KR101518180B1 - 진공흡착작업대의 공압제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고압공기유입구(14)와, 한쌍의 제1, 2고압공기배출구(16, 18)가 마련되는 공기분배모듈(10); 제1유입공(22) 및 제1배출공(23)과, 제1, 2포터(24, 26)가 마련되는 제1공기솔레노이드밸브모듈(20); 제2유입공(32) 및 제2배출공(33)과, 제3, 4포터(34, 36)가 마련되는 제2공기솔레노이드밸브모듈(30); 일단부위에 마련되는 공기유입구(42)와, 타단부위에 마련되는 공기배출구(46)와, 상측부위에 공기흡입구(44)가 마련되는 진공형성모듈(40); 진공해소모듈(50); 일단부위에 마련되는 배기구(61)와, 배기구(61)와 인접하여 마련되는 흡기구(63)와, 타단부위에 마련되는 흡배기구(65)와, 제1체크밸브(62)가 구비되어 상측부위에 마련되는 배기관(64)과, 제2체크밸브(66)가 구비되어 하측부위에 마려되는 흡기관(68)으로 이루어지는 단위매니폴드모듈(60); 하단부위가 단위매니폴터(60)의 흡배기구(65)와 연결되는 지지봉(72)과, 지지봉(72)의 상단부위에 마련되는 흡착패드(74)와, 제1유입배출공(77) 및 제2유입배출공(79)이 일측부위에 형성되어 지지봉(72)의 하측부위에 일정간격 이격되어 마련되는 지지봉고정체가 구비되는 진공흡착모듈(70); 제1, 2공기솔레노이드모듈(20, 30), 진공형성모듈(40), 진공해소모듈(50) 각각을 제어하는 제어모듈(80);을 포함하여 이루어지는 진공흡착작업대의 공압제어장치를 제공한다.

Description

진공흡착작업대의 공압제어장치{An apparatus for air pressure comtrol of worktable having suction device}

본 발명은 고압의 공기를 이용하여 표면처리작업이 필요한 작업물을 고정할 수 있는 진공흡착작업대의 공압제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필요한 만큼의 고압 공기를 이용하여 작업물을 긴밀하게 고정함으로써 고압펌프의 작동으로 인한 소음 폐해를 극소화할 수 있음은 물론, 진공흡착모듈의 작동에 관여하는 매니폴더를 단위체로 구성함으로써 수리나 교체작업을 신속하게 수행할 수 있는 진공흡착작업대의 공압제어장치에 관한 것이다.

샌딩이나 도료 등과 같이 작업물의 표면처리작업을 수행하거나, 또는 작업물의 특정부위에 대한 용접 등을 수행하기 위해서는 작업물을 단단하게 고정하는 장치가 필요한데, 이를 위하여 관련업계에서 널리 사용하고 있는 것이 진공흡착기구가 다수 장착된 진공흡착작업대이다. 통상적으로 진공흡착작업대에는 작업물이 안치되는 부위에 흡착패드를 마련하고, 흡착패드와 작업물 사이공간의 공기를 펌프를 이용하여 강제 배기함으로써 작업물을 단단하게 고정하여 안정된 작업여건을 제공하게 된다.

이때, 흡착패드에 밀착되는 작업물의 표면은 전체적으로 평탄한 경우도 있으나, 대개의 경우 일정한 곡률을 이루거나 또는 표면에 부분적으로 오목한 홈이나 돌출부가 형성되는 경우가 많다. 이때문에 작업물의 외형이 임의 곡률을 가지거나, 또는 피가공물 표면의 특정부위가 단차진 경우에도 용이하게 적용할 수 있는 진공흡착작업대가 다수 제안되고 있으며, 대한민국 등록특허 제0986597호, 대한민국 등록특허 제0855324호 등이 이러한 기술의 예들이다.

하지만, 전자의 경우에는 숙련된 작업자가 아니거나 또는 작업물의 표면이 복잡한 형상으로 이루어지는 경우에는 정확하게 수직높이 조절이 곤란하여 작업물을 긴밀하게 구속할 수 없는 단점이 있고, 후자의 경우에는 판부재와 막대의 접촉부위를 경사지게 하여 그 부위에서 발생하는 마찰력을 이용하고 있다는 점에서 고정작업이 반복되면 접촉 부위가 마모되어 마찰력이 점차 감소되는 때문에 현실적으로 이 기술을 적용할 수 있는 산업분야는 매우 제한적이라는 단점이 있다.

이를 위해 본 출원인은 도 4에 개시된 것과 같은 대한민국 등록특허 제1311012호를 제안한 바 있다. 이 기술은, 작업대에 진공흡착기구를 복수 개 배치하여 작업물의 형상에 따라 진공흡착기구가 개별적으로 지지하도록 구성하되, 작업물의 형상에 따라 각각의 진공흡착기구의 수직위치가 결정되면 펌프를 작동시켜 각 진공흡착기구가 작업물을 구속하는 작동구성으로 이루어진다.

즉, 각 진공흡착기구의 흡착패드에 안치되는 작업물의 무게를 탄성체에 의해 1차 지지하도록 하여 임의 곡률 또는 형상으로 이루어지는 피가공물이 안정적인 수평자세를 유지하도록 유도하고, 공기압에 의해 작동되는 가압판을 이용하여 각 이동봉을 고정함으로써 작업물의 형상이 매우 복잡하게 이루어지는 경우는 물론 상당한 무게의 작업물도 용이하게 고정할 수 있다는 뛰어난 장점이 있다.

하지만, 이러한 뛰어난 장점에도 불구하고 이 기술은 기본적으로 각 진공흡착기구가 작업물을 고정하기 위해서는 고압의 펌프를 지속적으로 가동해야 한다는 점에서, 작업시간이 길어지면 상당한 전력이 소모됨은 물론 고압 펌프의 지속적인 작동에 따라 발생하는 소음으로 인해 작업환경이 나빠지는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제1311012호

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 복잡한 형상으로 이루어지거나 상당한 하중을 가지는 작업물을 용이하게 고정할 수 있음은 물론, 보다 작은 전력을 소모하고 소음으로 인한 작업환경의 폐해를 방지할 수 있는 진공흡착작업대의 공압제어장치를 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 고압의 공기가 유입되는 고압공기유입구(14)와, 고압공기유입구(14)와 연통되어 고압의 공기가 배출되는 한쌍의 제1, 2고압공기배출구(16, 18)가 마련되는 공기분배모듈(10); 공기분배모듈(10)의 제1고압공기배출구(16)와 연결되는 제1유입공(22)과, 제1유입공(22)과 연통되는 제1, 2포터(24, 26)와, 제1, 2포터(24, 26) 각각과 연통되는 제1배출공(23)이 마련되는 제1공기솔레노이드밸브모듈(20); 공기분배모듈(10)의 제2고압공기배출구(18)와 연결되는 제2유입공(32)과, 제2유입공(32)과 연통되는 제3, 4포터(34, 36)과, 제3, 4포터(34, 36) 각각과 연통되는 제2배출공(33)이 마련되는 제2공기솔레노이드밸브모듈(30); 일단부위에 마련되되 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1포터(24)와 연결되는 공기유입구(42)와, 타단부위에 마련되되 공기유입구(42)와 연통되는 공기배출구(46)와, 공기유입구(42) 및 공기배출구(46) 각각과 연통되어 상측부위에 공기흡입구(44)가 마련되는 진공형성모듈(40); 일단부위가 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제2포터(26)와 연결되는 진공해소모듈(50); 일단부위에 마련되되 진공형성모듈(40)의 공기흡입구(44)와 연결되는 배기구(61)와, 배기구(61)와 인접하여 마련되되 진공해소모듈(50)의 타단부위와 연결되는 흡기구(63)와, 타단부위에 마련되되 배기구(61) 및 흡기구(63) 각각과 연통되는 흡배기구(65)와, 제1체크밸브(62)가 구비되어 상측부위에 마련되되 일단부위는 배기구(61)와 연결되며 타단부위는 흡배기구(65)와 연결되는 배기관(64)과, 제2체크밸브(66)가 구비되어 하측부위에 마련되되 일단부위는 흡기구(63)와 연결되며 타단부위는 흡배기구(65)와 연결되는 흡기관(68)으로 이루어지는 단위매니폴드모듈(60); 작업물의 하중에 의해 수직으로 일정거리 승하강하되 하단부위가 단위매니폴터(60)의 흡배기구(65)와 연결되는 지지봉(72)과, 지지봉(72)의 상단부위에 마련되는 흡착패드(74)와, 내부공간이 마련되며 일측부위에는 상호간에 일정간격 이격되어 제2공기솔레노이드밸브모듈(30)의 제3, 4포터(34, 36) 각각과 연결되는 제1유입배출공(77) 및 제2유입배출공(79)이 마련되는 케이싱(760)과 케이싱(760)의 내부공간에 마련되되 제1유입배출공(77)과 제2유입배출공(79) 사이에 위치하는 실린더(762)와 일단부위는 실린더(762)에 고정결합되고 연장되는 타단부위는 케이싱(760)의 전면부위를 관통하여 돌출되는 작동봉(764)과 가압면(767)이 마련되어 작동봉(764)의 작동에 따라 지지봉(72)에 밀착되는 가압체(766)로 이루어지는 지지봉고정체가 구비되는 진공흡착모듈(70); 제1, 2공기솔레노이드모듈(20, 30), 진공형성모듈(40), 진공해소모듈(50) 각각을 제어하는 제어모듈(80);을 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 단위매니폴더모듈(60)은 복수 개로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제1체크밸브(62) 및 제2체크밸브(66) 각각은 일방향 및 타방향으로 작동하며, 상기 진공해소모듈(50)에는 제어장치(80)의 입력신호에 따라 내부유로를 타방향으로 개방하는 솔레노이드밸브(52)가 구비될 수 있다.

삭제

본 발명은 고압의 공기를 이용하여 진공흡착모듈로서 작업물을 고정함에 있어 솔레노이드밸브와 체크밸브를 매개하여 필요한 만큼의 공기를 이용하는 방식을 제안함으로써 전력소모를 최소화할 수 있음은 물론 고압펌프의 작동을 최소화함으로써 소음으로 인해 작업환경이 나빠지는 것을 방지할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명은 진공흡착모듈의 작동에 관여하는 매니폴더를 단위체로 구성하여 수리나 교체작업을 수행할 수 있도록 구성함으로써 진공흡착작업대의 유지 비용을 현저시 감소시킬 수 있음은 물론 이에 따른 작업중단 시간을 최소화할 수 있도록 해준다.

도 1은 본 발명에 따른 진공흡착작업대의 공압제어장치의 개략적인 전체 구성도.
도 2a는 본 발명에 따른 진공흡착작업대의 공압제어장치에 있어 진공흡착모듈의 개략적인 구성도.
도 2b는 본 발명에 따른 진공흡착작업대의 공압제어장치에 있어 진공흡착모듈의 개략적인 작동 구성도.
도 2c는 본 발명에 따른 진공흡착모듈에 있어 케이싱과 실린더의 개략적인 작동 구성도.
도 2d는 본 발명에 따른 진공흡착모듈에 있어 가압체의 개략적인 구성도.
도 3a 내지 도 3d 각각은 본 발명의 개략적인 작동 구성도.
도 4는 종래 진공흡착작업대의 개략적인 일 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 진공흡착작업대의 공압제어장치의 개략적인 전체 구성도로서, 도면에 개시된 것과 같이 본 발명은 공기분배모듈(10), 제1, 2공기솔레노이드밸브모듈(20, 30), 진공형성모듈(40), 진공해소모듈(50), 단위매니폴더모듈(60), 진공흡착모듈(70), 제어모듈(80)로 이루어지는 특징이 있다.

공기분배모듈(10)은 유입되는 고압의 공기(이하 공기)를 분배하는 수단이다. 공기분배모듈(10)에는 공기가 유입되는 고압공기유입구(14)와, 공기가 배출되는 한쌍의 제1, 2고압공기배출구(16, 18)가 마련된다. 제1, 2고압공기배출구 각각은 미도시된 공기분배모듈의 내부유로에 의해 고압공기유입구(14)와 연통된다. 고압의 공기는 미도시된 고압펌프에 의해 공급된다.

제1공기솔레노이드밸브(20)는 제어모듈(80)의 입력신호에 따라 공기의 이동을 제어하는 수단으로서, 제1유입공(22) 및 제1배출공(23)과 제1, 2포터(24, 26)가 마련된다. 제1유입공(22)은 공기분배모듈(10)의 제1고압공기배출구(16)와 연결되며, 제1, 2포터(24, 26) 각각은 미도시된 내부유로에 의해 제1유입공(22)과 연통되고, 제1배출공(23)은 제1, 2포터(24, 26) 각각과 연통된다. 또한, 제1포터(24)는 진공형성모듈(40)과 연결되며, 제2포터(26)는 진공해소모듈(50)과 연결된다.

도면부호 28은 밸브작동부로서 제어모듈(80)로부터 신호가 입력되면, 미도시된 개폐핀을 좌우방향으로 이동시켜 제1포터(24)와 제1유입공(22)을 연결하거나(이때 제2포터(26)와 제1배출공(23)이 연결), 또는 제2포터(26)와 제1유입공(22)을 연결한다(이때 제1포터(24)와 제1배출공(23)이 연결). 이에 따라 제1공기솔레노이드모듈(20)은 진공형성모듈(40) 또는 진공해소모듈(50) 중의 어느 하나와 연결된다. 이러한 솔레노이드밸브의 작동구성은 관련업계에 널리 알려진 사항인바 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2공기솔레노이드밸브(30)는 전술한 제1공기솔레노이드모듈(20)와 유사하게 제2유입공(32) 및 제2배출공(33)과 제3, 4포터(34, 36)가 마련되며 제어모듈(80)의 인력신호에 따라 공기의 이동을 제어한다. 제2유입공(32)은 공기분배모듈(10)의 제2고압공기배출구(18)와 연결되고, 제3, 4포터(34, 36) 각각은 미도시된 내부유로에 의해 제2유입공(32)과 연통되며, 제2배출공(33)은 제3, 4포터(34, 36) 각각과 연통된다.

또한, 제3, 4포터(34, 36) 각각은 진공흡착기구(70)의 제1유입배출공(77) 및 제2유입배출공(79) 각각과 연결된다. 도면부호 38은 밸브작동부로서 그 작동구성은 제1솔레노이드밸브모듈의 밸브작동부와 동일하다. 즉, 제어모듈(80)로부터 신호가 입력되면, 미도시된 개폐핀을 좌우방향으로 이동시켜 제3포터(32)와 제2유입공(32)을 연결하거나(이때 제4포터(46)와 제2배출공(43)이 연결), 또는 제4포터(36)와 제2유입공(32)을 연결한다(이때 제3포터(34)와 제2배출공(33)이 연결).

진공형성모듈(40)은 작업물이 진공흡착기구(70)의 흡착패드(74)와 밀착되는 경우 그 사이공간에 잔존하는 공기를 배출시켜 작업물을 흡착패드와 긴밀하게 구속시키는 수단이다. 진공형성모듈(40)에는 공기유입구(42)와 공기배출구(46), 그리고 공기흡입구(44)가 마련된다.

공기유입구(42)는 진공형성모듈(40)의 일단부위에 마련되며 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1포터(24)와 연결된다. 공기배출구(46)는 진공형성모듈(40)의 타단부위에 마련되며 공기유입구(42)와 연통된다. 공기흡입구(44)는 진공형성모듈(40)의 상측부위에 마련되며, 공기유입구(42) 및 공기배출구(46) 각각과 연통된다.

공기유입구(42), 공기배출구(46), 공기흡입구(44) 각각이 연통되는 부위에는 노즐이 마련될 수 있다. 노즐이 마련되면, 베르누이 정리에 따라 공기유입구(42)를 통해 진입하는 공기는 노즐부위를 지나면서 압력이 감소되어(속도가 증가되어) 공기배출구(46)를 통해 외부로 배기되며, 연통부위에서 압력이 감소됨에 따라 흡착패드(74)와 작업물 사이 공간에 잔존하는 공기가 이와 연동되어 공기배출구(46)로 빠져나가게 되는 것이다.

진공해소모듈(50)은 흡착패드(74)와 작업물 사이에 형성되어 있는 진공상태를 해소시키는 수단이다. 진공해소모듈(50)의 일단부위는 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제2포터(26)와 연결된다. 또한, 진공해소모듈(50) 내부에는 솔레노이드밸브(52)가 마련되며, 솔레노이드밸브(52)는 제어장치(80)의 입력신호에 따라 내부유로를 타방향으로 개방하거나 폐쇄한다. 여기에서 타방향이란 도면에 개시된 것과 같이 공기가 진공흡착기구(70) 쪽으로 이동하는 방향을 가리키며 이하 동일하다. 이에 따라 진공해소모듈(50)을 통한 공기의 이동은 특정방향으로만 제한된다.

단위매니폴더(60)는 공기의 이동을 특정방향으로 유도하여 진공흡착기구(70)에 진공을 형성하거나 해제하는 수단이다. 단위매니폴더(61)의 일단부위에는 진공형성모듈(40)의 공기흡입구(44)와 연결되는 배기구(61)가 마련되며, 배기구(61)와 인접한 일측에는 진공해소모듈(50)의 타단부위와 연결되는 흡기구(63)가 마련된다.

또한, 단위매니폴더(60)의 타단부위에는 흡배기구(65)가 마련되며, 그 상측 및 하측부위 각각에는 배기관(64)과 흡기관(68)이 마련된다. 배기관(64)에는 제1체크밸브(62)가 구비되며, 흡기관(68)에는 제2체크밸브(66)가 구비된다. 제1체크밸브(62)는 일방향(여기에서 일방향이란 도면에 개시된 것과 같이 공기가 진공흡착모듈(70)로부터 진공형성모듈(40) 쪽으로 이동하는 방향이며 이하 동일)으로 작동하며, 제2체크밸브(66)는 이와는 반대로 타방향으로 작동한다.

배기관(64)의 일단부위 및 타단부위는 내부유로(미도시)에 의해 배기구(61) 및 흡배기구(65) 각각과 연통되며, 흡기관(68)의 일단부위 및 타단부위는 별도의 내부유로(미도시)에 의해 흡기구(63)와 흡배기구(65) 각각과 연통된다. 즉, 흡, 배기관(68, 64)은 흡배기구(65)만을 공통으로 사용할 뿐 별도의 내부유로를 통해 흡기구(63) 및 배기구(61)와 연결되는 구성인 것이다.

한편, 본 발명은 단위매니폴더모듈(60)가 도면에 개시된 것과 같이 복수 개로 이루어지는 경우를 배제하지 않는다. 통상적으로 진공흡착작업대가 복수 개의 진공흡착기구를 이용하여 작업물을 고정하는 방식으로 이루어짐을 감안하면, 단위매니폴더모듈(60)을 복수 개로 구비하여 진공흡착모듈(70) 각각을 개별적으로 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 수리나 교체작업이 매우 용이할 뿐 아니라 작업중단 시간을 최소화할 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명은 단위매니폴더모듈이 복수 개로 이루어지더라도 각 단위매니폴더모듈이 적어도 2개 이상의 진공흡착모듈을 제어할 수 있는 구성으로 이루어지는 경우도 배제하지 않는다. 이럴 경우, 단위매니폴더모듈에는 각 진공흡착모듈을 제어하는 각 한쌍식의 체크밸브가 마련되어야 함은 물론이다. 이러한 구성은 진공흡착작업대에 장착되는 진공흡착모듈의 개수가 상당한 경우에 효과적일 수 있다.

진공흡착모듈(70)은 작업물을 고정하는 수단으로서, 도 2a에 개시된 것과 같이 지지봉(72)과, 흡착패드(74), 지지봉고정체를 포함하여 이루어질 수 있다. 지지봉(72)은 내부가 빈 관구조로 이루어지며, 하단부위에는 공기유입단(71)이 마련되어 단위매니폴터(60)의 흡배기구(65)와 연결된다. 흡착패드(74)는 작업물의 표면과 밀착되는 부분으로서 지지봉(72)의 상단부위에 마련되며 연질의 재질로 이루어진다.

지지봉고정체는 도 2c와 같이, 케이싱(760)과, 실린더(762)와, 작동봉(764)과, 가압체(766)를 포함하여 이루어진다. 케이싱(760)에는 일정크기의 내부공간이 마련되며, 일측부위에는 상호간에 일정간격 이격되어 제1유입배출공(77) 및 제2유입배출공(79)이 구비된다. 제1유입배출공(77) 및 제2유입배출공(79) 각각은 제2공기솔레노이드모듈(30)의 제3, 4포터(34, 36) 각각과 연결된다.

실린더(762)는 케이싱(760)의 내부공간에 마련되며, 모서리부위는 케이싱(760)의 내면에 밀착되며 제1유입배출공(77)과 제2유입배출공(79) 사이에 위치한다. 실린더(762)에 의해 케이싱(760)의 내부공간은 구획된다. 도면부호 761은 오링부재이다. 작동봉(764)은 일단부위가 실린더(762)에 고정결합되고 연장되는 타단부위는 케이싱(760)의 전면부위를 관통하여 돌출된다. 도면부호 764는 오링부재이다.

가압체(766)는 지지봉(72)에 밀착되어 일정거리 하강한 지지봉의 위치를 고정하는 수단으로서, 지지봉(72)의 타단에 고정결합된다. 가압체(766)에는 도 2d에 개시된 것과 같이, 지지봉(72)의 형상에 대응하여 함몰된 가압면(767)이 마련될 수 있으며, 가압면(767)에는 복수 개의 요철(768)이 형성될 수 있다. 요철(768)은 가압면(766)이 지지봉(72)에 밀착될 때 마찰력을 증대시켜 지지봉이 의도하는 위치에서 긴밀하게 고정될 수 있도록 해준다.

도면부호 73 및 75 각각은 벨로우즈 및 탄성수단이며, 도면부호 76은 지지체이고, 도면부호 78은 지지봉고정체를 지지체(76)에 대하여 일정간격 이격시켜 고정결합하는 체결수단이다. 체결수단(78)은 통상적인 볼트로 이루어질 수 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 개략적인 작동구성을 전술한 설명부분과 도 3a 내지 도 3d, 그리고 도 2a 내지 도 2c 각각을 참조하여 살펴본다. 또한, 설명의 편의를 위해 하나의 진공흡착모듈(하나의 단위매니폴더)에 본 발명이 적용되는 경우로 한정한다.

진공흡착작업대에 전원이 인가되면, 고압의 펌프가 작동하며 이와 동시에 제어장치(80)의 입력신호에 따라 도 3a와 같이 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1유입공(22)과 제2포터(26)가 연결되고, 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제2유입공(32)과 제3포터(34)가 연결된다. 이때, 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1포터(24)와 제1배출공(23) 및 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제4포터(36) 및 제2배출공(33) 각각은 점선과 같이 연결된다.

공기분배모듈(10)로 유입되는 공기 중의 일부는 제2고압공기배출구(18)를 통해 케이싱(760)의 제1유입배출공(77)으로 지속적으로 유입된다(타방향). 도 2c와 같이 제1유입배출공(77)으로 유입된 공기(실선)는 실린더(762)를 후방(도면에서 우측)으로 밀게 되고, 이에 따라 가압체(766)는 지지봉(72)과 분리된 상태를 이룬다. 한편, 실린더(762)의 후방공간에 채워져 있던 공기는 점선방향으로 제2유입배출공(79)을 통해 이동한 다음, 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제4포터(36) 및 제2배출공(33)을 순차적으로 거쳐 외부로 배기된다.

한편, 공기분배모듈(10)로 유입되는 공기 중의 다른 일부는 제1고압공기배출구(16)를 통해 진공해소모듈(50)로 유입되는데, 진공해소모듈(50)에 구비되는 솔레노이드밸브(52)는 제어장치(80)에서 입력신호가 있는 경우에 타방향으로 개방되기 때문에 제어장치로부터 신호가 입력되지 않으면 내부유로가 폐쇄상태를 이룬다. 즉, 진공해소모듈(50)을 통한 공기의 타방향 이동은 제한된다.

이 상태에서, 도 2b와 같이 진공흡착작업대에 작업물(P)을 안치한다. 작업물(P)이 안치되면 그 하중으로 인해 지지봉(72)은 일정거리 하방으로 이동하게 된다. 도면에는 단일의 진공흡착모듈에 대한 예를 보여주고 있으나, 복수 개의 진공흡착모듈이 마련되는 경우에는 작업물(P)의 형상에 따라 각 진공흡착모듈의 지지봉이 하방으로 서로 다른 거리만큼 이동하게 됨은 물론이다.

작업물(P)의 안치가 완료되면, 제어장치(80)는 도 3b와 같이 별도의 신호를 인가하여 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1유입공(22)과 제1포터(24)를 연결하고, 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제2유입공(32)과 제4포터(36)를 연결한다. 이때, 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제2포터(26)와 제1배출공(23) 및 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제3포터(36) 및 제2배출공(33) 각각은 점선과 같이 연결된다.

이럴 경우, 공기분배모듈(10)로 유입되는 공기 중의 일부는 제2고압공기배출구(18)를 통해 케이싱(760)의 제2유입배출공(79)으로 지속적으로 유입된다(타방향). 도 2c와 같이 제2유입배출공(79)으로 유입된 공기(실선)는 실린더(762)를 전방(도면에서 좌측)으로 밀게 되고, 이에 따라 가압체(766)는 전방으로 일정거리 이동하며 지지봉(72)의 일면에 밀착된다. 즉, 작업물(P)의 하중에 의해 하방으로 일정거리 이동한 지지봉(72)은 그 위치에서 고정되는 것이다. 한편, 실린더(762)의 전방공간에 채워져 있던 공기는 점선방향으로 제1유입배출공(77)을 통해 이동한 다음, 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제3포터(34) 및 제2배출공(33)을 순차적으로 거쳐 외부로 배기된다.

공기분배모듈(10)로 유입되는 공기 중의 다른 일부는 제1고압공기배출구(16)를 통해 진공형성모듈(40)의 공기유입구(42)로 유입된다. 진공형성모듈(40)로 유입된 공기는 공기배출구(46)를 통해 외부로 배기되는데(실선), 공기배출구(46)와 공기흡입구(44)의 연통부위에 마련되는 노즐(미도시)에 의해 압력강하가 일어난다. 이에 따라, 흡착패드(74)와 작업물(P) 사이에 존재하는 공기는 공기유입단(71)을 통해 빠져나가 단위매니폴더모듈(60)의 흡배기구(65), 배기관(64), 배기구(61), 그리고 진공형성모듈(40)의 공기흡입구(44)를 순차적으로 거쳐 외부로 배기된다(점선). 이때, 배기관(64)의 제1체크밸브(62)는 공기가 배기되는 방향과 동일한 일방향으로 작용하기 때문에 제1체크밸브로 인한 공기의 이동 제한은 없다.

한편, 진공해소모듈(50)은 제1공기솔레노이드밸브모듈(20)의 제2포터(26)와 연결되며, 제2포터(26)는 제1배출공(23)과 연결되나 진공해소모듈(50)의 솔레노이드밸브(52)가 폐쇄된 상태를 이루고 있기 때문에 도 3b와 같이 진공해소모듈(50)을 통한 공기의 이동은 존재하지 않는다.

일정시간이 경과하여 흡착패드(74)와 작업물(P) 사이 공간에 잔존하는 공기가 모두 배출되면, 제어장치(80)가 작동하여 도 3c와 같이 제1공기솔레노이드밸브모듈(20)의 제1유입공(22)과 제2포터(26)를 연결한다. 제1유입공(22)과 제2포터(26)가 연결되더라도 진공해소모듈(50)에는 신호가 인가되지 않은 상태이기 때문에 진공해소모듈(50)을 통한 공기의 이동은 없다.

또한, 이때 제1포터(24)와 제1배출공(33)이 연결되는데, 배기관(64)의 제1체크밸브(62)가 일방향으로 작동하는 관계상 제1배출공(33)을 통해 유입되는 외부 공기가 흡착패드(74) 쪽으로 유입되지는 않는다. 도 3b 상태에서 도 3c로 전환할 때 어느 정도의 시차를 줄지 여부는 사전에 미리 설정할 수 있음은 물론이며 이는 관련업계에 널리 알려져 있는 사항인바 이에 대한 설명은 생략한다.

지지봉(72)이 제 위치에 고정된 상태에서 작업물(P)이 흡착패드(74)에 긴밀하게 구속되면, 작업물(P)에 대한 표면처리작업을 수행한다. 이처럼, 본 발명은 진공흡착모듈로서 작업물을 고정함에 있어 일정시간동안만 공기를 주입하는 방식을 채택함으로써, 종래 고압 공기를 지속적으로 주입함으로써 발생하는 전력 낭비를 획기적으로 줄일 수 있음은 물론 고압 펌프의 작동으로 인한 소음 폐해를 현저히 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

작업물(P)에 대한 표면처리작업이 완료되면, 제어장치(80)의 작동에 따라 도 3d와 같이 제1공기솔레노이드밸브모듈(20)의 제1유입공(22)은 제2포터(26)와 연결되며, 제2공기솔레노이드밸브모듈(30)의 제2유입공(32)은 제3포터(34)와 연결된다. 이때, 제1공기솔레노이드밸브모듈(20)의 제1포터(24)와 제1배출공(23)이 연결되고,제2공기솔레노이드밸브모듈(30)의 제4포터(36)은 제2배출공(33)과 연결된다.

제1공기솔레노이드밸브모듈(20)의 제1유입공(22)은 제2포터(26)와 연결되면, 도 3a와 동일하게 공기분배모듈(10)로 유입되는 공기 중의 일부는 제2고압공기배출구(18)를 통해 케이싱(760)의 제1유입배출공(77)으로 지속적으로 유입되고, 이에 따라 실린더(762)는 후방으로 밀리면서 가압체(766)가 지지봉(72)과 분리된다. 즉, 지지봉(72)은 더 이상 고정되지 않고 자유로운 상태가 된다. 또한, 이와 동시에 실린더(762)의 후방공간에 채워져 있던 공기는 점선방향으로 제2유입배출공(79)을 통해 이동한 다음, 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제4포터(36) 및 제2배출공(33)을 순차적으로 거쳐 외부로 배기된다.

한편, 제2공기솔레노이드밸브모듈(30)의 제2유입공(32)이 제3포터(34)와 연결될 때, 진공해소모듈(50)의 솔레노이드밸브(52)가 제어장치(80)의 작동에 따라 개방되는데, 이에 따라 공기분배모듈(10)로 유입되는 공기 중의 다른 일부가 제1고압공기배출구(16)를 통해 진공해소모듈(50)로 유입된 다음, 흡기구(63), 흡기관(68), 흡배기구(65)를 순차적으로 거쳐 공기유입단(71)을 통해 흡착패드(74) 쪽으로 이동한다. 공기가 흡착패드(74)로 유입되면, 흡착패드(74)와 작업물(P) 사이의 진공은 해제되고 작업물(P)은 자연스럽게 흡착패드(74)로부터 분리가능한 상태가 된다.

흡기관(68)의 제2체크밸브(66)는 공기가 흡기되는 방향과 동일한 타방향으로 작용하기 때문에 제2체크밸브는 공기의 이동을 방해하지 않는다. 또한, 제1공기솔레노이드밸브모듈(20)의 제1포터(24)는 제1배출공(23)과 연결된 상태이나, 배기관(64)의 제1체크밸브(62)가 일방향으로 작동하기 때문에 제1배출공(23)을 통해 외부 공기가 유입되더라도 제1체크밸브(62)에 의해 그 이동이 제한된다.

진공흡착모듈로부터 작업물(P)이 분리되면, 제어장치(80)가 다시 작동하여 도 3a와 같은 상태를 이루며 다음 작업을 준비한다. 즉, 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1유입공(22)은 제2포터(26)와 연결되고, 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제2유입공(32)은 제3포터(34)와 연결되며, 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1포터(24)와 제1배출공(23) 그리고 제2공기솔레노이드밸브(30)의 제4포터(36) 및 제2배출공(33) 각각은 점선과 같이 연결된다. 이후 작업은 전술한 도 3b 내지 도 3d 상태를 반복하며 이루어진다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

10 : 공기분배모듈 20 : 제1공기솔레노이드밸브모듈
30 : 제2공기솔레노이드밸브모듈 40 : 진공형성모듈
50 : 진공해소모듈 60 : 단위매니폴더모듈
70 : 진공흡착모듈 80 : 제어모듈

Claims (4)

1. 고압의 공기가 유입되는 고압공기유입구(14)와, 고압공기유입구(14)와 연통되어 고압의 공기가 배출되는 한쌍의 제1, 2고압공기배출구(16, 18)가 마련되는 공기분배모듈(10);
   공기분배모듈(10)의 제1고압공기배출구(16)와 연결되는 제1유입공(22)과, 제1유입공(22)과 연통되는 제1, 2포터(24, 26)와, 제1, 2포터(24, 26) 각각과 연통되는 제1배출공(23)이 마련되는 제1공기솔레노이드밸브모듈(20);
   공기분배모듈(10)의 제2고압공기배출구(18)와 연결되는 제2유입공(32)과, 제2유입공(32)과 연통되는 제3, 4포터(34, 36)과, 제3, 4포터(34, 36) 각각과 연통되는 제2배출공(33)이 마련되는 제2공기솔레노이드밸브모듈(30);
   일단부위에 마련되되 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제1포터(24)와 연결되는 공기유입구(42)와, 타단부위에 마련되되 공기유입구(42)와 연통되는 공기배출구(46)와, 공기유입구(42) 및 공기배출구(46) 각각과 연통되어 상측부위에 공기흡입구(44)가 마련되는 진공형성모듈(40);
   일단부위가 제1공기솔레노이드밸브(20)의 제2포터(26)와 연결되는 진공해소모듈(50);
   일단부위에 마련되되 진공형성모듈(40)의 공기흡입구(44)와 연결되는 배기구(61)와, 배기구(61)와 인접하여 마련되되 진공해소모듈(50)의 타단부위와 연결되는 흡기구(63)와, 타단부위에 마련되되 배기구(61) 및 흡기구(63) 각각과 연통되는 흡배기구(65)와, 제1체크밸브(62)가 구비되어 상측부위에 마련되되 일단부위는 배기구(61)와 연결되며 타단부위는 흡배기구(65)와 연결되는 배기관(64)과, 제2체크밸브(66)가 구비되어 하측부위에 마련되되 일단부위는 흡기구(63)와 연결되며 타단부위는 흡배기구(65)와 연결되는 흡기관(68)으로 이루어지는 단위매니폴더모듈(60);
   작업물의 하중에 의해 수직으로 일정거리 승하강하되 하단부위가 단위매니폴더모듈(60)의 흡배기구(65)와 연결되는 지지봉(72)과, 지지봉(72)의 상단부위에 마련되는 흡착패드(74)와, 내부공간이 마련되며 일측부위에는 상호간에 일정간격 이격되어 제2공기솔레노이드밸브모듈(30)의 제3, 4포터(34, 36) 각각과 연결되는 제1유입배출공(77) 및 제2유입배출공(79)이 마련되는 케이싱(760)과 케이싱(760)의 내부공간에 마련되되 제1유입배출공(77)과 제2유입배출공(79) 사이에 위치하는 실린더(762)와 일단부위는 실린더(762)에 고정결합되고 연장되는 타단부위는 케이싱(760)의 전면부위를 관통하여 돌출되는 작동봉(764)과 가압면(767)이 마련되어 작동봉(764)의 작동에 따라 지지봉(72)에 밀착되는 가압체(766)로 이루어지는 지지봉고정체가 구비되는 진공흡착모듈(70);
   제1, 2공기솔레노이드모듈(20, 30), 진공형성모듈(40), 진공해소모듈(50) 각각을 제어하는 제어모듈(80);
   을 포함하여 이루어지는 진공흡착작업대의 공압제어장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단위매니폴더모듈(60)은 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공흡착작업대의 공압제어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1체크밸브(62) 및 제2체크밸브(66) 각각은 일방향 및 타방향으로 작동하며, 상기 진공해소모듈(50)에는 제어장치(80)의 입력신호에 따라 내부유로를 타방향으로 개방하는 솔레노이드밸브(52)가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공흡착작업대의 공압제어장치.
4. 삭제

Images