KR101278021B1 - Vertical driving apparatus of 2 step sliding - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2단 슬라이딩 수직 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 서보 모터를 이용하여 다수개의 풀리와 다수개의 타이밍 벨트를 활용하여 2단으로 수직 구동이 가능한 2단 슬라이딩 수직 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치는, Z축 1단 바디와; 서버 모터(Servo Motor)의 구동에 따라 하나 이상의 풀리(Pulley)와 상기 하나 이상의 풀리간 동력을 전달하는 하나 이상의 타이밍 벨트가 연동되어 구동되면서 제1 피니언이 회전 구동되고, 상기 제1 피니언(Pnion)과 제1 랙기어(Rack)의 결합에 의해 상기 Z축 1단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 2단 바디와; 상기 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리와 타이밍 벨트에 의해 연결되는 다른 하나의 풀리에 의해 구동력을 전달받으며, 상기 다른 하나의 풀리를 포함하는 다른 하나 이상의 풀리와 상기 다른 하나 이상의 풀리간 동력을 전달하는 하나 이상의 타이밍 벨트가 연동되어 구동되면서 제2 피니언이 회전 구동되고, 상기 제2 피니언과 제2 랙기어의 결합에 의해 상기 Z축 2단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 캐리어;를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a two-stage sliding vertical drive device, and more particularly, to a two-stage sliding vertical drive device that can be vertically driven in two steps by using a plurality of pulleys and a plurality of timing belts using a single servo motor. will be.
Two-stage sliding vertical drive device according to the present invention, the Z-axis first stage body; A first pinion is rotationally driven while one or more pulleys and one or more timing belts for transmitting power between the one or more pulleys are driven in association with a server motor, and the first pinion is driven. Z-axis two-stage body to move up and down linearly relative to the Z-axis first-stage body by the combination of the first rack gear (Rack); The driving force is transmitted by one of the one or more pulleys and the other pulley connected by the timing belt, and transmits power between the other one or more pulleys including the other pulley and the other one or more pulleys. At least one timing belt is driven in conjunction with the second pinion is driven to rotate, the Z-axis carrier linearly up and down relative to the Z-axis two-stage body by the combination of the second pinion and the second rack gear; including Is done.

Description

2단 슬라이딩 수직 구동장치{VERTICAL DRIVING APPARATUS OF 2 STEP SLIDING}Two-stage sliding vertical driving device {VERTICAL DRIVING APPARATUS OF 2 STEP SLIDING}

본 발명은 2단 슬라이딩 수직 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 서보 모터를 이용하여 다수개의 풀리와 다수개의 타이밍 벨트를 활용하여 2단으로 수직 구동이 가능한 2단 슬라이딩 수직 구동장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a two-stage sliding vertical drive device, and more particularly, to a two-stage sliding vertical drive device that can be vertically driven in two steps by using a plurality of pulleys and a plurality of timing belts using a single servo motor. will be.

일반적으로 액정용 유리기판이나 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 스토커로부터 취출하고 또는 반대로 스토커로 공급하는 로봇으로서 암(Arm)형 로봇이 이용된다.Generally, an arm-type robot is used as a robot which takes out a workpiece such as a liquid crystal glass substrate, a semiconductor wafer, or the like from a stocker, or conversely supplies the stock to the stocker.

한편으론, 디스플레이 장치의 대형화 추세에 따라 액정용 유리기판의 크기도 비례적으로 대형화되고 있으며, 이에 따라 암형 로봇의 크기도 커지질 수 밖에 없는 것이 현 실정이다. On the other hand, as the size of the display device increases, the size of the liquid crystal glass substrate is proportionally increased, and accordingly, the size of the female robot is inevitably increased.

액정 유리기판 및 암형 로봇의 대형화는 액정 유리기판의 취출 및 공급시 직선이동, 회전이동 및 수직 상하이동을 병행하게 되는데, 대형화된 암형 로봇의 회전시 회전반경을 축소하여 작업시 공간의 레이아웃 자유도를 어느 정도 유지해야 하며, 또한 수직 상승되는 높이의 증가에 따라 2단 수직 상승의 로봇들도 개발되고 있는 추세에 있다.The enlargement of the liquid crystal glass substrate and the female robot increases the linear movement, the rotation movement, and the vertical shanghai movement when the liquid crystal glass substrate is taken out and supplied. It is necessary to maintain it to some extent, and as the height of the vertical rise increases, robots of the second stage vertical rise are also being developed.

일반적으로 2단 수직 상승 로봇의 경우는 2개의 바디를 구성하여 각각 서보 모터에 연결하여 1단과 2단을 각각 독립적으로 수직 제어하는 것이 보편적인 방법으로 사용되고 있으나, 이러한 방식은 각 단의 바디를 제어하는 데 독립적인 서보 모터가 각각 필요하다는 단점이 있고, 나아가 독립적인 서보 모터에 의해 구동되는 1단과 2단의 제어도 독립적으로 이루어져야 하므로 2단 수직 상승 로봇의 비효율적 제어방식의 결과를 가져오게 된다.In general, in the case of a two-stage vertical lift robot, two bodies are composed and connected to a servo motor, and the first and second stages are independently controlled. However, this method controls the bodies of each stage. In addition, there is a disadvantage that each requires an independent servo motor, and furthermore, the control of the first and second stages driven by the independent servo motors must be performed independently, resulting in an inefficient control method of the two-stage vertical lift robot.

다른 방식으로는 대한민국 공개실용신안공보 실1999-011248호에 산업용 갠트리 로봇의 수직이송장치가 개시된다.Alternatively, Korean Patent Application Publication No. 1999-011248 discloses a vertical transfer device for an industrial gantry robot.

대한민국 공개실용신안공보 실1999-011248호에 개시된 수직이송장치는 갠트리 로봇과 일체로 결합된 고정단과 다관절 로봇이 장착되는 이동단을 구비하여, 선체의 접합 작업시 이동단에 부착된 다관절 로봇이 승강되게 하며, 고정단과 이동단의 사이에 중간이동단이 설치되어서, 고정단에 축 지지되며 동력원에 직결된 구동 피니온이 중간 이동단에 형성된 랙기어과 치차 결합되고, 중간 이동단에 힌지 결합된 아이들 피니온이 고정단과 이동단에 각각 형성된 랙기어과 치차 결합되어 구동 피니온의 작동에 의해 중간 이동단이 승강되고, 그 중간 이동단의 아이들 피니온이 고정단의 랙기어에 대하여 회전되어 최종 이동단이 승강됨으로써 2단의 수직이송방식을 구현하고 있다.The vertical transfer device disclosed in Korean Utility Model Publication No. 1999-011248 has a fixed end coupled to a gantry robot and a mobile end on which a multi-joint robot is mounted, and a multi-joint robot attached to a mobile end during the joining operation of the hull. It is to be elevated, the intermediate moving end is installed between the fixed end and the moving end, the drive pinion is axially supported on the fixed end and directly connected to the power source is geared with the rack gear formed in the intermediate moving end, the hinge coupled to the intermediate moving end The idle pinion is geared to the rack gears formed at the fixed end and the moving end, respectively, and the intermediate moving end is lifted by the operation of the driving pinion. The idle pinion of the intermediate moving end is rotated relative to the rack gear of the fixed end. As the mobile terminal is lifted up and down, a two-stage vertical transfer method is realized.

하지만, 이러한 방식은 별도로 감속장치와 동기구동장치가 따로 구성이 되어야 하는 단점을 가지며, 와이어체인 기어, 롤러 및 스프로켓을 이용한 도르레 방식이어서 별도의 고정단 안에 무게추가 설치되어야 하는 단점을 갖는다.
However, such a method has a disadvantage in that the reduction gear and the synchronous driving device must be separately configured, and a pulley method using a wire chain gear, a roller, and a sprocket has a disadvantage that a weight must be installed in a separate fixed end.

(실용신안문헌1) 실1999-011248 U (1999.03.25)(Utility Model Document 1) Actual 1999-011248 U (1999.03.25)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 서버 모터를 사용하여 Z축 1단 바디를 기준으로 Z축 2단 바디의 상하 직선운동 및 Z축 2단 바디를 기준으로 Z축 캐리어의 상하 직선운동을 가능한 2단 슬라이딩 수직 구동장치를 제공하고자 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, using a single server motor, Z-axis carrier of the Z-axis two-stage body relative to the Z-axis 1-stage body and Z-axis carrier based on the Z-axis 2-stage body To provide a two-stage sliding vertical drive capable of vertical movement of the vertical.

또한, 하나의 서버 모터를 사용하고, 다수개의 풀리 및 타이밍 벨트를 통해 피니언과 랙기어의 치차결합을 통해 Z축 1단 바디로부터 Z축 2단 바디로, Z축 2단 바디로부터 Z축 캐리어로 동력을 전달하게 함으로써 Z축 캐리어에 장착된 로봇 암의 속도를 2배 속도로 제어할 수 있는 2단 슬라이딩 수직 구동장치를 제공하고자 한다.
In addition, a single server motor is used, and the gears of the pinion and the rack gear are geared through a plurality of pulleys and timing belts. It is to provide a two-stage sliding vertical drive that can control the speed of the robot arm mounted on the Z-axis carrier by a double speed by transmitting power.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치는, Z축 1단 바디와; 서버 모터(Servo Motor)의 구동에 따라 하나 이상의 풀리(Pulley)와 상기 하나 이상의 풀리간 동력을 전달하는 하나 이상의 타이밍 벨트가 연동되어 구동되면서 제1 피니언이 회전 구동되고, 상기 제1 피니언(Pnion)과 제1 랙기어(Rack)의 결합에 의해 상기 Z축 1단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 2단 바디와; 상기 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리와 타이밍 벨트에 의해 연결되는 다른 하나의 풀리에 의해 구동력을 전달받으며, 상기 다른 하나의 풀리를 포함하는 다른 하나 이상의 풀리와 상기 다른 하나 이상의 풀리간 동력을 전달하는 하나 이상의 타이밍 벨트가 연동되어 구동되면서 제2 피니언이 회전 구동되고, 상기 제2 피니언과 제2 랙기어의 결합에 의해 상기 Z축 2단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 캐리어;를 포함하여 이루어진다.Two-stage sliding vertical drive device according to the present invention for solving the above problems, Z-axis single-stage body; A first pinion is rotationally driven while one or more pulleys and one or more timing belts for transmitting power between the one or more pulleys are driven in association with a server motor, and the first pinion is driven. Z-axis two-stage body to move up and down linearly relative to the Z-axis first-stage body by the combination of the first rack gear (Rack); The driving force is transmitted by one of the one or more pulleys and the other pulley connected by the timing belt, and transmits power between the other one or more pulleys including the other pulley and the other one or more pulleys. At least one timing belt is driven in conjunction with the second pinion is driven to rotate, the Z-axis carrier linearly up and down relative to the Z-axis two-stage body by the combination of the second pinion and the second rack gear; including Is done.

여기서, 상기 제1 랙기어과 연결되는 상기 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리 사이에는 제1 감속기가 매개되고, 상기 제2 랙기어과 연결되는 상기 다른 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리 사이에는 제2 감속기가 매개되는 것이 바람직하다.Here, a first speed reducer is interposed between any one of the one or more pulleys connected to the first rack gear, and a second speed reducer is connected between any one of the other one or more pulleys connected to the second rack gear. It is preferred to be mediated.

여기서, 상기 Z축 1단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 2단 바디의 연결구조는, 상기 서버 모터의 구동에 따라 회전되는 출력축인 제1 풀리와, 제1 타이밍 벨트를 통해 상기 제1 풀리와 연동 회전되는 제2 및 제 3 풀리와, 상기 제1 타이밍 벨트를 통해 상기 제1 내지 제3 풀리와 연동 회전되며, 제1 샤프트가 연결된 종동축인 제4 풀리와, 상기 제1 샤프트의 양단에 각각 연결되어 연동 회전하는 제5 및 제7 풀리와, 상기 제7 풀리와 제2 타이밍 벨트를 통하여 입력축인 제1 감속기에 부착되어 연동 회전하는 제8 풀리와, 상기 제1 감속기의 출력축에 연결되어 연동 회전하는 제1 피니언과, 상기 제1 피니언이 회전운동을 하면서 제1 랙기어를 기준으로 상하 직선운동을 하는 상기 Z 축 1단 바디와, 상기 제5 풀리와 제3 타이밍 벨트를 통하여 연동 회전되며 상기 Z축 캐리어의 하나의 풀리와 상기 제3 타이밍 벨트를 통해 연결되는 제6 풀리로 이루어지도록 구현되는 것이 바람직하다.Here, the connection structure of the Z-axis two-stage body that moves up and down linearly with respect to the Z-axis one-stage body, the first pulley which is an output shaft rotated in accordance with the drive of the server motor, and the first timing belt through the first timing belt Second and third pulleys which are interlocked with the pulley, a fourth pulley which is linked with the first to third pulleys through the first timing belt, and is a driven shaft to which the first shaft is connected, and the first shaft of the first shaft. Fifth and seventh pulleys connected to both ends and interlocked with each other, an eighth pulley attached to a first reducer as an input shaft through the seventh pulley and a second timing belt, and an output shaft of the first reducer. A first pinion connected to and interlocked, the Z-axis first stage body linearly moving relative to the first rack gear while the first pinion rotates, and the fifth pulley and the third timing belt. Interlocked rotation and above It is preferably implemented to consist of one pulley of the Z-axis carrier and the sixth pulley connected through the third timing belt.

여기서, 상기 Z축 2단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 캐리어의 연결구조는, 상기 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리와 제3 타이밍 벨트를 통해 연동 회전되는 제9 풀리와, 상기 제9 풀리와 상기 제3 타이밍 벨트를 통해 연동 회전되며, 종동절인 제2 샤프트가 장착되는 제10 풀리와, 상기 제2 샤프트의 일단에 연결되어 연동 회전되는 제11 풀리와, 제4 타이밍 벨트를 통해 입력축인 제2 감속기에 부착되어 상기 제11 풀리와 연동 회전하는 제12 풀리와, 상기 제2 감속기의 출력축에 연결되어 회전운동하는 제2 피니언과, 제2 랙기어에 결합되어 제2 피니언의 회전운동에 의해 직선운동을 하는 Z축 캐리어;로 이루어지도록 구현되는 것이 바람직하다.
Here, the connection structure of the Z-axis carrier linearly moving up and down relative to the Z-axis two-stage body, the ninth pulley which is interlocked rotation through any one pulley and the third timing belt of the one or more pulleys, and the ninth A tenth pulley which is interlocked with the pulley and the third timing belt and is equipped with a second shaft that is driven by the pulley, an eleventh pulley which is connected with one end of the second shaft and is interlocked with the fourth timing belt, and A 12th pulley attached to a second reducer which is an input shaft and rotates in coordination with the eleventh pulley, a second pinion connected to an output shaft of the second reducer to rotate and a second pinion coupled to the second rack gear. It is preferably implemented to be made of; Z-axis carrier that performs a linear motion by the movement.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 하나의 서버 모터를 사용하여 Z축 1단 바디를 기준으로 Z축 2단 바디의 상하 직선운동 및 Z축 2단 바디를 기준으로 Z축 캐리어의 상하 직선운동을 가능한 2단 슬라이딩 수직 구동장치를 제공하는 것이 가능하게 된다. According to the configuration of the present invention described above, by using one server motor, the vertical linear movement of the Z-axis two-stage body relative to the Z-axis first stage body and the vertical linear movement of the Z-axis carrier based on the Z-axis two-stage body It is possible to provide a two stage sliding vertical drive as much as possible.

또한, 하나의 서버 모터를 사용하고, 다수개의 풀리 및 타이밍 벨트를 통해 피니언과 랙기어의 치차결합을 통해 Z축 1단 바디로부터 Z축 2단 바디로, Z축 2단 바디로부터 Z축 캐리어로 동력을 전달하게 함으로써 Z축 캐리어에 장착된 로봇 암의 속도를 2배 속도로 제어할 수 있는 2단 슬라이딩 수직 구동장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.
In addition, a single server motor is used, and the gears of the pinion and the rack gear are geared through a plurality of pulleys and timing belts. By transmitting power, it becomes possible to provide a two-stage sliding vertical drive that can control the speed of the robot arm mounted on the Z-axis carrier at a double speed.

도 1은 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 1단 바디와 Z축 2단 바디의 연결구조 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 2단 바디와 Z축 캐리어의 연결구조 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 1단 바디와 Z축 2단 바디를 연결하는 구조의 상세 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 2단 바디와 Z축 캐리어를 연결하는 구조의 상세 사시도이다.1 is a perspective view of a two-stage sliding vertical drive apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the connection structure of the Z-axis first stage body and the Z-axis two-stage body of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the connection structure of the Z-axis two-stage body and Z-axis carrier of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention.
Figure 4 is a detailed perspective view of a structure for connecting the Z-axis first stage body and the Z-axis two-stage body of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention.
5 is a detailed perspective view of a structure for connecting the Z-axis two-stage body and the Z-axis carrier of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 구조, 동작과 그 작용 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the structure, operation and effects of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 1단 바디와 Z축 2단 바디의 연결구조 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 2단 바디와 Z축 캐리어의 연결구조 사시도이다.1 is a perspective view of a two-stage sliding vertical drive device according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the connection structure of the Z-axis single-stage body and Z-axis two-stage body of the two-stage sliding vertical drive device according to the invention, Figure 3 Is a perspective view of the connection structure of the Z-axis two-stage body and Z-axis carrier of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치는 최하단에 위치되는 Z축 1단 바디(11)와, Z축 1단 바디(11)에 상하 직선으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 Z축 2단 바디(12)와, Z축 2단 바디(12)에 상하 직선으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 Z축 캐리어(13)를 포함하여 이루어진다. Z축 캐리어(13)에 는 피이송체를 로딩하거나 이송시 사용되는 이송체(14)가 장착될 수 있으며 본 발명에서는 이송체(14)가 LCD 기판이나 웨이퍼 이송시 사용되는 로봇암(14)을 예시로서 도시된다.As shown, the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention is a Z-axis first stage body 11 positioned at the lower end, and Z-axis two connected to the Z-axis first stage body 11 so as to be slidable up and down in a straight line. It comprises a stage body 12, and the Z-axis carrier 13 is connected to the Z-axis two-stage body 12 so as to be slidable in a vertical straight line. The Z-axis carrier 13 may be equipped with a conveying body 14 used for loading or conveying a conveyed object, and in the present invention, the conveying body 14 is a robot arm 14 used for conveying an LCD substrate or a wafer. Is shown as an example.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, Z축 1단 바디(11)와 Z축 2단 바디(12)는 제1 피니언(21)과 제1 랙기어(22)의 치차결합에 의해 제1 피니언(21)이 회전운동하면서 제1 랙기어(22)을 따라 상하 직선운동을 하도록 구성되어 결국 Z축 1단 바디(11)를 기준으로 Z축 2단 바디(12)가 상하 직선운동을 하도록 구성된다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the Z-axis first stage body 11 and the Z-axis second stage body 12 are formed by gear coupling of the first pinion 21 and the first rack gear 22. The pinion 21 rotates vertically along the first rack gear 22 as the pinion 21 rotates, so that the Z-axis second stage 12 moves up and down based on the Z-axis first stage 11. It is composed.

마찬가지로, Z축 2단 바디(12)와 Z축 캐리어(13)는 제2 피니언(31)과 제2 랙기어(32)의 치차결합에 의해 제2 피니언(31)이 회전운동하면서 제2 랙기어(32)을 따라 상하 직선운동을 하도록 구성되어 결국 Z축 2단 바디(12)를 기준으로 Z축 캐리어(13)가 상하 직선운동을 하도록 구성된다. Similarly, the Z-axis two-stage body 12 and the Z-axis carrier 13 has a second rack while the second pinion 31 is rotated by the gear coupling of the second pinion 31 and the second rack gear 32. It is configured to linearly move up and down along the gear 32 so that the Z-axis carrier 13 is configured to perform a vertical linear movement with respect to the Z-axis two-stage body 12.

도 4는 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 1단 바디와 Z축 2단 바디를 연결하는 구조의 상세 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 Z축 2단 바디와 Z축 캐리어를 연결하는 구조의 상세 사시도이다.Figure 4 is a detailed perspective view of a structure for connecting the Z-axis first stage body and the Z-axis two-stage body of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention, Figure 5 is a Z-axis of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention Detailed perspective view of the structure connecting the two-stage body and the Z-axis carrier.

도 4를 참조하면, Z축 1단 바디(11)를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 2단 바디(12)의 연결구조는 다음과 같다.Referring to FIG. 4, the connection structure of the Z-axis two-stage body 12 that moves up and down linearly with respect to the Z-axis one-stage body 11 is as follows.

Z축 1단 바디(11)와 Z축 2단 바디(12)의 연결구조는 서버 모터(401)와, 서버 모터(401)의 구동에 따라 회전되는 출력축인 제1 풀리(404)와, 제1 타이밍 벨트(412)를 통해 제1 풀리(404)와 연동 회전되는 제2 풀리(405)및 제3 풀리(406)와, 제1 타이밍 벨트(412)를 통해 제1 내지 제3 풀리(404 내지 406)와 연동 회전되며 제1 샤프트(415)가 연결된 종동축인 제4 풀리(407)와, 제1 풀리(404)와 제4 풀리(407)를 연결하는 제1 타이밍 벨트(412) 외측에 타이밍 벨트의 장력을 조절하기 위해 설치되는 아이들러(IDLER, 416, 417)와, 제1 샤프트(415)의 양단에 각각 연결되어 연동 회전하는 제5 풀리(408)및 제7 풀리(410)와, 제7 풀리(410)와 제2 타이밍 벨트(413)를 통하여 입력축인 제1 감속기(419)에 부착되어 연동 회전하는 제8 풀리(411)와, 제1 감속기(419)의 출력축에 연결되어 연동 회전하는 제1 피니언(402)과, 제1 피니언(402)와 치차결합되는 제1 랙기어(403)와, 제5 풀리(408)와 제3 타이밍 벨트(414)를 통하여 연동 회전되며 Z축 캐리어의 하나의 풀리와 제3 타이밍 벨트(414)를 통해 연결되는 제6 풀리(409)를 포함하여 이루어진다.The connection structure of the Z-axis first stage body 11 and the Z-axis second stage body 12 includes a server motor 401, a first pulley 404, which is an output shaft rotated according to the drive of the server motor 401, and The second pulley 405 and the third pulley 406 rotated in coordination with the first pulley 404 via the first timing belt 412, and the first to third pulleys 404 through the first timing belt 412. To the outer side of the first timing belt 412 connecting the fourth pulley 407 and the first pulley 404 and the fourth pulley 407. Idler (IDLER, 416, 417) installed to adjust the tension of the timing belt and the fifth pulley (408) and the seventh pulley (410) which are connected to both ends of the first shaft (415) and interlocked with each other. Is connected to the first reducer 419, which is an input shaft through the seventh pulley 410 and the second timing belt 413, and is connected to the eighth pulley 411 and the output shaft of the first reducer 419 The first pinion 402 and the interlocking rotation , The first rack gear 403 geared to the first pinion 402, the fifth pulley 408 and the third timing belt 414 is interlocked rotation, one pulley and the third timing of the Z-axis carrier And a sixth pulley 409 connected through the belt 414.

도 5를 참조하면, Z축 2단 바디(12)를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 캐리어(13)의 연결구조는 다음과 같다. Referring to FIG. 5, the connection structure of the Z-axis carrier 13 which moves up and down linearly based on the Z-axis two-stage body 12 is as follows.

Z축 2단 바디(12)와 Z축 캐리어(13)의 연결구조는 도 4에 도시된 제3 타이밍 벨트(414)를 통해 연동 회전되는 제9 풀리(504)와, 제9 풀리(504)와 제3 타이밍 벨트(414)를 통해 연동 회전되며 종동절인 제2 샤프트(509)가 장착되는 제10 풀리(505)와, 제2 샤프트(509)의 일단에 연결되어 연동 회전되는 제11 풀리(506)와, 제4 타이밍 벨트(508)를 통해 입력축인 제2 감속기(510)에 부착되어 제11 풀리(506)와 연동 회전하는 제12 풀리(507)와, 제2 감속기(510)의 출력축에 연결되어 회전운동하는 제2 피니언(502)과, 제2 피니언(502)과 치차 결합되는 제2 랙기어(503)를 포함하여 이루어진다.The connection structure between the Z-axis two-stage body 12 and the Z-axis carrier 13 is a ninth pulley 504 and a ninth pulley 504 which are interlocked and rotated through the third timing belt 414 shown in FIG. 4. And a tenth pulley 505 in which the second shaft 509 is driven and interlocked and rotated through the third timing belt 414, and an eleventh pulley connected and linked to one end of the second shaft 509. 506 and a second pulley 507 attached to the second reducer 510, which is an input shaft through the fourth timing belt 508, and interlocked with the eleventh pulley 506, and the second reducer 510. And a second pinion 502 connected to the output shaft to rotate and a second rack gear 503 geared to the second pinion 502.

도 4 및 도 5의 제3 타이밍 벨트(414)는 제5 풀리(408)와 제10 풀리(505) 사이에서 타이밍 벨트의 장력을 조절하기 위한 아이들러(418, 511)가 위치되며, 제3 타이밍 벨트(414)는 제9 풀리(504)와 제10 풀리(505) 사이에서 타이밍 벨트의 장력을 부가하기 위한 아이들러(511)가 추가로 장착되는 구조를 갖는다.In the third timing belt 414 of FIGS. 4 and 5, idlers 418 and 511 for adjusting the tension of the timing belt are positioned between the fifth pulley 408 and the tenth pulley 505. The belt 414 has a structure in which an idler 511 for adding tension of the timing belt is further mounted between the ninth pulley 504 and the tenth pulley 505.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 2단 슬라이딩 수직 구동장치의 동작을 도 4 및 도 5를 통해 설명한다.The operation of the two-stage sliding vertical drive device according to the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

먼저, 서보 모터(401)의 구동에 따라 출력축인 제1 풀리(404)가 회전하면서 제1 타이밍 벨트(412)를 통해 제2 및 제3 풀리(405, 406)가 회전하면서 제4 풀리(407)와 결합되어 있는 종동절인 제1 샤프트(415)가 또한 회전하게 된다. First, the fourth pulley 407 rotates while the second and third pulleys 405 and 406 rotate through the first timing belt 412 while the first pulley 404 that is the output shaft rotates as the servo motor 401 is driven. The first shaft 415, which is also coupled to (), also rotates.

제1 샤프트(415)가 회전하면서 제5 및 제7 풀리(408, 410)가 회전을 하고, 제7 풀리(410)는 제2 타이밍 벨트(413)를 통하여 입력축인 제1 감속기(419) 샤프트에 부착되어 있는 제8 풀리(411)가 회전하면서 제1 감속기(419)에 연결되어 있는 출력축인 제1 피니언(402)이 회전운동을 한다.As the first shaft 415 rotates, the fifth and seventh pulleys 408 and 410 rotate, and the seventh pulley 410 is the first reducer 419 shaft which is an input shaft through the second timing belt 413. The first pinion 402, which is an output shaft connected to the first reducer 419, rotates while the eighth pulley 411 attached thereto is rotated.

제1 피니언(402)이 회전운동을 하면서 제1 랙기어(403)와의 치차 결합에 의해 직선운동을 병행하게 되고 이들과 연계된 Z축 2단 바디(12)가 Z축 1단 바디(11)를 기준으로 상하 직진운동을 한다.While the first pinion 402 rotates, the linear movement is performed in parallel by the gear coupling with the first rack gear 403, and the Z-axis two-stage body 12 connected thereto is the Z-axis one-stage body 11. Do a straight up and down movement.

제5 풀리(408)는 제3 타이밍 벨트(414)를 통해 제6 풀리(409)를 회전시키고, 제6 풀리(409)가 회전하면 제3 타이밍 벨트(414)를 통해서 제9 풀리(504)가 회전을 한다. The fifth pulley 408 rotates the sixth pulley 409 through the third timing belt 414, and when the sixth pulley 409 rotates, the ninth pulley 504 through the third timing belt 414. Makes the rotation.

제9 풀리(504)의 회전에 따라 제10 풀리(505)가 회전를 하면서 부착되어 있는 종동절인 제2 샤프트(509)를 통해 제11 풀리(506)가 회전을 한다. 제4 타이밍 벨트(508)를 통해 제2 감속기(510)의 샤프트에 부착되어 있는 입력축인 제12 풀리(507)가 회전을 하면서 제2 감속기(510)를 통해 출력축인 제2 피니언(502)이 회전운동을 하면서 제2 랙기어(503)와 직선운동을 하게 되고, 결국 이와 연계된 Z축 캐리어(13)가 Z축 2단 바디(12)를 기준으로 상하 직선운동을 하게 되며 Z축 캐리어(13)에 부착되어 있는 로봇암(14) 역시 상하 직선운동을 한다.As the ninth pulley 504 rotates, the eleventh pulley 506 rotates through the second shaft 509 that is attached while the tenth pulley 505 rotates. The second pinion 502, which is an output shaft through the second reducer 510, rotates while the twelfth pulley 507, which is an input shaft attached to the shaft of the second reducer 510 via the fourth timing belt 508, rotates. While rotating, the linear motion of the second rack gear 503 is performed, and thus, the Z-axis carrier 13 associated with the vertical movement of the Z-axis carrier 13 is based on the Z-axis two-stage body 12 and the Z-axis carrier ( The robot arm 14 attached to 13 also moves up and down linearly.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, As will be understood by those skilled in the art. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

11 : Z축 1단 바디 12 : Z축 2단 바디
13 : Z축 캐리어 14 : 로봇암
21, 31, 402, 502 : 피니언 22, 32, 403, 503 : 랙기어
401 : 서버 모터 11: Z axis 1st stage body 12: Z axis 2nd stage body
13: Z-axis carrier 14: robot arm
21, 31, 402, 502: Pinion 22, 32, 403, 503: Rack gear
401: Server Motor

Claims (4)

Z축 1단 바디와;
서버 모터(Servo Motor)의 구동에 따라 하나 이상의 풀리(Pulley)와 상기 하나 이상의 풀리간 동력을 전달하는 하나 이상의 타이밍 벨트가 연동되어 구동되면서 제1 피니언이 회전 구동되고, 상기 제1 피니언(Pnion)과 제1 랙기어(Rack)의 결합에 의해 상기 Z축 1단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 2단 바디와;
상기 하나 이상의 풀리 중 하나의 풀리와 타이밍 벨트에 의해 연결되어 구동력을 전달받는 다른 하나 이상의 풀리와 상기 다른 하나 이상의 풀리간 동력을 전달하는 하나 이상의 타이밍 벨트가 연동되어 구동되면서 제2 피니언이 회전 구동되고, 상기 제2 피니언과 제2 랙기어의 결합에 의해 상기 Z축 2단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 캐리어;를 포함하는, 2단 슬라이딩 수직 구동장치.Z-axis single stage body;
A first pinion is rotationally driven while one or more pulleys and one or more timing belts for transmitting power between the one or more pulleys are driven in association with a server motor, and the first pinion is driven. Z-axis two-stage body to move up and down linearly relative to the Z-axis first-stage body by the combination of the first rack gear (Rack);
The second pinion is rotationally driven while one or more pulleys connected by one of the one or more pulleys and the timing belt are driven to drive the driving force and the one or more timing belts transmitting power between the other one or more pulleys. And a Z-axis carrier linearly moving up and down with respect to the Z-axis two-stage body by the coupling of the second pinion and the second rack gear. 제1항에 있어서,
상기 제1 랙기어과 연결되는 상기 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리 사이에는 제1 감속기가 매개되고,
상기 제2 랙기어과 연결되는 상기 다른 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리 사이에는 제2 감속기가 매개되는, 2단 슬라이딩 수직 구동장치.The method of claim 1,
A first speed reducer is interposed between any one of the one or more pulleys connected to the first rack gear,
And a second speed reducer is interposed between any one of the other one or more pulleys connected to the second rack gear. 제1항에 있어서,
상기 Z축 1단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 2단 바디의 연결구조는,
상기 서버 모터의 구동에 따라 회전되는 출력축인 제1 풀리와,
제1 타이밍 벨트를 통해 상기 제1 풀리와 연동 회전되는 제2 및 제 3 풀리와,
상기 제1 타이밍 벨트를 통해 상기 제1 내지 제3 풀리와 연동 회전되며, 제1 샤프트가 연결된 종동축인 제4 풀리와,
상기 제1 샤프트의 양단에 각각 연결되어 연동 회전하는 제5 및 제7 풀리와,
상기 제7 풀리와 제2 타이밍 벨트를 통하여 입력축인 제1 감속기에 부착되어 연동 회전하는 제8 풀리와,
상기 제1 감속기의 출력축에 연결되어 연동 회전하는 제1 피니언과,
상기 제1 피니언이 회전운동을 하면서 제1 랙기어를 기준으로 상하 직선운동을 하는 상기 Z 축 1단 바디와,
상기 제5 풀리와 제3 타이밍 벨트를 통하여 연동 회전되며 상기 Z축 캐리어의 하나의 풀리와 상기 제3 타이밍 벨트를 통해 연결되는 제6 풀리로 이루어지는, 2단 슬라이딩 수직 구동장치.The method of claim 1,
The connection structure of the Z-axis two-stage body to move up and down linearly based on the Z-axis one-stage body,
A first pulley which is an output shaft rotated according to the drive of the server motor;
Second and third pulleys interlocked with the first pulley through a first timing belt;
A fourth pulley which is interlocked with the first to third pulleys through the first timing belt and is a driven shaft to which the first shaft is connected;
Fifth and seventh pulleys connected to both ends of the first shaft and rotated in cooperation with each other;
An eighth pulley attached to a first reducer, which is an input shaft, through the seventh pulley and the second timing belt to rotate together;
A first pinion connected to an output shaft of the first reducer and cooperatively rotating;
The Z-axis first-stage body that the first pinion rotates up and down with respect to the first rack gear while rotating;
And a sixth pulley interlocked with the fifth pulley and the third timing belt and connected through one pulley of the Z-axis carrier and the third timing belt. 제1항에 있어서,
상기 Z축 2단 바디를 기준으로 상하 직선운동하는 Z축 캐리어의 연결구조는,
상기 Z축 2단 바디의 상기 하나 이상의 풀리 중 어느 하나의 풀리와 제3 타이밍 벨트를 통해 연동 회전되는 제9 풀리와,
상기 제9 풀리와 상기 제3 타이밍 벨트를 통해 연동 회전되며, 종동절인 제2 샤프트가 장착되는 제10 풀리와,
상기 제2 샤프트의 일단에 연결되어 연동 회전되는 제11 풀리와,
제4 타이밍 벨트를 통해 입력축인 제2 감속기에 부착되어 상기 제11 풀리와 연동 회전하는 제12 풀리와,
상기 제2 감속기의 출력축에 연결되어 회전운동하는 제2 피니언과,
제2 랙기어에 결합되어 제2 피니언의 회전운동에 의해 직선운동을 하는 Z축 캐리어로 이루어지는, 2단 슬라이딩 수직 구동장치.The method of claim 1,
Connection structure of the Z-axis carrier linearly moving up and down relative to the Z-axis two-stage body,
A ninth pulley interlocked with one of the one or more pulleys of the Z-axis two-stage body through a third timing belt;
A tenth pulley interlocked with the ninth pulley and the third timing belt and mounted with a driven second shaft;
An eleventh pulley connected to one end of the second shaft and rotated in cooperation with the second shaft;
A twelfth pulley attached to a second reducer which is an input shaft through a fourth timing belt to rotate in coordination with the eleventh pulley;
A second pinion connected to an output shaft of the second reducer and rotating;
A two-stage sliding vertical drive device, comprising a Z-axis carrier coupled to the second rack gear and linearly moving by the rotational motion of the second pinion.
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