KR20070053972A - Air cylinder having warning signal generator - Google Patents

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이종화
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Abstract

본 발명은 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더에 관한 것이다. 본 발명은 내부의 피스톤 및 이와 연결된 피스톤 로드를 직선이동시키기 위해 실린더 몸체 내에 공기를 공급하도록 연결된 적어도 하나 이상의 에어라인을 구비하는 공압실린더에서, 상기 피스톤이 기설정된 기준속도로 직선운동시 직선운동 범위의 양단 중 적어도 하나의 단부와 대응하는 실린더 몸체의 벽에 삽입설치되어, 상기 피스톤의 움직임을 감지하는 센서;상기 센서로부터 입력된 신호에 의해 상기 피스톤의 왕복운동에 소요되는 시간 또는 1회 하향직선운동이나 상향직선운동에 소요되는 시간을 계산한 후, 상기 피스톤이 기준속도로 직선운동시 왕복운동에 소요되는 시간 또는 1회 하향직선운동이나 상향직선운동에 소요되는 기설정된 이론적 시간과 비교하여 상호 불일치하면 경고신호를 발생하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어하에 경고신호를 발생하는 경고신호 발생부;를 포함하는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더를 제공한다.The present invention relates to a pneumatic cylinder equipped with a warning signal generator. The present invention relates to 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, the linear motion range when the piston is linearly moved at a predetermined reference speed. A sensor inserted into a wall of a cylinder body corresponding to at least one end of both ends of the sensor to detect movement of the piston; a time required for the reciprocating motion of the piston by a signal input from the sensor or one downward straight line After calculating the time required for the movement or the upward linear motion, the piston compares with the time required for the reciprocating motion during the linear motion at the reference speed or with the preset theoretical time for the one downward linear motion or the upward linear motion. A controller which controls to generate a warning signal when there is a mismatch; And a warning signal generator for generating a warning signal under the control of the controller.

이와 같은 본 발명의 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더에 의하면, 공압실린더가 이상 작동할 경우 경고신호를 발생시키도록 함으로써 공압실린더의 작동에 대한 실시간 모니터링이 가능하고, 피스톤이 기준속도를 벗어나 직선운동할 경우 신속하게 대응할 수 있다.According to the pneumatic cylinder equipped with a warning signal generator of the present invention, by generating a warning signal when the pneumatic cylinder is abnormal operation, it is possible to monitor the operation of the pneumatic cylinder in real time, the piston is out of the reference speed If you exercise, you can respond quickly.

공압실린더, 피스톤, 센서, 경고신호 발생장치 Pneumatic Cylinder, Piston, Sensor, Warning Signal Generator

Description

경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더{AIR CYLINDER HAVING WARNING SIGNAL GENERATOR}Pneumatic cylinder with warning signal generator {AIR CYLINDER HAVING WARNING SIGNAL GENERATOR}

도 1은 복동식 공압실린더의 속도 조절장치에 대한 개략적 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a speed regulating device of a double-acting pneumatic cylinder.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더의 개략적 구성도.2 is a schematic configuration diagram of a pneumatic cylinder equipped with a warning signal generator according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더의 개략적 구성도.3 is a schematic configuration diagram of a pneumatic cylinder equipped with a warning signal generator according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1; 실린더 몸체 2; 피스톤One; Cylinder body 2; piston

3; 피스톤 로드 8,9; 공기입출관3; Piston rods 8,9; Air inlet pipe

20,22, 30,32; 센서 40; 제어부20,22, 30,32; Sensor 40; Control

50; 경고신호 발생부50; Warning signal generator

본 발명은 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공압실린더의 이상 작동여부를 실시간으로 모니터링할 수 있는 경고신 호 발생장치가 구비된 공압실린더에 관한 것이다.The present invention relates to a pneumatic cylinder with a warning signal generator, and more particularly to a pneumatic cylinder with a warning signal generator for monitoring the abnormal operation of the pneumatic cylinder in real time.

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 고정장치나 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 in wafer holding devices and transfer devices as mechanical elements for various linear motions in semiconductor processing equipment.

공압실린더에는 실린더 몸체와, 공기의 압력을 전달받는 피스톤과, 피스톤에 연결되어 동력을 전달하는 피스톤 로드와, 실린더 몸체내로 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 for receiving air pressure, a piston rod connected to the piston for transmitting power, an air inlet and outlet pipe for injecting air into the cylinder body, an air valve for regulating 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.

이하, 종래의 공압실린더에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a conventional pneumatic cylinder will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 복동식 공압실린더의 속도 조절장치에 대한 개략적 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a speed regulating device of a double-acting pneumatic cylinder.

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.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. Above and below the cylinder body, there are air inlet and outlet pipes 8 and 9 for inlet and outlet of air, respectively.

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).

그러나, 이와 같이 구성되는 종래의 공압실린더는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional pneumatic cylinder configured as described above has the following problems.

즉, 리프트핀을 승하강시키거나 웨이퍼를 이송시키는 장치 등에 사용되는 공압실린더의 피스톤의 동작 상태를 확인할 수 있는 장치가 없으므로, 유입되는 공기량의 변화 또는 공압실린더의 파손 등으로 피스톤이 기준속도보다 느려지거나 빨라져서 웨이퍼가 슬라이딩되거나 위치이탈하더라도 이에 대해 신속한 대응을 취할 수 없는 문제점이 있다. That is, since there is no device that can check the operation state of the piston of the pneumatic cylinder used for lifting and lowering the lift pin or transferring the wafer, the piston becomes slower than the standard speed due to the change in the amount of air introduced or breakage of the pneumatic cylinder. Even if the wafer is slid or shifted out of position or faster, there is a problem in that a quick response cannot be taken.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 피스톤의 움직임을 감지할 수 있는 센서를 실린더 몸체의 벽에 삽입설치하여 피스톤이 비정상적으로 동작하면 경고신호를 발생하도록 제어함으로 써, 피스톤의 동작 상태를 모니터링할 수 있고, 피스톤의 이상동작에 대하여 신속하게 대응할 수 있는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, by inserting a sensor that can detect the movement of the piston into the wall of the cylinder body to the warning signal when the piston operates abnormally The present invention provides a pneumatic cylinder equipped with a warning signal generator capable of monitoring the operation state of the piston and quickly responding to abnormal operation of the piston by controlling the power generation to occur.

이상과 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부의 피스톤 및 이와 연결된 피스톤 로드를 직선이동시키기 위해 실린더 몸체 내에 공기를 공급하도록 연결된 적어도 하나 이상의 에어라인을 구비하는 공압실린더에서, 상기 피스톤이 기설정된 기준속도로 직선운동시 직선운동 범위의 양단 중 적어도 하나의 단부와 대응하는 실린더 몸체의 벽에 삽입설치되어, 상기 피스톤의 움직임을 감지하는 센서;상기 센서로부터 입력된 신호에 의해 상기 피스톤의 왕복운동에 소요되는 시간 또는 1회 하향직선운동이나 상향직선운동에 소요되는 시간을 계산한 후, 상기 피스톤이 기준속도로 직선운동시 왕복운동에 소요되는 시간 또는 1회 하향직선운동이나 상향직선운동에 소요되는 기설정된 이론적 시간과 비교하여 상호 불일치하면 경고신호를 발생하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어하에 경고신호를 발생하는 경고신호 발생부;를 포함하는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention in the pneumatic cylinder having at least one air line connected to supply air in the cylinder body to linearly move the piston and the piston rod connected thereto, the piston is a predetermined A sensor inserted into a wall of a cylinder body corresponding to at least one end of both ends of a linear motion range at a reference speed to detect a movement of the piston; a reciprocating motion of the piston by a signal input from the sensor After calculating the time required or the time required for one down linear movement or up linear movement, the piston takes time for reciprocating movement or one down linear movement or up linear movement at linear speed. To generate a warning signal if there is a mismatch between them A control unit for controlling; And a warning signal generator for generating a warning signal under the control of the controller.

상기 센서는 근접센서로서, 상기 피스톤이 상기 근접센서가 설치된 실린더 몸체의 내벽에 접촉하면 상기 피스톤의 움직임을 감지하는 것이 바람직하다.The sensor is a proximity sensor, it is preferable to detect the movement of the piston when the piston contacts the inner wall of the cylinder body is installed.

또한, 상기 센서는 광센서일 수 있으며, 이 경우 발광센서와 수광센서는 서로 대향되게 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the sensor may be an optical sensor, in which case the light emitting sensor and the light receiving sensor are preferably installed to face each other.

상기 제어부에 기설정된 이론적 시간은, 범위값인 것이 바람직하다.The theoretical time preset in the controller is preferably a range value.

또한, 바람직하게는 상기 경고신호 발생부는, 램프 또는 알람 중 적어도 하나로 경고신호를 표시한다.Also, preferably, the warning signal generator displays the warning signal with at least one of a lamp and an alarm.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더의 개략적 구성도이다. 도 2에서, 도 1과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 붙여 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.2 is a schematic configuration diagram of a pneumatic cylinder equipped with a warning signal generator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 2에 도시된 바와 같이, 공압실린더는 실린더 몸체(1), 상기 실린더 몸체(1)에 공기를 입출입시키는 공기입출관(8,9), 상기 공기입출관(8,9)을 통해 공급된 공기의 압력을 전달받아 실린더 몸체(1)의 내부에서 상하운동을 하는 피스톤(2), 상기 피스톤(2)에 수직으로 연결되어 외부로 동력을 전달하는 피스톤 로드(3)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the pneumatic cylinder is supplied through a cylinder body 1, air inlet and outlet pipes 8 and 9 and air inlet and outlet air to and from the cylinder body 1. A piston (2) for vertical movement in the interior of the cylinder body (1) by receiving the pressure of air, it is provided with a piston rod (3) connected vertically to the piston (2) for transmitting power to the outside.

본 발명은 이러한 통상적인 공압실린더의 비정상적인 동작을 실시간 모니터링할 수 있는 경고신호 발생장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 공압실린더의 경고신호 발생장치는 센서(20,22), 제어부(40) 및 경고신호 발생부(50)로 이루어진다. The present invention relates to a warning signal generator capable of real-time monitoring the abnormal operation of such a conventional pneumatic cylinder, the warning signal generator of the pneumatic cylinder according to the present invention is a sensor (20, 22), the control unit 40 and the warning It consists of a signal generator 50.

상기 센서는 광센서로서, 발광센서(20) 및 수광센서(22)로 이루어진다. 도 2에는 대향하는 한 쌍의 광센서(20,22)가 도시되어 있으나, 본 발명의 권리범위는 광센서를 이용하여 피스톤의 움직임을 감지할 수 있는 한 센서의 위치나 갯수 등에 의해 특별히 제한되지는 않는다.The sensor is an optical sensor, and includes a light emitting sensor 20 and a light receiving sensor 22. 2 shows a pair of opposing optical sensors 20, 22, but the scope of the present invention is not particularly limited by the position or number of sensors as long as the optical sensor can detect the movement of the piston. Does not.

상기 광센서(20,22)는 실린더 몸체의 벽에 삽입설치되어 피스톤(2)의 움직임 을 감지한다. 이와 같이 광센서(20,22)를 실린더 몸체(1)의 벽에 삽입설치하는 이유는, 피스톤(2)이 실린더 몸체(1)의 내벽에 접촉한 상태에서 왕복운동을 하므로 피스톤(2)과의 접촉으로 광센서(20,22)가 손상되는 것을 방지하기 위함이다.The optical sensors 20 and 22 are inserted into the wall of the cylinder body to detect the movement of the piston 2. The reason why the optical sensors 20 and 22 are inserted into the wall of the cylinder body 1 is that the piston 2 reciprocates while being in contact with the inner wall of the cylinder body 1. This is to prevent the optical sensors 20 and 22 from being damaged by the contact of.

상기 광센서(20,22)는 피스톤(2)이 1회 직선운동하는 범위 내에 설치되며, 직선운동범위의 양단 중 적어도 하나의 단부에 설치된다. 즉, 피스톤(2)이 하향직선운동을 시작하기 전 피스톤(2)의 바로 하단 또는 피스톤(2)이 상향직선운동을 시작하기 전 피스톤(2)의 바로 상단에 위치하는 것이 바람직하다.The optical sensors 20 and 22 are installed in a range in which the piston 2 linearly moves once, and are installed at at least one end of both ends of the linear movement range. In other words, it is preferable that the piston 2 is located immediately below the piston 2 before the downward linear movement or the piston 2 immediately above the piston 2 before the upward linear movement.

이는 광센서(20,22)를 이용하여 피스톤(2)의 움직임을 감지하는 원리때문인데, 도 2를 참조하여 광센서(20,22)를 이용하여 피스톤(2)의 움직임을 감지하는 원리에 대하여 간단히 설명한다.This is due to the principle of detecting the movement of the piston 2 using the photosensors 20 and 22, and the principle of detecting the movement of the piston 2 using the photosensors 20 and 22 with reference to FIG. Briefly explain.

피스톤(2)이 하향직선운동을 시작하기 전에는 발광센서(20)에서 발광되는 신호를 차단하는 물체가 없으므로 수광센서(22)가 광신호를 수신할 수 있다. 그러나, 피스톤(2)이 하향하여 발광센서(20)가 부착된 부분에 도달하면 발광센서(20)에서 발광된 신호가 피스톤(2)에 의해 차단되므로 수광센서(22)가 발광신호를 수신하지 못한다.Before the piston 2 starts the downward linear motion, since there is no object blocking the signal emitted from the light emitting sensor 20, the light receiving sensor 22 may receive the optical signal. However, when the piston 2 moves downward and reaches the portion where the light emitting sensor 20 is attached, the signal emitted from the light emitting sensor 20 is blocked by the piston 2, so that the light receiving sensor 22 does not receive the light emitting signal. can not do it.

피스톤(2)이 계속 하향하면 이번에는 피스톤 로드(3)가 발광센서(20)에서 발광된 신호를 차단하므로 수광센서(22)가 발광신호를 수신할 수 없게 된다.If the piston 2 continues downward, this time the piston rod 3 blocks the light emitted from the light emitting sensor 20, so that the light receiving sensor 22 cannot receive the light emitting signal.

이와 같이 피스톤(2)이 하향직선운동을 한 후 다시 상향직선운동을 하여 광센서(20,22)가 설치된 부분을 지나기까지 수광센서(22)는 발광센서(20)에서 발광된 신호를 수신하지 못하며, 피스톤(2)이 계속 상승하여 광센서(20,22)보다 상부에 위 치해야 비로소 발광센서(20)에서 발광된 신호를 수신한다.As such, the light receiving sensor 22 does not receive the signal emitted from the light emitting sensor 20 until the piston 2 moves downward and then goes straight upward again and passes the portion where the optical sensors 20 and 22 are installed. It is not possible to receive the signal emitted from the light emitting sensor 20 until the piston (2) continues to rise above the optical sensor (20, 22).

이때, 수광센서(22)는 일정한 신호를 제어부(40)에 보내 수광센서(22)에서의 광신호 수신여부를 알려준다.At this time, the light receiving sensor 22 sends a predetermined signal to the control unit 40 to inform whether the light signal receiving from the light receiving sensor 22.

상기 제어부(40)는 수광센서(22)로부터 신호를 입력받아 피스톤(2)이 1회 왕복운동하는 데 소요되는 시간을 계산한다.The controller 40 receives a signal from the light receiving sensor 22 and calculates a time required for the piston 2 to reciprocate once.

이때, 상기 제어부(40)에는 피스톤(2)이 기준속도로 왕복운동 할 때 소요되는 이론적 시간이 기설정되어 있다. 여기서 '기준속도'란 공압실린더의 용도를 고려하여 이상적으로 피스톤(2)이 작동할 때의 속도를 말하며, '이론적 시간'이란 피스톤(2)이 기준속도로 1회 왕복운동할 때 소요되는 시간을 말한다. At this time, the control unit 40 has a predetermined theoretical time required when the piston 2 reciprocates at a reference speed. Here, 'reference speed' refers to the speed at which the piston (2) is ideally operated in consideration of the use of the pneumatic cylinder, and 'theoretical time' refers to the time required when the piston (2) reciprocates once at the reference speed. Say

이때, 상기 제어부(40)에 입력되는 '이론적 시간'은 특정한 하나의 값일 수도 있지만, 기기의 오차를 고려해 오차범위를 갖는 일정한 범위값으로 입력되는 것이 바람직하다. 예컨대, 피스톤(2)의 1회 왕복운동에 소요되는 이론적 시간이 5초라고 할 경우 제어부(40)에 '이론적 시간'을 4.7초~5.3초로 입력하는 것이 바람직하다.In this case, the 'theoretical time' input to the controller 40 may be a specific single value, but is preferably input as a constant range value having an error range in consideration of the error of the device. For example, when the theoretical time required for one reciprocating motion of the piston 2 is 5 seconds, it is preferable to input 'theoretical time' to the controller 40 as 4.7 seconds to 5.3 seconds.

상기 제어부(40)는 피스톤(2)이 1회 왕복운동하는 데 소요된 실제 시간을 계산한 후 기설정된 이론적 시간과 비교하여, 상호 불일치하면 경고신호를 발생하도록 제어한다.The controller 40 calculates the actual time required for the piston 2 to reciprocate once, and compares it with a preset theoretical time, and controls to generate a warning signal when there is a mismatch.

이때, 경고신호는 경고신호 발생부(50)를 통해 발생되며, 램프 또는 알람 등과 같은 형태로 발생되어 작업자에게 피스톤(2)의 비정상적 동작을 알려준다.At this time, the warning signal is generated through the warning signal generating unit 50, it is generated in the form of a lamp or alarm, etc. to inform the operator of the abnormal operation of the piston (2).

이하, 본 발명에 따른 공압실린더의 경고신호 발생장치의 작용에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the warning signal generator of the pneumatic cylinder according to the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 피스톤(2)을 광센서(20,22)의 상부에 위치시킨다. First, the piston 2 is positioned above the light sensors 20 and 22.

다음으로, 상부의 공기입출관(8)을 통해 공기를 공급하는데, 공기가 실린더 몸체(1)의 내부에 공급되면 피스톤(2)이 하향직선운동을 하게 된다. 이때, 피스톤(2)이 하향하는 속도는 상부의 공기공급관(8)을 통해 공급되는 공기량에 의해 좌우된다.Next, the air is supplied through the upper air inlet and outlet pipe 8, and when the air is supplied to the inside of the cylinder body 1, the piston 2 moves downward. At this time, the speed at which the piston 2 descends depends on the amount of air supplied through the upper air supply pipe 8.

피스톤(2)이 광센서(20,22)의 상부에 위치하면, 수광센서(22)는 발광센서(20)에서 발광된 신호를 수신하고, 신호를 수신하였음을 제어부(40)에 알려준다.When the piston 2 is positioned above the light sensors 20 and 22, the light receiving sensor 22 receives a signal emitted from the light emitting sensor 20 and informs the controller 40 that the signal has been received.

이후, 피스톤(2)이 하향직선운동하여 발광센서(20)에서 발광되는 신호를 차단하면 수광센서(22)는 신호를 수신하지 못하게 되고, 수광센서(22)는 신호를 수신하지 못하였음을 제어부(40)에 알려준다.Subsequently, when the piston 2 moves downward in a straight line to block a signal emitted from the light emitting sensor 20, the light receiving sensor 22 does not receive a signal, and the light receiving sensor 22 does not receive a signal. (40).

피스톤(2)이 계속 하향직선운동한 후 다시 상향직선운동하여 발광센서(20)보다 상부에 위치할 때까지 수광센서(22)는 발광센서(20)에서 발광된 신호를 수신하지 못한다.The light receiving sensor 22 does not receive a signal emitted from the light emitting sensor 20 until the piston 2 continues to move in a straight line and then moves upward in a straight line again to be positioned above the light emitting sensor 20.

이후, 피스톤(2)이 상향이동하여 광센서(20,22)보다 상부에 위치하면 수광센서(22)는 발광센서(20)에서 발광된 신호를 수신하고, 신호를 수신하였음을 제어부(40)에 알려준다.Subsequently, when the piston 2 moves upward and positioned above the light sensors 20 and 22, the light receiving sensor 22 receives a signal emitted from the light emitting sensor 20, and the controller 40 receives the signal. To tell.

그러면, 제어부(40)는 피스톤(2)이 하향이동함에 따라 수광센서(22)가 발광센서(20)의 신호를 수신하지 못한 최초 시점 및 이후 피스톤(2)이 상향이동하여 최초로 신호를 수신하게 된 시점 사이에 소요된 시간을 계산하여 기설정된 이론적 시 간과 비교판단한다.Then, the control unit 40 causes the light receiving sensor 22 to receive the signal of the light emitting sensor 20 as the piston 2 moves downward, and then the piston 2 moves upward to receive the signal for the first time. The time taken between time points is calculated and compared with the preset theoretical time.

판단 결과, 제어부(40)에 기설정된 이론적 시간과 피스톤(2)이 실제로 1회 왕복운동하는데 소요된 시간이 서로 일치하면, 경고신호를 발생시키지 않도록 제어한다.As a result of the determination, if the theoretical time preset in the control unit 40 and the time required for the piston 2 to actually reciprocate once, coincide with each other, the control unit 40 does not generate a warning signal.

반면, 판단 결과 제어부(40)에 기설정된 이론적 시간과 피스톤(2)이 실제로 1회 왕복운동하는데 소요된 시간이 상호 불일치하면, 경고신호 발생부(50)에서 경고신호를 발생하도록 제어한다.On the contrary, if the theoretical time preset in the controller 40 and the time required for the piston 2 to actually reciprocate once are inconsistent with each other, the warning signal generator 50 controls the warning signal to be generated.

제어부(40)로부터 경고신호를 발생하도록 명령받으면, 경고신호 발생부(50)는 램프 또는 알람 등으로 경고신호를 표시한다.When the controller 40 is commanded to generate a warning signal, the warning signal generator 50 displays a warning signal by a lamp or an alarm.

이와 같은 본 발명의 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더에 의하면, 피스톤의 동작 상태를 모니터링할 수 있으므로, 공압실린더의 용도에 적합한 기준속도로 피스톤이 왕복운동하지 않을 경우 적절한 대응을 신속하게 취할 수 있다.According to the pneumatic cylinder equipped with the warning signal generator of the present invention, it is possible to monitor the operating state of the piston, so that when the piston does not reciprocate at a reference speed suitable for the use of the pneumatic cylinder, it is possible to quickly take a proper response. have.

한편, 피스톤의 동작 상태를 모니터링하기 위해 광센서뿐만 아니라 근접센서를 사용할 수도 있는데, 도 3을 참조하여 이를 설명한다.Meanwhile, a proximity sensor as well as an optical sensor may be used to monitor the operating state of the piston, which will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더의 개략적 구성도이다. 도 3에서, 도 2와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 붙여 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.3 is a schematic configuration diagram of a pneumatic cylinder equipped with a warning signal generator according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same components as in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공압실린더의 경고신호 발생장치는 실린더 본체(1), 피스톤(2), 피스톤 로드(3), 공기입출관(8,9)으로 이루어진 통상의 공압실린더에 센서(30,32), 제어부(40) 및 경고신호 발생부(50)를 포함한 경고신호 발생장치를 더 구비한다.As shown in Figure 3, the warning signal generator of the pneumatic cylinder of the present invention is a conventional pneumatic cylinder consisting of a cylinder body (1), a piston (2), a piston rod (3), air inlet and outlet pipes (8, 9) It further comprises a warning signal generator including a sensor (30, 32), the control unit 40 and the warning signal generator 50.

상기 센서(30,32)는 근접센서로서, 종전의 마이크로 스위치나 리미트 스위치 처럼 기계적인 접촉에 의한 검출방식이 아니라 검출체가 가까이 근접했을때 검출 대상물체의 유,무를 판별하는 무접촉 방식의 센서이다The sensors 30 and 32 are proximity sensors, which are non-contact type sensors that detect the presence or absence of an object to be detected when the detector is in close proximity, rather than a detection method by mechanical contact as in a conventional micro switch or a limit switch.

상기 근접센서(30,32)는 실린더 몸체(1)의 벽 내부에 삽입설치된다. 상기 근접센서(30,32)는 움직이는 물체 즉 피스톤(2)이 근접했을 때 이를 감지하여 소정의 신호를 제어부(40)에 보내도록 구성된다. The proximity sensors 30 and 32 are inserted into the wall of the cylinder body 1. The proximity sensors 30 and 32 are configured to detect when a moving object, ie, the piston 2 is close, and send a predetermined signal to the controller 40.

본 발명에서 근접센서(30,32)가 물체를 감지할 수 있는 근접 거리 설정시, 피스톤(2)이 실린더 몸체(1)의 내벽에 접촉한 상태에서 왕복운동한다는 점을 고려하여, 근접센서(30,32)가 설치된 실린더 몸체(1)의 내벽에 피스톤(2)이 접촉하면 상기 근접센서(30,32)가 피스톤(2)의 존재를 감지하도록 설정한다.In the present invention, when the proximity sensor (30, 32) to set the proximity distance that can detect the object, considering that the piston (2) reciprocating in contact with the inner wall of the cylinder body (1), the proximity sensor ( When the piston 2 contacts the inner wall of the cylinder body 1 in which the 30 and 32 are installed, the proximity sensors 30 and 32 set to detect the presence of the piston 2.

따라서, 피스톤(2)이 제 1근접센서(30)의 상부에 위치하면 제어부(40)에는 아무런 신호도 입력되지 아니하며, 피스톤(2)이 하향직선운동하여 제 1근접센서(30)가 설치된 내벽에 접촉하는 순간 제어부(40)에 신호가 입력된다.Therefore, when the piston 2 is located above the first proximity sensor 30, no signal is input to the controller 40, and the piston 2 moves downward in a straight line to install the first proximity sensor 30. The signal is input to the control unit 40 at the time of contact with.

이후 피스톤(2)이 계속 하향하여 하부에 설치된 제 2근접센서(32)가 설치된 실린더 몸체의 내벽에 접촉하면 다시 제어부(40)에 신호가 전달된다.After that, when the piston 2 continues downward and contacts the inner wall of the cylinder body in which the second proximity sensor 32 is installed, the signal is transmitted to the controller 40 again.

제어부(40)는 상기 제 1근접센서(30)로부터 신호가 입력된 시점 및 제 2근접센서(32)로부터 신호가 입력된 시점 사이에 소요된 시간을 계산하여 기설정된 이론적 시간과 비교한다.The controller 40 calculates a time taken between the time point at which the signal is input from the first proximity sensor 30 and the time point at which the signal is input from the second proximity sensor 32 and compares the time with a preset theoretical time.

여기서, 제어부(40)에 기설정된 '이론적 시간'이란 공압실린더가 사용되는 용도에 적합하도록 피스톤(2)이 기준속도록 직선운동 할 때, 1회 하향직선운동 또는 1회 상향직선운동하는데 소요되는 시간을 말한다. 물론, 이 경우에도 상기 이론적 시간은 범위값으로 입력되는 것이 바람직하다.Here, the 'theoretical time' preset in the control unit 40 means that when the piston 2 is linearly moved to the reference speed so as to be suitable for the use in which the pneumatic cylinder is used, it is required to perform one downward linear movement or one upward linear movement. Say time. Of course, even in this case, the theoretical time is preferably input as a range value.

제어부(40)는 이론적 시간과 실제로 피스톤(2)이 1회 하향직선운동하는데 소요된 시간을 비교판단하여, 불일치하면 경고신호 발생부(50)에서 경고신호를 발생하도록 제어한다.The control unit 40 compares the theoretical time with the time actually required for the linear movement of the piston 2 once, and controls the warning signal generator 50 to generate a warning signal if there is a mismatch.

이와 같은 본 발명의 공압실린더의 경고신호 발생장치에 의하면, 피스톤이 기준속도를 벗어나 직선운동시 즉시 경고신호를 발생시켜 작업자에게 알려주므로 피스톤의 비정상적 작동에 대한 신속한 모니터링이 가능하다. According to the warning signal generating device of the pneumatic cylinder of the present invention, since the piston generates a warning signal immediately when the linear motion is out of the reference speed, it is possible to prompt the operator for abnormal operation of the piston.

이상에서는 도면과 명세서에 최적 실시예를 개시하였다. 여기서는 설명을 위해 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.In the above, the best embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein for the purpose of description, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the meaning or the scope of the invention as set forth in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 의하면, 피스톤의 움직임을 감지할 수 있는 센서를 실린더 몸체의 벽에 삽입설치하여 피스톤이 비정상적으로 동작하면 경고신호를 발생하도록 제어함으로써 피스톤의 동작 상태를 모니터링할 수 있고, 피스톤의 이상동작에 대하여 신 속하게 대응할 수 있으므로, 공압실린더의 이상동작으로 인한 웨이퍼의 손상 및 기기의 손상 등을 최소화할 수 있다.According to the present invention, by inserting a sensor that can detect the movement of the piston into the wall of the cylinder body to control the piston to generate a warning signal when the abnormal operation of the piston can monitor the operating state of the piston, abnormal operation of the piston Because it can respond quickly to, it is possible to minimize the damage of the wafer and the damage of the device due to the abnormal operation of the pneumatic cylinder.

Claims (5)

내부의 피스톤 및 이와 연결된 피스톤 로드를 직선이동시키기 위해 실린더 몸체 내에 공기를 공급하도록 연결된 적어도 하나 이상의 에어라인을 구비하는 공압실린더에서,In 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, 상기 피스톤이 기설정된 기준속도로 직선운동시 직선운동 범위의 양단 중 적어도 하나의 단부와 대응하는 실린더 몸체의 벽에 삽입설치되어, 상기 피스톤의 움직임을 감지하는 센서;A sensor inserted into a wall of a cylinder body corresponding to at least one end of both ends of a linear motion range when the piston is linearly moved at a predetermined reference speed to detect movement of the piston; 상기 센서로부터 입력된 신호에 의해 상기 피스톤의 왕복운동에 소요되는 시간 또는 1회 하향직선운동이나 상향직선운동에 소요되는 시간을 계산한 후, 상기 피스톤이 기준속도로 직선운동시 왕복운동에 소요되는 시간 또는 1회 하향직선운동이나 상향직선운동에 소요되는 기설정된 이론적 시간과 비교하여 상호 불일치하면 경고신호를 발생하도록 제어하는 제어부; 및After calculating the time required for the reciprocating motion of the piston or the time required for one down linear motion or the up linear motion by the signal input from the sensor, the piston is required for the reciprocating motion during the linear motion at the reference speed. A controller configured to generate a warning signal when there is a mismatch in comparison with a preset theoretical time required for a time or a single downward linear movement or an upward linear movement; And 상기 제어부의 제어하에 경고신호를 발생하는 경고신호 발생부;A warning signal generator for generating a warning signal under control of the controller; 를 포함하는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더.Pneumatic cylinder provided with a warning signal generator comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서는 근접센서로서, 상기 피스톤이 상기 근접센서가 설치된 실린더 몸체의 내벽에 접촉하면 상기 피스톤의 움직임을 감지하는 것을 특징으로 하는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더.The sensor is a proximity sensor, the pneumatic cylinder with a warning signal generating device, characterized in that for detecting the movement of the piston when the piston contacts the inner wall of the cylinder body is installed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서는 광센서로서, 발광센서와 수광센서가 서로 대향되게 설치되는 것을 특징으로 하는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더.The sensor is an optical sensor, the pneumatic cylinder with a warning signal generator, characterized in that the light emitting sensor and the light receiving sensor is installed to face each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부에 기설정된 이론적 시간은,The theoretical time preset in the controller is, 범위값인 것을 특징으로 하는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더.Pneumatic cylinder with a warning signal generator characterized in that the range value. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경고신호 발생부는,The warning signal generator, 램프 또는 알람 중 적어도 하나로 경고신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 경고신호 발생장치가 구비된 공압실린더.A pneumatic cylinder with a warning signal generator, characterized in that for displaying the warning signal to at least one of the lamp or alarm.
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