KR100866154B1 - 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무금형 점진성형기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스타일러스의 마이크로 및/또는 나노 정도의 승강 이송이 가능하여, 원하는 정밀도로 제품 성형이 가능한 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치에 관한 것이다.

이를 위해, 무금형 점진성형장치에 있어서, 스타일러스 승강장치부는, 상단플레이트 상면에 고정된 고정프레임과; 상기 고정프레임 전방에 장착된 승강프레임을 서보모터에 의해 승강 이송시켜 상기 승강프레임과 함께 그 하부에 장착된 스타일러스를 마이크로 정밀도로 승강 이송시키는 마이크로 승강수단과; 상기 승강프레임 하부에 장착된 스타일러스를 압전세라믹 액츄에이터에 의해 나노 정밀도로 승강 이송시키는 나노 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따라, 스타일러스의 승, 하강 이송이 AC 서보모터를 통해 마이크로 정밀도로 승강 이송되고, 압전세라믹 액츄에이터를 통해 나노 정밀도로 승강 이송되므로, 나노 및/또는 마이크로의 정밀도를 필요로 하는 박막구조물 성형에 적합한 효과가 있다.

점진성형, 스타일러스, 서보모터, 압전세라믹 액츄에이터, 압전세라믹.

Description

마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치{Tools going up and coming down apparatus for dieless incremental forming}

본 발명은 무금형 점진성형기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스타일러스의 마이크로 및/또는 나노 정도의 승강 이송이 가능하여, 원하는 정밀도로 제품 성형이 가능한 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금형을 이용한 금속재의 소성 가공은 단조, 압출, 압연 등 정형의 제품을 빠르고 값싸게 만드는 방법으로, 소품종 대량생산에 매우 유용하게 사용되어 왔다.

그러나, 상기한 소성 가공은 제품 설계에서부터 제조공정 설계, 금형의 제작설계, 시작품 성형, 기능시험, 디자인 변경, 금형의 수정보완, 양산 설계 등 많은 과정을 거쳐야만 하고, 그에 따른 막대한 설비 투자와 시간이 필요한 단점이 있다.

더욱이, 금형을 사용하는 소성 가공의 특성상 기술적, 경제적 측면에서 문제가 있어, 향후 다가올 시대적 요구에 부응할 수 없는 우려도 있는 것이다.

이에, 오늘날에는 기존의 금형을 이용한 금속 가공산업을 대체할 수 있는 경제적이고 유연한 제조기술을 지속적으로 개발하고 있는 추세에 있다.

즉, 다양한 제품에 민첩하게 대응할 수 있는 스케일러블(scalable) 시스템을 들 수 있는데, 이와 같은 스케일러블 시스템을 기반으로 한 성형기술에는 점진성형기술(Incremental Forming Technology)과 CAD/CAM, 제어기술 등의 IT기술의 융합을 통하여 개발될 수 있는 것이다.

상기한 점진성형기술에 대하여 간략하게 설명하면, 소재와 공구를 각각 회전 또는 이송시켜 소재와 공구가 부분적으로 접촉하도록 하여 재료를 국부적으로 성형하면서, 이를 점차적으로 성형하고자 하는 소재의 영역으로 진행시켜 원하는 형상의 금속 제품을 제조하는 기술이다.

이와 같은 점진성형기술은 펀치와 다이가 필요한 통상의 성형가공공정과는 다르게 기본적으로 CAD 데이터와 프로그램을 이용하는 수치제어 방식으로 CNC선반이나 머시닝센터와 같은 구동원리로 제품을 성형하게 된다.

따라서, 상기한 점진성형기술은 상기와 같이 IT기술을 이용한 디지털 공정을 통해 제품 설계 공정의 수정이 용이하고, 또한 소재에 국부적인 변형을 부과하는 특징 및 저에너지를 이용하는 성형기술의 특성으로 인해 적은 공간, 저비용, 저소음 및 저진동을 실현할 수 있는 효율적인 성형기술이라 할 수 있다.

특히, 소재의 연신율 한계를 극복할 수 있어 난성형재에도 적용이 가능하여 마이크로 부품의 제조에 유용하게 응용될 수 있고, 금형을 제작하기 힘든 초대형 부품의 제조에 적합할 뿐만 아니라, 그 외에 다양한 분야에서 적용되고 있다.

즉, 자동차 판넬, 휀더 등 자동차 산업용 부품, 고속 전철의 문 및 외판 등의 수송기기 부품, 스테인리스 재질의 인큐베이터 등과 같은 의료부품, 초대형 항 공우주부품, 전자부품, 사무기기 부품, 산업용 부품들 등에 적용이 되고 있고, 초소형 특수 비행체 부품, 초소형 무인 크루저 부품 등과 같이 마이크로 부품의 제작에도 적극적으로 추진되고 있는 것이다.

이 중, 상기한 마이크로 점진성형기술은 일본에서 먼저 시도가 되었으며, 그 기술의 수준은 딥 드로잉의 경우, 미니어처 방식으로 10㎛ 두께의 박판성형 공정에까지 적용되고 있다. 이러한, 마이크로 점진성형기술을 이용하여 마이크로 정밀도의 부품을 성형하기 위해서는 기본적으로 성형대상을 분할하는 수직축의 성형 정밀도가 나노 정밀도를 가지므로 시스템의 구동 정밀도가 이에 준하도록 구성되어야 한다.

그러나, 현재의 무금형 점진성형 시스템에서 스타일러스를 이송하는 역할의 구동기(actuator)들은 전체 구동길이가 수십/수백 마이크로 정도로 작기 때문에 실제로 부품 성형 및 제조에는 그 한계가 존재하는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스타일러스의 승, 하강 이송 작용을 마이크로 및/또는 나노 정밀도의 이중 제어가 가능함으로써, 원하는 정밀도로 제품을 성형할 수 있도록 한 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상, 하부지그에 의해 고정된 소재를 다수의 이송장치부를 통해 전후, 좌우 및 상하로 이송시키고, 상단플레이트에 장착된 스타일러스 승강장치부를 통해 스타일러스를 승, 하강 이송시키되, 상기 소재 위에 스타일러스의 단부를 접촉시킨 상태에서 상기 소재와 스타일러스를 이송 구동시켜 상기 소재를 점차적으로 원하는 형상의 제품으로 성형하는 무금형 점진성형장치에 있어서, 상기 스타일러스 승강장치부는, 상단플레이트 상면에 고정된 고정프레임과; 상기 고정프레임 전방에 장착된 승강프레임을 서보모터에 의해 승강 이송시켜 상기 승강프레임과 함께 그 하부에 장착된 스타일러스를 마이크로 정밀도로 승강 이송시키는 마이크로 승강수단과; 상기 승강프레임 하부에 장착된 스타일러스를 압전세라믹 액츄에이터에 의해 나노 정밀도로 승강 이송시키는 나노 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 스타일러스의 마이크로 정도의 승, 하강 이송을 서보모터의 구동을 통해 수행하고, 나노 정도의 승, 하강 이송을 압전세라믹 액츄에이터를 이용하여 수행하는 이중 제어 작용이 수행됨으로써, 생산하고자 하는 제품 및 부품을 원하는 정밀도로 간편하게 제조하여 실질적으로 다양한 제품 생산에 적용할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

더욱이, 상기한 이중 제어를 통해 나노/마이크로의 정밀도를 갖는 미세부품에 사용되는 쉘 구조, 미세유로 등 박막구조물을 성형할 수 있고, 이와 관련된 MEMS/NEMS, 전자부품 분야의 시제품 성형 및 상용 부품 성형을 수행할 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 특징적 기술 구성을 설명하기에 앞서, 본 발명에 적용된 마이크로 무금형 점진 성형장치에 대해 도 1을 통해 간단하게 설명하면, 상, 하단플레이트(10)(11) 양측단 사이에 소정 길이의 서포트바(12)를 각각 설치하고, 상기 상단플레이트(10) 중앙 부분에는 소재와 접촉되어 제품을 성형하는 역할의 스타일러스(S)를 설치하되, 상기 스타일러스(S)가 상, 하로 승강 이송될 수 있게 스타일러스 승강장치부(60)를 설치한다.

그리고, 상기 서포트바(12) 중심에 위치하는 하단플레이트(11) 상면에 상기 소재를 전, 후로 이송시킬 수 있는 전후이송장치부(20)를 설치하고, 상기 전후이송장치부(20) 상부에는 상기 전후이송장치부(20) 상면에 가이드되어 전, 후로 슬라이 딩 이송되는 좌우이송장치부(30)를 설치하며, 상기 좌우이송장치부(30) 상부에는 상기 좌우이송장치부(30) 상면에 가이드되어 좌, 우로 슬라이딩 이송되는 승강이송장치부(40)를 설치한다.

또한, 상기 승강이송장치부(40) 상부에는 소재를 고정시킬 수 있는 소재고정장치부(50)를 설치하게 되는데, 상기 소재고정장치부(50)에 대해 간략하게 설명하면 중앙에 사각의 구멍이 형성된 상부지그(51) 하단에 상기 상부지그(51)와 동일한 크기의 구멍이 형성된 하부지그(52)를 장착하며, 상기 상부지그(51)와 하부지그(52) 사이에 판형상의 소재를 장착하여, 상기 상부지그(51)와 하부지그(52) 사이의 구멍에 소재의 상면을 나타낸다. 여기서, 상기 상부지그(51)와 하부지그(52)에는 액츄에이터를 이용한 고정수단을 통해 상기 소재를 고정시킬 수도 있다.

즉, 소재를 스타일러스(S)에 접촉시킨 상태에서 상기한 이송장치부들을 통해 소재를 전, 후, 좌, 우 또는 상, 하로 이송시키거나 스타일러스(S)를 상, 하로 이송함으로써, 판형 소재를 원하는 제품 형태로 돌출되게 성형 가공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 특징적 구성이라 할 수 있는 스타일러스 승강장치부(60)는, 고정프레임(61)과, 마이크로 승강수단과, 나노 승강수단으로 구성된다.

도 2를 통해 설명하면, 먼저 고정프레임(61)은 상단플레이트(10) 상면에 수직으로 고정 장착되는 것으로, 상부에 서보모터(62)가 고정되고, 정면에 승강프레임(63)이 승, 하강 이송 가능하게 장착된다.

마이크로 승강수단은 상기 고정프레임(61) 전방에 장착된 승강프레임(63)을 서보모터(62)에 의해 승강 이송시켜 상기 승강프레임(63)과 함께 그 하부에 장착된 스타일러스(S)를 마이크로 정밀도로 승강 이송시키는 역할을 하는 것으로, 다시 서보모터(62)와, 승강프레임(63)과, 승강프레임 가이드수단을 포함하여 구성된다.

도 2 내지 도 3b을 통해 설명하면, 고정프레임(61) 상부에는 10㎛의 정밀도로 정, 역구동할 수 있는 서보모터(62)를 장착하고, 상기 서보모터(62) 일측에는 상기 서보모터(62)에 전원을 인가할 수 있게 전선을 연결하며, 상기 서보모터(62) 하단에는 홈을 형성하여 상기 서보모터(62)의 구동과 함께 회전 구동하는 볼스크루(62a)를 장착한다. 이때, 상기 서보모터(62)는 교류전원을 이용하는 AC서보모터를 사용하는 것이 적절하다.

그리고, 상기 고정프레임(61) 전방에는 대략 'ㄴ'자 형상으로 형성한 승강프레임(63)을 승, 하강 이송 가능하게 장착하고, 상기 승강프레임(63) 후면에 너트부(63a)를 돌출 구비하여 상기 너트부(63a)가 서보모터(62) 하단의 홈에 끼워질 수 있게 구성한다. 이때, 상기 너트부(63a) 중앙에 형성된 너트홈에 볼스크루(62a)가 끼워지게 됨으로써, 상기 볼스크루(62a)의 회전 구동과 함께 승강프레임(63)을 마이크로 정밀도로 승, 하강 이송시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 고정프레임(61)과 승강프레임(63) 사이에는 상기 승강프레임(63)의 승, 하강 이송을 안내할 수 있게 승강프레임 가이드수단을 장착한다.

상기한 승강프레임 가이드수단은 크로스 롤러 가이드(Cross Roller Guide)장치(64)를 적용하는 것이 적절한 바, 본 발명에 적용된 크로스 롤러 가이드장치(64)에 대해 도 4를 통해 설명하면, 고정프레임(61) 전면 양내측에 볼트를 이용하여 제1가이드(64a)를 장착하되, 상기 제1가이드(64a) 내측에 홈을 형성하고, 상기 각각 의 제1가이드(64a) 내측에 마주할 수 있게 승강프레임(63) 후면 양내측에 볼트를 이용하여 제2가이드(64b)를 장착하되 상기 제2가이드(64b) 내측에 홈을 형성한다. 그리고, 상기 제1가이드(64a)와 제2가이드(64b) 사이에 케이지(64c)를 장착하고, 상기 케이지(64c)에는 일정 간격 이격된 위치에 롤러(64d)를 다수 구비한다.

즉, 승강프레임(63)에 장착된 제2가이드(64b)가 고정프레임(61)에 장착된 제1가이드(64a)에 안내되어 슬라이딩 이송되면, 롤러(64d)의 구름동작에 의해 제2가이드(64b)는 정밀한 위치 이동이 가능하게 된다.

그리고, 상기 크로스 롤러 가이드장치(64)에서 제1가이드(64a)를 내측으로 가압할 수 있게 고정프레임(61)을 관통하여 로딩볼트(65)를 결합한다. 즉, 로딩볼트(65)의 단부가 제1가이드(64a)를 가압함으로써, 승강프레임(63)의 승, 하강 이송 중의 흔들림 또는 진동을 억제시킬 수 있게 된다.

계속해서, 나노 승강수단은 상기 승강프레임(63) 하부에 장착된 스타일러스(S)를 압전세라믹 액츄에이터(PZT Actuator)(66)에 의해 나노 정밀도로 승강 이송시키는 역할을 하는 것으로, 다시 압전세라믹 액츄에이터(66)와, 스타일러스(S)와, 스타일러스 가이드수단을 포함하여 구성된다.

도 2 및 도 5를 통해 설명하면, 압전세라믹 액츄에이터(66)는 내부에 압전세라믹을 내장 구비한 것으로, 승강프레임(63) 상부에 관통 장착되고, 상기 압전세라믹 액츄에이터(66) 외측에 전기에너지를 공급할 수 있는 전선을 연결한다.

여기서, 상기 압전세라믹에 대해 간략하게 설명하면, 상기 압전세라믹은 압력이 가해졌을 때 전압을 발생하고, 전계가 가해졌을 때 기계적인 변형이 일어나는 소자로서, 기계적인 진동에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 기계적인 진동에너지로 상호 변환이 가능하며 변환효율이 매우 높은 재료이다. 즉, 상기한 압전세라믹의 가역적인 변위 특성을 이용하여 전자기기나 정밀기계의 미소제어에 이용할 수 있게 만들어진 것이 압전세라믹 액츄에이터(66)인 것이다.

스타일러스(S)는 상기 압전세라믹 액츄에이터(66) 하단에 연결 장착하는 것으로, 상기 압전세라믹 액츄에이터(66)에 내장된 압전세라믹의 신장 및 수축에 의해 1㎚ 정밀도로 승, 하강 이송한다. 즉, 압전세라믹에 양계 전기에너지가 인가되면 압전세라믹이 신장되고, 음계 전기에너지가 인가되면 압전세라믹이 수축되는 것이다.

그리고, 스타일러스(S)와 상단플레이트(10) 사이에는 스타일러스(S)의 승, 하강 이송을 안내하는 역할의 스타일러스 가이드수단을 장착한다.

이러한, 상기 스타일러스 가이드수단은 다시 승강조립체(67)와, 고정조립체(68)로 구성되는 바, 첨부 도면 도 2 및 도 6을 통해 구체적으로 설명하면, 스타일러스(S)와 함께 승, 하강 이송될 수 있게 상기 스타일러스(S) 상단과 승강프레임(63) 하단 사이 일측에 승강조립체(67)를 장착한다. 여기서, 상기 승강조립체(67)는 스타일러스(S) 상단에 수평 방향으로 장착된 연결편(67a)과, 상기 연결편(67a)에 수직 방향으로 장착된 다른 연결편(67b)의 조합을 통해 구성하되, 상기 수직의 다른 연결편(67b) 일측에 가이드편(67c)을 장착한다.

그리고, 상기 고정프레임(61)과 근접된 상단플레이트(10) 상면에 고정조립체(68)를 장착한다. 여기서, 상기 고정조립체(68)는 상단플레이트(10) 전방으로 돌 출되게 연결편(68a)을 장착하고, 상기 연결편(68a)과 수직 방향으로 다른 연결편(68b)을 장착하여 구성하되, 상기 수직의 다른 연결편(68b) 일측에 가이드홈(68c)을 형성하여, 상기 가이드편(67c)이 끼워진다.

즉, 상기 가이드편(67c)이 장착된 승강조립체(67)가 고정조립체(68)에 형성된 가이드홈(68c)에 끼워진 상태로 승, 하강 이송하므로, 스타일러스(S)의 승, 하강 이송을 안내하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용된 마이크로 무금형 점진성형장치는, 성형하고자 하는 형상으로부터 추출되어 입력된 컨트롤러(미도시)의 지령에 따라 소재를 전, 후 , 좌, 우 또는 상, 하로 움직이는 동시에 스타일러스(S)를 상, 하로 움직여 상기 스타일러스(S)를 소재에 접촉시킨 상태에서 소재를 성형가공하게 된다.

이와 같이 마이크로 제품을 성형하기 위해서는 스타일러스(S)의 승강 구동 제어작용이 필수적인 것인 바, 도 3a, 3b 및 도 5를 통해 스타일러스(S)를 마이크로 및/또는 나노정밀도로 승하강 이송시키는 스타일러스 승강장치부(60)의 작동 관계를 설명하면, 먼저 스타일러스(S)를 마이크로 정밀도로 승, 하강 이송시키기 위해서는 서보모터(62)에 전원을 인가하여 상기 서보모터(62)를 정회전 또는 역회전 구동시키고, 상기한 서보모터(62)의 구동을 통해 상기 서보모터(62) 하단에 장착된 볼스크루(62a)를 회전시킨다.

이처럼, 볼스크루(62a)가 회전되면, 너트부(63a)를 돌출 형성한 승강프레 임(63)은 상방향 또는 하방향으로 10㎛정밀도로 승, 하강 이송된다. 이때, 상기 승강프레임(63)은 크로스 롤러 가이드장치(64)에 의해 고정프레임(61)에 안내되어 슬라이딩 이동 가능하게 된다. 즉, 승강프레임(63)이 승, 하강 이송되면, 제2가이드(64b)와 제1가이드(64a) 사이에 장착된 롤러(64d)에 의해 제2가이드(64b)가 구름 접촉되면서 고정프레임(61)에 장착된 제1가이드(64a)를 따라 이송할 수 있는 것이다.

이때, 상기 고정프레임(61) 외측에서 로딩볼트(65)를 결합하여 상기 제1가이드(64a)를 내측으로 가압함으로써, 승강프레임(63)의 이송 중 발생하는 흔들림 또는 진동을 제어할 수 있게 된다.

계속해서, 상기 스타일러스(S)를 나노 정밀도로 승, 하강 이송시키기 위해서는, 압전세라믹 액츄에이터(66)에 전원를 인가하여 상기 압전세라믹 액츄에이터(66)에 내장된 압전세라믹에 전기적 에너지를 가한다. 이처럼, 압전세라믹에 전기적 에너지가 가해지면, 상기 압전세라믹은 신장 및 수축과 같은 기계적인 작동이 이루어지게 되고, 상기 압전세라믹과 연결된 스타일러스(S)는 상기한 신장 및 수축 작용과 함께 1㎚정밀도로 승강 또는 하강 이송할 수 있게 된다.

이때, 상기 스타일러스(S)의 승, 하강 이송 중 스타일러스 가이드수단을 통해 상기 스타일러스(S)의 슬라이딩 이송을 가이드하여, 스타일러스(S)의 미세 진동을 제어하고 선형적 움직임을 확보하게 된다. 즉, 상기 스타일러스(S)에 장착된 승강조립체(67) 일측의 가이드편(67c)이 상단플레이트(10)에 장착된 고정조립체(68) 일측의 가이홈에 끼워진 상태에서 승, 하강 이송됨으로써, 스타일러스(S)의 슬라이 딩 이송을 안내할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 스타일러스(S)의 승, 하강 작용 설명에서는 마이크로 정도와 나노 정도의 승, 하강 작용을 이해 편의도를 위해 각각 개별적으로 설명하였으나, 상기한 마이크로 또는 나노 정도의 이송제어는 하나의 정밀 변위 센서로 보정하여 동시 피드백 제어가 되도록 제어기에서 전송되어지는 것이 적절하다.

이와 같이, 본 발명의 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치는 스타일러스(S)의 마이크로 정도의 승, 하강 이송을 서보모터(62)의 구동을 통해 수행하고, 나노 정도의 승, 하강 이송을 압전세라믹 액츄에이터(66)를 이용하여 수행하는 이중 제어 작용이 수행됨으로써, 생산 및 제조하고자 하는 제품 및 부품을 원하는 정밀도로 간편하게 제조할 수 있는 것이다.

더욱이, 상기 압전세라믹 액츄에이터(66)의 경우 압전세라믹의 신장 및 수축 작용에 의해 스타일러스(S)를 나노 정밀도로 승강시키므로, 마찰에 의한 기계적 손실을 최소화시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기한 이중 제어를 통해 나노/마이크로의 정밀도를 갖는 미세부품에 사용되는 쉘 구조, 미세유로 등 박막구조물을 성형할 수 있고, 이와 관련된 MEMS/NEMS, 전자부품 분야의 시제품 성형 및 상용 부품 성형을 수행할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이 다.

도 1은 본 발명에 의한 마이크로 무금형 점진성형장치를 전체적으로 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 마이크로 무금형 점진성형장치에서 스타일러스 승강장치부를 확대하여 도시한 사시도,

도 3a, 3b는 본 발명에 의한 스타일러스 승강장치부에서 마이크로 승강수단을 통한 승강프레임의 승강 작동 상태를 확대하여 도시한 측면도,

도 4는 본 발명에 의한 마이크로 승강수단에서의 승강프레임 가이드수단의 구성을 도시하기 위해 일부분을 절개하여 확대 도시한 평면도,

도 5는 본 발명에 의한 스타일러스 승강장치부에서 나노 승강수단을 통한 스타일러스의 승강 작동 상태를 확대하여 도시한 측면도,

도 6은 본 발명에 의한 나노 승강수단에서의 스타일러스 가이드수단의 구성을 도시하기 위해 일부분을 절개하여 확대 도시한 평면도.

*도면중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 상단플레이트 11 : 하단플레이트

20 : 전후이송장치부 30 : 좌우이송장치부

40 : 승강이송장치부 50 : 소재고정장치부

60 : 스타일러스 승강장치부 61 : 고정프레임

62 : 서보모터 63 : 승강프레임

64 : 크로스 롤러 가이드장치 65 : 로딩볼트

66 : 압전세라믹 액츄에이터 67 : 승강조립체

67a : 연결편 67b : 다른 연결편

67c : 가이드편 68 : 고정조립체

68a : 연결편 68b : 다른 연결편

68c : 가이드홈 S : 스타일러스

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 상, 하부지그에 의해 고정된 소재를 다수의 이송장치부를 통해 전후, 좌우 및 상하로 이송시키고; 상단플레이트 상면에 고정된 고정프레임과, 상기 고정프레임 전방에 장착된 승강프레임을 서보모터에 의해 승강 이송시켜 상기 승강프레임과 함께 그 하부에 장착된 스타일러스를 승강프레임 가이드수단을 통해 마이크로 정밀도로 승강 이송시키는 마이크로 승강수단과, 상기 승강프레임 하부에 장착된 스타일러스를 압전세라믹 액츄에이터에 의해 나노 정밀도로 승강 이송시키되 스타일러스 가이드수단을 통해 스타일러스의 승, 하강 이송을 안내하는 나노 승강수단을 포함하여 구성되는 스타일러스 승강장치부를 통해 스타일러스를 승, 하강 이송시키며; 상기 소재 위에 스타일러스의 단부를 접촉시킨 상태에서 상기 소재와 스타일러스를 이송 구동시켜 상기 소재를 점차적으로 원하는 형상의 제품으로 성형하는 무금형 점진성형장치에 있어서,

   상기 승강프레임 가이드수단은 고정프레임(61) 전면 양내측에 제1가이드(64a)를 장착하고, 상기 각각의 제1가이드(64a) 내측에 마주할 수 있게 승강프레임(63) 후면 양내측에 제2가이드(64b)를 장착하며, 상기 제1가이드(64a)와 제2가이드(64b) 사이에 케이지(64c)를 장착하고, 상기 케이지(64c)에 일정 간격 이격시켜 다수의 롤러(64d)를 구비한 크로스 롤러 가이드장치(64)를 장착한 것을 특징으로 하는 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 크로스 롤러 가이드장치(64)에서 제1가이드(64a)를 내측으로 가압할 수 있게 고정프레임(61)을 관통하여 로딩볼트(65)를 결합한 것을 특징으로 하는 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 서보모터(62)는 AC서보모터를 사용하는 것을 특징으로 하는 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치.
7. 제 4항에 있어서, 스타일러스 가이드수단은,

   스타일러스(S) 상단에 장착되어 함께 승, 하강 이송하되, 일측면에 가이드편(67c)을 장착한 승강조립체(67)와;

   고정프레임(61)과 근접된 상단플레이트(10) 상면에 고정 장착하되, 일측면에 상기 가이드편(67c)이 끼워져 승, 하강 이송될 수 있게 가이드홈(68c)을 형성한 고정조립체(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 무금형 점진성형용 스타일러스 승강장치.

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