KR20170130006A

KR20170130006A - 평패널용 진공 흡착 장치

Info

Publication number: KR20170130006A
Application number: KR1020160060287A
Authority: KR
Inventors: 최성대; 김경태; 정규천
Original assignee: 금오공과대학교 산학협력단; 정규천; (주)티엘머티리얼
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2017-11-28
Also published as: KR101820722B1

Abstract

본 발명은 평패널의 표면에 진공 흡착되어 평패널을 운반하는 데 사용하는 진공 흡착 장치에 관한 것으로서, 파지 가능한 외측 표면을 갖고 길이 방향으로 연장되는 중공의 프레임; 각각 하단에는 공기 통로가 형성되고 공기 통로로부터 상단까지 길이 방향으로 수용홈이 형성되며, 프레임의 길이 방향으로 서로 이격되어 프레임의 길이 방향에 수직한 방향으로 서로 평행하게 배치되며, 각각 상단에서 프레임을 관통하여 결합되는 2개의 안내 부재; 각각 평판형 물체의 표면과의 사이에 진공 흡착 가능한 표면을 갖추고, 각 안내 부재의 공기 통로와 진공 흡착 가능한 표면 사이를 연통하는 공기 통로가 형성되는 2개의 흡착 패드; 그 일부가 각각의 안내 부재의 수용홈에 안내 부재의 길이 방향으로 이동 가능하게 수용되고 그 상부는 프레임의 내부 공간으로 돌출되며, 그 하단에는 안내 부재의 공기 통로는 폐쇄하는 폐쇄 부재가 마련되는 것인 2개의 피스톤; 프레임의 내부 공간에서 프레임의 길이 방향을 따라 연장되고 각 피스톤의 상부가 결합되는 바아; 바아에 결합되고 일 단부가 프레임의 외부 표면으로부터 돌출되며 외부로부터의 조작력에 의해 피스톤의 이동 방향에 평행한 방향으로 이동 가능한 진공 해제 버튼; 및 프레임의 내측 표면과 바아 또는 각 피스톤 사이에 배치되어 피스톤의 폐쇄 부재가 안내 부재의 공기 통로를 폐쇄하는 방향으로 바아 또는 각 피스톤을 압박하는 탄성 부재를 포함한다.

Description

평패널용 진공 흡착 장치{APPARATUS OF VACUUM ADHESION FOR PLAT PANEL}

본 발명은 평패널용 진공 흡착 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 LCD 패널이나 유리판 등과 같은 편평한 패널을 진공을 이용하여 흡착 및 탈착할 수 있는 장치에 관한 것이다.

LCD 패널을 포함한 디스플레이 패널의 생산 공정에서는 제조 중이거나 완성된 패널을 작업자가 직접 운반하는 일이 빈번하게 발생한다. 이러한 패널들을 적절히 파지할 수 있는 부분이 없는 경우가 많아서 가벼운 패널이라도 수명의 작업자가 운반하여야 하는 등, 그 운반이 매우 곤란하다.

이러한 운반 작업의 곤란함은 디스플레이 패널 외에도 유리 패널이나 얇은 금속 패널과 같이 얇고 편평하며 대면적을 갖는 패널을 옮기는 작업에 공통적으로 발생한다.

패널 운반 작업에는 진공 흡착을 이용한 장치가 널리 사용되고 있다. 진공 흡착에 사용되는 진공 흡착기는 원반형 고무 패드, 고무패드의 중앙에 설치되어 고무 패드의 중앙부를 들어 올리는 레버 및 운반용 손잡이로 이루어진 것이 오래 전부터 사용되고 있다.

이러한 구성의 진공 흡착기는 패널의 운반 시에 운반하려는 패널 표면에 고무 패드를 밀착한 후에 레버를 회전시키면 고무 패드의 중앙부가 들어 올려지면서 패드와 패널 표면 사이에 진공이 형성되어 주변의 대기압과의 압력 차이에 의한 흡착력으로 패널을 들어 운반할 수 있다. 패널을 운반 장소에 내려 놓은 후에는 레버를 복귀시켜서 고무 패드의 중앙부가 내려오게 한 후에 패드를 패널 표면으로 떼어낸다.

그러나, 이러한 구성의 고무 패드는 패드를 패널 표면으로부터 떼어내고자 할 때에 고무 패드 내측이 여전히 진공 상태로 있기 때문에 패드가 패널 표면으로부터 잘 분리되지 않고 강하게 패드를 떼어낼 경우에 패널이 깨지는 등의 손상이 발생할 수 있다. 또한, 패드를 패널에 부착할 때에도 패드를 패널 표면에 밀착시킨 상태에서 레버를 회전시키고 패드를 떼어낼 때에는 레버를 복귀시키는 별도의 작업을 하여야 하므로, 패드의 탈부착이 매우 번거롭다.

이러한 진공흡착기의 문제점을 해결한 진공흡착기가 등록특허공보 제10-0877338호(문헌 1)에 개시되어 있다.

도 1 및 도 3에는 문헌 1의 진공흡착기를 도시하고 있는데, 문헌 1의 진공흡착기(1000)는, 중공형의 프레임(200), 프레임(200)의 길이 방향 양측에 설치되고 측면에 공기소통공(410)이 형성되어 있으며 하단에는 통공(430)이 형성되어 있는 2개의 안내봉(400), 각각의 안내봉(400)의 단부에 설치되고 통공(430)과 연통되는 공기구멍(150)이 바닥에 형성되어 있는 고무 패드(100), 프레임(200)의 표면에 누름 조작되도록 설치된 분리 버튼(300), 분리 버튼(300)에 연결되어 분리 버튼(300)의 누름 조작에 의해 통공(430)을 개방하는 진공해제수단(500)을 포함하여 구성되어 있다.

진공 해제 수단(500)은 분리 버튼(300)의 아래쪽에 일단부가 배치되도록 프레임(200) 내부에서 길이 방향을 따라 양쪽에 설치된 2개의 로드(600', 600")와, 이 로드의 양단부에 설치되어 안내봉(400)을 따라 이동이 가능한 2개의 피스톤(700), 각 피스톤(700)의 둘레에 설치되어 안내봉(400)의 내면과 접촉 또는 분리되는 오링(710), 각 피스톤(700)과 프레임(200) 사이에 설치된 제1 스프링(800')을 포함하여 구성되어 있다. 2개의 로드(600')(600")는 프레임(200)에 대하여 힌지운동이 가능하도록 결합핀(210', 210")에 의해 프레임(200)에 결합되어 있다.

로드(600', 600")와 피스톤(700)은 로드의 단부에 형성된 걸림홈(670)과 피스톤(700)의 상단에 형성된 걸림턱(770)에 의해 서로 결합되어 있다. 또한, 피스톤(700)의 외측면은 안내봉(400)의 내측면에 밀착되어 피스톤(700)이 안내봉(400)을 따라 이동하게 되어 있다.

또한, 피스톤(700)의 둘레에 설치된 오링(710)은 안내봉(400)의 내면과 밀착되게 접촉하고 있어 안내봉(400) 단부의 통공(430)을 개폐하는 작용을 수행한다. 피스톤(700)과 프레임(200) 사이의 제1 스프링(800')은 피스톤(700)을 하향 압박하여 오링(710)을 통공(430)에 대한 폐쇄 위치로 복원시키는 작용을 한다.

프레임(200)과 로드(600', 600") 사이에는 제2 스프링(800")이 설치되어 있어 분리 버튼(300)이 탄성적으로 작용하게 구성되어 있다.

이러한 구성에 따라, 문헌 1의 진공흡착기를 유리 패널에 댄 상태에서 프레임(200)을 손으로 잡고 누르면 고무패드(100)가 납작하게 변형되면서 고무 패드와 유리 패널 사이에 진공 흡착이 이루어진다.

도 3에는 문헌 1의 진공흡착기를 유리 패널로부터 분리시키는 작용이 도시되어 있다. 분리 버튼(300)을 아래로 누르면 그 하단에 배치된 2개의 로드(600', 600")의 단부가 눌리고, 각각의 로드는 힌지점인 결합핀(210',210")을 중심으로 힌지 운동하게 되어 분리버튼(300)의 반대쪽 단부가 상승하게 된다.

이에 따라, 로드(600',600")의 분리버튼(300)의 반대쪽 단부에 걸려 있는 피스톤(700)이 상승하게 되고, 이어서 오링(710)이 안내봉(400)의 내면과 분리되어 외부 공기가 통공(430)을 통해 유입되는 상태가 된다. 결국, 고무패드(100) 내부의 진공 상태는 해제되어 진공 흡착기가 유리 패널로부터 분리된다.

그러나, 이러한 구성 및 작용의 문헌 1의 진공 흡착기는 크게 세 가지 문제점을 가지고 있다.

첫째로는 진공 흡착의 해제 동작이 느리다는 것이다. 문헌 1의 진공 흡착기에서는 진공 흡착 상태에서 통공이 개방되어야 외부의 공기가 고무 패드로 유입되지만, 통공은 오링에 의해 개폐되므로 통공의 크기를 크게 형성할 수가 없다. 따라서, 오링이 통공을 개방하여도 통공을 통한 공기의 유입이 신속하지 않기 때문에 고무 패드에의 공기 유입도 느려지고 결국 진공 흡착 상태의 해제가 지연된다.

둘째로는 오링의 손상 가능성이 높다는 것이다. 문헌 1의 진공 흡착기에서는 피스톤이 상승 하강하는 데 따라서 통공을 폐쇄하는 오링이 안내봉의 내면과 마찰을 하게 되므로, 오링의 마모되어 통공을 폐쇄하지 못하게 되거나 손상되어 끊어질 우려가 크다.

셋째로는 구조가 매우 복잡하다는 것이다. 문헌 1의 진공 흡착기에서는 진공 해제 수단으로서 누름 조작하는 조작 버튼, 조작 버튼의 상하 운동에 의해 회전하는 레버, 레버의 단부에 결합되어 상승 하강하는 피스톤, 피스톤 하단의 오링에 의한 통공의 개폐라는 구성을 갖는다. 이러한 구성에 있어서, 특히 중공의 프레임 내부에 결합핀에 의해 레버를 장착하는 구조 및 그러한 구조의 결합 작업은 매우 까다롭고, 레버의 단부를 피스톤에 결합하는 구조 역시 제작 및 결합 작업이 매우 까다롭다.

문헌 1: 등록특허공보 제10-0877338호

본 발명은 문헌 1의 진공 흡착기의 문제점을 고려하여 진공 흡착의 해제가 신속하게 이루어질 수 있는 구성의 진공 흡착 장치를 제공하려는 것이다.

또한, 본 발명은 진공 흡착의 해제를 위한 구성이 간단하면서도 동작이 확실하게 이루어질 수 있고, 작동 과정에서 파손 또는 마모 가능성이 낮은 구성을 갖는 진공 흡착 장치를 제공하려는 것이다.

전술한 본 발명의 해결 과제는 평패널의 표면에 진공 흡착되어 평패널을 운반하는 데 사용하는 것인 본 발명의 진공 흡착 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 진공 흡착 장치는, 파지 가능한 외측 표면을 갖고 길이 방향으로 연장되는 중공의 프레임; 각각 하단에는 공기 통로가 형성되고 공기 통로로부터 상단까지 길이 방향으로 수용홈이 형성되며, 프레임의 길이 방향으로 서로 이격되어 프레임의 길이 방향에 수직한 방향으로 서로 평행하게 배치되며, 각각 상단에서 프레임을 관통하여 결합되는 2개의 안내 부재; 각각 평판형 물체의 표면과의 사이에 진공 흡착 가능한 표면을 갖추고, 각 안내 부재의 공기 통로와 진공 흡착 가능한 표면 사이를 연통하는 공기 통로가 형성되는 2개의 흡착 패드; 그 일부가 각각의 안내 부재의 수용홈에 안내 부재의 길이 방향으로 이동 가능하게 수용되고 그 상부는 프레임의 내부 공간으로 돌출되며, 그 하단에는 안내 부재의 공기 통로는 폐쇄하는 폐쇄 부재가 마련되는 것인 2개의 피스톤; 프레임의 내부 공간에서 프레임의 길이 방향을 따라 연장되고 각 피스톤의 상부가 결합되는 바아; 바아에 결합되고 일 단부가 프레임의 외부 표면으로부터 돌출되며 외부로부터의 조작력에 의해 피스톤의 이동 방향에 평행한 방향으로 이동 가능한 진공 해제 버튼; 및 프레임의 내측 표면과 바아 또는 각 피스톤 사이에 배치되어 피스톤의 폐쇄 부재가 안내 부재의 공기 통로를 폐쇄하는 방향으로 바아 또는 각 피스톤을 압박하는 탄성 부재를 포함하고, 각 피스톤의 상부에는 관통 구멍이 형성되고 바아가 이 관통 구멍에 삽입됨으로써 피스톤과 바아가 서로 결합되고, 피스톤의 측면에는 길이 방향을 따라 그 하단으로부터 상단까지 공기 유입 통로가 형성되는 것이다.

이러한 본 발명의 진공 흡착 장치의 구성에 따르면, 사람이 손으로 프레임을 파지한 후에 2개의 흡착 패드를 평패널의 표면에 대고 프레임을 누르면 흡착 패드가 평패널의 표면에 밀착되어 흡착 패드의 표면과 평패널의 표면 사이에 진공 공간이 형성되어 대기압과의 기압 차이로 인하여 진공 흡착 장치가 평패널에 흡착된다.

흡착 패드에는 안내 부재의 공기 통로와 연통되는 공기 통로가 형성되어 있지만, 피스톤이 탄성 부재에 의해 압박되어 그 하단의 폐쇄 부재가 안내 부재의 공기 통로를 폐쇄하므로 흡착 패드의 진공 상태가 유지되어 흡착 패드가 평패널로부터 분리되지 않는다.

흡착 패드의 진공 흡착 상태를 해제하기 위해서는 진공 해제 버튼에서 프레임의 외부 표면으로부터 돌출된 부분을 누른다. 이러한 누름 동작에 의해 진공 해제 버튼과 결합된 바아가 상향 이동한다.

바아는 그 길이 방향의 일 지점, 즉 진공 해제 버튼과 결합된 지점에서만 진공 해제 버튼의 누름 동작에 의한 힘을 받지만, 서로 이격되어 바아에 결합되는 2개의 피스톤이 안내 부재의 수용홈에서 길이 방향으로 이동하므로, 바아는 회전 운동을 하는 일이 없이 피스톤의 이동 방향에 수직한 방향으로 그 자세를 유지하면서 이동하고, 2개의 피스톤이 동시에 바아의 이동 거리와 동일한 거리를 이동한다.

이러한 피스톤의 이동에 의해 피스톤 하단의 폐쇄 부재가 안내 부재의 공기 통로를 개방한다.

피스톤에는 그 하단으로부터 상단으로 공기 유입 통로가 형성되어 있으므로 피스톤의 외측 표면이 안내 부재의 수용홈과 밀착되어 있어도 외부의 공기가 피스톤의 공기 유입 통로를 따라 흡착 패드의 표면과 평패널의 표면 사이로 유입되어 진공 흡착 상태가 해제된다.

이와 같이, 본 발명의 구성과 작용에 따르면, 각각의 피스톤에 관통 구멍을 형성하고 여기에 버튼을 갖춘 바아를 삽입하는 간단한 구성으로 진공 흡착을 해제하는 수단을 구성할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 문헌 1의 결합핀과 같은 바아의 이동 방향을 규제하는 별도의 요소를 마련할 필요가 없이 바아를 피스톤과 직접 결합하므로 그 구성이 매우 간단할 뿐만 아니라, 진공 해제를 위한 진공 해제 버튼, 바아 및 피스톤의 이동 방향이 일치하므로 그 조작이 확실하게 된다.

또한, 본 발명에서는 피스톤에 공기 유입 통로를 형성하므로 이 공기 유입 통로의 단면적을 충분히 크게 형성할 수 있어서 진공 흡착 해제 시에 짧은 시간에 충분한 양의 공기가 유입될 수 있다.

또한, 안내 부재의 공기 통로를 폐쇄하는 폐쇄 부재는 공기 통로 부근의 안내 부재와 접촉 및 접촉 해제될 뿐이며, 피스톤의 이동에 따라 안내 부재를 따라 활주하는 일이 없으므로, 폐쇄 부재가 마모 또는 손상될 가능성이 없다.

한편, 본 발명의 하나의 실시 양태로서, 안내 부재의 수용홈 및 피스톤의 외측 표면은 서로 미끄럼 운동하는 원통형으로 형성되고, 피스톤의 공기 유입 통로는 원통형의 피스톤 외측 표면에 편평면으로서 형성될 수 있다. 이와 같이 함으로써 공기 유입 통로가 매우 간단한 구성으로 형성됨과 동시에 충분히 넓은 단면적을 가질 수 있다.

본 발명의 추가의 실시 양태로서, 진공 해제 버튼에 관통 구멍이 형성되고 바아가 이 관통 구멍에 삽입됨으로써 진공 해제 버튼과 바아가 서로 결합되는 것으로 구성할 수 있다. 이러한 구성에 의해 바아와 진공 해제 버튼이 바아와 피스톤과 마찬가지의 방식으로 간단히 결합될 수 있다.

도 1은 문헌 1에 따른 진공 흡착기의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 단면도이며, 도 3은 진공 흡착 해제의 작동을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진공 흡착 장치의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 5a와 도 5b는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진공 흡착 장치의 피스톤을 보여주는 사시도이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 진공 흡착 장치에서 진공 해제의 작동을 보여주기 위한 단면도로서, 도 7a는 장치의 일측만을 보여주고 있고 도 7b는 도 6a에서 선 B-B를 따른 단면도이다.

이하, 첨부 도면 도 4 내지 도 7b을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공 흡착 장치의 구성과 작동을 설명한다.

우선, 도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 실시예의 진공 흡착 장치의 전체적인 구성을 설명한다.

본 실시예의 진공 흡착 장치(1)에는 파지 가능한 외측 표면을 갖고 길이 방향으로 연장되는 원통형 파이프로 형성되는 프레임(10)이 마련되어 있다. 프레임(10)의 양 단부 가까이에는 전체적으로 원통형의 외관을 갖는 2개의 안내 부재(20)가 각각 결합되어 있다.

각각의 안내 부재(20)는 상단에 숫나사(22)가 형성되고, 프레임(10)에는 안내 부재(20)가 결합되는 위치에 그 직경 방향으로 암나사가 형성된 관통공(14)이 형성되어 있어서, 안내 부재 상단의 숫나사(22)가 여기에 나사 결합됨으로서, 안내 부재(20)가 프레임의 길이 방향에 수직하는 방향으로 결합되어 있다.

각각의 안내 부재의 하단에도 숫나사(23)가 형성되어 있는데, 이 숫나사(23)는 후술하는 흡착 패드(40)의 수용홀(47)의 암나사(48)와 나사 결합되어 흡착 패드(40)가 안내 부재(20)에 결합된다.

각각의 안내 부재(20)의 내측으로는 원통형의 수용홈(21)이 그 길이 방향을 따라 형성되어 있는데, 이 수용홈(21)이 안내 부재(20)의 상단까지 연장되어 안내 부재(20)의 상단은 개방되고 하단은 폐쇄되어 있지만, 하단에는 수용홈(21)의 바닥으로부터 하단까지 관통하는 공기 통로(25)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 따라 안내 부재(20)는 프레임(10)의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치되고 프레임(10)의 직경 방향, 즉 길이 방향에 수직한 방향으로 서로 평행하게 배치되어서 그 상단에서 프레임(10)을 관통하여 결합되어 있다.

각각의 안내 부재(20)의 하단에는 나사 결합에 의해 흡착 패드(40)가 결합되어 있다.

흡착 패드(40)는 금속제의 코어(45)와 이 코어(45)의 둘레에 부착되는 흡착 판(41)으로 이루어져 있다. 코어(45)는 전체적으로 원통형으로 형성되고, 그 중심에는 두께 방향으로 관통하는 공기 통로(47)가 형성되어 있고, 이 공기 통로(47) 내면에 형성되어 있는 암나사(48)와 안내 부재(20)의 숫나사(23)가 서로 나사 결합되어 있다.

흡착판(41)은 유연성과 탄성을 갖는 고무로 형성되어 있으며, 흡착판의 소재는 이에 한정되지 않고 유연성과 탄성을 갖는 다른 고분자 재료 등으로도 형성될 수 있다. 흡착판(41)은 전체적으로 원형 접시 형태이고 직경 방향 외측으로 갈수록 아래쪽으로 약간 구부러진 형태를 가지고 있다. 흡착판(41)은 하측 표면이 매끈하게 형성되어 평패널의 표면과 밀착되어 진공 흡착되는 표면을 이루고 있다.

코어(45)의 공기 통로(47)는 안내 부재의 공기 통로(25)와 연통되어 안내 부재(20)의 개방된 상단으로부터 유입되는 공기가 흡착판(41)의 아래쪽으로 유입될 수 있다.

흡착판(41)의 중심은 코어(45)를 둘러싸는 형태로 결합되는 원통형의 고정부(42)로 형성되는데, 고정부(42)는 흡착판(41)의 다른 부분에 비해 두껍게 형성되어 흡착판(41)에 강성을 부여하며 코어(41)와 충분히 강한 결합 상태를 이룬다.

고정부(42)의 내측 표면에는 그 둘레를 따라 직경 방향 내측으로 돌출되는 돌출부(43)가 형성되어 있고, 코어(45)의 둘레 외측 표면에는 결합홈(46)이 형성되어 있어서, 이 결합홈(46)에 돌출부(43)가 삽입됨으로써 흡착판(41)과 코어(45)가 서로 결합되어 있다.

각 안내 부재의 수용홈(21)에는 피스톤(30)이 수용되어 있다.

각각의 피스톤(30)은 원통형으로 형성되고 마찬가지로 원통형으로 형성된 안내 부재의 수용홈(21)에 수용되어, 그 외측 표면이 수용홈(21)의 표면과 접촉하는 상태로 안내 부재의 길이 방향으로 활주하여 이동할 수 있다.

피스톤(30)의 하단 중앙에는 길이 방향으로 홈(35)이 형성되어 있고, 이 홈(35)에 원통형의 합성 수지 또는 고무로 형성된 폐쇄 부재(36)가 삽입되어 있다. 폐쇄 부재(36)는 안내 부재(20)의 수용홈(21) 바닥에 접촉하여 공기 통로(25)를 폐쇄한다.

피스톤(30)의 상부는 안내 부재(20)의 개방된 상단을 통하여 프레임(10)의 내부 공간으로 돌출되어 있다.

피스톤(30)의 상단에는 직경이 작은 부분이 형성되어 그 아래 부분과의 사이에 단차부(32)가 형성되어 있고, 이 단차부(32)와 마주하는 프레임(10)의 내측 표면에는 편평면(13)이 형성되어 있다. 피스톤의 단차부(32)와 프레임의 편평면(13) 사이에는 탄성 부재로서 압축 코일 스프링(34)이 배치되어 있다.

압축 코일 스프링(34)은 피스톤(30)을 프레임(10)측으로부터 안내 부재(20)의 하단측으로 압박하고, 이러한 압박에 의해 피스톤 하단의 폐쇄 부재(36)가 하향 압박되어 안내 부재(20)의 공기 통로(25) 주변에 밀착되어 공기 통로(25)를 폐쇄한다.

프레임(10)의 내부 공간에는 프레임의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 바아(50)가 배치되어 있다. 바아(50)는 원형 단면을 갖는 봉으로 형성되어 있다.

각 피스톤(30)의 상부에는 이 바아(50)의 단면과 동일한 단면 형상의 관통공(31)이 피스톤(30)을 관통하여 형성되어 있고, 바아(50)가 이 관통공(31)을 통하여 피스톤에 삽입되어 바아(50)와 피스톤(30)이 결합되어 있다.

프레임(10)에서 안내 부재(20) 사이에는 진공 해제 버튼(51)이 마련되어 있다. 프레임(10)에서 진공 해제 버튼(51)이 장착되는 부분에는 프레임의 길이 방향에 수직한 방향으로 진공 해제 버튼(51)의 단면 형상에 맞춘 원형 단면의 관통공(11)이 일측으로부터 타측까지 관통하여 형성되어 있고, 이 관통공(11)에 진공 해제 버튼(51)이 삽입되어 있다. 진공 해제 버튼(51)은 그 일부가 프레임(10)으로부터 아래쪽, 즉 안내 부재(20)가 설치된 방향으로 돌출되어 있다.

진공 해제 버튼(51)에는 피스톤(30) 상부의 관통공(31)과 동일한 형태와 크기의 관통공(52)이 형성되어 있고, 바아(50)가 이 관통공(52)을 삽입되어 관통함으로써 진공 해제 버튼(51)이 바아(50)에 결합되어 있다.

진공 해제 버튼(51)의 상단으로부터 관통공(52)까지는 나사(53)가 삽입되어 있어서, 나사(53)의 하단면이 바아(50)를 압박함으로써, 바아(50)는 프레임(10)의 길이 방향에 대해 위치가 고정되어 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 피스톤(30)의 원통형의 둘레 표면의 일부에는 편평면(33)이 형성되어 있다. 피스톤(30)의 외측 표면과 안내 부재(20)의 수용홈(21)의 내측 표면은 서로 밀착되어 안내 부재(20)에 대한 피스톤(30)의 왕복 운동을 안내하지만, 편평면(33)이 형성된 부분에서는 피스톤(30)의 외측 표면과 안내 부재(20)의 수용홈(21)의 내측 표면 사이에 공간이 형성되고, 이 공간은 외부로부터의 공기가 유입되는 공기 유통 통로(도 7b의 39)를 형성한다.

이와 같은 구성에 따른 본 실시예의 진공 흡착 장치(1)를 이용하여, 예컨대 유리판과 같은 평패널을 운반하는 경우를 들어 그 작동을 설명한다.

유리판을 운반하려는 경우, 작업자는 본 실시예의 진공 흡착 장치(1)에서 흡착 패드(40)가 아래쪽을 향하도록 프레임(10)을 파지하고 흡착 패드(40)를 유리판에 대고 누른다.

이러한 누름 동작에 의해 흡착 패드(40)의 흡착판(41)의 편평하게 변형되면서 그 하면이 유리판에 밀착된다. 흡착 패드(40) 중앙의 수용홀(47)과 연통하는 안내 부재의 공기 통로(25)는 압축 코일 스프링(34)에 의해 하향 압박되는 피스톤의 폐쇄 부재(36)에 의해 폐쇄되어 있으므로, 흡착판(41)의 하면과 유리판 사이에는 공기가 유입되지 않는다.

작업자가 진공 흡착 장치(1)를 들어 올리면, 흡착판(41)이 그 중앙으로부터 상측으로 들어올려지면서 흡착판(41) 하면과 유리판 사이에는 진공의 공간이 형성되고, 이곳과 외부 대기압의 차이로 인하여 흡착판(41)은 유리판에 진공 흡착되므로, 작업자가 진공 흡착 장치(1)를 파지하여 유리판을 들어올리게 된다.

유리판을 운반한 후에 유리판을 적재 장소 또는 설치 장소 등에 내려 놓을 때에는 작업자는 본 실시예의 진공 흡착 장치(1)의 프레임(10)을 파지한 상태에서 프레임(10)의 아래쪽으로 돌출되어 있는 진공 해제 버튼(51)을 누른다.

진공 해제 버튼(61)을 누르면, 이러한 누르는 힘은 바아(50)에서 진공 해제 버튼(51)과 결합된 부분에 작용을 하지만, 바아(50)에서 그 힘의 작용점 양측에서는 바아(50)가 피스톤(30)의 상부에 결합되어 있고, 2개의 피스톤(30)은 안내 부재(20)의 길이 방향으로만 이동하도록 규제되므로, 바아(50)는 특정 부분을 중심으로 회전하거나 하지 않고, 피스톤(30)의 이동 방향, 즉 진공 해제 버튼(51)을 누르는 방향으로 평행하게 이동한다. 이러한 이동에 의해 피스톤(30)이 프레임(10)쪽으로 상향 이동한다.

이러한 피스톤(30)의 이동 상태가 도 7a와 도 7b에 도시되어 있다.

도 7a는 도 4b의 단면도에서 한쪽의 피스톤(30)만을 보여주는데, 이 도면에 도시된 상태는 피스톤(30)이 상향 이동을 하여 그 하단의 폐쇄 부재(36)가 안내 부재의 공기 통로(25)로부터 이격되어 공기 통로(25)가 개방된 것을 보여준다.

도 7b는 도 7a에서 선 B-B를 따른 단면도인데, 이 도면에 도시한 바와 같이, 안내 부재(20)의 수용홈(21)은 상단에서 프레임(10)의 내부 공간으로 개방되어 있고, 피스톤(30)의 측면에는 편평면(33)에 의해 안내 부재의 수용홈(21)과의 사이에 화살표로 표시한 공기 유입 통로(39)가 형성되어 있다.

따라서, 폐쇄 부재(36)가 안내 부재의 공기 통로(25)로부터 이격되면, 안내 부재(20)의 상단으로부터 공기 유입 통로(39)를 통하여 흡착 패드(40)와 유리판 사이로 공기가 유입된다.

이러한 공기의 유입에 의해 흡착 패드의 진공 흡착 상태는 해제되고 진공 흡착 장치(1)가 유리판으로부터 분리된다.

유리판에 대한 흡착판(41)의 진공 흡착 상태가 해제된 후에 진공 해제 버튼(51)으로부터 손을 떼면, 바아(50)와 피스톤(30)은 원래의 위치로 복귀한다.

각 피스톤 상단의 단차부(32)와 프레임 내측의 편평면(13) 사이에 설치되어 있는 압축 코일 스프링(34)은 진공 해제 버튼(51)을 눌러 바아(50)와 피스톤(30)이 상향 이동함으로써 압축된다.

진공 해제 버튼(51)을 누르는 힘을 제거하면, 즉 진공 해제 버튼(51)에서 작업자가 손을 떼면, 압축되어 있던 압축 코일 스프링(34)의 복원력에 의해 각 피스톤(30)이 안내 부재(20)의 하단을 향하여 이동하고, 피스톤(30)에 결합된 바아(50) 및 바아에 결합된 진공 해제 버튼(51)도 원래의 위치로 복귀하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 피스톤(30)을 폐쇄 위치로 압박하는 탄성 부재를 프레임(10)과 피스톤(30) 상단 사이에 설치되는 압축 코일 스프링(34)으로 형성하였지만, 이 압축 코일 스프링을 바아(50)와 프레임(10) 내면 사이에 설치하여 바아(50)가 스프링의 복원력을 받도록 구성할 수도 있다.

또한, 탄성 부재는 압축 코일 스프링에 한정되지 않고, 바아와 프레임 사이 또는 피스톤과 프레임 사이에 설치되는 인장 코일 스프링 또는 토션 스프링 등으로 구성할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 진공 흡착 장치에서는 직선형의 바아(50)가 2개의 피스톤(30) 및 진공 해제 버튼(51)의 관통공(31, 52)를 관통하는 간단한 구성에 의해 진공 해제 수단을 구성하고 있다. 따라서, 그 구성이 간단하므로 제조가 용이한 것은 물론이고 간단하고 명료한 작동에 의해 진공 해제 동작이 이루어진다.

또한, 안내 부재(20)의 공기 통로(25)를 폐쇄하는 폐쇄 부재(36)가 피스톤(30)의 상하 이동에 의해 안내 부재(20)와 마찰을 일으키는 일이 없이 단순히 공기 통로(25) 주변에 수직으로 압박되거나 접촉 해제되어 동작하므로 폐쇄 부재(36)가 마모되거나 파손될 우려가 없다.

특히, 피스톤(30)과 안내 부재(20) 사이에 공기가 유입되는 통로를 형성하므로 이 통로를 매우 넓게 형성할 수 있어서, 진공 흡착 해제 시에 매우 짧은 시간에외부 공기가 흡착 패드의 하부로 유입되므로, 진공 흡착 해제 작동이 매우 신속하고 확실하게 이루어질 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공 흡착 장치의 구성과 작용을 설명하였는바, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고 특허청구의 범위에 기재된 범위에서 다양한 변경과 변형이 가능하다.

10: 프레임 20: 안내 부재
30: 피스톤 40: 흡착 패드
50: 바아

Claims

평패널의 표면에 진공 흡착되어 평패널을 운반하는 데 사용하는 진공 흡착 장치로서,
파지 가능한 외측 표면을 갖고 길이 방향으로 연장되는 중공의 프레임;
각각 하단에는 공기 통로가 형성되고 공기 통로로부터 상단까지 길이 방향으로 수용홈이 형성되며, 프레임의 길이 방향으로 서로 이격되어 프레임의 길이 방향에 수직한 방향으로 서로 평행하게 배치되며, 각각 상단에서 프레임을 관통하여 결합되는 2개의 안내 부재;
각각 평판형 물체의 표면과의 사이에 진공 흡착 가능한 표면을 갖추고, 각 안내 부재의 공기 통로와 진공 흡착 가능한 표면 사이를 연통하는 공기 통로가 형성되는 2개의 흡착 패드;
그 일부가 각각의 안내 부재의 수용홈에 안내 부재의 길이 방향으로 이동 가능하게 수용되고 그 상부는 프레임의 내부 공간으로 돌출되며, 그 하단에는 안내 부재의 공기 통로는 폐쇄하는 폐쇄 부재가 마련되는 것인 2개의 피스톤;
프레임의 내부 공간에서 프레임의 길이 방향을 따라 연장되고 각 피스톤의 상부가 결합되는 바아;
바아에 결합되고 일 단부가 프레임의 외부 표면으로부터 돌출되며 외부로부터의 조작력에 의해 피스톤의 이동 방향에 평행한 방향으로 이동 가능한 진공 해제 버튼; 및
프레임의 내측 표면과 바아 또는 각 피스톤 사이에 배치되어 피스톤의 폐쇄 부재가 안내 부재의 공기 통로를 폐쇄하는 방향으로 바아 또는 각 피스톤을 압박하는 탄성 부재
를 포함하고,
각 피스톤의 상부에는 관통 구멍이 형성되고 바아가 이 관통 구멍에 삽입됨으로써 피스톤과 바아가 서로 결합되고,
피스톤의 측면에는 길이 방향을 따라 그 하단으로부터 상단까지 공기 유입 통로가 형성되는 것인 진공 흡착 장치.
청구항 1에 있어서,
안내 부재의 수용홈 및 피스톤의 외측 표면은 서로 미끄럼 운동하는 원통형으로 형성되고, 피스톤의 공기 유입 통로는 원통형의 피스톤 외측 표면에 편평면으로서 형성되는 것인 진공 흡착 장치.
청구항 1에 있어서,
진공 해제 버튼에는 관통 구멍이 형성되고 바아가 이 관통 구멍에 삽입됨으로써 진공 해제 버튼과 바아가 서로 결합되는 것인 진공 흡착 장치.
청구항 3에 있어서,
진공 해제 버튼의 일 단부로부터 그 관통 구멍으로 연장되어 결합되는 나사가 마련되고, 이 나사의 단부가 바아의 표면에 압박됨으로써 바아가 프레임의 길이 방향에 대해 위치가 고정되는 것인 진공 흡착 장치.
청구항 1에 있어서,
탄성 부재는 각 피스톤의 상단과 프레임의 내측 표면에 배치되는 압축 코일 스프링인 것인 진공 흡착 장치.
청구항 5에 있어서,
피스톤의 상단에는 직경의 차이에 따른 단차부가 형성되고 이 단차부와 마주하는 프레임의 내측 표면에는 편평면이 형성되어, 압축 코일 스프링은 단차부와 편평면 사이에 배치되는 것인 진공 흡착 장치.
청구항 1에 있어서,
진공 해제 버튼은 프레임에서 안내 부재가 부착되는 방향으로 돌출되는 것인 진공 흡착 장치.
청구항 1에 있어서,
각각의 흡착 패드는 안내 부재에 결합되고 중심에 배치되는 금속제의 코어 및 이 코어의 둘레에 부착되는 고무 또는 합성 수지제의 흡착판으로 이루어지는 것인 진공 흡착 장치.
청구항 8에 있어서,
코어의 둘레에는 홈이 형성되고, 흡착판의 내측 둘레에는 코어의 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되어, 이 홈에 돌출부의 삽입됨으로써 흡착판과 코어가 서로 결합되는 것인 진공 흡착 장치.