KR20120042135A

KR20120042135A - 진공 흡착장치

Info

Publication number: KR20120042135A
Application number: KR1020100103652A
Authority: KR
Inventors: 이우승
Original assignee: 이우승
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2012-05-03
Also published as: KR101192131B1

Abstract

본 발명은 간단한 구성으로 피가공물의 흡착면에 대한 높이차를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 고정파이프를 기준으로 상방 높이차를 없애고, 정밀하고 안정적인 흡착을 할 수 있는 진공 흡착장치에 관한 것으로, 수직 및 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 고정홀이 관통 형성된 고정판과, 상기 고정판의 고정홀에 관통 삽입되되 외주면에 나사산이 형성되어 한 쌍의 상하너트의 조임 결합으로 상기 고정판에 결합되고, 하단에 작은 내경을 가진 축경부가 형성된 고정파이프와, 상단에 큰 외경을 가진 확경부가 형성되고, 상기 고정파이프의 상방 내측으로 삽입되어 상기 확경부의 외주면이 상기 고정파이프의 내주면에 밀착되어 상하로 슬라이딩하는 슬라이딩파이프와, 상기 고정파이프의 상방 내측으로 삽입되어 상단이 상기 고정파이프의 상단과 결합되고, 하부가 상기 슬라이딩파이프의 내부로 삽입 연통되되 외주면이 상기 슬라이딩파이프의 내주면에 밀착되는 연결파이프와, 상기 고정파이프의 내부에 설치되어 상기 연결파이프를 기준으로 상기 슬라이딩파이프를 탄성적으로 지지하는 코일스프링과, 상기 연결파이프의 상단에 결합되어 상기 연결파이프의 내부에 진공을 형성하는 진공연결구와, 상기 슬라이딩파이프의 하단에 결합되어 피이송물을 흡착하는 흡착패드를 포함하여 이루어진다.

Description

진공 흡착장치{VACCUM SUCTION DEVICE}

본 발명은 피이송물의 규격이나 작업조건에 따라 흡착면의 레벨을 조절할 수 있는 진공 흡착장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이 패널이나 전자기판 또는 프레스 가공된 금속판재와 같이 판형상의 피가공물을 픽업하여 이송하기 위해서 흡착패드를 구비한 진공 흡착장치가 사용된다.

이러한 진공 흡착장치는 가공 전 또는 가공 후 피가공물을 픽업하여 가공장치에 투입하거나 다음 공정으로 이송하는 역할을 한다. 이를 위해 진공 흡착장치는 수직 및 수평으로 이동 가능한 고정판에 진공파이프가 설치되고, 상기 진공파이프의 하단에 흡착패드가 결합된다. 상기 진공파이프 내부에 진공이 형성되어 상기 흡착패드에 피가공물의 상면이 밀착되면 피가공물이 흡착되는 것이다. 여기서 상기 피가공물의 면적에 따라 다수의 진공파이프 및 흡착패드가 구비될 수 있다.

한편, 피가공물의 흡착면이 평평하다면 상기 진공 흡착장치의 진공파이프가 고정판에 단순히 고정되어 있더라도 피가공물의 흡착을 통한 이송에 무리가 없을 것이다. 그러나, 상기 피가공물의 흡착면이 평평하지 않고 불균일하거나 가공 등에 의해 돌출부나 단차가 형성되어 있는 경우에는 단순히 고정판에 고정된 진공파이프로는 피가공물의 전면적에 걸쳐 흡착이 제대로 이루어지지 못할 것이다.

상기와 같은 피가공물의 흡착면이 불균일할 경우 진공파이프의 높이차, 즉 레벨을 조정할 수 있는 진공 흡착장치가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 진공 흡착장치는, 수직 및 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 고정홀(11)이 관통 형성된 고정판(10)과, 상기 고정판(10)의 고정홀(11)에 관통 삽입되되 외주면에 나사산이 형성되어 한 쌍의 상하너트(21)의 조임 결합으로 상기 고정판(10)에 결합되는 고정파이프(20)와, 상기 고정파이프(20)의 내측으로 삽입되고, 외주면이 상기 고정파이프의 내주면에 밀착되어 상하로 슬라이딩하는 슬라이딩파이프(30)와, 양단이 상기 고정파이프(20)의 하단과 상기 슬라이딩파이프(30)의 하단에 각각 지지되어 상기 고정파이프(20)를 기준으로 상기 슬라이딩파이프(30)를 탄성적으로 지지하는 코일스프링(40)과, 상기 슬라이딩파이프(30)의 상단에 결합되어 상기 슬라이딩파이프(30)의 내부에 진공을 형성하는 진공연결구(50)와, 상기 슬라이딩파이프(30)의 하단에 결합되어 피이송물(61)을 흡착하는 흡착패드(60)을 포함하여 이루어진다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 피가공물(61)의 흡착면에 단차가 형성되어 있는 경우에도 슬라이딩파이프(30)가 고정파이프(20)를 기준으로 상하 이동하면서 다른 슬라이딩파이프(30')와의 높이차를 조절할 수 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 진공 흡착장치의 경우에도 피가공물(61)의 흡착면이 불균일할 경우 각각의 슬라이딩파이프(30, 30') 간의 피가공물(61)의 흡착면에 대한 높이차는 보정할 수 있지만, 고정파이프(20)를 기준으로 슬라이딩파이프(30)가 상방으로 돌출됨으로써 슬라이딩파이프(30, 30') 간의 상방 높이차는 발생하게 된다.

이러한 슬라이딩파이프(30, 30') 간의 상방 높이차는 피가공물(61)의 흡착 후 이송시 다른 가공장치와 간섭되는 원인이 되어 슬라이딩파이프(30, 30')에 충격을 주면서 피가공물(61)의 흡착이 해제되는 문제가 있다. 더욱이 슬라이딩파이프(30, 30')의 상단에 결합된 진공연결구(50)에는 진공튜브(미도시)가 복잡하게 연결되어 있어 슬라이딩파이프(30, 30')의 상방 이동에 따라 진공연결구(50) 역시 상방 이동하게 되면서 진공튜브도 상하로 움직이게 된다. 즉, 진공연결구(50)에 연결된 진공튜브의 반복되는 움직임으로 진공튜브가 진공연결구(50)로부터 결합이 해제되어 이탈되면서 슬라이딩파이프(30, 30') 내의 진공형성에 문제를 일으킬 수밖에 없다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 간단한 구성으로 피가공물의 흡착면에 대한 높이차를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 고정파이프를 기준으로 상방 높이차를 없애고, 정밀하고 안정적인 흡착을 할 수 있는 진공 흡착장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 진공 흡착장치는, 수직 및 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 고정홀이 관통 형성된 고정판과, 상기 고정판의 고정홀에 관통 삽입되되 외주면에 나사산이 형성되어 한 쌍의 상하너트의 조임 결합으로 상기 고정판에 결합되고, 하단에 작은 내경을 가진 축경부가 형성된 고정파이프와, 상단에 큰 외경을 가진 확경부가 형성되고, 상기 고정파이프의 상방 내측으로 삽입되어 상기 확경부의 외주면이 상기 고정파이프의 내주면에 밀착되어 상하로 슬라이딩하는 슬라이딩파이프와, 상기 고정파이프의 상방 내측으로 삽입되어 상단이 상기 고정파이프의 상단과 결합되고, 하부가 상기 슬라이딩파이프의 내부로 삽입 연통되되 외주면이 상기 슬라이딩파이프의 내주면에 밀착되는 연결파이프와, 상기 고정파이프의 내부에 설치되어 상기 연결파이프를 기준으로 상기 슬라이딩파이프를 탄성적으로 지지하는 코일스프링과, 상기 연결파이프의 상단에 결합되어 상기 연결파이프의 내부에 진공을 형성하는 진공연결구와, 상기 슬라이딩파이프의 하단에 결합되어 피이송물을 흡착하는 흡착패드를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 흡착패드는, 벨로우즈형 고무관인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡착패드는, 상기 슬라이딩파이프의 하단에 결합되는 원기둥형의 패드몸체와, 상기 패드몸체의 하단에 돌출된 복수의 니플과, 상기 니플 각각에 억지 끼움으로 결합되는 복수의 벨로우즈형 고무관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라이딩파이프의 하단이 상기 패드몸체의 상면 중심에 위치하도록 결합되고, 상기 니플은, 4개가 구비되고, 각각이 상기 패드몸체의 중심에 대하여 동일한 거리만큼 이격되어 정사각형의 꼭지점을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 흡착장치.

본 발명에 따른 진공 흡착장치는, 고정파이프 및 슬라이딩파이프와 별도로 연결파이프를 구비하고, 고정파이프 및 연결파이프는 고정된 채 코일스프링의 개재로 슬라이딩파이프만이 고정파이프의 하방에서 상하 이동하므로 고정파이프를 기준으로 상방 높이차를 없앨 수 있어, 상방 돌출의 간섭에 따른 충격의 방지 및 진공연결구에 연결된 진공튜브의 원활한 진공형성으로 정밀하고 안정적인 피이송물의 흡착 이송을 수행할 수 있다.

또한, 흡착패드를 벨로우즈형 고무관을 사용하여 피이송물의 흡착면이 다소 경사진 경우에도 용이하게 흡착할 수 있고, 복수의 벨로우즈형 고무관을 대칭되게 사용하여 보다 안정적으로 피이송물을 흡착하여 이송할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 진공 흡착장치를 도시한 정면도이고,
도 2는 종래 기술에 따른 진공 흡착장치의 피이송물에 대한 흡착상태를 도시한 정면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 진공 흡착장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 실시예의 분해 사시도이며,
도 5는 도 3의 실시예의 측단면도이고,
도 6은 도 3의 실시예에 따른 피이송물에 대한 흡착상태를 도시한 정면도이며,
도 7은 본 발명에 따른 진공 흡착장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이고,
도 8은 도 7의 실시예 중 흡착패드의 분해 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 진공 흡착장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 진공 흡착장치는, 도 3 내지 8에 도시된 바와 같이 고정판(100), 고정파이프(200), 슬라이딩파이프(300), 연결파이프(400), 코일스프링(500), 진공연결구(600) 및 흡착패드(700)를 포함하여 이루어진다.

고정판(100)은 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 수직 및 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 고정홀(110)이 관통 형성된다. 고정판(100)은 도면에는 도시되어 있지 않으나 별도의 매니퓰레이터에 결합되어 상기 매니퓰레이터의 작동에 따라 수직 및 수평방향으로 이동할 수 있다. 고정판(100)은 도 6에 도시된 바와 같이 평판형의 일체형 판재이거나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 매니퓰레이터와 연결된 판상의 리브(rib)일 수 있다. 이러한 고정판(100)은 후술할 고정파이프(200)를 하나 또는 그 이상으로 고정할 수 있으면 족하고, 어떠한 형상이든 무관하나 복수의 고정파이프(200)를 고정할 때 각각의 고정파이프(200)가 동일 평면상에 놓이도록 고정시켜야 한다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 고정판(100)에는 고정홀(110)이 관통 형성되어 있어 후술할 고정파이프(200)가 상기 고정홀(110)에 삽입 결합된다.

고정파이프(200)는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 고정판(100)의 고정홀(110)에 관통 삽입되되 외주면에 나사산이 형성되어 한 쌍의 상하너트(210)의 조임 결합으로 상기 고정판(100)에 결합된다. 고정파이프(200)는 명칭 그대로 내부가 중공인 관체로서, 다만 볼트의 몸체와 같이 외주면에 나사산이 형성되어 있다. 고정파이프(200)를 상기 고정판(100)의 고정홀(110)에 삽입한 채 한 쌍의 상하너트(210)가 고정판(100)을 사이에 두고 상기 고정파이프(200)의 나사산에 나사결합되면서 상기 고정파이프(200)를 고정판(100)에 견고히 고정하는 것이다. 상기 고정파이프(200)는 하단에 작은 내경을 가진 축경부(220)가 형성되는데, 상기 축경부(220)는 후술할 슬라이딩파이프(300)가 상기 고정파이프(200)의 내부로 삽입되어 상하로 슬라이딩할 때 고정파이프(200)의 하방으로 상기 슬라이딩파이프(300)가 이탈되지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.

슬라이딩파이프(300)는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 상단에 큰 외경을 가진 확경부(320)가 형성되고, 상기 고정파이프(200)의 상방 내측으로 삽입되어 상기 확경부(320)의 외주면이 상기 고정파이프(200)의 내주면에 밀착되어 상하로 슬라이딩한다. 슬라이딩파이프(300) 역시 명칭 그대로 내부가 중공인 관체이고, 슬라이딩파이프(300)의 하부는 확경부(320)의 상하 슬라이딩에 따라 함께 슬라이딩하면서 상기 고정파이프(200)의 하방으로 인입 또는 인출된다. 이때, 상기 슬라이딩파이프(300)의 확경부(320)의 외경은 상기 고정파이프(200)의 축경부(220)의 내경보다 크므로 상기 슬라이딩파이프(300)가 상하로 슬라이딩할 때 상기 확경부(320)가 축경부(220)에 의해 차단되어 고정파이프(200)로부터 상기 슬라이딩파이프(300)가 이탈되지 않는다.

연결파이프(400)는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 고정파이프(200)의 상방 내측으로 삽입되어 상단이 상기 고정파이프(200)의 상단과 결합되고, 하부가 상기 슬라이딩파이프(300)의 내부로 삽입 연통되되 외주면이 상기 슬라이딩파이프(300)의 내주면에 밀착된다. 연결파이프(400) 역시 명칭 그대로 내부가 중공인 관체이고, 연결파이프(400)의 하부는 상기 슬라이딩파이프(300)의 내부로 삽입 연통된다. 즉, 슬라이딩파이프(300)의 내경보다 연결파이프(400)의 하부 외경이 작되 슬라이딩파이프(300)의 내주면에 연결파이프(400)의 외주면이 밀착되어 상기 슬라이딩파이프(300)가 상기 연결파이프(400)를 따라 상하로 슬라이딩할 수 있어야 한다. 이때, 연결파이프(400)의 상단에는 진공을 형성하는 진공연결구(600)가 결합되어 연결파이프(400)의 내부에 진공을 형성하고, 연결파이프(400)와 연통된 상기 슬라이딩파이프(300)의 내부에도 진공이 형성된다.

코일스프링(500)은 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 고정파이프(200)의 내부에 설치되어 상기 연결파이프(400)를 기준으로 상기 슬라이딩파이프(300)를 탄성적으로 지지한다. 즉, 상기 코일스프링(500)의 상단은 상기 연결파이프(400)의 상단에 지지되고, 상기 코일스프링(500)의 하단은 상기 슬라이딩파이프(300)의 확경부에 지지된다. 따라서, 코일스프링(500)은 상기 슬라이딩파이프(300)를 연결파이프(400)를 기준으로 하방으로 탄성 지지하는 것이다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 슬라이딩파이프(300)의 하부에 상방향 하중이 가해지면 슬라이딩파이프(300)가 하방에서 상방으로 슬라이딩하면 상기 코일스프링(500)이 압축된다. 그러나, 다른 슬라이딩파이프(300')와 같이 상방향 하중이 없으면 상기 코일스프링(500)의 스프링력에 의해 슬라이딩파이프(300')는 하방에 위치하게 된다.

진공연결구(600)는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 연결파이프(400)의 상단에 결합되어 상기 연결파이프(400)의 내부에 진공을 형성한다. 진공연결구(600)에는 도면에는 도시되어 있지 않으나 진공펌프와 연결된 진공튜브가 결합되어 있어 진공펌프의 구동에 따라 진공튜브 및 진공연결구(600)를 거쳐 연결파이프(400)의 내부에 진공을 형성하게 된다. 연결파이프(400)는 슬라이딩파이프(300)와 연통되어 있으므로 슬라이딩파이프(300)의 내부도 진공이 형성되며, 후술할 흡착패드(700)까지 부압을 발생시켜 피이송물(705)의 흡착면을 진공 흡착하게 되는 것이다.

흡착패드(700)는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩파이프(300)의 하단에 결합되어 피이송물(705)을 흡착한다. 상기 흡착패드(700)는 피이송물(705)을 흡착할 수 있는 어떠한 구조나 형상이든 상관없으나, 피이송물(705)의 흡착면이 경사지거나 돌기가 있는 경우에도 용이하게 흡착될 수 있도록 벨로우즈형 고무관(730)일 수 있다. 벨로우즈(bellows) 형상은 풀무와 같이 주름진 형상을 말하며, 벨로우즈형 고무관(730)은 주름진 고무재질의 관체라고 할 수 있다.

상기 흡착패드(700)는 단일의 벨로우즈형 고무관(730)일 수도 있으나, 흡착력의 강화 및 정밀성을 높이기 위해 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 복수의 고무관(730)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 흡착패드(700)는, 상기 슬라이딩파이프(300)의 하단에 결합되는 원기둥형의 패드몸체(710)와, 상기 패드몸체(710)의 하단에 돌출된 복수의 니플(720)과, 상기 니플(720) 각각에 억지 끼움으로 결합되는 복수의 벨로우즈형 고무관(730)을 포함할 수 있다.

상기 복수의 벨로우즈형 고무관(730) 각각에 동일한 부압이 발생되도록 각각의 고무관(730)이 대칭되게 배치될 필요가 있다. 예컨대, 상기 슬라이딩파이프(300)의 하단이 상기 패드몸체(710)의 상면 중심에 위치하도록 결합되고, 상기 복수의 고무관(730)이 끼움 결합되는 각각의 니플(720)이 패드몸체(710)의 중심을 기준으로 동일한 거리만큼 이격되도록 배치되는 것이다. 즉, 상기 니플(720)은 3개가 구비되어 각각이 정삼각형의 꼭지점을 이루도록 배치되거나, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 4개가 구비되어 각각이 정사각형의 꼭지점을 이루도록 배치될 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100 : 고정판 110 : 고정홀
200 : 고정파이프
210 : 상하너트 220 : 축경부
300 : 슬라이딩파이프 320 : 확경부
400 : 연결파이프
500 : 코일스프링
600 : 진공연결구
700 : 흡착패드 705 : 피이송물
710 : 패드몸체 720 : 니플
730 : 고무관

Claims

수직 및 수평방향으로 이동 가능하게 설치되고, 고정홀이 관통 형성된 고정판과,
상기 고정판의 고정홀에 관통 삽입되되 외주면에 나사산이 형성되어 한 쌍의 상하너트의 조임 결합으로 상기 고정판에 결합되고, 하단에 작은 내경을 가진 축경부가 형성된 고정파이프와,
상단에 큰 외경을 가진 확경부가 형성되고, 상기 고정파이프의 상방 내측으로 삽입되어 상기 확경부의 외주면이 상기 고정파이프의 내주면에 밀착되어 상하로 슬라이딩하는 슬라이딩파이프와,
상기 고정파이프의 상방 내측으로 삽입되어 상단이 상기 고정파이프의 상단과 결합되고, 하부가 상기 슬라이딩파이프의 내부로 삽입 연통되되 외주면이 상기 슬라이딩파이프의 내주면에 밀착되는 연결파이프와,
상기 고정파이프의 내부에 설치되어 상기 연결파이프를 기준으로 상기 슬라이딩파이프를 탄성적으로 지지하는 코일스프링과,
상기 연결파이프의 상단에 결합되어 상기 연결파이프의 내부에 진공을 형성하는 진공연결구와,
상기 슬라이딩파이프의 하단에 결합되어 피이송물을 흡착하는 흡착패드를 포함하여 이루어진 진공 흡착장치.
제1항에 있어서,
상기 흡착패드는,
벨로우즈형 고무관인 것을 특징으로 하는 진공 흡착장치.
제1항에 있어서,
상기 흡착패드는,
상기 슬라이딩파이프의 하단에 결합되는 원기둥형의 패드몸체와,
상기 패드몸체의 하단에 돌출된 복수의 니플과,
상기 니플 각각에 억지 끼움으로 결합되는 복수의 벨로우즈형 고무관을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡착장치.
제3항에 있어서,
상기 슬라이딩파이프의 하단이 상기 패드몸체의 상면 중심에 위치하도록 결합되고,
상기 니플은,
4개가 구비되고, 각각이 상기 패드몸체의 중심에 대하여 동일한 거리만큼 이격되어 정사각형의 꼭지점을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 흡착장치.