 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 흡착유니트(A).
제 1 항에 있어서, 상기 흡착부(2)를 상기 케이싱(4)으로부터 외부로 연장되도록 바이어스하기 위한 바이어스부재(8)를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트(A).
제 1 항에 있어서, 상기 케이싱(4)으로부터의 상기 흡착부(2)의 연장을 제한하는 수단(28)을 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡착유니트(A).