KR102032706B1 - 회전식 객체 공급기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전식 객체 공급기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캐리어부재(10)의 회전력을 픽업 바(33)로 전달하여 흡착 컵이 항상 외측을 향하도록 하는 캠-기어부재(50)를 포함하고, 상기 캠-기어부재(50)의 캠 홈(75)은 회전축(11)을 중심으로 회전하는 캠 축(92) 궤도의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 갖는 부분과 작은 곡률반경을 갖는 부분이 포함하는 타원형으로 이루어지도록 하여 회전식 객체 공급기(1)가 그리는 하이포사이클로이드 곡선의 최상단과 최하단의 정점(A)(C)에서 흡착 컵(35)의 각속도가 "0 "이 되는 시간을 충분히 연장해서 객체(3)를 안정적으로 이송할 수 있도록 하는 회전식 객체 공급기에 관한 것이다.

Description

회전식 객체 공급기{ROTARY OBJECT FEEDER}

본 발명은 회전식 객체 공급기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 객체 공급 매거진에서 객체(예, 패드)를 흡착하고 일정 각도로 회전시킨 후 컨베이어에 올려놓아 포장할 수 있도록 하는 회전식 객체 공급기에 관한 것이다.

종래부터 다양한 회전식 객체 공급기들이 알려졌다. 예를 들어, 미국특허 제5,910,078호에는 저장 매거진으로부터 접힌 카톤을 픽업하고, 그것을 컨베이어 위에 올려놓는 회전식 객체 공급기가 개시되었다.

이러한 회전식 객체 공급기는 하이포사이클로이드(Hypocycloid) 곡선을 이용하는데, 하이포사이클로이드 곡선은 큰 원의 내부를 따라 작은 원이 미끄러지는 일 없이 구를 때, 작은 원의 원주상의 한 정점이 그리는 곡선으로, 다수 개의 뾰쪽한 정점을 갖는 원형으로 이루어진다.

즉, 회전식 객체 공급기는 흡착 컵이 하이포사이클로이드 곡선을 따라 이동하는대, 하나의 정점에는 저장 매거진을 설치하고, 다른 정점에는 컨베이어를 설치한다. 그러면 회전식 객체 공급기의 흡착 컵이 회전할 때, 흡착 컵이 저장 매거진에 대응하는 정점에 도달하면 객체를 흡착하여 부착하고, 일정 각도 회전한 후 다른 정점에 도달하면 객체를 분리시켜 컨베이어 위에 올려 놓는다.

이와 같이, 종래 기술에 따른 회전식 객체 공급기는, 하이포사이클로이드 곡선의 정점에서 흡착 컵의 각속도가 "0"에 근접하여 객체를 흡착하거나 분리할 수 있도록 한다. 그런데 하이포사이클로이드 곡선의 정점에서 흡착 컵의 각속도가 "0"에 근접하는 시간이 매우 짧다. 따라서 흡착 컵이 객체를 흡착하거나 내려놓을 때 흡착 컵의 회전력이 객체에 미쳐서 저장 매거진에 적층되어 있는 객체들이 한쪽으로 기울어지거나 쓰러져서 객체의 공급이 원활하지 않게 되는 문제가 있었다. 또한, 객체에 필름 등이 부착되어 있는 경우에는 흡착 컵의 회전력에 의해서 필름이 분리되거나 손상되는 문제가 있었다. 또한, 종래 기술에 따른 회전식 객체 공급기는 구조가 복잡하고 흡착 컵에 진공을 형성하기 위한 호스의 연결구조가 복잡하여 전체적으로 장치의 구조가 복잡하다는 문제가 있었다.

미국등록특허 제5,910,078호(등록일: 1999.06.08)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 주된 목적은, 하이포사이클로이드 곡선의 정점에서 흡착 컵의 각속도가 "0"에 근접하는 시간 즉, 흡착 컵의 전면과 객체가 수평을 유지하는 시간을 충분히 연장하여 흡착 컵이 객체를 원활하게 흡착하거나 분리할 수 있게 하는 회전식 객체 공급기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 기어부재의 구조를 단순하게 하고 흡착 컵에 진공을 형성하는 호스의 연결 구조를 단순하게 하여 전체적으로 구조가 단순한 회전식 객체 공급기를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기는,

지지대와; 상기 지지대에 회전 가능하게 설치되는 회전축에 일정한 간격을 두고 평행하게 설치되는 상측 회전판과 하측 회전판을 포함하는 캐리어부재와; 상기 캐리어부재의 상측 회전판의 상면에 회전 가능하게 설치되는 다수의 디스크판을 포함하는 디스크부재와; 상기 디스크부재의 상면에 회전 가능하게 설치되는 픽업 바와 상기 픽업 바의 일 측면에 돌출되게 설치되는 다수의 흡착 컵을 포함하는 픽업 부재와; 상기 캐리어부재의 회전력을 디스크부재에 전달하여 상기 다수의 디스크판이 회전할 수 있도록 하는 기어부재와; 상기 캐리어부재의 회전력을 상기 픽업 바로 전달하여 상기 픽업 바가 회전하여 상기 흡착 컵이 항상 외측을 향하도록 하는 캠-기어부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 캠-기어부재는, 상기 지지대에 고정되고 상기 회전축이 가운데를 관통하는 캠 판과, 상기 캠 판의 상면에 일정한 깊이로 형성되고 폐곡선을 형성하는 캠 홈과, 상기 캠 홈을 따라 이동할 수 있도록 상기 캠 홈에 삽입되어 회전하는 롤러가 구비된 캠 블록과, 상기 캠 블록의 상면에 고정되는 캠 축을 포함하는 캠부와;

상기 캠 축의 상단에 고정되고 상기 디스크판의 상면에 회전 가능하게 설치되는 제2 썬기어와, 상기 제2 썬기어와 맞물리도록 설치되는 공회전기어와, 상기 공회전기어와 맞물리도록 설치되는 달 기어로 이루어진 달 기어부;를 포함한다.

상기 달 기어의 상면에는 상부로 연장되는 달 축이 설치되고, 상기 달 축에는 픽업 바가 설치되며, 상기 디스크판의 하면에는 하부로 일정 길이 연장되는 중공축이 일체로 형성된다.

상기 캠 축은 상기 중공축과 상측 및 하측 회전판을 관통하여 상기 캠 블록의 상면까지 연장된다.

상기 캠 블록은, 장방형의 사각블록으로 이루어지고 장축방향 일측의 상면에는 상기 캠 축이 고정되고 장축방향 타측의 하면에는 상기 캠 홈에 삽입되는 롤러가 회전가능하게 설치된다.

상기 기어부재는, 상기 회전축에 설치되고 상기 회전축과 함께 회전하는 썬기어와, 상기 썬기어와 맞물리도록 상기 캠 판의 상면에 회전 가능하게 설치되는 3개의 하부유성기어로 이루어진 썬기어부와; 상기 하부유성기어의 상면에서 상부로 일정 길이 연장되고 상기 하측 회전판을 관통하는 유성기어축과, 상기 유성기어축의 선단에 고정되고 상기 하측 회전판의 상면에 회전가능하게 설치되는 3개의 상부유성기어와, 상기 상부유성기어와 맞물리도록 설치되고 상기 중공축의 외주면에 설치되는 플래닛기어로 이루어지는 플래닛기어부;를 포함한다.

상기 픽업 바의 내부에는 상기 흡착 컵에 진공을 형성하기 위한 매니폴드가 형성되고, 상기 매니폴드와 상기 회전축의 상단 사이에는 다수 개의 호스가 연결된다.

상기 캠 홈은 상기 회전축을 중심으로 회전하는 캠 축의 궤도와 대응하는 폐곡선으로 이루어진다.

상기 캠 홈은 상기 회전축을 중심으로 회전하는 캠 축의 궤도와 대응하는 원형으로 이루어진다.

상기 캠 홈은 상기 회전축을 중심으로 회전하는 캠 축 궤도의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 갖는 부분과 작은 곡률반경을 갖는 부분을 포함하는 타원형으로 이루어진다.

상기 캠 홈의 최상단과 최하단에는 상기 회전축을 중심으로 회전하는 캠 축 궤도의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 갖는 부분이 위치된다.

상기 캠 홈의 최상단과 최하단에는 내측으로 휘어지는 내향 곡선부가 더 형성된다.

상기 캠 홈의 최상단의 정점의 상부에는 객체가 상하로 적층된 객체 공급 매거진이 설치되고, 최하단의 정점의 하부에는 컨베이어가 설치된다.

본 발명에 따르면, 캐리어부재의 회전력을 픽업 바로 전달하여 흡착 컵이 항상 외측을 향하도록 하는 캠-기어부재를 포함하고, 상기 캠-기어부재의 캠 홈은 회전축을 중심으로 회전하는 캠 축 궤도의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 갖는 부분과 작은 곡률반경을 갖는 부분이 포함하는 타원형으로 이루어지므로 하이포사이클로이드 곡선의 최상단과 최하단의 정점에서 흡착 컵의 각속도가 "0 "이 되는 시간을 충분히 연장해서 객체를 안정적으로 이송할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기어부재의 구조를 단순하게 하고 흡착 컵에 진공을 형성하는 호스의 연결 구조를 단순하게 하여 전체적으로 장치의 구조를 단순하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 회전식 객체 공급기의 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 회전식 객체 공급기의 정면도,
도 4는 도 1에 도시된 회전식 객체 공급기의 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기의 썬기어부를 보여주는 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기의 플래닛기어부를 보여주는 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기의 플래닛기어부를 보여주는 분해 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기의 캠-기어부재를 보여주는 부분 분해 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기에 의한 하이포사이클로이드 곡선을 보여주는 설명도,
도 10은 본 발명의 캠 홈에 따른 하이포사이클로이드 곡선을 보여주는 설명도이다.

이하, 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기의 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 회전식 객체 공급기의 단면도, 도 3은 도 1에 도시된 회전식 객체 공급기의 정면도, 도 4는 도 1에 도시된 회전식 객체 공급기의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기(1)는, 지지대(2)와, 상기 지지대에 회전 가능하게 설치되는 회전축(11)에 일정한 간격을 두고 평행하게 설치되는 상측 회전판(12a)과 하측 회전판(12b)을 포함하는 캐리어부재(10)와, 상기 캐리어부재의 상측 회전판(12a)의 상면에 회전 가능하게 설치되는 다수의 디스크판(22)을 포함하는 디스크부재(20)와, 상기 디스크부재의 상면에 회전 가능하게 설치되는 픽업 바(33)와 상기 픽업 바(33)의 일 측면에 설치되는 다수의 흡착 컵(35)을 포함하는 픽업 부재(30)와, 상기 캐리어부재(10)의 회전력을 디스크부재(20)에 전달하여 상기 다수의 디스크판(22)이 회전할 수 있도록 하는 기어부재(40)와, 상기 캐리어부재(10)의 회전력을 상기 픽업 바(33)로 전달하여 상기 픽업 바(33)가 회전하여 흡착 컵(35)이 항상 외측을 향하도록 하는 캠-기어부재(50)를 포함한다.

더욱 구체적으로, 상기 캐리어부재(10)는, 지지대(2)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(11)과, 상기 회전축(11)에 일정한 간격을 두고 평행하게 설치되는 상측 및 하측 회전판(12a)(12b)을 포함한다. 상측 및 하측 회전판(12)은 동일한 지름의 원형 판으로 이루어지고 회전축(11)과 함께 회전한다. 그리고 회전축(11)에는 도시되지 않은 구동모터가 연결된다. 따라서 구동모터를 작동하면, 회전축(11)이 회전하고, 회전축(11)이 회전하면, 회전판(12a)(12b)은 회전축(11)을 중심으로 회전한다.

상기 디스크부재(20)는, 상측 회전판(12a)의 상면에 회전 가능하게 설치되는 3개의 디스크판(22a)(22b)(22c)을 포함한다. 3개의 디스크판(22a)(22b)(22c)은 동일한 지름의 원형 판으로 이루어지고 서로 동일한 간격으로 이격되게 설치된다. 바람직하게 디스크판(22)은 상하로 결합하는 하부디스크판(23)과 상부디스크판(24)으로 이루어지고 그 내부에 내부공간을 형성한다. 또한, 상기 하부디스크판(23)의 하면에는 하부로 일정 길이 연장되는 중공축(25)이 일체로 형성된다. 상기 중공축(25)은 상측 회전판(12a)에 형성된 관통부를 관통하여 하부로 연장된다. 따라서 디스크판(22)은 상측 회전판(12a)과 회전축(11)을 중심으로 회전하는 동시에 중공축(25)을 중심으로 회전한다.

이어, 픽업 부재(30)는, 상기 디스크판(22)의 상면에 회전 가능하게 설치되는 픽업 바(33)와, 상기 픽업 바(33)의 일 측면에 돌출되게 설치되는 다수의 흡착 컵(35)을 포함한다. 픽업 바(33)는 일정한 길이의 사각 봉으로 이루어지고 디스크판(22)의 중심에서 일정 거리 떨어진 후술하는 달 축(87)에 설치된다. 그리고 흡착 컵(35)은 회전판(12)의 가장자리에서 외측으로 일정 길이 돌출되게 설치된다. 그리고 픽업 바(33)의 내부에는 다수의 흡착 컵(35)에 진공을 형성하기 위한 매니폴드(38)가 형성되고, 상기 매니폴드(38)의 입구에는 호스(39)가 연결된다. 또한, 호스(39)는 회전축(11)의 선단을 통해서 도시되지 않은 제어밸브 및 진공 발생기와 연결된다. 따라서 달 축(87)이 회전하면 픽업 바(33)는 달 축(87)과 함께 회전한다. 그리고 상기 흡착 컵(35)에 진공이 형성되면 패드와 같은 객체를 흡착하고, 진공이 해제되면 흡착 컵(35)에서 객체가 분리된다.

이어서, 상기 기어부재(40)는, 회전축(11)과 중공축(25) 사이에 설치되어 회전축(11)의 회전력을 중공축(25)을 통해 디스크판(22)으로 전달하는 것으로, 크게 썬기어부(60)와 플래닛기어부(70)를 포함한다.

먼저, 썬기어부(60)는, 도 5에서 보는 바와 같이, 회전축(11)에 설치되어 회전축(11)과 함께 회전하는 썬기어(62)와, 상기 썬기어(62)와 맞물리도록 설치되는 3개의 하부유성기어(63)로 이루어진다. 바람직하게 3개의 하부유성기어(63)는 후술하는 캠 판(93)의 상면에 회전 가능하게 설치된다. 캠 판(93)은 지지대(2)에 고정되고 회전축(11)이 그 중심을 관통한다. 또한, 3개의 하부유성기어(63)는 동일한 크기로 이루어지고 서로 동일한 간격으로 이격되게 설치된다. 따라서 구동모터에 의해 회전축(11)이 회전하면, 썬기어(62)가 회전하고, 썬기어(62)가 회전하면, 3개의 하부유성기어(63)가 회전하게 된다. 이때, 하부유성기어(63)의 상면에는 상부로 일정 길이 돌출되게 유성기어축(64)이 형성된다.

이어, 플래닛기어부(80)는, 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 유성기어 측(64)의 상단에 설치되고 하측 회전판(12a)의 상면에 회전 가능하게 설치되는 상부유성기어(73)와, 상부유성기어(73)와 맞물리도록 하측 회전판(12a)과 상측 회전판(12a) 사이에 설치된 3개의 플래닛기어(75)로 이루어진다. 3개의 상부유성기어(73)는 동일한 크기로 이루어지고 서로 동일한 간격으로 이격되게 설치된다. 그리고 플래닛기어(75)는 디스크판(22)의 하면에 형성된 중공축(25)의 외주면에 고정된다. 따라서 썬기어부(60)에 의해서 유성기어축(64)이 회전하면, 그 상단에 결합한 3개의 상부유성기어(73)가 회전하고, 상부유성기어(73)가 회전하면, 상부유성기어(73)와 맞물려 있는 3개의 플래닛기어(75)가 회전한다. 그리고 플래닛기어(75)가 회전하면 중공축(25)을 통해 3개의 디스크판(22)이 회전한다. 이와 같이, 썬기어부(60)와 플래닛기어부(70)로 이루어지는 기어부재(40)는, 회전축(11)의 회전력을 다수의 기어와 중공축(25)을 통해서 디스크판(22)에 전달하여 디스크판(22)이 회전하도록 한다.

이어서, 캠-기어부재(50)는, 도 8에서 보는 바와 같이, 캠 판(93)과 달 축(87)과 사이에 설치되어 회전축(11)의 회전력을 픽업 바(33)에 전달하기 위한 것으로서, 크게 달 기어부(80)와 캠부(90)로 이루어진다.

먼저, 달 기어부(80)는, 디스크판(22)의 중심에 회전 가능하게 설치되는 제2 썬기어(83)와, 제2 썬기어(83)로부터 일정 거리 이격되어 회전 가능하게 설치되는 달 기어(85)와, 제2 썬기어(83)와 달 기어(85) 사이에 맞물리도록 설치되는 공회전기어(84)로 이루어진다. 이때, 제2 썬기어(83)의 하면 가운데에는 하방으로 일정 길이 연장되는 캠 축(92)이 설치된다. 캠 축(92)은 하부로 연장되고 중공축(25)의 중공을 관통하며 회전판(12)으로 관통하여 캠 판(93)의 상부까지 연장된다. 따라서 상기 캠 축(92)이 회전하면, 제2 썬기어(83)가 회전하고, 제2 썬기어(83)가 회전하면 공회전기어(84)를 통해서 달 축(87)이 회전한다. 그리고 달 축(87)이 회전하면 그 상단에 고정된 픽업 바(33)가 회전하게 된다.

이어 캠부(90)는, 지지대(2)에 고정되고 회전축(11)이 가운데를 관통하는 원판형의 캠 판(93)과, 상기 캠 판(93)의 상면에 일정한 깊이로 형성된 캠 홈(95)과 상기 캠 축(92)의 하단에 설치되고 상기 캠 홈(95)을 따라 이동하는 캠 블록(96)을 포함한다. 상기 캠 블록(96)은 장방형의 블록으로 이루어지고, 장축방향의 일측 상면에는 캠 축(92)이 고정되고 장축방향의 타측 하면에는 롤러(97)가 회전 가능하게 설치된다. 상기 롤러(97)는 캠 홈(95)에 삽입된 상태에서 회전할 수 있도록 설치된다. 그리고 캠 홈(95)은 회전축(11)을 중심으로 회전하는 캠 축(92)의 궤적에 대응하도록 원형이나 원형에 유사한 폐곡선으로 이루어진다. 그리고 롤러(97)는 캠 홈(95)에 삽입된 상태에서 캠 홈(95)을 따라 이동하면서 회전 가능하게 설치된다. 따라서 회전판(12)이 회전하면, 상기 회전판(12)과 함께 캠 축(92)이 원형의 궤적으로 따라 회전한다. 그리고 캠 축(92)이 회전하면, 캠 축(92)이 고정된 캠 블록(96)이 캠 축(92)을 따라 이동한다.

한편, 상기 캠 블록(96)은 장방형의 사각 블록으로 이루어지고, 장축방향의 일측 상면에는 캠 축(92)이 고정되고 장축방향의 타측 하면에는 롤러(97)가 설치된다. 따라서 상기 캠 블록(96)의 선단이 캠 축(92)을 따라 회전하면, 캠 블록(96)의 후단은 캠 홈(75)에 삽입된 롤러(97)를 따라서 이동하게 된다. 즉, 일정한 길이를 갖는 캠 블록(96)이 원형의 궤적으로 따라 이동하면 상기 캠 블록(96)의 선단의 내측으로 후단은 외측으로 회전하려는 회전력이 발생한다. 이때, 캠 블록(96)의 후단은 롤러(97)에 의해 회전 가능하게 고정되고 캠 블록(96)의 선단은 캠 축(92)에 고정되므로 캠 블록(96)은 캠 축(92)을 회전시킨다. 그리고 캠 축(92)이 회전하면, 달 기어부(80)가 회전하고, 달 기어부(80)가 회전하면 픽업 바(33)가 달 축(87)을 중심으로 회전하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 회전식 객체 공급기(1)는, 구동모터에 의해 회전축(11)이 회전하면, 두 개의 회전판(12)이 회전축(11)을 중심으로 회전하고, 썬기어부(60)와 플래닛기어부(70)를 통해 디스크판(22)이 회전한다. 또한, 회전판(12)이 회전하면, 캠부(90)와 달 기어부(80)에 의해 픽업 바(33)가 회전한다. 그러면, 흡착 컵(35)은 디스크판(22)의 회전에 관계없이 항상 외측을 향하고 있기 때문에 흡착 컵(35)의 전면이 이동하는 궤적은 하이포사이클로이드 곡선을 그리게 된다.

도 9는 본 발명의 회전식 객체 공급기(1)의 의한 궤적으로 보여주는 것으로서, 도 9a는 본 발명의 4개의 정점을 갖는 하이포사이클로이드 곡선의 일 예를 보여주는 것이고, 도 9b는 하이포사이클로이드 곡선의 최상단과 최하단의 정점에 객체 공급 매거진과 컨베이어가 설치된 회전식 객체 공급기(1)를 보여주는 것이다. 도 9a에서 보는 바와 같이, 본 발명의 회전식 객체 공급기(1)는 4개의 뾰쪽한 정점(A,B, C, D)을 갖는 하이포사이클로이드 곡선을 그린다. 이러한 하이포사이클로이드 곡선의 뾰쪽한 정점(A,B,C,D)에서 흡착 컵(35)은 각속도가 "0"이 된다.

따라서 도 9b에서 보는 바와 같이, 흡착 컵(35)은 각속도가 "0"이 되는 최상단 정점(A)의 상부에는 다수 개의 객체(3)가 상하로 적층되는 객체 공급 매거진(5)을 설치하고, 최하단 정점(C)의 하부에는 컨베이어(7)를 설치할 수 있다. 또한, 컨베이어(7)의 상부에는 객체(3)를 상하로 적층 하는 적층기가 더 설치될 수 있다. 그러면 3개의 디스크판(22)에 설치된 흡착 컵(35)의 전면은 하이포사이클로이드 곡선의 궤적을 따라 회전하면서 최상단의 정점(A)에 도달할 때 객체 공급 매거진(5)으로부터 객체(3)를 흡착하여 일정 각도 회전시킨 다음 최하단의 정점(C)에 도달하면 객체(3)를 분리하여 컨베이어(7)에 내려놓게 된다. 즉, 하이포사이클로이드 곡선의 뾰쪽한 정점(A, B, C, D)에는 흡착 컵(35)의 각속도가 "0"이 되고, 흡착 컵(35)의 전면이 객체(3)와 수평을 이루기 때문에 최상단과 최하단의 정점(A)(C)에 객체 공급 매거진(5)과 컨베이어(7)를 설치한다.

이어, 도 10은 본 발명의 회전식 객체 공급기(1)에 형성되는 캠 홈(75)의 형태에 따른 흡착 컵(35)의 궤적을 보여주는 것이다. 도 10a은 캠 홈(75)이 캠 축(92)의 궤적(O)과 대응하게 원형으로 이루어진 경우이고, 도 10b는 캠 홈(75)이 타원형으로 이루어진 경우이다. 도 9a에서 보는 바와 같이, 원형으로 이루어진 캠 홈(75)을 갖는 회전식 객체 공급기(1)는 4개의 정점(A, B, C, D)을 갖는 하이포사이클로이드 곡선을 그리지만 정점에서 흡착 컵(35)의 각속도가 0에 근접하는 시간이 매우 짧다. 즉, 흡착 컵(35)의 전면과 객체(3)가 수평을 이루는 시간이 짧기 때문에 흡착 컵(35)이 객체(3)를 충분히 흡착하거나 분리하기 전에 회전력이 발생하여 안정적으로 객체를 흡착하거나 분리하기 어렵다. 특히, 흡착 컵(35)의 회전력이 매거진(5)에 쌓여 있는 객체(3)에 미치는 경우 매거진(5)에 적층된 객체가 한쪽으로 기울어지거나 쓰러져서 객체(3)를 원활하게 공급할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해서, 회전식 객체 공급기(1)가 그리는 하이포사이클로이드 곡선의 최상단과 최하단의 정점(A)(C)에서 흡착 컵(35)의 각속도가 "0 "이 되는 시간을 충분히 연장해서 객체(3)를 안정적으로 이송할 수 있도록 한다. 이를 위해서, 도 10b에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 캠 홈(75)은 캠 홈(75)을 장축(a-a')과 단축(b-b')을 갖는 타원형으로 이루어진다. 즉, 상기 캠 홈(75)은 회전축(11)을 중심으로 원운동 하는 캠 축(92)의 궤적(O)의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 갖는 부분과 작은 곡률반경을 갖는 부분이 포함되어 있는 타원형으로 이루어진다. 그리고 캠 홈(75)의 일부에는 내측으로 휘어지는 내향 곡선부(99)가 더 형성된다. 아울러 타원형 캠 홈(75)의 장축방향(a-a')은 정점(B)(C) 및 (A)(D) 사이에 일정한 각도로 경사지게 설치된다. 또한, 상기 내향 곡선부(99)는 캠 축(92)의 궤적(O)의 곡률반경보다 큰 곡률반경에 형성된다. 바람직하게 상기 내향 곡선부(99)는 하이포사이클로이드 곡선의 최상단과 최하단의 정점(A)(C) 부근에 형성된다.

이와 같이, 캠 홈(75)의 형태를 타원형으로 바꾸면, 캠 블록(36)이 캠 축(92)의 회전에 따라 회전할 때, 최상단의 정점(A)에 도달하기 전 단계에서 캠 홈(75)의 곡률 반경이 작아지기 때문에 캠 블록(96)이 급격히 회전하게 된다. 그리고 캠 블록(96)이 회전하면 캠 축(92)이 달 기어부(80)를 통해 픽업 바(33)를 회전시키게 된다. 그러면 픽업 바(33)의 일 측면에 형성된 흡착 컵(35)도 신속하게 회전하여 흡착 컵(35)의 전면과 객체(3)와 수평을 이루게 된다. 이어 캠 블록(36)이 최상단의 정점(A)에 도달하여 내향 곡선부(99)를 통과하는 동안에는 캠 블록(96)이 수평을 유지하기 때문에 캠 축(92)이 거의 회전하지 않게 된다. 즉, 흡착 컵(35)이 내향 곡선부(99)를 통과하는 동안에 객체(3)와 수평을 유지하게 된다. 그리고 캠 블록(36)이 내향 곡선부(99)를 통과하면, 다시 캠 홈(95)의 곡률 반경이 작아지기 때문에 캠 블록(96)은 다시 급격히 회전하여 흡착 컵(35)이 신속하게 각속도를 회복할 수 있도록 한다.

따라서 타원형의 캠 홈(75)을 갖는 회전식 객체 공급기(1)는 최상단과 최하단의 정점(A)(C)에서 흡착 컵(35)의 각속도가 "0 "이 되는 시간을 연장된다. 즉, 최상단과 최하단의 정점(A)(C)에서 나타나는 직선부의 길이가 "L"만큼 늘어난다. 이때, 직선부는 흡착 컵(35)의 각속도가 "0"이 되어 흡착 컵(35)의 전면과 객체(3)가 수평을 이루는 시간을 의미하므로 직선부의 길이가 길수록 흡착 컵(35)은 객체(3)를 안정적으로 흡착하거나 분리할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 출원시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1: 회전식 객체 공급기 2: 지지대
3: 객체(패드) 5: 객체 공급 매거진
7: 컨베이어 10: 캐리어부재
11: 회전축 12: 회전판
20: 디스크부재 22: 디스크판
25: 중공축 33: 픽업 바
35: 흡착 컵 39: 호스
40: 기어부재 50: 캠-기어부재
60: 썬기어부 62: 썬기어
63: 하부유성기어 64: 유성기어축
70: 플래닛기어부 73: 상부유성기어
75: 플래닛기어 80: 달 기어부
83: 제2 썬기어 84: 공회전기어
85: 달 기어 87: 달 축
90: 캠부 92: 캠 축
93: 캠 판 95: 캠 홈
96: 캠 블록 97: 롤러
99: 내향 곡선부

Claims (13)

1. 지지대와, 상기 지지대에 회전 가능하게 설치된 회전축에 일정한 간격을 두고 평행하게 설치되는 상측 회전판과 하측 회전판을 포함하는 캐리어부재와, 상기 캐리어부재의 상측 회전판의 상면에 회전 가능하게 설치되는 다수의 디스크판을 포함하는 디스크부재와, 상기 디스크부재의 상면에 회전 가능하게 설치되는 픽업 바와 상기 픽업 바의 일 측면에 돌출되게 설치되는 다수의 흡착 컵을 포함하는 픽업 부재와, 상기 캐리어부재의 회전력을 상기 디스크부재에 전달하여 상기 다수의 디스크판이 회전할 수 있도록 하는 기어부재와, 상기 캐리어부재의 회전력을 상기 픽업 바로 전달하는 캠-기어부재를 포함하는 회전식 객체 공급기에 있어서,
   상기 기어부재는, 상기 회전축과 함께 회전하도록 설치된 썬기어와, 상기 썬기어와 맞물리도록 캠 판의 상면에 회전 가능하게 설치되는 3개의 하부유성기어와, 상기 하부유성기어의 상면에서 상부로 일정 길이 연장되고 상기 하측 회전판을 관통하는 유성기어축과, 상기 유성기어축의 선단에 고정되고 상기 하측 회전판의 상면에 회전 가능하게 설치되는 3개의 상부유성기어와, 상기 디스크판의 하면에서 하부로 일정 길이 연장되는 중공축과, 상기 상부유성기어와 맞물리도록 상기 중공축의 외주면에 설치되는 플래닛기어를 포함하고;
   상기 캠-기어부재는, 상기 회전축이 관통하도록 상기 지지대에 고정되는 캠 판과, 상기 캠 판의 상면에 일정한 깊이로 형성되는 캠 홈과, 상기 캠 홈을 따라 이동할 수 있도록 상기 캠 홈에 삽입되어 회전하는 롤러가 구비된 캠 블록과, 상기 중공축과 상측 및 하측 회전판을 관통하여 상기 캠 블록의 상면까지 연장되고 상기 캠 블록의 상면에 고정되는 캠 축과, 상기 캠 축의 상단에 고정되고 상기 디스크판의 상면에 회전 가능하게 설치되는 제2 썬기어와, 상기 제2 썬기어와 맞물리도록 설치되는 공회전기어와, 상기 공회전기어와 맞물리도록 설치되는 달 기어와, 상기 달 기어의 상면에서 상부로 연장되고 상기 픽업 바가 설치되는 달 축을 포함하되;
   상기 캠 홈은 상기 회전축을 중심으로 회전하는 캠 축의 궤도와 대응하는 폐곡선으로 이루어지고, 상기 캠 축 궤도의 곡률반경보다 큰 곡률반경을 갖는 부분이 상기 캠홈의 최상단과 최하단에 위치하도록 상기 캠 홈의 최상단과 최하단에 내측으로 휘어지는 내향 곡선부가 형성되어 상기 캠 홈의 최상단의 상부에는 객체가 상하로 적층되어 있는 객체 공급 매거진이 설치되고 상기 캠 홈의 최하단의 하부에는 분리된 객체를 이송하는 컨베이어가 설치되며;
   상기 픽업 바의 내부에는 상기 흡착 컵과 연결되는 매니폴드가 형성되며 상기 회전축의 내부에는 진공 발생기와 연결되는 다수의 매니폴드가 형성되고, 상기 회전축의 선단에 형성된 다수의 매니폴드와 상기 다수의 픽업 바의 일 측면에 형성된 매니폴드 사이에는 다수의 호스가 연결되는 것을 특징으로 하는 회전식 객체 공급기.
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