KR100979540B1

KR100979540B1 - 클린타입 직선로봇

Info

Publication number: KR100979540B1
Application number: KR1020100013925A
Authority: KR
Inventors: 한월숙
Original assignee: 주식회사 알파로보틱스; 한월숙; 알파로보틱스(심천)씨오.,엘티디
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2010-09-02

Abstract

본 발명은 본 발명은 IT분야(핸드폰, 반도체, LCD, PDP, GPS, 노트북, 모니터 등), 나노산업은 물론이고 각종 산업기계에도 범용으로 사용할 수 있는 클린타입 직선로봇에 관한 것으로서, 본 발명자가 선출원 등록(10-0893943호 2009.05.04 공고)한 직선로봇의 구성을 더욱 개량하여 고속운전에서 밀폐밴드의 솔림현상을 완화할 수 있게 함과 아울러 테이블 구성을 개량하여 측면유입 먼지 차단과 센서 및 케이블 브래킷 의 조립성 개선, 강성 향상 등을 기대할 수 있는 기능성을 갖는 클린타입 직선로봇을 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 베이스프레임(2) 내측의 작동공간에 구동수단(3)를 설치하고 작동공간을 밀폐하도록 덮여지며 베이스프레임(2)에 길이방향으로 설치된 고무자석(6)으로 부착되는 밀폐밴드(5)를 구동수단(3)으로 이동하는 테이블(8)에 형성되며 양측으로 경사안내면(8c)이 형성 안내면(8d)을 따라서

형으로 휘어진 상태로 탄성을 유지하면서 안내할 수 있게 하고, 밀폐밴드(5)를 테이블(8)에 설치된 영구자석(10)의 자력을 이용하여 비접촉식 또는 접촉식(도시되지 않음)식으로 당겨 붙일 수 있게 한 클린타입 직선로봇(1)에 있어서, 상기

형으로 휘어진 상태로 탄성을 유지하는 밀폐밴드(5)의 내측에 위치하도록 양단이 테이블(8)에 고정되는 충격흡수용 보조안내밴드(11)를 안내면(9) 및 경사안내면(8c)과 이격되게 고정 설치한 것이다.
또한 본 발명은 상기 테이블(8)의 양측에 측벽(8d)을 일체로 형성하고, 상기 베이스프레임(2)의 양측 측벽(4) 상단에는 측벽(8d)이 내입될 수 있도록 홈(4a)을 길이방향으로 형성한 것이다.

Description

클린타입 직선로봇{A clean type linear robot}

본 발명은 IT분야(핸드폰, 반도체, LCD, PDP, GPS, 노트북, 모니터 등), 나노산업은 물론이고 각종 산업기계에도 범용으로 사용할 수 있는 클린타입 직선로봇에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 본 발명자가 선출원 등록(10-0893943호 2009.05.04 공고)한 직선로봇의 구성을 더욱 개량하여 초고속운전에서 밀폐밴드의 쏠림 현상을 완화할 수 있게 함과 아울러 테이블 구성을 개량하여 측면유입 먼지 차단과 강성 향상, 센서 및 케이블베어 설치가 보조테이블 없이 이루어질 수 있는 기능성을 갖는 클린타입 직선로봇을 제공코자 하는 것이다.

각종 산업기계, IT분야 장비의 핵심 주 구성원으로 직선로봇이 사용되고 있다.

이들 직선로봇은 베이스프레임의 내부에 설치되어 있는 이동수단으로 먼지 등의 유입이 없도록 밀폐밴드를 이용하여 베이스프레임에 형성된 내부공간을 밀폐하게 된다.

상기 밀폐밴드 구성의 경우 다양한 제품들이 제공되고 있으며, 본 발명자는 직선로봇의 밀폐밴드 결합구조를 개발하여 등록한 바 있다. 그 구성은 도 1, 도 2와 같이 클린타입 직선로봇(100)을 구성함에 있어서, 영구자석(110)을 이용하여 이동하는 테이블(120)과 밀폐밴드(130)를 마찰 없이 작동되게 하여 마찰소음, 분진발생 없는 완벽한 클린 상태를 유지하고, 직선로봇(100)의 정밀성 및 작동성을 항상 최적의 상태로 제공할 수 있도록 한 것이다.

상기한 직선로봇(100)의 밀폐밴드(130) 결합구조에 의하면 마찰에 의한 분진 발생을 최소화 할 수 있으며, 고속 운전시에도 밀폐밴드(130)의 마찰이 극히 미약하므로 밀폐밴드(130)가 열 변형되는 문제점이 없고, 밀폐밴드(130)의 탄성 변형이 없으며, 마찰소음을 최소화 할 수 있는 등의 효과가 있다.

상기와 같이 영구자석(110)을 이용하는 선등록 발명의 경우 특히 초고속운전에서 급제동 할 때 도 3과 같이 밀폐밴드(130)가 진행방향 쪽으로 쏠림현상이 발생하여 안내면(121)과 경사안내면(122)에 부딪히게 되고, 그로 인해 미세분진이 조금 발생되나 클린도 제공에는 문제가 없다. 그러나 클라스10 이하의 특수목적 고 클린도를 제공하기는 어려웠다.

또한 상기와 같이 구성되는 경우 도 2에서와 같이 베이스프레임(101)과 테이블(120) 사이에 공간(S)이 형성되는 구성으로 테이블(120)이 이동될 때 밀폐밴드(130)의 일부가 들리게 되는데, 이때 밀폐밴드(130)와 베이스프레임(101) 사이로 테이블(120) 폭 만큼 틈이 생기게 되고, 이 틈으로 소량의 먼지가 내부 조건에 의해서 유입되는 경우가 있었다.

한편 도 4와 도시된 타사 제품들의 경우 직선로봇(100)의 테이블(120)이 베이스프레임(101)의 폭보다 좁은 폭으로 구성되어 있으므로 Y축 직선로봇 결합시 모멘트 값이 적어 떨림 현상이 유발되고 그로 인해서 로봇의 정밀도가 떨어지고 밀폐밴드가 분리되는 문제점이 있었으며, 길이가 긴 Y축 직선로봇의 적용이 불가능하였다.

또한 테이블(120)에 케이블 베어(140) 및 센서(150)를 설치하기 위해서는 도시된 바와 같이 별도의 보조테이블(160)을 설치해야 하는 불편이 있었다.

대한민국 등록특허 0893943호 (2009.05.04 공고)

이에 본 발명자는 상기한 종래 직선로봇 보다 더욱 개선된 클린도 및 외부 조건에 의한 먼지 유입을 완벽하게 차단할 수 있도록 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 선출원 등록(10-0893943호 2009.05.04 공고)한 직선로봇의 구성을 더욱 개량하여 초고속운전에서 밀폐밴드의 쏠림 현상을 완화할 수 있게 함과 아울러 테이블 구성을 개량하여 측면유입 먼지 차단과 강성 향상, 센서 및 케이블베어 설치가 보조테이블 없이 이루어질 수 있는 기능성을 갖는 클린타입 직선로봇을 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 테이블의 상판에 충격흡수용 보조안내밴드를 설치하여 초고속운전에서 급제동할 때 밀폐밴드가 한쪽으로 쏠림현상이 발생하더라도 이를 충분히 완충할 수 있게 하였으며, 충격흡수용 보조안내밴드의 표면에 완충코팅층을 형성하여 마찰음 및 분진을 최소화 할 수 있게 하였다.

그리고 본 발명에서는 베이스프레임의 상단 양측 벽이 테이블에 형성된 측벽에 의해 감싸여지게 구성하고, 테이블의 하면 가장자리에 베이스프레임과 접하도록 오링을 결합함으로 해서 테이블의 이동에 의해 밀폐밴드의 일부가 들리더라도 외부의 먼지가 베이스프레임 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있게 하였다.

또한 본 발명에서는 상기 테이블의 측벽에 센서 및 케이블베어가 직접 조립될 수 있게 하였다.

본 발명에서 제공하는 클린타입 직선로봇을 사용할 경우 하기와 같은 효과가 있다.

첫째 초고속운전 중 급제동으로 밀폐밴드가 한쪽으로 쏠림 현상이 발생하더라도 충격흡수용 보조안내밴드에 의해 완충되어 테이블과의 마찰을 예방할 수 있다.

둘째 충격흡수용 보조안내밴드의 표면에 완충코팅층을 형성하여 마찰음 및 분진 발생을 최소활 수 있다.

셋째 테이블의 양쪽 측벽이 베이스프레임의 상단을 감싼 구성으로 이루어지며, 베이스프레임에 경사면이 형성되므로 베이스프레임 내부로의 먼지 유입을 최소화 할 수 있다.

넷째 테이블의 하면 가장자리 둘레에 베이스프레임과 접하는 오링을 결합하여 베이스프레임 내부로의 먼지 유입 및 수분 유입 등을 완벽하게 차단할 수 있다.

다섯째 테이블의 강성을 높일 수 있다.

여섯째 테이블의 측면 면적이 넓어 센서 및 케이블베어 등을 별도의 보조 테이블 없이 안정적으로 조립할 수 있다.

일곱째 테이블의 운반하중이 증가된다.

도 1은 종래 클린타입 직선로봇의 테이블 및 밀폐밴드 결합 구성을 보인 정단면도
도 2는 종래 클린타입 직선로봇의 테이블 및 밀폐밴드 결합 구성을 보인 측단면도
도 3은 종래 클린타입 직선로봇의 밀폐밴드 작동 상태도
도 4는 종래 타사의 클린타입 직선로봇 측면도
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 클린타입 직선로봇의 정면도
도 6은 도 5의 평면도
도 7은 도 5의 측면도
도 8은 도 5에서의 테이블 및 밀폐밴드 결합 구성을 보인 정단면도
도 9는 도 5에서의 테이블 및 밀폐밴드 결합 구성을 보인 측단면도
도 10은 본 발명에서의 클린타입 직선로봇의 밀폐밴드 작동 상태도

이하에서 본 발명의 구성을 첨부도면에 의거하여 설명한다.

본 발명이 적용된 클린타입 직선로봇(1)은 도시된 바와 같이 베이스프레임(2) 내측으로 벨트, 볼 스크루, 리니어 모터와 같은 구동수단(3)이 내부에 설치되어 있다.

본 발명에서는 구동수단(3)으로 리니어 모터를 설치한 예를 도시한 것이다.

상기 베이스프레임(2)의 상부가 개방되게 형성된 양측 벽(4)에는 개방된 베이스프레임(2)의 상단을 밀폐하도록 금속성분을 포함하며 탄성을 갖는 스테인리스 재질의 밀폐밴드(5)를 고정하도록 고무자석(6)이 결합되는 안치편(7)을 형성하며, 상기 베이스프레임(2) 내부에 설치된 구동수단(3)에 의해서 베이스프레임(2)의 길이방향으로 구동되는 테이블(8)을 설치한다.

상기 테이블(8)은 양측 벽(4) 사이의 개방된 부위를 따라서 이동하는 부재로서, 안치편(7)이 내입되는 홈(8a)이 형성되어 있다. 상기 홈(8a)의 상측에는 폭 방향으로 양측에 형성된 돌기부(8b) 사이에 경사안내면(8c)이 양측으로 형성된 안내면(8d)을 형성하여

형으로 휘어진 상태로 탄성을 유지하는 밀폐밴드(5)를 안내할 수 있게 하고, 상기 홈(8a)의 하측에는 경사안내면(8c)의 바깥쪽에 위치하도록 영구자석(10)을 설치하여 안치편(7) 상면에 위치하는 밀폐밴드(5)를 자력을 이용하여 비접촉식 또는 접촉식(도시되지 않음)식으로 당겨 붙일 수 있게 한다.

상기와 같은 구성은 본 발명자가 선출원 등록(10-0893943호)한 클린타입 직선로봇 구성과 동일하다.

본 발명에서는 상기한 클린타입 직선로봇(1)의 구성을 더욱 개량한 것으로서,

형으로 휘어진 상태로 탄성을 유지하는 밀폐밴드(5)의 내측에 위치하도록 양단이 테이블(8)에 고정되는 충격흡수용 보조안내밴드(11)를 안내면(8d) 및 경사안내면(8c)과 이격되게 설치한다.

상기 충격흡수용 보조안내밴드(11)는 밀폐밴드(5) 보다 얇은 두께로 구성되며, 밀폐밴드(5) 쪽으로는 완충코팅층(12)을 형성한다. 상기 완충코팅층(12)은 테프론수지 및 그와 유사한 등가물로 구성될 수 있다.

상기 완충코팅층(12)은 밀폐밴드(5)가 충격흡수용 보조안내밴드(11)를 타격하더라도 충격을 흡수하여 마찰음과 분진 발생을 최소화 하는 역할을 하게 된다.

상기와 같이 충격흡수용 보조안내밴드(11)를 설치한 경우 초고속 운전되는 직선로봇(1)의 급제동시 도 8과 같이 테이블(8)의 진행방향 쪽으로

형으로 휘어진 밀폐밴드(5)에 쏠림현상이 발생하더라도 안내면(8d) 및 경사안내면(8c)과 이격 상태로 테이블(8)에 고정 설치되어 있는 충격흡수용 보조안내밴드(11)가 쿠션 역할을 하게 되므로 종래와 같이 안내면(8d) 및 경사안내면(8c)에 밀폐밴드(5)가 마찰되어 미세분진이 발생, 소음발생 등의 문제점을 최소화 할 수 있다.

그리고 본 발명에서는 베이스프레임(2)의 양측 벽(4) 상단이 테이블(8)의 양측 측벽(9)에 의해 덮여지게 구성한 것이다.

즉, 본 발명에서는 테이블(8)의 양측에 측벽(9)을 일체로 형성하고, 베이스프레임(2)의 양측 벽(4)에는 측벽(9)이 내입될 수 있도록 홈(4a)을 길이방향으로 형성하고, 벽(4) 상단부에는 바깥쪽이 낮은 경사면(4b)을 형성하였다.

상기 테이블(8)에 일체 형성되는 측벽(9)은 넓은 면적을 제공함은 물론이고 베이스프레임(2)의 벽(4)과 동일한 폭으로 구성이 가능하므로 센서(15) 및 케이블베어(16)를 별도의 보조테이블 없이 직접 조립할 수 있게 된다.

또한 본 발명에서는 테이블(8)의 하면에 오링홈(13)을 사각형으로 형성하고, 오링홈(13)에는 베이스프레임(2)과 접하는 오링(14)을 결합한다.

이와 같이 오링(14)을 결합할 경우 외부로 부터의 먼지 유입을 더욱 완벽하게 차단할 수 있으며, 액체 등이 비산되는 작업공간에서 액체의 유입도 완벽히 차단 가능하다.

상기와 같이 베이스프레임(2)과 테이블(8)을 개량 구성할 경우 도 7과 같이 테이블(8)의 이동에 의해 밀폐밴드(5)가 베이스프레임(2)의 상단 안치편(7)에서 떨어져 틈이 생기더라도 테이블(8)에 일체 형성되어 있는 측벽(9)이 베이스프레임(2)의 측벽(4) 상부를 감싸고 있는 구성이어서 먼지가 유입되는 것을 완벽하게 차단할 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 베이스프레임(2)의 양측 벽(4) 상단부에 바깥쪽이 낮은 경사면(4b)이 형성되어 있으므로, 먼지가 벽(4) 상부에 쌓이는 것을 최소화 할 수 있다.

상기와 같은 구성은 테이블(8)에 일체 형성되는 측벽(9)은 베이스프레임(2)의 벽(4)과 평면을 이루면서 면적이 넓어져 센서(15) 또는 케이블 베어(16) 등의 결합이 용이하며, 테이블(8)을 베이스프레임(2)의 폭과 같은 넓은 폭으로 구성할 수 있으므로 테이블(8)의 강성을 높일 수 있는 것이다.

또한 본 발명은 테이블(8)에 베이스프레임(2)과 접하는 오링(14)이 결합되어 2차 밀폐기능이 제공되는 구성으로 완벽한 먼지 유입을 차단하는 것은 물론이고, 물이나 기타 액체가 비산되는 곳에서도 완벽한 밀폐 기능을 수행할 수 있는 것이다.

상기한 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 일 실시예에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술할 특허청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다

본 발명에서 제공하는 진공형 클린타입 직선로봇(1)은 IT분야(핸드폰, 반도체, LCD, PDP, GPS, 노트북, 모니터 등), 나노산업은 물론이고 각종 산업기계에도 범용으로 사용가능하다.

1:클린타입 직선로봇 2:베이스프레임
3:구동수단 4:벽
4a:홈 4b:경사면
5:밀폐커버 6:고무자석
7:안치편 8:테이블
8a:홈 8b:돌기부
8c:경사안내면 8d:안내면
9:측벽 10:영구자석
11:충격흡수용 보조안내밴드 12:완충코팅층
13:오링홈 14:오링
15:센서 16:케이블베어

Claims

베이스프레임(2) 내측의 작동공간에 구동수단(3)을 설치하고 베이스프레임(2)의 양측 벽(4) 상단에 형성된 안치편(7)에 길이방향으로 고무자석(6)을 설치하여 작동공간을 밀폐하도록 덮여지는 밀폐밴드(5)를 부착하되, 상기 밀폐밴드(5)는 구동수단(3)의 구동력으로 이동되며 측면에 센서(15) 및 케이블베어(16)가 설치된 테이블(8)에 형성되어 있는 경사안내면(8c)이 형성된 안내면(8d)을 따라서
형으로 휘어진 상태로 탄성을 유지하면서 안내되며, 테이블(8)에 고정 설치된 영구자석(10)의 자력이 테이블(8)에 제공되어 비접촉식 또는 접촉식(도시되지 않음)식으로 당겨 붙일 수 있게 한 클린타입 직선로봇(1)에 있어서,
상기
형으로 휘어진 상태로 탄성을 유지하는 밀폐밴드(5)의 내측에 위치하도록 양단이 테이블(8)에 고정되는 충격흡수용 보조안내밴드(11)를 안내면(8d) 및 경사안내면(8c)과 이격되게 고정 설치한 것을 특징으로 하는 클린타입 직선로봇.
제 1항에 있어서,
상기 충격흡수용 보조안내밴드(11)는 밀폐밴드(5) 보다 얇은 두께로 구성되며, 밀페밴드(5) 쪽으로는 완충코팅층(12)을 형성한 것을 특징으로 하는 클린타입 직선로봇.
베이스프레임(2) 내측의 작동공간에 구동수단(3)을 설치하고 베이스프레임(2)의 양측 벽(4) 상단에 형성된 안치편(7)에 길이방향으로 고무자석(6)을 설치하여 작동공간을 밀폐하도록 덮여지는 밀폐밴드(5)를 부착하되, 상기 밀폐밴드(5)는 구동수단(3)의 구동력으로 이동되며 측면에 센서(15) 및 케이블베어(16)가 설치된 테이블(8)에 형성되어 있는 경사안내면(8c)이 형성된 안내면(8d)을 따라서
형으로 휘어진 상태로 탄성을 유지하면서 안내되며, 테이블(8)에 고정 설치된 영구자석(10)의 자력이 테이블(8)에 제공되어 비접촉식 또는 접촉식(도시되지 않음)식으로 당겨 붙일 수 있게 한 클린타입 직선로봇(1)에 있어서,
상기 베이스프레임(2)의 양측 벽(4) 상단에는 측벽(9)이 내입될 수 있도록 홈(4a)을 길이방향으로 형성하고,
상기 테이블(8)의 양측에는 베이스프레임(2)의 양측 벽(4) 상단에 형성된 홈(4a)에 내입되어 벽(4) 상단이 덮여지게 측벽(9)을 일체로 형성하여 센서(15) 및 케이블베어(16)가 조립되는 넓은 면적을 제공할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 클린타입 직선로봇.
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