KR100400583B1 - 직선 혹은 원형 경로에서 움직이는 기계부품의 위치결정을위한 장치 - Google Patents

직선 혹은 원형 경로에서 움직이는 기계부품의 위치결정을위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하우징 내부의 직선 또는 원형 경로에서, 액추에이터 및 제어회로에 의해 움직이는 기계부품의 위치결정을 위한 장치에 관한 것이다. 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러가 위치 결정을 위한 기준점으로 사용되고, 그 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러는 광원-센서 유니트의 광 경로에 배치되어 있다. 막 재료로 만들어진 광 마스크가 광원과 타이밍 디스크 사이 또는 광원과 타이밍 룰러 사이에 배치되어 있다. 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러에 면하는 스페이서 및 베이스 판과의 정합을 위한 위치결정 및 부착면이 제공되어 있다. 광원 앞의 하우징 내부에서 광 마스크의 위치결정을 위한 안내수단이 또한 제공되어 있다.

Description

직선 혹은 원형 경로에서 움직이는 기계부품의 위치결정을 위한 장치{Device for positioning machine parts moving on a straight or circular path}
본 발명은 하우징 내부의 직선 또는 원형 경로에서 액추에이터 및 제어회로에 의해 움직이는 기계부품의 위치결정을 위한 장치에 관한 것이다. 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러(ruler)가 위치결정을 위한 기준점으로 사용되는데, 그 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러는 광원-수신기 유니트(LRU)의 광 경로에 배치되어 있다.
상기한 타입의 장치가 예를 들어, 미국특허 제 4, 266, 125호에 개시되어 있다. 이러한 장치들에서는, 복사원의 광은 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러를 통과할 때 시차오류를 없애기 위해 절대적으로 평행하게 나가야 한다. 이러한 목적을 위해 사용되는 렌즈시스템은 복잡하고 아주 고가이고, 또한 위치결정 장치의 전체 길이가 증가하는 불리함도 가지고 있다. 게다가, 광학 교정장치가 정확하게 위치해야 하는데, 이것은 상이한 디자인 때문에 자주 큰 어려움을 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은, 복잡한 광학 교정장치를 필요로 함이없이 충분히 평행한 광선을 만들어 내도록 광축에 따른 전체 길이를 줄이는 동시에 임의 형태의광원과 함께 작동하는.광원-수신기 유니트를 사용하는, 직선 또는 원형경로 위에서 움직이는 기계부품의 위치결정을 위한 장치를 개발하는데 있다. 이러한 목적은 각각 광원과 타이밍 디스크 사이 또는 광원과 타이밍 룰러사이에 배치된, 막 재료로 만들어진 광 마스크에 의해 이루어질수 있고, 타이밍 디스크 및 타이밍 룰러에 각각 면하는 스페이서 및, 베이스 판과의 정합을 위한 위치결정 및 부착면이 제공되어 있고, 광원 앞의 하우징 내부에서 광 마스크의 위치결정을 위한 안내수단이 제공되어 있다.
이 해결책은 막 절편형태의 마스크에 기초를 하고 있는데, 이 마스크는 이하 기능들을 분리 및 서로 연관시킴으로써 광원-수신기 유니트의 광 경로에 정확하게 위치해 있다.
2방향에서의 치수, 예를 들어, 막 평면에서의 정렬(2축)이 각각 마스크 및 마스크 캐리어(도 3)와, 마스크(도 5)에 의해 서로 연관된다.
제 3방향은 베이스 판에의 마스크의 부착(예를 들어, 접착제로)을 통해서 결정된다. 베이스 판은 또한 시스템의 안정성을 제공한다. 타이밍 디스크의 치수와 마스크의 치수와의 상관관계는 각각 마스크 캐리어(도 4(a)) 및 베이스 판(도 6)위의 스페이서(예를 들면, 돌기 혹은 리브 같은 돌출된 스페이서)에 의해 제공된다. 바람직한 실시예에 따르면, 광원과 타이밍 디스크 사이 또는 광원과 타이밍 룰러사이에 배치된 광 마스크는 창을 가진 마스크 캐리어의 광 경로에 위치하는데, 마스크 캐리어는 한편으로는 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러에 면하는 스페이서를 포함하고 다른 한편으로는 베이스 판과의 정합을 위한 위치결정 및 부착면을 포함한다. 또 다른 실시예는 광 마스크가 구동축 위 및 베이스 판 쪽으로의 그의 위치가 안내면을 통해 조절될수 있도록 형성된다는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 판 홀더는 마스크 캐리어 또는 베이스 판에 평행한 면의 세로 및 가로방향으로 광 마스크를 위치시키고, 광 마스크는 베이스 판에 대해서 압박되어 베이스 판의 면에 고정되어 있다. 마스크 캐리어는 금속 재료로 만들어지고, 스페이서는 마스크 캐리어에서 돌출된 돌기 혹은 리브를 포함하고, 위치결정 및 부착면은 접착 또는 레이저 용접 접합부를 위한 방향표시점을 포함하고, 베이스 판은 비틀림 저항성 재료,특히 금속으로 만들어지고, 이동가능한 운반대에 진동 없이 부착되는데 충분한 기계적 강성을 가지며, 마스크 캐리어를 포함하는 베이스 판이 운반대 위로 돌출되어 있고, 스페이서가 마스크 캐리어의 창 개구부 영역에 가깝게 간격을 두고 떨어져 배치되어 있다.
이하, 본 발명의 여러 실시예를 더 자세히 설명한다.
도 1은 회전하는 기계부품의 위치결정을 위한 본발명에 따른 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 화살표 방향에서 본 정면도이다.
도 3은 도 1의 구조의 분해사시도이다.
도 4(a)및 도 4(b)는 도 1의 A영역에 나타내어진 스페이서의 2가지 예를 나타내는 확대도이다.
도 5는 도 3에 따른 광 마스크 구조의 다른 실시예의 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 B부분을 자세하게 나타낸 부분 횡단면도이다.
도 7은 직선 경로를 따라 움직이는 기계부품의 위치결정을 위한 본발명에 따른 장치의 측면도이다.
도 8은 도 7의 장치의 상면도이다.
도 9는 도 8에 따른 장치의 분해사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 - 프린팅 롤러 2 - 구동축 3 - 타이밍 디스크 3a, 3b - 표시
4 - 타이밍 룰러 5 - 수신기 6 - 광원 7 - 광 마스크
8 - 마스크 캐리어 9, 18 - 스페이서 10a, 10b - 위치결정 및 부착면
11 - 베이스 판 12 - 판 홀더 13 - 운반대 14 - 한계스톱퍼
15 - 나사 16 - 운반대 안내기 17 - 방향표시점 19, 21 - 창 개구부
20 - 안내면 22 - 안내핀
본 발명에 의해 제공되는 해결책은, 광원의 광 경로에 배치된 타이밍 디스크에 대해서 모든 축을 따라 정확하게 위치하는 막절편 형태의 마스크에 기초를 한다. 상기 해결책은 기능 및 이러한 기능과 다른 구성물과의 결합을 분리시킴으로써 수행될 수 있다.
이 위치결정 장치는 타이밍 디스크, 마스크 캐리어, 마스크 및 베이스 판으로 구성되어 있고, 광원과 수신기 사이의 광 경로에 설치된다. 이 목적을 위해, 타이밍 디스크가 회전 프린팅 롤러위에 설치되고, 반면에 마스크 캐리어 및 마스크를포함하는 베이스 판이 프린팅 롤러의 축에 지지되고 프레임 위에서 회전하지 못하게 고정되어 있다. 마스크 캐리어 및 마스크를 포함하는 베이스 판은, 타이밍 디스크와 마스크 사이에 아주 좁은 틈이 형성되도록 하는 방법으로 고정되어 있다. 이러한 목적을 위해, 마스크 캐리어가 타이밍 디스크에 접촉하거나 그 디스크 상에서 미끄러질 때, 예정된 간격을 유지시키는 스페이서가 마스크 캐리어 위에 제공되어 있다.
베이스 판 및 마스크 캐리어는 서로 단단하게 연결되어 있다(예를 들어, 접착제로). 마스크 용기(마스크 캐리어)는 프린팅 롤러 축에 지지되고, 마스크와 타이밍 디스크 사이의 치수 정합을, 상응하는 마스크 창을 통해 제공한다. 베이스 판은 마스크 창에서 마스크를 위한 접촉 및 부착면으로서 작용하고 프레임으로의 부착 뿐만아니라 시스템의 안정성까지도 제공한다.
마스크 캐리어 및 마스크를 함께 포함하는 베이스 판이 프린팅 롤러 축위로 밀어지고, 이하에서 설명하는 것 처럼, 예정된 간격(스페이서 돌기와 타이밍 디스크 사이의 접촉) 이 확립된 후에 시스템이 프레임에 부착된다.
1. 타이밍 디스크가 회전요소(프린팅 롤러)위에 고정된다.
2. 베이스 판 및 마스크 캐리어가 서로 정렬되어 결합된다.(예를 들어, 접착제로)
3. 마스크 및 마스크 캐리어가 정렬되고 마스크가 베이스 판에 부착된다.(예를 들어, 접착제로)
4. 스페이서(즉, 돌기 또는 리브)가 타이밍 디스크에 접촉하거나 그 디스크상에서 미끄러질 때까지, 마스크 캐리어 및 마스크를 포함하는 베이스 판이 프린팅 롤러 축 위로 밀어진다.
5. 이 위치에서, 마스크 캐리어 및 마스크를 포함하는 베이스 판이 틀에 고정된다.
도 1의 회전하는 기계부품은 예를 들어, 구동축(2)에 배치된 타이밍 디스크(3)를 가지고 있는 프린팅 롤러(1)이다.
광원-수신기 유니트(5,6)의 광경로에 위치한 표시(3a)들이 바깥 원주의 영역에서 타이밍 디스크(3)의 측면에 배열되어 있다. 광원은 각 센서 형태에 맞추어 선택된다.
수신기(5)는 타이밍 디스크(3)의 한면에 부착되고, 반면에 예를 들어 광원(6)인 복사원은 타이밍 디스크(3)의 다른 쪽 면의 하우징(도면에 나타내지 않음)에 부착된다.마스크 캐리어(8)위의 광 마스크(7)는 타이밍 디스크(3)와 광원(6) 사이의 광 경로에 위치하고, 그 광 마스크는 여러개의 3차원 축을 따라 배향될 수 있다. 베이스 판(11)에 부착되는데 적합하게 된 위치결정 및 부착면(도 4(a)에서 10a, 도 6에서 10b)은 마스크 캐리어(8)의 후방(프린팅 롤러(1)로부터 보았을 때)에 제공된다.
이제 도 5를 참조로 하면, 직선 또는 원형경로에서 움직이는 기계부품의 위치결정을 위한 본발명에 따른 장치의 다른 실시예에 따르면, 마스크 캐리어(8)는 생략될 수 있고, 베이스 판(11) 및 광 마스크(7)가 마스크 캐리어의 기능을 수행한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 베이스 판(11)은 스페이서(9) 형태의 스페이서 부재들을 가지고 있고, 광 마스크(7)가 마스크 캐리어와 같은 크기를 가지고 있어, 그 광 마스크(7)가 상응하는 보어 및 안내면(20)의 도움으로 구동축(2) 위에 위치할 수 있게 되어있다.
다른 실시예가 도 5의 B 부분의 부분 횡단면도를 나타내는 도 6에 더 명확하게 나타나 있다. 스페이서(9) 형태의 스페이서 부재들이 베이스 판(11) 및 타이밍 디스크(3)의 정확한 위치결정을 위해 베이스 판(11)과 타이밍 디스크(3) 사이에 제공되어 있다는 것을 알 수 있다. 광 마스크(7)는 부착면(10b)을 통해 베이스 판(11)에 직접 부착된다. 한계스톱퍼(14)는 본 발명에 따른 위치결정 장치의 하우징(도면에 나타내지 않음)에 대한 정확한 간격을 제공한다.
위에서 언급한 것처럼, 본 발명의 장치는 회전하는 기계부품을 정확하게 위치결정하는데 사용될 뿐만 아니라 직선경로에서 움직이는 기계부품도 정확하게 위치결정하는데 사용될 수있다. 이것이 도 7내지 도 9에서 나타내어져 있고, 이들 도면에서 동일 부품이 동일한 숫자로 나타내어져 있다. 화살표 방향으로 주사되는 타이밍 룰러(4)뿐만 아니라, 마스크 캐리어(8) 및 베이스 판(11)도 수신기(5)와 광원(6)사이에 위치한다.
광 마스크(7)를 포함하는 마스크 캐리어(8)가 안내핀(22)을 구비한 운반대(13) 위에 설치된다. 그 후에, 베이스 판(11)이 마스크 캐리어(8)위에 놓여지고 나사(15)를 이용하여 운반대(13)에 부착된다. 운반대(13)가 운반대 안내기(16)를 따라 이동할 때, 표시(3b)들이 광원-수신기 유니트(5,6)의 광경로를 가로질러서 계수되고, 그것에 의해서 운반대(13)의 위치가 결정된다.
마스크 캐리어(8)는 필수적으로 비틀림 저항성 재료로 만들어 질 수 있다. 바람직하게는, 필요한 정밀도로 기계가공될 수 있는 금속재료가 사용된다. 마스크 캐리어(8) 또는 베이스 판(11)위에 배치된 스페이서(18)(예를 들어, 돌기 혹은 리브와 같은 돌출된 스페이서)가 타이밍 룰러에 대한 마스크의 치수 정합을 제공한다.
마스크 캐리어(8) 또는 광 마스크(7)위에 위치해 있는 위치결정 및 부착면(10a, 10b)은 접착 또는 레이저 용접 접합부를 위한 방향표시점(17)을 가질수 있다. 스페이서(9)는 마스크 캐리어(8)의 창 개구부(19)주위에 원주방향으로 배열되는 것이 유리하다. 이러한 배열은 각각 광 마스크와 타이밍 디스크 사이 또는 광 마스크와 타이밍 룰러 사이의 정확한 간격을 유지시키는데 도움을 준다.
도 5에 나타낸 실시예에서, 스페이서(9, 18)는 타이밍 디스크(3)쪽으로 창 개구부(21)를 통해 압박될 수 있다. 이렇게 하여, 베이스 판(11)에 대해 간격이 정확하게 조절될 수 있다.
본 발명에 따라, 광원-수신기 유니트를 사용하는 장치에 의해, 직선 또는 원형경로에서 움직이는 기계부품이 정확하게 위치결정될 수 있다.

Claims (10)

  1. 하우징 내부의 직선 또는 원형 경로에서 액추에이터 및 제어회로에 의해 움직이는 기계부품의 위치결정을 위한 장치로서, 타이밍 디스크(3) 또는 타이밍 룰러(4)가 광원-센서 유니트(5)의 광 경로에 배치되어서 위치결정을 위한 기준점으로 사용되는 장치에 있어서, 막 재료로 만들어진 광 마스크(7)가 각각 광원(6)과 타이밍 디스크(3)사이 또는 광원(6)과 타이밍 룰러(4) 사이에 배치되고, 타이밍 디스크 및 타이밍 룰러에 면하는 스페이서(9),(18)와, 베이스 판(11)과의 정합을 위한 위치결정 및 부착면(10a, 10b)이 제공되어 있고, 광원(6)앞의 하우징 내부에서 광 마스크(7)의 위치결정을 위한 안내수단(12),(14),(22)이 제공되어 있는것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 광원(6)과 타이밍 디스크(3) 사이 또는 광원(6)과 타이밍 룰러(4)사이에 배치된 광 마스크(7)가, 창을 가진 마스크 캐리어(8)의 광 경로에 위치하고, 마스크 캐리어(8)가 한편으로는 타이밍 디스크 또는 타이밍 룰러에 면하는 스페이서(9),(18)를 포함하고, 다른 한편으로는 베이스 판(11)과의 정합을 위한 위치결정 및 부착면(10a, 10b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 광 마스크(7)는 구동축(2)위 및 베이스 판(11) 쪽으로의그의 위치가 안내면(20)에 의해 조절될 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 판 홀더(12)는 마스크 캐리어(8)의 면 또는 베이스 판(11)에 평행한 면의 가로 및 세로방향으로 마스크(7)를 위치시키는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 마스크(7)가 베이스 판(11)에 대하여 압박되어, 베이스 판(11)의 면에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 마스크 캐리어(8)가 금속 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서, 스페이서(9),(18)가 마스크 캐리어(8)에서 돌출된 돌기 또는 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서, 위치결정 및 부착면(10a, 10b)이 접착 또는 레이저 용접 접합부를 위한 방향표시점(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서, 베이스 판(11)이 비틀림 저항성 재료(특히 금속)로 만들어져 있고, 이동가능한 운반대(13)에 진동없이 부착되는데 충분한 기계적 강성을 가지며, 마스크 캐리어(8)를 포함하는 베이스 판(11)이 운반대(13) 위로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항중 어느 한 항에 있어서, 스페이서(9),(18)가 마스크 캐리어(8)의 창 개구부(21) 영역에 가깝게 간격을 두고 떨어져 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기계부품의 위치결정을 위한 장치.
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