KR100395631B1

KR100395631B1 - 가이드기구

Info

Publication number: KR100395631B1
Application number: KR10-2000-7011077A
Authority: KR
Inventors: 고야마히데호
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2003-08-21
Also published as: KR20010042462A; JP4228356B2; WO1999053204A1; CN1302357A; JPH11294410A; DE19983106T1; CN1165689C; TW396248B; US6371647B1

Abstract

가이드블록(20)이 가이드레일(18)의 양단면에 설치되는 경우 로울러(50)가 레일부재(36)의 경질지지부재(28a, 28b)에 의해 지지되는 위치에 위치결정되기 때문에 상기 가이드블록(20)은 소정의 위치에 정확하게 위치결정되며, 가이드블록(2 0)은 가이드레일(18)의 중앙에 위치하고, 레일부재(36)는 중앙의 가이드레일(18)의 위지 정밀도가 뒤틀림, 일그러짐, 휨에 의해 저하되더라도 탄성지지부재(32)의 탄성에 의해 약간 휘어짐에 따라 상기 레일부재(36)에 가해지는 과부하가 감소된다.

Description

가이드기구{Guide Mechanism}

종래부터 로드리스실린더 등과 같이 일방 부재에 대해 타방 부재가 상대적으로 변위하는 장치에는 일방부재에 대해 타방부재를 안내하는 가이드기구가 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 종래기술의 가이드기구에서는 로드리스실린더 등에 의해 변위하는 변위부재에 가이드기구를 구성하는 가이드블록이 고착되고, 상기 가이드블록은 길게 형성된 가이드레일을 따라 섭동자재하게 변위하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 종래의 가이드기구에서는 가이드블록이 가이드레일의 소정부위에서 정지하도록 구성되어 있고, 가이드레일의 소정 부위를 높은 위치정밀도로 기판 등에 취부하여 가이드블록의 위치결정 정밀도를 향상시킨 경우에도 가이드블록이 상기 소정위치를 제외한 다른 부위를 섭동할 때 상기 가이드레일에 생기는 뒤틀림, 일그러짐, 휨 등에 의해 가이드블록과 가이드레일 사이에 인장작용, 압축작용 등이 발생한다. 그 결과, 가이드레일이 마모되거나 가이드블록에 설치된 로울러에 과부하가 걸려 가이드기능이 손상될 우려가 있다. 이러한 손상은 상기 가이드레일을 길게 하여 가이드블록의 변위량을 크게 함에 따라 그 개연성이 한층 컨진다.

본 발명의 일반적인 목적은 가이드레일의 뒤틀림, 일그러짐, 휨 등이 생기는 경우에도 가이드블록 및 가이드레일 등에 가해진 과부하를 흡수함에 따라 원활하게 가이드기능을 발휘할 수 있는 가이드기구를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 주된 목적은 가이드블록 및 가이드레일 등에 가해지는 과부하를 적절하게 흡수함에 따라 상기 가이드블록 및 가이드레일 등의 내구성을 향상시킬 수 있는 가이드기구를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 일방 부재에 대해 상대적으로 변위하는 타방 부재를 안내하는 가이드부재에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가이드기구가 적용된 변위장치의 사시도,

도 2는 도 1의 II-II선 종단면도,

도 3은 가이드기구를 구성하는 경질지지부재 및 탄성지지부재의 일부 확대 종단면도,

도 4는 가이드기구를 구성하는 래치부재의 일부 절단 확대 사시도,

도 5는 도 1의 V-V선 종단면도,

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가이드기구가 적용된 실린더유니트의 사시도,

도 7은 실린더유니트를 구성하는 취부부재의 일부 확대 측면도,

도 8은 실린더유니트의 일부 단면 정면도,

도 9는 실린더유니트의 일부 확대 단면도,

도 10은 실린더유니트를 구성하는 가이드블록의 일부 확대 사시도,

도 11은 실린더유니트를 구성하는 지지부재의 사시도,

도 12는 실린더유니트의 로드리스실린더를 구성하는 실린더튜브의 축방향에 따른 종단면도,

도 13은 실린더유니트의 취부자세를 변경하고 피가공물의 하중을 연직방향을 따라 부여한 상태의 일부 확대 단면도.

본 발명에 의하면, 가이드레일의 소정 부위를 제외한 다른 부위의 위치 정밀도가 저하되어 있는 경우, 가이드블록이 상기 다른 부위를 섭동할 때 가이드레일과 가이드블록과의 사이에 작용하는 인장작용, 압축작용 등에 따라 레일부재가 압압되지만, 상기 레일부재가 탄성지지부재의 탄성작용에 의해 변위하기 때문에 가이드블록, 가이드레일에 커다란 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있고 원활하게 가이드기능이 발휘된다.

이하, 본 발명에 따른 가이드기구에 대해 적절한 실시예를 들어 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 가이드기구(10)가 적용된 변위장치(12)를 도 1 및 도 2에 나타낸다. 이 변위장치(12)는 기대(14)의 취부면(16)에 대해 실질적으로 평행하게 고착된 2개의 가이드기구(10, 10)를 구비하고, 각 가이드기구(10)는 기다란 가이드레일(18)과 가이드레일(18)에 섭동자재하게 결합되는 가이드블록(20)를 갖는다.

소정 간격으로 이간되어 있는 한쌍의 가이드블록(20, 20)의 상면에는 각각 판상의 테이블(22)이 고착된다. 기대(14)에는 스토퍼(23)가 고착되고, 스토퍼(23)에 가이드블록(20)이 당접함에 따라 테이블(22)이 정지되어 위치결정된다. 또한 2개의 가이드기구(10, 10)는 각각 실질적으로 동일한 구성으로 되어 있고, 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 붙여 이하에 설명한다.

가이드레일(18)의 상면에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 그 길이방향을 따라 단면이 사다리형인 홈부(24a, 24b)가 2단으로 형성되어 있다. 홈부(24b)의 저면에는 단면이 T자형인 홈부(26)가 형성되어 있다.

가이드레일(18)의 축방향을 따라 양단부의 각 홈부(24b)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 스틸 등의 금속재료로 형성되고 단면이 실질적으로 사다리형으로 형성된 한쌍의 경질지지부재(28a, 28b)가 삽입된다. 상기 경질지지부재(28a, 28b)에는 가이드레일(18)의 중앙쪽으로 서서히 얇아지는 제1 테이퍼부(30)가 형성된다. 홈부(24b)에 삽입된 하나의 경질지지부재(28a)와 다른 경질지지부재(28b)와의 사이에는 탄성중합체를 포함하는 고무 등의 고분자재료나 스폰지 등의 탄성을 갖는 부재로 형성된 탄성지지부재(32)가 삽입된다. 탄성지지부재(32)의 양단면에는 각각 상기 경질지지부재(28a, 28b)의 제1 테이퍼부(30)에 결합되어 서서히 얇아지는 제2 테이퍼부(34)가 형성된다. 홈부(24a)에는 스틸 등의 금속재료로 형성되고 단면이 사다리형인 레일부재(36)가 삽입되고, 이 때문에 레일부재(36)는 그 축방향을 따라 양단부가 경질지지부재(28a, 28b)에 지지되며, 그 중앙이 탄성지지부재(32)에 지지된다. 따라서 레일부재(36)의 양단부는 유연성은 없지만 레일부재(36)의 중앙부는탄성지지부재(32)의 탄성에 의해 약간 유연성을 갖도록 설치되어 있다.

가이드레일(18)의 축방향을 따라 양단부의 홈부(24a, 24b)에는 각각 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 래치부재(40)가 체결된다. 래치부재(40)의 중앙에는 요부(42)가 형성되고, 요부(42)가 형성된 저부에는 홀부(44)가 연통된다. 홀부(44)에는 나사(46)가 삽통되고, 나사(46)는 홈부(26)에 삽입된 거의 사각형의 너트부재(48)에 체결되며, 이 때문에 래치부재(40)는 홈부(24a, 24b)에 래치된다. 이 경우, 래치부재(40)는 경질지지부재(28a, 28b) 및 레일부재(36)의 위치결정을 하며 상기 부재가 빠지지 않게 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가이드블록(20)에는 레일부재(36)에 대해 전동가능한 다수개의 로울러(50)가 설치되고, 이 때문에 가이드블록(20)은 가이드레일(18)에 대해 가능한 한 작은 저항으로 변위할 수 있게 한다.

제1 실시예에 의한 가이드기구(10)는 기본적으로 상기와 같이 구성된 것으로, 이하에 그 동작 및 작용효과에 대해서 설명한다.

테이블(22)에는 피가공물(W)이 래치된다. 가이드블록(20)이 도 5의 실선으로 표시된 바와 같이 스토퍼(23)에 당접하고 테이블(22)이 가이드기구(10)의 일방의 단부에 위치할 때 가이드블록(20)에 설치된 로울러(50)는 레일부재(36) 및 경질지지부재(28a)에 의해 지지되어 있는 위치에 있다. 이 때문에 가이드블록(20)은 그 변위방향과 실질적으로 직교하는 방향(상하방향)으로 변위하지 않으며, 테이블(22)은 소정의 위치에 정확하게 위치결정된다.

테이블(22)이 수동으로, 또는 구동원(미도시)의 구동작용하에 일방의 단부에서 타방의 단부로 변위하면 가이드블록(20)의 로울러(50)가 레일부재(36)의 상면을 전동하고 가이드블록(20)은 가이드레일(18)을 따라 변위한다. 이 때문에 가이드블록(20)에 설치된 로울러(50)는 도 5의 2점쇄선으로 표시된 바와 같이 레일부재(36) 및 탄성지지부재(32)에 의해 지지되어 있는 위치에 있다.

여기에서 가이드레일(18)의 뒤틀림, 일그러짐, 휨 등이 발생하면 가이드레일(18) 중앙의 위치 정밀도가 저하되고, 가이드블록(20)과 가이드레일(18)과의 사이에 인장작용, 압축작용 등이 일어난다. 이 인장작용, 압축작용 등은 레일부재(36)를 마모시키거나, 로울러(50)에 과부하를 가하는 작용을 하지만, 상기 로울러(50)에 가해진 하중이 레일부재(36)에 더해지면 상기 레일부재(36)는 탄성지지부재(32)의 탄성에 의해 약간 휘어진다(도 5의 2점쇄선 참조). 따라서 상기 로울러(50) 및 레일부재(36)에 과부하가 걸린 경우에도 상기 과부하는 탄성지지부재(32)의 탄성에 의해 적절히 흡수되기 때문에 상기 로울러(50)에 가해진 하중이 경감되어 레일부재(36)의 마모가 감소된다.

또한 가이드레일(18)이 길어짐에 따라 가이드블록(20)의 변위량이 증대해도 탄성지지부재(32)에 의해 로울러(50) 및 레일부재(36)에 가해지는 과부하가 적절히 흡수되기 때문에 가이드기구(10)는 원활하게 가이드기능을 발휘시킬 수 있다.

테이블(22)이 다시 변위하여 가이드기구(10)의 타방 단부에 도달하면 로울러(50)는 재차 레일부재(36) 및 경질지지부재(28b)에 의해 지지되는 위치에 도달한다. 이 때문에 가이드블록(20)은 그 변위방향과 실질적으로 직교하는 방향(상하방향)으로 변위하지 않으며, 테이블(22)은 소정 위치에 정확하게 위치결정된다.

또 테이블(22)이 변위하여 로울러(50)가 레일부재(36)의 경질지지부재(28a) 또는 (28b)에 의해 지지되는 위치에서 탄성지지부제(32)에 의해 지지되는 위치로 변위할 때 경질지지부재(28a, 28b)와 탄성지지부재(32)가 서로 제1 테이퍼부(30)와 제2 테이퍼부(34)에 의해 체결되기 때문에 상기 레일부재(36)가 완만하게 휘게 됨으로써 계단 차이에 의한 진동이 발생하지 않는다.

제1 실시예에서는 가이드레일(18)의 양단부에 경질지지부재(28a, 28b)를 설치함에 따라 탄성지지부재(32)가 설치된 가이드레일(18)의 중앙측 보다 높은 위치 정밀도가 되도록 구성되어 있지만 본 발명은 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 높은 위치 정밀도가 요구되는 가이드레일(18)의 소정 부위에 경질지지부재(28a, 28b)를 배설할 수 있으며, 상기 부위를 제외한 다른 부위에 탄성지지부재(32)를 배설할 수 있는 것은 물론이다.

또한 제1 실시예에서는 가이드블록(20)에 로울러(50)가 장착되어 있지만 상기 로울러(50) 대신에 레일부재(36)에 당접하여 섭동하는 슬라이딩부재(미도시)를 가이드블록(20)에 장착할 수도 있다.

또 제1 실시예에서는 한쌍의 가이드기구(10, 10)를 실질적으로 평행하게 배설하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 단일 가이드기구(10)를 사용하거나 또는 2이상의 가이드기구(10)를 사용할 수도 있다.

이어서, 제2 실시예에 의한 가이드기구에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다. 또한 제1 실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략한다.

도 6에서, 참조부호 100은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가이드기구(108a, 108b)가 적용된 실린더유니트를 나타낸다. 실린더유니트(100)는 기본적으로 그 실린더유니트(100)가 장착되는 기대(102)의 취부면(104)에 고착되는 판상의 취부부재(106a, 106b)와, 각각의 취부부재(106a), (106b) 사이에 가교된 가이드기구(108a, 108b)와, 상기 취부부재(106a, 106b)와 실질적으로 직교하는 방향으로 배치되는 로드리스실린더(110)를 구비한다.

취부부재(106a, 106b)에는 그 긴방향을 따라 실질적으로 평행하게 연재되고 단면이 실질적으로 T형으로 형성된 2개의 홈부(112)가 설치되고, 홈부(112) 내부에는 도 7에 도시된 바와 같이 너트부재(114)가 변위자재하게 삽입된다.

가이드기구(108a, 108b)는 취부부재(106a), (106b) 사이에 실질적으로 직교하는 방향으로 가교되는 가이드레일(116a, 116b)과, 가이드레일(116a, 116b)에 섭동자재하게 결합되는 가이드블록(118a, 118b)을 가지며, 가이드블록(118a), (118b) 사이에는 판상 테이블(120)이 가교되어 있다. 가이드레일(116a, 116b)의 단부에는 공동부(122: gain portion)가 형성되고, 공동부(122)에는 취부부재(106a, 106b)가 결합되며, 가이드레일(116a, 116b)은 취부부재(106a, 106b)의 연재방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 취부된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 가이드레일(116a, 116b)에는 긴쪽방향의 가장자리부에 모서리제거부(124)가 형성되고, 모서리제거부(124)에는 다수개의 나사(126)가 삽통되며, 각 나사(126)는 너트부재(114)에 체결된다. 이 때문에 가이드레일(116a, 116b)은 취부부재(106a, 106b)에 고정된다. 또 나사(126)를 이완하면가이드레일(116a, 116b)은 취부부재(106a, 106b)의 홈부를 따라 이동가능하게 설치된다. 가이드레일(116a, 116b)에는 자기센서 등의 위치검출센서(미도시)를 탈착가능하게 하는 홈부(128a, 128b)와, 스토퍼(130)가 장착되는 홈부(132)가 형성되어 있다(도 8 및 도 9 참조).

가이드블록(118a, 118b)에는 도 9에 도시된 바와 같이, 실린더유니트(100)가 취부되는 기대(102)의 취부면(104)과 평행한 제1 평행면(134)과, 상기 제1 평행면(134)에 대해 오른쪽 아래로 약 45도 경사진 제1 경사면(138)이 형성되고, 제1 평행면(134)과 제1 경사면(138)과의 사이에는 제1 평행면(134)에 대해 왼쪽 아래로 약 45도 경사지며, 제1 경사면(138)에 대해 약 90도 각도로 떨어진 제2 경사면(136)이 형성되어 있다.

가이드블록(118a, 118b)에 각각 형성된 상기 제1 평행면(134), 제1 경사면(138) 및 제2 경사면(136)은 가이드레일(116a, 116b)에 형성된 제2 평행면(1 40), 제3 경사면(144), 제4 경사면(142)과 각각 대향하도록 설치되어 있다.

제1 평행면(134), 제1 경사면(138) 및 제2 경사면(136)에는 각각 요부(146)가 형성되고, 요부(146)에는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 계단부(148)가 형성된 지지부재(150)가 계합가능하게 설치되며, 지지부재(150)는 나사(152)에 의해 가이드블록(118a, 118b)에 체결된다. 도 9에서는 제1 평행면(134)과 제1 경사면(138)의 요부(146)에 지지부재(150)가 계합되어 있는 상태를 나타내고 있다.

지지부재(150)에는 단면이 반원형상인 요부(154)가 형성되고, 요부(154)에는 로울러(156)이 삽입된다. 로울러(156)는 축부재(158: 도 9 참조)에 의해 지지부재(150)에 회전자재하게 축지된다. 이 경우 로울러(156) 대신에 레일부재(36)에 당접하여 섭동가능한 슬라이딩부재(미도시)를 지지부재(150)의 요부(154)에 장착할 수도 있다.

한편, 상기 가이드레일(116a, 116b)의 제2 평행면(140), 제3 경사면(144), 제4 경사면(142) 중 로울러(156)가 장착된 면에 대향하는 면(도 9에서 제2 평행면(140), 제3 경사면(144) 참조)에는 제1 실시예의 가이드기구(10)와 마찬가지로 긴 방향쪽으로 단면이 사다리형인 홈부(24a, 24b)가 2단으로 형성되고, 홈부(24)의 저부에는 단면이 실질적으로 T자형인 홈부(26)가 형성된다. 상기 가이드레일(116a, 116b)의 축방향을 따라 양단면의 홈부(24b)에는 한쌍의 경질지지부재 (28a, 28b)가 각각 삽입되며, 경질지지부재(28a)와 (28b) 사이에는 탄성지지부재 (32)가 삽입된다(도 5 참조). 홈부(24a)에는 레일부재(36)가 삽입되고, 이 때문에 레일부재(36)는 그 양단부가 경질지지부재(28a, 28b)에 지지되고, 중앙부가 탄성지지부재(32)에 지지된다. 로울러(156)는 레일부재(36)에 대해 전동자재하게 설치되어 있다. 이 경우, 레일부재(36)를 상기 제2 평행면(140), 제3 경사면(144), 제4 경사면(142) 모두에 설치할 수도 있다.

가이드블록(118a, 118b)에는 각 변위방향을 따라 홈부(164)가 형성되고, 홈부(164)에는 위치검출용 자석(166)이 삽입된다(도 9 참조).

취부부재(106a)와 (106b) 사이에 가이드레일(116a, 116b)와 평행하게 설치된 로드리스실린더(110)의 측면에는 도 8에 도시된 바와 같이, 홈부(168a, 168b)가 형성되고, 홈부(168a, 168b)에는 래치부재(170a, 170b)가 체결되며, 래치부재(170a,170b)는 취부부재(106a, 106b)에 나합되어 로드리스실린더(110)가 취부부재(106a, 106b)에 고정된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 로드리스실린더(110)의 단부에는 엔드블록(172a, 172b)이 각각 고착되며, 상기 앤드블록(172a, 172b)에는 압력유체출입포트(174a, 174b)가 각각 형성된다(도 6, 도 8 및 도 12 참조). 압력유체 출입포트(174a, 174b)는 전자밸브 등을 통해 유체압공급원(미도시)에 접속된다.

로드리스실린더(110)의 내부에는 도 12에 도시된 바와 같이, 피스톤(180)이 실린더챔버(181)를 따라 섭동자재하게 삽입되고, 피스톤(180)의 양단면에는 수압면 (182a, 182b)이 각각 형성되어 있으며, 수압면(182a, 182b)에는 피스톤(180)의 축방향을 따라 홀부(184a, 184b)가 형성되어 있다. 홀부(184a, 184b)에는, 엔드블록 (172a, 172b)에 연결되고 압력유체출입포트(174a, 174b)에 연통하는 관통구멍을 갖는 실린더형 부재(186a, 186b)가 삽입자재하게 설치되어 있다. 홀부(184a, 184b)를 구성하는 벽부에는 링상의 쿠션시일(188a, 188b)이 설치된다. 피스톤(180)의 상부에는 벨트세퍼레이트(190a, 190b)가 피스톤요크(192)에 고착되며, 벨트세퍼레이트 (190a, 190b)는 로드리스실린더(110)의 상부에 설치된 제1 시일부재(193)와 제2 시일부재(194)를 서로 떨어뜨리는 작용을 한다. 피스톤요크(192)의 상방에는 지지부재(196)를 통해 로울러(198)가 회전자재하게 축지된다.

로드리스실린더(110)의 상부에는 축방향을 따라 왕복동작하는 변위부재(200)가 설치되어 있고, 상기 변위부재(200)의 저면부에는 단면이 곡선인 요부(202)가 형성된다. 요부(202)를 구성하는 벽부(미도시)에는 지지부재(196)가 감합되기 때문에 변위부재(200)는 피스톤(180)과 일체로 변위한다. 지지부재(196)는 변위부재(200)의 변위를 허용하는 플로팅기구로서 기능을 한다. 변위부재(200)의 하부에는 스크래퍼(204a, 204b)가 설치되고, 변위부재(200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 조인트(206)에 따라 일방의 가이드블록(118b)에 접속된다. 또한 로드리스실린더(110)에는 변위부재(200)의 변위를 허용하기 위한 플로팅기구가 필요없다.

제2 실시예에 의한 가이드기구(108a, 108b)가 사용되는 실린더유니트(100)는 기본적으로 이상과 같은 구성으로 되어 있으며, 이하 그 동작 및 작용효과에 대해 설명한다.

우선, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 실린더유니트(100)를 기대(102) 위에 실질적으로 수평하게 취부함에 따라 실린더유니트(100)의 테이블(1200에 피가공물(W)의 하중이 화살표 A방향으로 걸리는 경우, 가이드블록(118a, 118b)의 제1 평행면(134)과 제1 경사면(138)의 요부(146)에 지지부재(150)를 삽입하고, 나사(152)로 지지부재(150)를 제1 평행면(134)과 제1 경사면(138)에 장착한다. 이 때문에 로울러(156)가 제1 평행면(134)과 제1 경사면(138)에 장착된다. 또 가이드레일(116a, 116b)의 제2 평행면(140)과, 제3 경사면(144)의 홈부(24b)에 경질지지부재(28a, 28b) 및 탄성지지부재(32)를 장착하고, 홈부(24a)에 레일부재(36)를 장착한다.

이와 같이 조립된 실린더유니트(100) 일방의 압력유체출입포트(174a)에 압력유체공급원(미도시)으로부터 압축공기 등의 압력유체를 공급하면 압력유체는 실린더형 부재(186a)의 통로를 경유하여 수압면(182a)을 압압한다. 이 때문에 피스톤(180)은 도 12에서 화살표 C방향으로 변위한다. 이 때 지지부재(196)가 변위부재(200)의 요부(202)를 구성하는 벽부에 감합되어 있기 때문에 피스톤(180)과 변위부재(200)는 화살표 C방향으로 변위한다.

이 변위작용은 조인트(206)를 통해 일방의 가이드블록(118b)에 전달되며, 가이드블록(118b)로부터 테이블(120) 및 다른 가이드블록(118a)에 전달된다. 이 때문에 가이드블록(118a, 118b) 및 테이블(118a)은 로드리스실린더(110)의 긴방향을 따라 일체적으로 변위하고, 피가공물 W을 반송한다.

마찬가지로 일방의 압력유체출입포트(174a)와 반대쪽에 있는 타방의 압력유체출입포트(174b: 도 8 참조)에 압력유체를 공급하면 피스톤(180)은 도 12에서 화살표 C'방향으로 변위하고 피가공물 W가 화살표 C'방향으로 반송된다.

이 때, 테이블(120)에 피가공물 W의 하중이 화살표 A방향에 걸린다. 이 하중은 가이드블록(118a, 118b)의 제1 평행면(134)에 장착된 로울러(156), 가이드레일 (116a, 116b)의 제2 평행면(140)에 설치된 레일부재(36)에 의해 지지된다. 또 가이드블록(118a, 118b)에는 피가공물 W의 편하중에 의한 힘이 화살표 A방향과 실질적으로 직교하는 방향 또는 경사진 방향으로 가해진다. 이 힘은 가이드블록(118a, 118b)의 제1 경사면(138)에 장착된 로울러(156)와 가이드레일(116a, 116b)의 제3 경사면(144)에 장착된 레일부재(36)에 의해 지지된다.

가이드레일(116a, 116b)의 뒤뜰림, 일그러짐, 휨 등에 의해 가이드레일(116 a, 116b) 중앙쪽의 위치정밀도가 저하되고, 가이드블록(118a, 118b)과 가이드레일(116a, 116b)과의 사이에 인장작용, 압축작용 등이 작용되면 레일부재 (36)의 마모가 증가되거나, 로울러(156)에 급격한 부하가 가해진다. 로울러(156)에 부가된 하중이 레일부재(36)에 더해지면 레일부재(36)는 탄성지지부재(32)의 탄성으로 약간 휘어진다. 따라서 로울러(156) 및 레일부재(36) 등에 가해지는 과부하는 상기 탄성지지부재(32)의 탄성작용에 의해 적절하게 흡수되기 때문에 레일부재(36)의 마모를 감소시킬 수 있으며 로울러(156)에 걸리는 하중이 경감된다.

이하, 피가공물 W의 형상이나 크기 등에 대응하여 테이블(120)의 폭을 조정하는 경우에 대해서 설명한다.

테이블(120)을 가이드블록(118a, 118b)으로부터 떼어내고, 일방의 가이드레일(116a)을 취부부재(106a, 106b)에 취부되어 있는 나사(126)를 풀어 도 8의 2점쇄선으로 나타난 바와 같이 가이드레일(116a)을 취부부재(106a, 106b)를 따라 이동시킨다. 이 때, 너트부재(114)는 가이드레일(116a)과 함께 홈부(112)의 내부를 이동한다. 가이드레일(116a)을 소정의 위치에 이동시킨 후, 재차 나사(126)를 체결하여 가이드레일(116a)을 취부부재(106a, 106b)에 고정한다. 그리고 이 때의 가이드블록 (118a)과 (118b)과의 사이의 간격에 대응하는 폭을 갖는 테이블(120)을 가이드블록 (118a, 118b)에 취부한다.

이와 같이 폭이 큰 테이블(120)을 취부한 실린더유니트(100)를 사용하면 가이드블록(118a, 118b)의 진행방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 피가공물 W의 모멘트를 테이블(120)을 따라 적절하게 지지할 수 있으며, 안정하게 피가공물 W을 반송할 수 있다. 더구나 가이드레일(116a, 116b)이나 가이드블록(118a, 118b)을 대형으로 변경할 필요가 없기 때문에 단가를 절감할 수 있으며, 취부면(104)으로부터 테이블(120)까지의 높이가 변경되지 않기 때문에 설계의 자유도가 커진다.

실린더유니트(100)의 취부자세를 변경하고, 도 13에 도시된 바와 같이 실린더유니트(100)를 실질적으로 수직한 벽면(105)에 취부함에 따라 가이드블록(118a, 118b)의 측면에 하중이 화살표 B방향으로 부여되는 경우 가이드블록(118a, 118b)의 제1 경사면(138), 제2 경사면(136)의 요부(146)에 지지부재(150)를 삽입하고, 로울러(156)를 제1 경사면(138), 제2 경사면(136)에 장착한다. 또 가이드레일(116a, 116b)의 제3 경사면(144), 제4 경사면(142)의 홈부(24b)에 경질지지부재(28a, 28b) 및 탄성지지부재(32)를 장착하고, 홈부(24a)에 레일부재(36)를 장착한다(도 5 참조).

가이드블록(118a, 118b)에 피가공물 W의 하중이 화살표 B방향으로 걸리면 이 하중은 가이드블록(118a, 118b)의 제1 경사면(138)과 제2 경사면(136)에 장착된 로울러(156), 가이드레일(116a, 116b)의 제3 경사면(144)과 제4 경사면(142)에 설치된 레일부재(36)에 의해 지지된다.

이와 같이 피가공물 W의 하중이 부여되는 방향이 변경되어도 로울러(156), 경질지지부재(28a, 28b), 탄성지지부재(32) 및 레일부재(36)의 장착위치를 변경하기만 하면 된다. 또 가이드블록(118a, 118b)의 제1 평행면(134), 제1 경사면(138), 제2 경사면(136) 모두에 로울러(156)를 장착하고, 가이드레일(116a, 116b)의 제2 평행면(140), 제3 경사면(144), 제4 경사면(142)에 경질지지부재(28a, 28b), 탄성지지부재(32) 및 레일부재(36)를 장착하면 피가공물 W의 하중방향, 실린더유니트 (100)의 취부자세에도 불구하고 피가공물 W의 하중을 적절히 지지할 수 있다.

또한 실린더유니트(100)에 적용된 제2 실시예에서는 로드리스실린더(110)를 사이에 두고 한쌍의 가이드기구(108a, 108b)를 실질적으로 평행하게 배치하고 있지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 로드리스실린더(110)와 실질적으로 평행한 가이드기구(108a, 108b)를 단수로 사용하거나 또는 2이상의 가이드기구(108)를 복수로 사용할 수도 있다.

또 가이드기구가 적용되는 실린더유니트(100)는 로드리스실린더(110)에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 유체압실린더(미도시), 전동액추에이터 등의 선형 액추에이터(미도시)에 단수 또는 복수개의 가이드기구를 설치할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 가이드블록이 가이드레일의 소정 부위에 위치할 때에는 가이드블록의 로울러는 레일부재의 경질지지부재에 의해 지지되어 있는 위치하기 때문에 가이드블록은 그 변위방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 변위하지 않고 가이드블록은 소정의 위치에 정확하게 위치결정된다. 한편, 가이드블록이 가이드레일의 소정 부위를 제외한 다른 부위에 위치될 때에는 뒤틀림, 일그러짐, 휨 등으로 가이드레일의 위치 정밀도가 저하되어도 레일부재가 탄성지지부재의 탄성에 의해 가이드블록의 변위방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 변위하고, 레일부재의 마모나 로울러에 걸리는 하중이 경감되어 원할한 가이드기능을 발휘시킬 수 있다.

또 경질지지부재와 탄성지지부재와의 이음매는 상호 제1 테이퍼부와 제2 테이퍼부에 의해 결합되기 때문에 로울러가 레일부재의 경질지지부재에 의해 지지되어 있는 위치와 탄성지지부재에 의해 지지되어 있는 위치와의 사이를 전동할 때 레일부재는 탄성지지부재의 제2 테이퍼부를 따라 서서히 휘므로 계단차에 의한 진동발생을 억제할 수 있다.

Claims

길게 형성된 가이드레일(18, 116a, 116b),

상기 가이드레일(18, 116a, 116b)의 축방향을 따라 변위자재하게 설치된 가이드블록(20, 118a, 118b),

상기 가이드레일(18, 116a, 116b)의 축방향을 따라 섭동면에 설치되고, 상기 가이드블록(20, 118a, 118b)이 섭동하는 레일부재(36),

상기 가이드레일(18, 116a, 116b)의 홈부(24b)에 설치되고, 상기 레일부재( 36)의 소정 부위를 상기 가이드블록(20, 118a, 118b)에 대해 지지하는 경질지지부재(28a, 28b),

상기 홈부(24b)에 설치되고, 상기 레일부재(36)의 상기 소정 부위를 제외한 다른 부위를 상기 가이드블록(20, 118a, 118b)에 대해 지지하는 탄성을 갖는 탄성지지부재(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제1항에 있어서, 상기 경질지지부재(28a, 28b)는 가이드레일(18, 116a, 116b)의 축방향을 따른 양단의 홈부(24b)에 각각 장착되고, 상기 탄성지지부재(32)는 상기 한쌍의 경질지지부재(28a, 28b)의 사이에 동축상에 장착되고, 상기 경질지지부재(28a, 28b)는 레일부재(36)의 양단측을 상기 가이드블록(20, 118a, 118b)에 대해 지지하며, 상기 탄성지지부재(32)는 상기 레일부재(36)의 중앙측을 상기 가이드블록(20, 118a, 118b)에 대해 지지하는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제1항에 있어서, 상기 경질지지부재는 상기 탄성지지부재 쪽으로 서서히 얇아지는 제1 테이퍼부(30)를 가지며, 상기 탄성지지부재는 상기 경질지지부재쪽으로 서서히 얇아지고 상기 제1 테이퍼부(30)에 결합되는 제2 테이퍼부(34)를 갖는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제1항에 있어서, 상기 가이드블록(20)에는 상기 레일부재(36)에 당접하여 전동자재한 다수개의 로울러(50)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제1항에 있어서, 상기 가이드블록(20)에는 상기 레일부재(36)에 당접하여 섭동자재한 슬라이딩부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제1항에 있어서, 상기 가이드기구(10)는 단수개로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제1항에 있어서, 상기 가이드기구(10)는 실질적으로 평행하게 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
가이드기구(108a, 108b)는 길게 형성된 가이드레일(116a, 116b),

상기 가이드레일(116a, 116b)의 축방향을 따라 변위자재하게 설치된 가이드블록(118a, 118b),

상기 가이드레일(116a, 116b)의 축방향을 따라 섭동면에 설치되고, 상기 가이드블록(118a, 118b)이 섭동하는 레일부재(36),

상기 가이드레일(116a, 116b)의 홈부(24b)에 설치되고, 상기 레일부재(36)의 소정 부위를 상기 가이드블록(118a, 118b)에 대해 지지하는 경질지지부재(28a, 28b),

상기 홈부(24b)에 설치되고, 상기 레일부재(36)의 상기 소정 부위를 제외한 다른 부위를 상기 가이드블록(118a, 118b)에 대해 지지하는 탄성을 갖는 탄성지지부재(32)를 구비하며,

상기 가이드기구(108a, 108b)는 로드리스실린더(110)를 포함하는 선형 액추에이터에 부설되는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제8항에 있어서, 상기 가이드기구는 단수개로 되어 있으며, 선형 액추에이터의 축과 실질적으로 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제8항에 있어서, 상기 가이드기구는 복수개로 되어 있으며, 선형 액추에이터의 축과 실질적으로 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제8항에 있어서, 상기 가이드블록(118a, 118b)에는 취부면(104)에 대해 실질적으로 평행한 평행면(134), 상기 평행면(134)에 대해 소정 각도로 경사진 제1 경사면(138), 상기 평행면(134)과 상기 제1 경사면(138)과의 사이에 형성된 제2 경사면(136)이 설치되어 있으며, 상기 평행면(134), 제1 경사면(138) 및 제2 경사면(13 6)에 각각 요부(146)가 형성되고, 상기 복수개의 요부(146)에는 가이드레일(116a, 116b)에 설치된 복수개의 레일부재(36)에 각각 당접하여 전동가능한 복수개의 로울러(156)가 선택적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제11항에 있어서, 상기 로울러(156)는 지지부재(150)에 의해 회전자재하게 축지되고, 상기 지지부재(150)은 요부(146) 내에 착탈자재하게 장착되는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제8항에 있어서, 상기 가이드기구에는 선형 액추에이터(110)와의 이간 거리를 조정하는 취부부재(106a, 106b)가 가이드레일(116a, 116b)과 실질적으로 직교하는 방향으로 설치되고, 상기 취부부재(106a, 106b)에는 가이드레일(116a, 116b)에 장착되는 나사부재(126)에 결합하는 홈부(112)가 상기 취부부재의 축방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드기구.
제13항에 있어서, 상기 취부부재(106a, 106b)는 소정간격으로 이간되어 있으며, 가이드레일(116a, 116b) 및 로드리스실린더(110)의 축과 실질적으로 직교하는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 가이드기구.