KR102027116B1 - 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치는 상부몸체와, 상부몸체와 상하로 간격을 두고 수평 배치되는 하부몸체와, 상부몸체와 하부몸체 사이를 연결하여 내부의 챔버공간을 밀폐 형성하는 측벽과, 하부몸체의 하측에 구비되며 다수의 흡착 홀을 갖는 다공흡착패드를 포함하는 본체, 본체의 챔버공간을 통해 설정된 진공도를 발생시키며, 다수의 흡착 홀을 통해 다공흡착패드의 하부 면에 부압을 형성하여, 다공흡착패드의 하측에 위치한 플렉시블 소재를 상향 흡착시키는 진공 발생부, 및 상부몸체를 통해 에어를 공급하며, 상부몸체로부터 공급된 에어를 본체의 챔버공간과 격리된 유로를 통해 하부몸체까지 유동시키며, 하부몸체까지 유동된 에어를 다공흡착패드를 통과시켜 플렉시블 소재의 상부 면을 향해 균일하게 분사시키고, 다공흡착패드의 하측을 항해 상향 흡착되는 플렉시블 소재를 에어 압력으로 밀어내어, 플렉시블 소재의 수평 자세를 유지시키면서 플렉시블 소재와 상기 다공흡착패드 간의 설정된 이격거리를 유지시키는 에어 공급부를 포함한다.

Description

플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치{NON―CONTACT ADSORPTION DEVICE OF FLEXIBLE MATERIAL}

본 발명은 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치에 관한 것이다.

플렉시블 디스플레이는 최근 들어 학계와 산업계 모두로부터 관심을 받고 있는 차세대 디스플레이라고 할 수 있다.

플렉시블 디스플레이는 현재 가장 널리 사용되는 평면 디스플레이에서 한 단계 진보한 차세대 디스플레이의 형태로서 기존 평면 디스플레이 개발에 적용된 기술 패러다임과는 다른 새로운 개념의 기술 패러다임이 요구된다.

특히, 플렉시블 디스플레이를 구성하는 다양한 종류의 소재 중 기능성 필름과 같은 플렉시블 소재는 플렉시블 디스플레이의 성공적인 구현 및 개발을 위해서 필요한 핵심 소재라 할 수 있다.

예컨대, 유리기판이 아닌 얇고 쉽게 휘어질 수 있는 필름이나 윌로우 글라스(willow glass) 등과 같은 플렉시블 소재를 이용함으로써 플렉시블 디스플레이 기술을 구현해 낼 수 있다.

그런데 이러한 플렉시블 소재의 경우 자체의 유연한 특성에 따라 쉽게 휘어지게 되고, 소재의 운반 및 정렬 시 평탄한 자세를 유지시키기에 어려움이 있어, 플렉시블 디스플레이 제품의 제작 시 불량 발생의 우려가 따른다.

본 발명과 관련된 종래의 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1666801호(2016.10.24. 공고일)에는 플렉시블 디스플레이용 필름 부착장치가 개시된다. 이에 개시된 플렉시블 디스플레이용 필름 부착장치에는 플렉시블 기판을 비접촉 흡착하도록 공기를 분사하는 구성이 개시된다.

또한, 본 발명과 관련된 종래의 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1276038호(2013.06.20. 공고일)에는 비접촉 반송 장치에 관하여 개시된다. 다만, 이에 개시된 종래의 비접촉 반송 장치는 대상물을 균일하게 부양시키기 위해 다수의 배기 홀을 통해 공기를 배출하는 구성이 개시된다.

다만, 상기의 종래의 기술에 따르면, 플렉시블 소재의 국부적인 휨을 억제하도록 플렉시블 소재와 장치 간의 이격거리를 일정하게 유지시키면서 이와 함께 플레시블 소재를 장치에 비접촉 방식으로 흡착시키는 동작을 정밀하게 제어하기에는 어려움이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플렉시블 소재의 유연성을 고려하여 플렉시블 소재의 국부적인 휨을 억제하고 비접촉 흡착 시 평탄한 자세를 유지시켜, 플렉시블 소재의 운반, 정렬, 가공 중에 불량을 줄일 수 있는 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치는 상부몸체와, 상부몸체와 상하로 간격을 두고 수평 배치되는 하부몸체와, 상부몸체와 하부몸체 사이를 연결하여 내부의 챔버공간을 밀폐 형성하는 측벽과, 하부몸체의 하측에 구비되며 다수의 흡착 홀을 갖는 다공흡착패드를 포함하는 본체, 본체의 챔버공간을 통해 설정된 진공도를 발생시키며, 다수의 흡착 홀을 통해 다공흡착패드의 하부 면에 부압을 형성하여, 다공흡착패드의 하측에 위치한 플렉시블 소재를 상향 흡착시키는 진공 발생부, 및 상부몸체를 통해 에어를 공급하며, 상부몸체로부터 공급된 에어를 본체의 챔버공간과 격리된 유로를 통해 하부몸체까지 유동시키며, 하부몸체까지 유동된 에어를 다공흡착패드를 통과시켜 플렉시블 소재의 상부 면을 향해 균일하게 분사시키고, 다공흡착패드의 하측을 항해 상향 흡착되는 플렉시블 소재를 에어 압력으로 밀어내어, 플렉시블 소재의 수평 자세를 유지시키면서 플렉시블 소재와 상기 다공흡착패드 간의 설정된 이격거리를 유지시키는 에어 공급부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착장치에서, 상기 다공흡착패드는, 상기 하부몸체의 하측에서 일정 크기의 수평공간을 두고서 상기 하부몸체와 나란히 수평 배치되며, 상기 다수의 흡착 홀은, 상기 다공흡착패드의 전체 면적을 통해 일정한 간격을 두고 균일하게 분포될 수 있다.

또한, 상기 다공흡착패드는, 수평 방향으로 조립 가능한 다수 개의 분할된 형태로 제공되며, 상기 다수 개의 분할된 다공흡착패드 각각은, 상기 플렉시블 소재의 종류 및 크기에 따라 개별적으로 분리 및 교체가 가능하며, 상기 다수 개의 분할된 다공흡착패드 전체가 수평 방향으로 정 위치 연결될 때 상기 하부몸체의 하부 면에 대응하는 크기 및 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 다공흡착패드는, 상하 방향 두께가 일정하며 하부 면이 평탄하게 형성된 판상의 다공질 세라믹 소재를 이용하며, 상기 다공질 세라믹 소재는, 설정된 크기의 기공 분포율을 가질 수 있다. 예를 들어, 기공 분포율은 1cm²당 2um 사이즈의 기공 분표율이 40%일 수 있는데, 이는 플렉시블 소재의 특성과 종류, 그리고 무게 등에 따라 기공 사이즈와 형태는 변경될 수 있다.

또한, 상기 다공흡착패드는, 상하 방향 두께가 일정하며 하부 면이 평탄하게 형성된 판상의 소재로서, 상기 판상의 소재를 상하 방향으로 관통하는 다수의 미세 홀을 균일하게 분포시키도록 가공될 수 있다.

또한, 상기 진공 발생부는, 상기 상부몸체의 상부에 설치되되, 상기 본체의 챔버공간까지 연통 가능한 구조로 설치되어 상기 챔버공간을 통해 설정된 진공도를 발생시키며, 상기 챔버공간은, 상기 상부몸체, 상기 하부몸체, 및 상기 측벽의 연결에 의해 상기 본체의 내부에 마련된 공간으로서, 상기 챔버공간의 전 영역을 통해 상기 챔버공간을 이루는 상하 높이는 일정한 크기로 유지될 수 있다.

또한, 상기 에어 공급부는, 상기 상부몸체의 상부에 체결 가능하게 형성되는 직사각형의 보강 플레이트; 상기 보강 플레이트를 상하로 관통하며 상기 상부몸체를 통과하도록 돌출 배치된 다수의 에어 공급 피팅부; 상기 다수의 에어 공급 피팅부 각각의 출구를 가로 막도록 상기 상부몸체의 하부 면에 깔때기 형상으로 취부되며, 상기 다수의 에어 공급 피팅부 각각을 통해 도입된 에어를 1차적으로 수용하는 에어 수용부; 및 상기 하부몸체의 상부 면에 하부가 개방된 덕트 구조로 결합되며, 상기 에어 수용부로부터 에어를 공급받아 내측의 매니폴드 내부유로를 통해 에어를 유동시키며, 상기 하부몸체의 수직관통유로를 통해 상기 하부몸체와 상기 다공흡착패드 사이의 수평공간으로 공급시키는 에어 공급 매니폴드;를 포함한다.

또한, 상기 에어 공급 매니폴드에 의해서, 상기 하부몸체와 상기 다공흡착패드 사이로 에어가 공급되는 상기 수평공간의 높이는 전 영역을 통해 일정한 크기를 가질 수 있다.

또한, 상기 에어 공급부는, 상기 에어 수용부의 출구 측에 하향 돌출된 수축관을 둘러 감싸 연결되는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부의 반대편에 위치하며 상기 에어 공급 매니폴드의 입구 측에 상향 돌출된 매니폴드 연결포트에 착탈 고정되는 제2 연결부를 구비하며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에서 상기 챔버공간과 격리되어 수평 방향으로 에어가 유동하는 내부 유로를 제공하는 에어 공급 라인;을 더 포함한다.

또한, 상기 본체의 테두리 각 변을 통해 적어도 2개가 구비되며, 상기 본체의 외측으로 돌출하여 상기 플렉시블 소재를 정렬하는 소재 얼라인부;를 더 포함한다.

본 발명에 의하면, 플렉시블 소재의 유연성을 고려하여 플렉시블 소재의 국부적인 휨을 억제하고 비접촉 흡착 시 평탄한 자세를 유지시켜, 플렉시블 소재의 운반, 정렬, 가공 중에 불량을 줄일 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면 다음과 같은 점에서 종래의 기술과 대비하여 유리한 기술적인 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 의하면 기존의 글라스 비접촉 흡착 장치와 달리 플렉시블 소재의 적용에 따라 본체의 하단 플레이트를 통해 다수의 진공 홀(vacuum hole)이 일정한 간격을 두고 배열되어, 플렉시블 소재의 전체 면적을 통해 균일한 흡착력을 제공할 수 있다.

둘째, 본 발명에 의하면 본체의 하단 플레이트로서 다공질 소재를 이용하거나 또는 소재 자체에 다수의 미세 홀을 가공하여 본체 내부에 구성된 에어 공급 매니폴드를 통해 공급된 에어가 하단 플레이트를 관통하여 플렉시블 소재의 전체 면적을 통해 균일하게 토출될 수 있다. 그 결과, 플렉시블 소재는 본체의 하단 플레이트로부터 설정된 이격거리를 유지하며 비접촉되는 동시에 설정 크기의 진공에 의해 본체의 하단 플레이트의 하부에 흡착되어, 플렉시블 소재의 상부 면을 흡착하여 바닥으로부터 일정 높이 이상으로 부상시켜 운반 및 정렬할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 본 발명에 의하면 진공도와 에어 양을 신속하고 정확하게 컨트롤하여 플레시블 소재의 비접촉 간격과 흡착력을 손쉽게 제어할 수 있으며, 플렉시블 소재의 종류에 따라 소재 특성에 맞게 손쉽게 장치의 동작 조건을 제어할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 본 발명에 의하면 본체의 하단 플레이트를 다수 개의 분할 흡착 패드로 구성함으로써, 소재의 종류 및 크기에 따라 흡착 패드의 종류 및 크기를 손쉽게 변경할 수 있는 장점이 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치를 상부에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치를 하부에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치의 비접촉 흡착 작용을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치에서 에어 공급 피팅부와 에어 공급 매니폴드 사이를 연결하는 배관 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치에서 에어 공급 피팅부와 에어 공급 매니폴드 사이를 연결하는 배관 구성을 간략히 도시한 부분사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치에 이용되는 다공질 소재의 기공을 확대한 사진이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.

도면에서, 도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치를 상, 하부에서 바라본 모습을 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치(1000)는 본체(100), 진공 발생부(200), 그리고 에어 공급부(300)를 포함한다.

본체(100)는 상부몸체(110), 하부몸체(130), 측벽(150), 그리고 다공흡착패드(170)를 포함한다.

본체(100)는 상부몸체(110)와, 상부몸체(110)와 상하로 간격을 두고 수평 배치되는 하부몸체(150)를 포함하는데, 이때 상부몸체(110)와 하부몸체(150) 사이에 형성된 상하 간격을 통해 진공도가 발생되는 챔버공간(120, 도 5 참조)을 확보할 수 있다.

측벽(130)은 수평 방향으로 서로 간격을 두고 배치된 상부몸체(110)의 테두리와 하부몸체(150)의 테두리를 따라 수직 방향으로 연결되는 벽체를 말한다.

측벽(130)은 상부몸체(110)와 하부몸체(150) 각각의 테두리를 막아 형성되며, 이를 통해 본체(100)의 내부 공간, 즉 챔버공간(120, 도 5 참조)을 외부로부터 밀폐시킬 수 있다.

그리고, 본체(100)는 다공흡착패드(170)를 포함한다. 다공흡착패드(170)는 하부몸체(150)의 하측에 연결되어 후술할 진공 발생부(200)에 의해 발생된 진공도를 이용하여 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)를 흡착하는 역할을 담당한다.

이를 위해, 다공흡착패드(170)에는 다수의 흡착 홀(190, 도 3 참조)이 구비될 수 있는데, 다공흡착패드(170)의 하부 면에 부압을 형성하여 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)를 바닥으로부터 일정 높이 이상으로 상향 흡착시킬 수 있다.

다공흡착패드(170)는 하부몸체(150)의 하측에서 하부몸체(150)와 나란히 수평으로 배치될 수 있다.

예를 들어, 다공흡착패드(170)는 수평 방향으로 조립 가능한 다수 개의 분할된 형태(1701, 1702, 1703, 도 2 참조)로 제공될 수 있다. 다수 개의 분할된 다공흡착패드(170: 1701, 1702, 1703) 각각은 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)의 종류 및 크기에 따라 각각 개별적으로 분리되거나 교체 사용이 가능하다.

그리고 이들 다수 개의 분할된 다공흡착패드(170: 1701, 1702, 1703)는 전체가 수평 방향으로 정 위치 연결될 때 하부몸체(150)의 하부 면에 대응하는 크기 및 형상을 가질 수 있다.

진공 발생부(200)는 본체(100)의 내부 공간, 즉 챔버공간(120, 도 5 참조)을 통해 설정된 진공도를 발생시킨다.

예컨대, 진공 발생부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 본체(100)를 통해 6개가 설치될 수 있는데, 이의 개수 및 설치 위치는 플렉시블 소재의 크기 및 무게 등에 따라 조금씩 변경될 수 있다.

진공 발생부(200)는 팬(Fan) 또는 진공 펌프(Vacuum Pump) 또는 진공 이젝터(Vacuum Ejector) 등의 관용의 진공 발생 장치를 이용할 수 있는데, 특정 방식을 제한적으로 이용할 필요는 없다. 따라서, 플렉시블 소재의 면적, 무게, 재질적 특성에 맞게 선택하여 이용할 수 있다.

진공 발생부(200)는 다수의 흡착 홀(190, 도 3 참조)을 통해서 다공흡착패드(170)의 하부 면에 부압을 형성하며, 이를 통해 다공흡착패드(170)의 하측에 위치하는 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)는 상부 방향으로 흡착될 수 있다.

에어 공급부(300)는 다공흡착패드(170)의 하측을 항해 상향 흡착되는 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)를 에어 압력으로 하향으로 밀어내어, 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)가 비접촉 방식으로 흡착 가능하게 해주는 역할을 담당한다.

에어 공급부(300)는 다공흡착패드(170)의 하측을 항해 상향 흡착되는 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)의 상부 면에 대해 균일하게 에어를 토출시켜 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)의 수평을 유지시켜 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 에어 공급부(300)는 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)가 다공흡착패드(170)의 하부 면에 접촉되는 것을 방지함은 물론, 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)와 다공흡착패드(170)의 사이의 설정된 이격거리를 유지시켜준다.

구체적으로 설명하면, 에어 공급부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 진공 발생부(200)에 인접하여 9개가 상부몸체(110)를 통해 설치 가능한데, 외관을 통해서는 다수 개의 에어 공급 피팅부(310, 도 4 참조)만이 외부로 노출된다. 다만, 이러한 에어 공급 피팅부(310, 도 4 참조)의 설치 위치 및 개수에 한정될 필요는 없으며, 설치 위치 및 개수는 조금씩 변경되어 이용될 수 있다.

이와 같이, 에어 공급부(300)는 상부몸체(110)를 통해 에어를 공급하도록 구성될 수 있다. 상부몸체(110)를 통해 공급된 에어는 본체(100) 내부에서 챔버공간(120, 도 5 참조)과 격리된 전용 유로를 따라 하부몸체(150)까지 유동될 수 있다. 그리고 하부몸체(150)까지 유동된 에어는 전술한 다공흡착패드(170)를 통과한다. 이와 같이 구성됨에 따라, 다공흡착패드(170)를 통과한 에어는 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)의 상부 면을 향해 균일하게 분사된다. 그 결과, 다공흡착패드(170)의 하측을 항해 상향 흡착되는 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)를 에어 압력으로 하향으로 밀어낼 수 있다.

도 3은 도 2의 Ⅲ 영역을 확대 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본체(100)는 상부몸체(110), 측벽(130), 그리고 하부몸체(150)를 포함하여 구성되고, 다공흡착패드(170)는 하부몸체9150)의 하측에서 나란히 수평 배치된다.

이때, 다공흡착패드(170)에는 다수의 흡착 홀(190)이 형성되는데, 다수의 흡착 홀(190)은 다공흡착패드(170)의 전체 면적을 통해 일정한 간격을 두고 균일하게 분포될 수 있다.

즉, 다수의 흡착 홀(190)은 도 3을 통해 확인 가능하듯이 가로 및 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 하나씩 형성되어 국부적으로 휘어지는 특성이 강한 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)를 흡착하는 경우에도 국부적인 휘어짐을 방지할 수 있다.

한편, 이러한 다공흡착패드(170)는 상하 방향 두께가 일정하며 하부 면이 평탄하게 형성된 판상의 다공질 세라믹 소재를 이용할 수 있다.

도 7을 참조하면, 다공흡착패드(170)로 이용 가능한 다공질 세라믹 소재에 관한 일 예를 사진으로 보여준다. 도시된 다공질 세라믹 소재로 이루어진 다공흡착패드(170)의 경우 설정된 크기의 기공 분포율을 갖는 것이 중요하다.

이때, 다공질 세라믹 소재의 기공은 상향 흡착 중인 플렉시블 소재를 아래로 밀어내어 다공흡착패드(170)에 플렉시블 소재가 접촉하는 것을 방지해 줄 수 있다.

예를 들어, 기공 분포율은 1cm²당 2um 사이즈의 기공 분표율이 40%을 가질 수 있다. 다만, 이러한 한정 내용은 플렉시블 소재의 특성과 종류, 그리고 무게 등에 따라 변경 가능하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 다공흡착패드(170)는 상하 방향 두께가 일정하며 하부 면이 평탄하게 형성된 다공질이 아닌 일반적인 판상의 소재를 이용할 수 있다.

다만, 이 경우에는 준비된 판상의 소재를 정밀 가공하여, 상하 방향으로 관통하는 다수의 미세 홀을 균일하게 분포시켜야 한다. 그리고 이와 같이 정밀 가공된 다수의 미세 홀을 통해 다공흡착패드(170)를 관통하여 에어가 균일하게 분사될 수 있다.

다음으로, 본체(100), 진공 발생부(200), 에어 공급부(300) 간의 결합구조를 통해 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)가 다공흡착패드(170)의 하측에서 휨 변형 없이 안정적인 수평 자세를 유지하며 흡착되는 작용을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치의 비접촉 흡착 작용을 설명하기 위해 도시한 개념도이다. 그리고 도 5는 에어 공급 라인을 간략히 도시한 도면이고, 도 6은 에어 공급 피팅부, 에어 공급 라인, 에어 공급 매니폴드 간의 결합 구조를 간략히 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 진공 발생부(200)는 상부몸체(110)의 상부에 설치될 수 있다.

진공 발생부(200)는 상부몸체(110)의 상부에서 본체(100)의 내부공간, 즉 챔버공간(120, 도 5 참조)까지 연통 가능한 구조로 이루어질 수 있으며, 챔버공간(120, 도 5 참조)을 통해 설정된 진공도를 발생시킬 수 있다.

도시된 V는 진공(Vacuum) 기류 방향을 화살표로 나타낸 것이다.

이때, 챔버공간(120, 도 5 참조)은 상부몸체(110), 하부몸체(150), 측벽(130)의 연결에 의해 본체(100)의 내부에서 밀폐 형성된 공간을 말하는데, 이 챔버공간(120, 도 5 참조)의 전 영역을 통해 챔버공간(120, 도 5 참조)을 형성하는 상하 높이(즉, 상부몸체(110)와 하부몸체(150) 사이의 높이를 말함)는 일정한 크기로 유지될 수 있다.

에어 공급부(300)는 보강 플레이트(301, 도 6 참조), 다수의 에어 공급 피팅부(310), 에어 수용부(320), 에어 공급 라인(330, 도 5 및 도 6 참조), 그리고 에어 공급 매니폴드(370)를 포함한다.

보강 플레이트(301, 도 6 참조)는 상부몸체(110)의 상부에 체결 가능하게 형성되는 판상의 부재로서, 상부몸체(110)와 동일한 소재로 제작 가능한데 에어 공급 피팅부(310)를 정 위치로 설치하기 위해 상부몸체(110)에 체결될 수 있다.

다만, 에어 공급 피팅부(310)를 통해 안정적으로 에어를 공급하기 위해서 보강 플레이트(301, 도 6 참조)는 필요한 구조적 강성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 좋다.

에어 공급 피팅부(310)는 보강 플레이트(301, 도 6 참조)를 상하로 관통하며 상부몸체(110)를 통과하도록 하향 돌출 배치될 수 있다.

에어 공급 피팅부(310)는 2개가 한 쌍을 이루어 후술할 에어 공급 라인(330)과 연결되어 최종적으로는 에어 공급 매니폴드(370)와 연통 가능한 구조로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 도 7을 참조하면 2개의 에어 공급 피팅부(3101, 3102)가 한 쌍을 이루어 하나의 에어 공급 라인(330)과 연결되며, 최종적으로는 하나의 에어 공급 매니폴드(370)와 연결되어 필요한 양의 에어를 원활하게 공급할 수 있다.

에어 수용부(320)는 한 쌍의 에어 공급 피팅부(310: 3101, 3102) 각각의 출구를 가로 막는 형태로 상부몸체(110)의 하부 면에 깔때기 형상으로 취부되며, 이들 에어 공급 피팅부(310: 3101, 3102)를 통해 도입된 에어를 1차적으로 수용한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 에어 수용부(320)는 아래로 갈수록 단면크기 축소되는 호퍼(Hopper) 형상을 가질 수 있는데, 그 출구 측에는 단면크기가 대폭 축소된 수축관(321)이 소정 길이를 갖도록 하향 돌출된다. 그리고 이 수축관(321)은 후술될 에어 공급 라인(330)의 입구 측과 연결된다.

에어 공급 매니폴드(370)는 하부몸체(150)의 상부 면에 하부가 개방된 사각 관 형상의 덕트 구조로 결합된다.

에어 공급 매니폴드(370)는 에어 수용부(320)로부터 에어를 공급받아 내측의 매니폴드 내부유로(372, 도 5 참조)를 통해 에어를 유동시킬 수 있다.

그리고 매니폴드 내부유로(372, 도 5 참조)를 통해 유동된 에어는 하부몸체(150)의 수직관통유로(155, 도 5 참조)를 통해 하부몸체(150)와 다공흡착패드(170) 사이에 마련된 수평공간(180) 내부에 채워질 수 있다.

수평공간(180) 내부에 채워진 에어는 다공흡착패드(170)의 기공을 통해 다공흡착패드(170)의 하부 면을 거쳐 플렉시블 소재(S)의 상부 면으로 균일하게 분사된다. 이로써, 플렉시블 소재(S)는 전 영역을 통해 국부적인 휘어짐 없이 다공흡착패드(170)로부터 일정한 이격거리(g, 도 5 참조)를 유지하며 비접촉 방식으로 흡착될 수 있다.

이와 같이, 수평공간(180)은 다공흡착패드(170)를 통해 플렉시블 소재(S)의 상부 면으로 분사시키기 위한 에어의 일정량을 충진 보관하는 챔버와 같은 기능을 제공할 수 있다.

따라서, 에어 공급 매니폴드(370)에 의해 하부몸체(150)와 다공흡착패드(170) 사이로 에어가 공급되는 수평공간(180)의 높이는 본체(100)의 전 영역을 통해 일정한 크기를 갖는 것이 좋다. 수평공간(180)의 높이가 일정해야만 에어의 균일한 분사가 가능하며, 이로써 플렉시블 소재(S)는 안정적으로 수평을 유지하며 비접촉 흡착될 수 있으며, 국부적인 휨 변형이 방지될 수 있다.

이에 더하여, 에어 공급부(300)는 에어 공급 라인(330)을 더 포함할 수 있다.

에어 공급 라인(330)은 상부몸체(110)로부터 공급된 에어를 하부몸체(120)까지 유동시키기 위해, 본체(100)의 챔버공간(120, 도 5 참조)과 격리된 에어 공급 유로를 제공한다.

구체적인 예로서, 에어 공급 라인(330)은 에어 수용부(320)의 출구 측에 하향 돌출된 수축관(321)을 둘러 감싸 연결되는 제1 연결부(331)와, 제1 연결부(331)의 반대편에 위치하며 에어 공급 매니폴드의 입구 측에 상향 돌출된 매니폴드 연결포트(371)에 착탈 고정되는 제2 연결부(333)를 구비한다. 그리고 에어 공급 라인(330)은 제1 연결부(331)와 제2 연결부(333) 사이에서 챔버공간(120, 도 5 참조)과 격리되어 수평 방향으로 에어가 유동하는 내부 유로(332)를 제공한다. 그리고 별도로 도시하진 않았으나 이들 내부 유로에는 공급되는 에어 중에 포함된 먼지 또는 이물질 등을 걸러주는 필터 부재 등이 더 구비될 수도 있다.

이와 같이 구성됨에 따라, 에어 공급 라인(330), 에어 공급 매니폴드(370)를 거쳐 다공흡착패드(170)의 하측으로 균일하게 분사되는 에어는 다공흡착패드(170) 쪽으로 발생된 부압(P1)에 의해 상향 흡착되는 플렉시블 소재(S, 도 4 참조)를 에어 압력(P2)을 이용하여 설정 이격거리(g)에 맞게 밀어낼 수 있다.

한편, 하부몸체(150)를 통해 에어가 다공흡착패드(170)의 상부로 공급되는 수직관통유로(155)는 다수 개가 형성되는데, 이들 다수 개의 수직관통유로(155)의 형성 간격(W2)은 흡착 홀(190)의 형성 간격(W1)에 비해 넓게 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 플렉시블 소재의 유연성을 고려하여 플렉시블 소재의 국부적인 휨을 억제하고 비접촉 흡착 시 평탄한 자세를 유지시켜, 플렉시블 소재의 운반, 정렬, 가공 중에 불량을 줄일 수 있다.

구체적으로는, 기존의 글라스 비접촉 흡착 장치와 달리 플렉시블 소재의 적용에 따라 본체의 하단 플레이트를 통해 다수의 진공 홀(vacuum hole)이 일정한 간격을 두고 배열되어, 플렉시블 소재의 전체 면적을 통해 균일한 흡착력을 제공할 수 있다.

나아가, 본체의 하단 플레이트로서 다공질 소재를 이용하거나 또는 소재 자체에 다수의 미세 홀을 가공하여 본체 내부에 구성된 에어 공급 매니폴드를 통해 공급된 에어가 하단 플레이트를 관통하여 플렉시블 소재의 전체 면적을 통해 균일하게 토출될 수 있다. 그 결과, 플렉시블 소재는 본체의 하단 플레이트로부터 설정된 이격거리를 유지하며 비접촉되는 동시에 설정 크기의 진공에 의해 본체의 하단 플레이트의 하부에 흡착되어, 플렉시블 소재의 상부 면을 흡착하여 바닥으로부터 일정 높이 이상으로 부상시켜 운반 및 정렬할 수 있다.

더 나아가, 진공도와 에어 양을 신속하고 정확하게 컨트롤하여 플레시블 소재의 비접촉 간격과 흡착력을 손쉽게 제어할 수 있으며, 플렉시블 소재의 종류에 따라 소재 특성에 맞게 손쉽게 장치의 동작 조건을 제어할 수 있다.

그리고 본체의 하단 플레이트를 다수 개의 분할 흡착 패드로 구성함으로써, 소재의 종류 및 크기에 따라 흡착 패드의 종류 및 크기를 손쉽게 변경할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

S: 소재(또는 플렉시블 소재)
100: 본체
110: 상부몸체
120: 챔버공간
130: 측벽
150: 하부몸체
155: 수직관통유로
170(1701,1702,1703): 다공흡착패드
180: 수평공간
190: 흡착 홀
200: 진공 발생부
300: 에어 공급부
301: 보강 플레이트
310(3101, 3102): 에어 공급 피팅부
320: 에어 수용부
321: 수축관
330: 에어 공급 라인
331: 제1 수직 연결부
333: 제2 수직 연결부
370: 에어 공급 매니폴드
371: 매니폴드 연결포트
372: 매니폴드 내부유로
400: 소재 얼라인부
1000: 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치

Claims (10)

1. 상부몸체와, 상기 상부몸체와 상하로 간격을 두고 수평 배치되는 하부몸체와, 상기 상부몸체와 상기 하부몸체 사이를 연결하여 내부의 챔버공간을 밀폐 형성하는 측벽과, 상기 하부몸체의 하측에 구비되며 다수의 흡착 홀을 갖는 다공흡착패드를 포함하는 본체;
   상기 본체의 챔버공간을 통해 설정된 진공도를 발생시키며, 상기 다수의 흡착 홀을 통해 상기 다공흡착패드의 하부 면에 부압을 형성하여, 상기 다공흡착패드의 하측에 위치한 플렉시블 소재를 상향 흡착시키는 진공 발생부; 및
   상기 상부몸체를 통해 에어를 공급하며, 상기 상부몸체로부터 공급된 에어를 상기 본체의 챔버공간과 격리된 유로를 통해 상기 하부몸체까지 유동시키며, 상기 하부몸체까지 유동된 에어를 상기 다공흡착패드를 통과시켜 상기 플렉시블 소재의 상부 면을 향해 균일하게 분사시키고, 상기 다공흡착패드의 하측을 항해 상향 흡착되는 상기 플렉시블 소재를 에어 압력으로 밀어내어, 상기 플렉시블 소재의 수평 자세를 유지시키면서 상기 플렉시블 소재와 상기 다공흡착패드 간의 설정된 이격거리를 유지시키는 에어 공급부;를 포함하며,
   상기 다공흡착패드는, 상기 하부몸체의 하측에서 일정 크기의 수평공간을 두고서 상기 하부몸체와 나란히 수평 배치되며,
   상기 진공 발생부는, 상기 상부몸체의 상부에 설치되되, 상기 본체의 챔버공간까지 연통 가능한 구조로 설치되어 상기 챔버공간을 통해 설정된 진공도를 발생시키며,
   상기 에어 공급부는, 상기 상부몸체의 상부에 체결 가능하게 형성되는 직사각형의 보강 플레이트;
   상기 보강 플레이트를 상하로 관통하며 상기 상부몸체를 통과하도록 돌출 배치된 다수의 에어 공급 피팅부;
   상기 다수의 에어 공급 피팅부 각각의 출구를 가로 막도록 상기 상부몸체의 하부 면에 깔때기 형상으로 취부되며, 상기 다수의 에어 공급 피팅부 각각을 통해 도입된 에어를 1차적으로 수용하는 에어 수용부; 및
   상기 하부몸체의 상부 면에 하부가 개방된 덕트 구조로 결합되며, 상기 에어 수용부로부터 에어를 공급받아 내측의 매니폴드 내부유로를 통해 에어를 유동시키며, 상기 하부몸체의 수직관통유로를 통해 상기 하부몸체와 상기 다공흡착패드 사이의 수평공간으로 공급시키는 에어 공급 매니폴드;를 포함하는 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 흡착 홀은,
   상기 다공흡착패드의 전체 면적을 통해 일정한 간격을 두고 균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는
   플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 다공흡착패드는,
   수평 방향으로 조립 가능한 다수 개의 분할된 형태로 제공되며,
   상기 다수 개의 분할된 다공흡착패드 각각은,
   상기 플렉시블 소재의 종류 및 크기에 따라 개별적으로 분리 및 교체가 가능하며,
   상기 다수 개의 분할된 다공흡착패드 전체가 수평 방향으로 정 위치 연결될 때 상기 하부몸체의 하부 면에 대응하는 크기 및 형상을 갖는 것을 특징으로 하는
   플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 다공흡착패드는,
   상하 방향 두께가 일정하며 하부 면이 평탄하게 형성된 판상의 다공질 세라믹 소재를 이용하며,
   상기 다공질 세라믹 소재는,
   설정된 크기의 기공 분포율을 갖는 것을 특징으로 하는
   플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 다공흡착패드는,
   상하 방향 두께가 일정하며 하부 면이 평탄하게 형성된 판상의 소재로서, 상기 판상의 소재를 상하 방향으로 관통하는 다수의 미세 홀을 균일하게 분포시키도록 가공되는 것을 특징으로 하는
   플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 챔버공간은,
   상기 상부몸체, 상기 하부몸체, 및 상기 측벽의 연결에 의해 상기 본체의 내부에 마련된 공간으로서, 상기 챔버공간의 전 영역을 통해 상기 챔버공간을 이루는 상하 높이는 일정한 크기로 유지되는 것을 특징으로 하는
   플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 에어 공급 매니폴드에 의해서, 상기 하부몸체와 상기 다공흡착패드 사이로 에어가 공급되는 상기 수평공간의 높이는 전 영역을 통해 일정한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는
   플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 에어 공급부는,
   상기 에어 수용부의 출구 측에 하향 돌출된 수축관을 둘러 감싸 연결되는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부의 반대편에 위치하며 상기 에어 공급 매니폴드의 입구 측에 상향 돌출된 매니폴드 연결포트에 착탈 고정되는 제2 연결부를 구비하며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에서 상기 챔버공간과 격리되어 수평 방향으로 에어가 유동하는 내부 유로를 제공하는 에어 공급 라인;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 테두리 각 변을 통해 적어도 2개가 구비되며, 상기 본체의 외측으로 돌출하여 상기 플렉시블 소재를 정렬하는 소재 얼라인부;
    를 더 포함하는 플렉시블 소재용 비접촉 흡착 장치.

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