KR101440259B1 - 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정확한 수평 수직 연동운동을 수행할 수 있도록 하면서도, 기체의 외부에서 내측으로 유입될 수 있는 모든 이물질이나 작업 부스러기들을 차단하여 보다 정확한 작업을 수행할 수 있도록 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터에 관한 것이다.
특히 본 발명은 엑츄에이터의 수평 연동을 직접적으로 수행하는 무빙블럭에 수평으로 관통하는 커버관통공을 형성하고, 이 커버관통공에 커버패널을 끼워 엑츄에이터 베이스프레임의 개방공을 덮어 커버패널에 의해서 기체의 내측으로 이물질이 유입되는 현상을 근원적으로 차단하고, 나아가 베이스프레임의 개방부를 형성하는 수직커버판부가 커버패널의 수직차단부에 덮이면서도 수준이 더 높은 위치를 확보하여, 유입공간으로 수평하게 유입될 수도 있는 이물질 마져도 완벽하게 내측으로 유입될 수 없도록 구조적인 완성을 달성한 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터에 관한 것이다.

Description

이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터{actuator connected cover plate for protecting}

본 발명은 정확한 수평 수직 연동운동을 수행할 수 있도록 하면서도, 기체의 외부에서 내측으로 유입될 수 있는 모든 이물질이나 작업 부스러기들을 차단하여 보다 정확한 작업을 수행할 수 있도록 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터에 관한 것이다.

특히 본 발명은 엑츄에이터의 수평 연동을 직접적으로 수행하는 무빙블럭에 수평으로 관통하는 커버관통공을 형성하고, 이 커버관통공에 커버패널을 끼워 엑츄에이터 베이스프레임의 개방공을 덮어 커버패널에 의해서 기체의 내측으로 이물질이 유입되는 현상을 근원적으로 차단하고, 나아가 베이스프레임의 개방부를 형성하는 수직커버판부가 커버패널의 수직차단부에 덮이면서도 수준이 더 높은 위치를 확보하여, 유입공간으로 수평하게 유입될 수도 있는 이물질 마져도 완벽하게 내측으로 유입될 수 없도록 구조적인 완성을 달성한 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로 엑츄에이터는 수직 수평연동구로서, 이 엑츄에이터는 정확한 이동거리를 확보하고 정확한 속도와 거리를 수평 또는 수직 방향으로 거듭 연동할 수 있도록 하여, 작업의 정밀도를 요하는 공정에 사용될 수 있도록 하는 로봇이다.

이러한 엑츄에이터의 경우, 자동차 제작공정은 물론 반도체 제조공정까지 정밀을 요하는 작업에 사용된다.

이러한 종래 엑츄에이터는 도시된 도 1에서처럼, 슬라이딩블럭이 수평방향으로 볼스크류(19)를 타고 연동할 수 있도록 하고, 외부에서 내측으로 유입될 수 있는 이물질의 경우 커버필름(40)을 통해서 차단하여 사실상 외부에서 내측으로 유입될 수 없도록 해왔다. 엑츄에이터란 써버모터나 스텝핑모터를 이용하여 그 정확한 회전수에 따른 정확한 수평연동운동을 수행할 수 있도록 하는 로봇으로서, 내측에 불순물이 끼어들게 되면, 정확한 연동운동이 제한을 받는다.

보다 구체적으로는 작은 스크류나 제작 공정 중에 발생된 제품의 부스러기들이, 엑츄에이터의 내측에 끼어 들어가게 되면, 볼스크류(19)의 회전운동에 제약을 가하게 되고, 회전수를 정확하게 제어하는데 문제가 발생된다. 따라서 종래의 모든 엑츄에이터들은 상기와 같이 프레임(13)의 상단 개방부(15)를 밀폐시키는 커버필름(40)이나 또 다른 형태의 커버수단을 가지고 있는 것이다.

그런데 이러한 커버필름(40)이나 커버수단의 경우도 다양한 문제점이 발생된다. 커버필름(40)의 경우 작은 분진의 유입을 막고 그와의 충격이나 마찰에서도 아무런 문제점을 제공하지 않고는 있지만, 스크류나 볼트 또는 부피나 중량이 어느 정도 나가는 이물질이 커버필름(40)에 부딪치게 되면 찌그러지는 문제점이 발생된다. 얇은 스텐레스 제질로 이루어지는 것이 일반적인 커버필름의 경우 질긴 재질이기에 찢어짐을 방지하고 개방부를 폐쇄시키고는 있지만, 중량이 있는 이물질과의 충격에서는 찌그러져 완전 밀폐의 작용을 수행하기는 어려울 때도 존재한다. 특히 찌그러진 상태에서는 일측이 들어올려져 사실상 밀폐를 형성할 수 없는 상태로 변하게 되고, 찌그러진 커버필름은 시각적으로도 심미감을 떨어트려 교체를 해야만 하는 번거로움이 있다.

결국 이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래에는 도시된 도 3 내지 5와 같은 엑츄에이터(AB)도 제작되고 있다. 즉 반도체 제조공정과 같이 세밀한 공정 중에 발생될 수 있는 이물질은, 그 무게와 부피가 작아 상기 커버필름(40)을 형성한 엑츄에이터를 사용하지만, 자동차 제조공정이나 보다 큰 물품을 이용하여 제작공정이 수행되는 곳에서는 완벽하게 견고한 별도의 커버패널을 체결한 엑츄에이터(AB)를 사용하는 것이다.

보다 구체적으로 종래의 엑츄에이터(AB)를 살펴보면, 도시된 도 3에서처럼, 베이스프레임(7)을 형성함에 있어서, 밑판(1)과 측판(2)을 연결시키는 작업을 수행한다. 즉, 밑판(1)의 좌우 양단에 측판(2)을 세워 체결하여 베이스프레임(7)을 형성한다. 그리고 상기 베이스프레임(7)의 내측으로 볼스크류를 체결하고, 상기 볼스크류에 무빙블럭(4)을 체결하게 된다. 상기 무빙블럭(4)에는 도시된 것처럼 커버패널(5)이 끼워질 수 있는 별도의 커버관통공(6)이 형성된다. 이 커버관통공(6)을 관통한 상태로 커버패널(5)이 좌우 양단의 프레임블럭(8)에 체결되어 사실상 엑츄에이터(AB)의 개방부를 완벽하게 차단한다.

그런데 실질적으로 이러한 구조는 완벽한 차단구조를 달성하지 못한다. 이러한 구조의 엑츄에이터(AB)의 문제점은 첫째, 밑판(1)과 측판(2)을 분리하여 서로 결합하여 일체로 성형하는 구조이기에 내구성이 떨어진다. 조금만 뒤틀린 응력이나 토크가 작용되게 되면, 그 베이스프레임(7)에 변형이 발생되어 전체적인 교체를 해야하는 문제점이 발생된다.

둘째, 도 3의 단면도에서 보이는 종래 엑츄에이터를, 사시도로 도시한 것이 도 4이고, 그 측면도를 도시한 것이 도 5인데, 종래 엑츄에이터(AB)는 무빙블럭(4)이 연동하는 공간이 되는 유입공간(H1)이 뻥뚤린 상태이기에 사실상 커버패널(5)이 개방부의 상단만을 차단시키는 구조이다. 수평방향으로 즉, 유입공간(H1)에 수평되게 튀어드는 스크류는 차단시키지 못하고, 기체의 내측으로 유입을 허용하는 문제점이 발생된다.

셋째, 이러한 종래의 엑츄에어터는 제작 단가를 줄이기 위해서 측판(2)과 밑판(1)을 분리하여 제작한 후 조립하는 형태를 취하기에 수평으로 공간을 허용하는 유입공간(H1)을 제공할 수밖에 없다. 이는 커버패널(5)이 최소한 개방부를 전체적으로 덮을 수 있도록 베이스프레임(7)의 폭(K1)만큼의 폭을 유지해야만 한다. 실질적으로 다수의 엑츄에이터(AB)는 동일 내지 유사한 정도가 아니라 커버패널(5)의 폭을 베이스프레임(7)의 폭에 비하여 휠씬 더 넓은 형태로 제작하고 있다.

이러한 제작상의 고려는 또 더 큰 문제점을 발생시킨다. 즉, 상기 커버패널(5)의 폭(K1)이 넓어진 관계로 커버패널(5)이 관통해야만 하는 무빙블럭(4)의 폭(K2)은 더욱 더 넓어져야만 한다. 무빙블럭(4)의 내측에 커버패널(5)이 관통될 수 있는 커버관통공(6)이 형성되야만 하기에 그러하다. 이러한 구조적인 문제점은 무빙블럭(4)에 다수의 공구를 체결하여 실질적으로 제작공정을 수행할 수 있는 공간에 장착되야 하는데, 작업의 환경에 따라 연동하는 무빙블럭(4)의 폭이 크면, 공간을 더 많이 차지하게 된다. 무빙블럭(4)의 연동을 위한 공간도 별도로 고려하여 장착이 이루어져야 하기 때문이다.

실례로 하나의 제조공정을 위해서 투입되는 엑츄에이터(AB)는 수 개에서부터 수백 개까지 발생될 수 있는데, 무빙블럭(4)의 크기가 과대하게 되면, 장착될 공간의 크기는 수적확대에 따라 그만큼 거대해지게 된다.

결국 종래의 엑츄에이터(AB)는 유입공간(H1)을 효과적으로 차단시키지도 못할 뿐만아니라, 부가되는 또 다른 문제점을 양산하여 사실상 앞에서 설명된 커버필름(40)을 가진 엑츄에이터(AB)를 사용하는 것에 비하여 실질적으로 큰 효과를 발생시키지 못하고 있다.

그러나 이 건 발명은 양자의 모든 문제점을 완벽하게 해결한 발명이다.

본 발명은 정확한 수평 수직 연동운동을 수행할 수 있도록 하면서도, 기체의 외부에서 내측으로 유입될 수 있는 모든 이물질이나 작업 부스러기들을 차단하여 보다 정확한 작업을 수행할 수 있도록 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터를 제공하고자 한다.

특히 본 발명은 엑츄에이터의 수평 연동을 직접적으로 수행하는 무빙블럭에 수평으로 관통하는 커버관통공을 형성하고, 이 커버관통공에 커버패널을 끼워 엑츄에이터 베이스프레임의 개방공을 덮어 커버패널에 의해서 기체의 내측으로 이물질이 유입되는 현상을 근원적으로 차단하고, 나아가 베이스프레임의 개방부를 형성하는 수직커버판부가 커버패널의 수직차단부에 덮이면서도 수준이 더 높은 위치를 확보하여, 유입공간으로 수평하게 유입될 수도 있는 이물질 마져도 완벽하게 내측으로 유입될 수 없도록 구조적인 완성을 달성한 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터는, 프레임의 내측에 LM가이더(10), 볼스크류(11), 볼스크류 구동수단 및 무빙블럭(20)으로 이루어진 엑츄에이터(100)에 있어서, 상부가 개방된 개방부(31)를 갖고 측판(32)과 밑판(33)이 일체로 성형하여, 전체형상이 "

"의 형상으로 이루어지되, "ㄷ"자형상의 기본프레임부(35), 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)로 이루어진 베이스프레임(30)과; 베이스프레임(30)에 내장된 볼스크류(11)를 타고 이동하는 커버관통공(21)이 형성된 무빙블럭(20); 상기 베이스프레임(30) 좌우 양단에 고정되는 프레임블럭(40); 및, 상기 무빙블럭(20)의 커버관통공(21)을 관통한 상태로 프레임블럭(40)의 상단에 고정되어 베이스프레임(30)의 상단 개방부(31)를 차단하는 커버패널(50)을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터에 따른, 베이스프레임(30)의 개방부(31)를 덮는 커버패널(50)은, 개방부(31)를 형성하는 수직커버판부(37)를 외부에서 포개어 덮도록 수직커버판부(37)보다 넓은 폭을 가지도록 하고, 커버패널(50)의 좌우 양단은 절곡되어 수직 하향하는 수직차단부(51)를 가져, 실질적으로 외부에서 개방부(31)의 내측으로 유입될 수 없도록 하고 : 베이스프레임(30)에서 상부로 올라서는 수직커버판부(37)의 최 상단의 수준이, 커버패널(50)의 좌우 양단은 절곡되어 수직 하향하는 수직차단부(51)에 비하여 높은 수준차(h)를 갖도록 형성하여, 수직차단부(51)를 통과하여 내측 유입공간(H2)으로 유입된 부스러기도 항상 수직커버판부(37)에 막혀 기체의 내측으로 이물질이 유입되지 않도록 하며 : 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)를 가진 베이스프레임(30)에 따라, 상기 개방부(31)의 상단으로 올라서는 커버관통공(21)을 가진 무빙블럭(20)은, 그 폭(L1)이 베이스프레임(30)의 폭(L2)에 비하여 크지 않도록 한다.

또한 본 발명 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터에 따른, 전체형상이 "

"의 형상으로 이루어진 베이스프레임(30)의 수평커버부(36)의 끝단에서 상부에서 하부로 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하는 프레임체결공(55)을 일정한 간격을 두고 형성하여, 상부에서 하부로 삽입되는 스크류나 볼트를 연장을 통해서 체결할 수 있도록 하여, 엑츄에이터(100)의 장착을 용이하게 하고 : 베이스프레임(30)의 수직커버판부(37)를 이동 중에도 보호할 수 있도록 무빙블럭(20)의 바디에도 커버판홈(23)의 형성시킨다.

또한 본 발명 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터는, 프레임의 내측에 LM가이더(10), 볼스크류(11), 볼스크류 구동수단 및 무빙블럭(20)으로 이루어진 엑츄에이터(100)에 있어서, 상부가 개방된 개방부(31)를 갖고 측판(32)과 밑판(33)이 일체로 성형하여, 전체형상이 "

"의 형상으로 이루어지되, "ㄷ"자형상의 기본프레임부(35), 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)로 이루어진 베이스프레임(30)으로 인하여; 좁아진 개방부(31)를 덮는 좁은 폭의 커버패널(50)이 체결된 상태에서도, 상부에서 하부로 삽입되는 스크류나 볼트로 연장을 통해서 엑츄에이터(100)를 해체없이 바로 체결할 수 있도록 하는 프레임체결공(55)이 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하도록 형성한다.

본 발명에 따라 엑츄에이터의 내측으로 유입될 수 있는 모든 이물질이, 완벽하게 차단되어 내구성이 우수한 제품을 실시할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 유입공간을 통해서 엑츄에이터의 내측으로 유입될 수 있었던 이물질이 모두 제거되고, 큰 중량을 가진 물품이 튀게 되더라도 효과적으로 차단되어 내구성을 향상시킬 수 있도록 했다는 점에서 큰 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 엑츄에이터를 분해하지 않고도 베이스프레임의 상단에서 측면을 관통하는 볼트나 스크류를 통해서 작업 테이블에 장착이 가능하도록 했다는 점에서 큰 장점이 있다.

도 1은 종래 사용되던 커버필름형 엑츄에이터를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 엑츄에이터를 분해하여 도시한 분해사시도,
도 3은 종래 사용되던 커버패널형 엑츄에이터를 도시한 단면도,
도 4는 도 3의 엑츄에이터를 전체적으로 도시한 결합사시도,
도 5는 도 3의 엑츄에이터의 측면을 도시한 측면도,
도 6은 본 발명의 엑츄에이터를 분해하여 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 엑츄에이터의 저면과 테이블에서 엑츄에이터의 저면을 결합하는 과정을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 엑츄에이터를 단면하여 도시한 정 단면도,
도 9은 본 발명의 엑츄에이터를 상부에서 하부로 체결하는 과정을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 엑츄에이터의 모습을 측면에서 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 엑츄에이터의 무빙블럭 단면을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 엑츄에이터의 무빙블럭에 작업공구를 장착하는 모습을 도시한 도면이다.

본 발명은 정밀한 수평연동을 달성할 수 있도록 하는 엑츄에이터에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작동의 설명을 도시된 도 5 내지 11을 통해서 설명한다.

본 발명은 프레임의 내측에 LM가이더(10), 볼스크류(11), 볼스크류 구동수단 및 무빙블럭(20)으로 이루어진 엑츄에이터(100)에 있어서, 상부가 개방된 개방부(31)를 갖고 측판(32)과 밑판(33)이 일체로 성형하여, 전체형상이 "

"의 형상으로 이루어지되, "ㄷ"자형상의 기본프레임부(35), 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)로 이루어진 베이스프레임(30)이 있고; 베이스프레임(30)에 내장된 볼스크류(11)를 타고 이동하는 커버관통공(21)이 형성된 무빙블럭(20)이 있으며, 상기 베이스프레임(30) 좌우 양단에 고정되는 프레임블럭(40)이 있다. 또한 상기 무빙블럭(20)의 커버관통공(21)을 관통한 상태로 프레임블럭(40)의 상단에 고정되어 베이스프레임(30)의 상단 개방부(31)를 차단하는 커버패널(50)을 포함하여 구성된다.

즉, 이 건 발명의 주요한 기술적인 특성은 첫째, 베이스프레임(30)의 형태가 "

"형으로 모두 일체형으로 형성된다는 점이다. 이러한 베이스프레임(30)의 구조적인 특성은 내구성을 향상시킨다. 둘째, 이 건 발명의 엑츄에이터(100)는 비록 무빙블럭(20)이 베이스프레임(30)의 개방부(31) 외측으로 돌출되어 수평방향으로 연동하지만 그 연동을 위한 유입공간(H2)을 통해서 외부의 이물질이 기체의 내측으로 유입될 수 없도록 했다. 셋째, 이 건 발명의 엑츄에이터(100)는 전술된 효과를 발생시킴과 동시에, 무빙블럭(20)의 폭(L1)이 베이스프레임(30)의 폭(L2)과 동일 내지 작은 형태를 갖고 수평 연동운동을 하기에 무빙블럭(20)의 연동운동을 통해서 과다한 공간이 필요없다는 것이다.

이러한 이 건 발명의 작동의 설명을 하면, 이 건 발명의 베이스프레임(30)은 우선 "ㄷ"자 형상의 기본프레임부(35)가 있고, 상기 기본프레임부(35)의 끝단에서 수평방향으로 절곡되어 개방부(31)의 폭을 줄이도록 하는 수평커버부(36)가 있으며, 수평커버부(36)의 끝단에서 상부로 수직으로 올라서는 수직커버판부(37)가 서로 일체로 결합된 형태로 실시된다는 점이 중요하다. 대다수의 엑츄에이터(100)들은 기본프레임(35)을 형성하는 밑판(33)과 측판(32)도 서로 분리하여 생산하고, 이를 결합하여 기본프레임(35)으로 사용하는데, 이 건 발명의 경우 "ㄷ"자 형상의 기본프레임(35)의 상단에 수평커버부(36)와 수직커버판부(37)를 더 형성하도록 하면서도 이들을 완벽하게 일체로 성형하여 그 내구성을 향상시키고 있다.

이러한 이 건 발명의 베이스프레임(30)은 종래 엑츄에이터에서 발생되던 문제점을 해결하기 위한 고려들이 그 구조 속에 포함되어 있다. [종래 엑츄에이터의 경우 도 1과 2에서처럼, 엑츄에이터의 내측으로 이물질이 유입되지 않도록 커버필름(40)을 연동공간(14) 상부에 덮어 씌운다. 실질적으로 이물질이 유입되지 않는 효과적인 해결책이었다. 그런데 이 커버필름(40)의 경우 스크류나 조각난 생산 공정 중의 부품과 부딪치게 되면 찌그러져 제 효과를 발휘하지 못하는 경우가 발생된다. 반도체 제조공정과 같은 미세한 분진만을 발생시키는 제조공정에서는 효과적일 수 있지만, 자동차 제조공정 중에 투입된 엑츄에이터의 경우 중량이 나가는 스크류나 볼트와 부딪칠 소지가 있기 때문이다.](종래기술의 설명)

이 건 발명의 경우 도시된 도 6에서처럼, 하드케이스로 이루어진 커버패널(50)을 이용하여 베이스프레임(30)의 개방부(31)를 차단한다. 전술된 종래기술의 커버필름(40)은 박막형태의 필름이지만 이 건 발명의 경우 알루미늄, 스텐 또는 금속합금으로 일정한 두께를 가지도록 제작되기에 스크류나 볼트가 떨어져도 커버패널(50)에 손상을 주지 못한다. 스크류나 볼트가 상당한 속도를 가지고 큰 충격량을 전달하더라도, 이 건 발명의 커버패널(50)이 파손되어 엑츄에이터의 내측으로 이물질을 유입시킬 우려가 없다.

물론 이 건 발명과 같이 커버패널(50)을 이용하여 개방부(31)를 차단하던 종래의 엑츄에이터가 없었던 것은 아니다. [도시된 도 3 내지 도 5에는 커버패널(5) 형태로 이물질의 유입을 차단하던 종래의 엑츄에이터(AB)가 도시되어 있다. 이들은 가장 큰 문제점은 무빙블럭(4)이 연동하기 위해서 무빙블럭(4)을 수평으로 관통하는 별도의 커버관통공(6)을 가진 상태로 커버패널(5)이 개방부를 덮으며 무빙블럭(4)이 연동해야만 하기에 유입공간(H1)이 반드시 필요하다는 점이다. 즉, 도시된 도 3, 4, 5에서처럼 무빙블럭(4)이 수평방향으로 이동하기 위해서는 수평되게 가이드되는 유입공간(H1)을 향하여 수평되게 입사되는 스크류나 볼트는 엑츄에이터(AB)의 내측으로 유입되어 엑츄에이터(AB)를 파손시키고 고장을 발생시키곤 하였다.](종래기술의 설명)

이 건 발명은 베이스프레임(30)을 일체형으로 제작하면서도, 기본프레임부(35), 수평커버부(36) 및 수직커버판부(37)로 이루어지도록 하여 그 내구성을 강화시키고, 수직커버판부(37)를 이용하여 유입공간(H2) 내측으로 유입되는 이물질을 완벽하게 차단하였다. 종래의 엑츄에이터(100)로서는 실현하기 힘든 착안이다.

그럼 이러한 본 발명의 보다 구체적인 실시예를 설명한다.

즉, 이 건 발명의 상기 베이스프레임(30)의 개방부(31)를 덮는 커버패널(50)은, 개방부(31)를 형성하는 수직커버판부(37)를 외부에서 포개어 덮도록 수직커버판부(37)보다 넓은 폭을 가지도록 하고, 커버패널(50)의 좌우 양단은 절곡되어 수직 하향하는 수직차단부(51)를 가져, 실질적으로 외부에서 개방부(31)의 내측으로 유입될 수 없도록 한다.

즉, 이 건 발명의 우수성은 종래기술과의 비교를 통해서 발생된다. [도시된 도 3 내지 5에서는 종래의 엑츄에이터(AB)가 도시되어 있는데, 이들은 베이스프레임(7)을 단순하게 밑판(1)과 측판(2)을 가진 형태로 제작하고 있다. 더욱이 밑판(1)과 측판(2)이 별도로 분리된 형태로 제작한 후, 이를 체결하여 베이스프레임(7)으로 사용한다. 이러한 조립의 용이성을 위한 종래 베이스프레임(7)은 전술된 모든 문제점을 낳게 한다.

또한 완벽한 "ㄷ" 형상의 베이스프레임(7)을 고집한 관계로 이 베이스프레임(7)의 상단 개방부를 완벽하게 포개어 덮도록 하기 위해서는 베이스프레임(7) 측판(2)의 상단과 커버패널(5)의 하단 사이에는 반드시 유입공간(H1)이 형성될 수밖에 없었다. 이 유입공간(H1)은 무빙블럭(4)의 수평이동거리만큼 형성되야 하기에 사실상 큰 공간이다. 이 공간으로 스크류나 볼트가 튀어 들어가게 되면, 엑츄에이터(AB)의 고장은 당연하다. 그러나 종래의 엑츄에이터(AB)는 이러한 문제점을 전혀 해결할 수 없었다. 이는 베이스프레임(7)의 형상을 "ㄷ"자로 유지하려고만 했기에 발생된다.](종래기술의 설명)

이러한 종래기술의 문제점을 통해서, 이 건 발명을 다시 살피게 되면, 이 건 발명의 베이스프레임은, 전체형상이 "

"의 형상으로 이루어지되, "ㄷ"자형상의 기본프레임부(35), 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)가 서로 일체로 성형된다. 이 건 발명에서 개방부(31)의 폭을 좁히도록 하는 수평커버부(36)를 형성하고, 다시 수평커버부(36)에서 수직방향으로 상승하는 수직커버판부(37)를 형성한 이유는 이 수직커버판부(37)를 통해서 수평방향으로 튀어 넘어오는 이물질을 차단할 수 있도록 한다. 즉, 도시된 도 8에서처럼, 이 건 발명의 엑츄에이터(100)는 일체형의 베이스프레임(30)을 제작하여 내구성을 향상시킬 수 있었기에 측판(32)의 상단을 절곡하는 형태인 수평커버부(36)와 수직커버판부(37)를 형성할 수가 있었다. 이러한 형상 변형을 굳이 한 이유는 이 좌우 양쪽의 수직커버판부(37)를 통해서, 개방부(31)를 상부에서 완전히 차단시키면서도, 무빙블럭(20)의 연동공간이 되는 유입공간(H2)도 완벽하게 포개어 덮을 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 본 발명의 커버패널(50)의 경우 덮어야 할 개방부(31)의 폭보다 더 넓은 폭을 가지도록 한다. 도 6과 8에서처럼 포개어 덮는 커버패널(50)의 폭이 더 넓어 사실상 커버패널(50)의 좌우측단에서 꺽어져 하향한 수직차단부(51)와 베이스프레임(30)에서 상부로 돌출되는 수직커버판부(37)가 일정한 간격을 두고 수평방향을 차단하는 형태로 결합된다.

즉, 보다 상세히 살펴보면, 베이스프레임(30)에서 상부로 올라서는 수직커버판부(37)의 최 상단의 수준이, 커버패널(50)의 좌우 양단은 절곡되어 수직 하향하는 수직차단부(51)에 비하여 높은 수준차(h)를 갖도록 형성하여, 수직차단부(51)를 통과하여 내측 유입공간(H2)으로 유입된 부스러기도 항상 수직커버판부(37)에 막혀 기체의 내측으로 이물질이 유입되지 않도록 한 것이 이 건 발명의 주요한 특징이다.

커버패널(50)과 베이스프레임(30)의 최 상단과는 어떠한 형태로든 공간이 필요하다. 이 공간은 무빙블럭(20)이 연동해야만 하는 유입공간(H2)이 된다. 그런데 도 3 내지 도 5에서 도시된 종래의 엑츄에이터(AB)처럼 유입공간(H1)을 완벽하게 개방하면 이물질의 유입을 차단할 수 없다. 이 건 발명의 경우 전술된 것처럼, 커버패널(50)의 좌우 양단에서 절곡되어 하향하는 수직차단부(51)가 일차적으로 유입될 수 있는 이물질을 차단한다. 그리고 커버패널(50)의 내측에서 상부로 직립한 베이스프레임(30)의 상단 수직커버판부(37)가 혹시 유입될 수 있는 이물질을 차단한다. 실질적으로 이물질이 엑츄에이터(100)의 내측으로 유입되는 것은 근원적으로 차단된다. 내측에서 하단에서 상승하는 수직커버판부(37)의 최 상단의 수준이 무빙블럭(20)을 관통하고 하향하여 수직커버판부(37)를 덮는 수직차단부(51)의 최하단에 비하여 높다.

일정한 수준차(h)를 가지고 있기에 개방부(31)는 완벽하게 밀폐될 수 있는 것이다. 결국 이물질이 중력의 법칙을 어기고, 상승하는 작용을 하지 않는 한 이 건 발명 엑츄에이터(100)의 유입공간(H2)의 내측으로 출입이 허용될 이물질은 없다.

또한 이 건 발명은 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)를 가진 베이스프레임(30)에 따라, 상기 개방부(31)의 상단으로 올라서는 커버관통공(21)을 가진 무빙블럭(20)은, 그 폭(L1)이 베이스프레임(30)의 폭(L2)에 비하여 크지 않도록 한 것이 바람직하다.

[종래의 엑츄에이터(AB)는 도시된 도 3에서처럼, 베이스프레임(7)을 생산함에 있어서, 밑판(1)의 좌우 양단에서 올라서도록 측판(2)을 결합하는 방식을 취한다. 실질적으로 일체형이 아니다. 따라서 견고한 결합이 이루어지지 않는다. 그런 단점에 더하여 측판(2)의 상단에 형상을 변형하여 밑판(1)에 체결하기란 무리가 더 따른다.

결국 종래 엑츄에이터(AB)는 좌우 쌍의 측판(2)이 형성하는 개방부(31)를 폐쇄시키도록 커버패널(5)을 제작한다. 최소한 좌우 측판(2)의 폭만큼의 폭을 가진 커버패널(5)을 제작하는 것이다. 실제로 제품에 적용된 종래의 엑츄에이터(AB) 중에는 좌우측판(2)의 폭, 즉, 베이스프레임(7)의 폭에 비하여 더 넓은 폭을 가진 커버패널(5)을 씌워 보다 안전하게 이물질의 유입을 차단하고자 노력하고 있다. 그런데 이러한 노력은 더 큰 문제를 발생시킨다.

커버패널(5)의 폭을 넓히게 되면, 이 커버패널(5)을 수용해야만 하는 무빙블럭(4)의 폭이 더 넓어진다는 것이다. 이 무빙블럭(4)은 그 상면이나 측면에 가공공구나 도구를 체결하여 항상 일정한 수평연동운동을 유지하며 작업을 수행하게 된다. 그런데 베이스프레임(7)의 폭에 비하여 큰 폭으로 넓은 무빙블럭(4)에 의해서 더 큰 설치공간이 필요하게 된다. 또한 무빙블럭(4)은 일정한 수평거리를 거듭 연동하게 되는데, 그 공간은 더욱 넓어야 한다.

나아가 어떤 생산공정의 경우 엑츄에이터(AB)를 약 수 백에서 수 천개를 설치해야만 하는데, 무빙블럭(4)이 이렇게 넓은 폭(K2)을 차지하게 되면, 필요한 설치공간은 더 넓어야만 한다. 문제점이 끊이 없이 계속된다.](종래기술 설명)

본 발명은 이러한 문제점을 일체형의 베이스프레임(30)를 통해서 해결하였다. 또한 베이스프레임(30)의 형상을 종래와는 큰 차별화하여 구조적으로 모든 문제점을 해결하였다. 보다 견고한 일체형을 가진 베이스프레임(30)을 제작하되, 기본프레임부(35)의 상단을 절곡하여 수평커버부(36)와 수직커버판부(37)를 형성하여 개방부(31)의 폭(L3)을 최소화한 것이다. 최소화된 개방부(31)로 인하여 무빙블럭(20)을 관통해야할 커버패널(50)의 폭(L4)도 대폭적으로 축소될 수 있다(도 8에 도시). 따라서 무빙블럭(20)의 폭(L1)도 도시된 도면에서처럼 베이스프레임(30)의 폭(L2) 내로 제한할 수 있다. 어차피 베이스프레임(30)의 폭(L2)만큼 공간은 당연히 필요하기에 이 공간만큼만 무빙블럭(20)의 폭(L1)을 잡아주는 것이다. 물론 설치공간을 대폭적으로 줄여줄 수 있다.

중요하게는 무빙블럭(20)의 폭(L1)이 베이스프레임(30)의 폭(L2)에 비하여 동일하거나 작은 것이 가장 바람직하다는 점이다. 이를 종래에도 인지를 하고 있었지만, 베이스프레임(30)을 제작하기 어렵고, 그 내구성을 유지시키기 어려웠다. 그러나 이 건 발명은 전술된 것처럼, "무빙블럭(20)의 폭(L1)이 베이스프레임의 폭(L2)에 비하여 동일하거나 작은 것이 가장 바람직하다는 점"을 달성하고자, 엑츄에이터의 구조들을 변형시킨 것이다.

다시 설명한다. 무빙블럭(20)의 폭(L1)을 줄이기 위해서 우선 개방부(31)의 폭(L3)을 줄여야만 하기에 기술적으로 수평커버부(36)와 수직커버판부(37)를 형성하였다. 물론 이러한 베이스프레임(30)을 제작하기란 종래 방식으로는 어려운 점이 많다. 내구성이 떨어지는 종래의 방식으로 수평커버부(36)와 수직커버판부(37)를 제작하여 결합시키게 되면 그 내구성은 더 떨어져 약간의 뒤틀림 응력이나 토크를 받게 되면 오작동을 벌일 소지도 높다. 따라서 이 건 발명에서는 밑판(33)과 측판(32)부터 일체화시키고, 일체되어 내구성과 결합 강도가 높은 측판(32)의 최 상단을 절곡하여 수평커버부(36)와 수직커버판부(37)를 형성하였다. 모든 문제점도 해결하고 그 강도도 향상시킨 것이다.

나아가 이 건 엑츄에이터는 전체형상이 "

"의 형상으로 이루어진 베이스프레임(30)의 수평커버부(36)의 끝단에서 상부에서 하부로 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하는 프레임체결공(55)을 일정한 간격을 두고 형성하여, 상부에서 하부로 삽입되는 스크류나 볼트를 연장을 통해서 체결할 수 있도록 하여, 엑츄에이터(100)의 장착을 용이하게 한다.

이 건 발명의 엑츄에이터(100)는 보다 견고하면서도 대량생산을 위해서 압출 생산을 주로한다. 즉 일체형의 베이스프레임(30)의 경우도 압출로서 생산하게 되는데, 그 단면 형상이 많은 절곡이 이루어진 "

"의 형상이다. 절곡부들에 의해서 압출을 통한 제작에 무리가 갈 소지가 있다. 결국 밑판(33)에서 수직방향으로 올라서는 측판(32)의 두께를 두툼하게 형성하여 압출시킨다. 밑판(33)과 측판(32)이 견고하게 일체화되고, 압출로 뽑아도 형상 변형에 우려가 없기 때문이다. 이 건 발명은 이러한 제작방법에서 이루어진 장점을 더욱 살려서, 수평커버부(36)의 끝단에서 하부로 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하는 프레임체결공(55)을 일정한 간격을 두고 형성했다.

사실 엑츄에이터(100)의 경우 작업테이블(72) 위에 장착되어 사용되는데, 도 7에서처럼, 작업테이블(72)의 하단에서 스크류나 볼트(71)를 끼우고 상승시켜 엑츄에이터(100)의 밑판(33)에 형성되는 체결공(73)에 체결하는 방식으로 장착을 완성한다. 종래의 엑츄에이터도 그러하고 본 발명의 엑츄에이터도 그러하다. 물론 이는 설치환경이 이루어진 작업장의 경우이고, 만일 이 방법이 통하지 않으면, 엑츄에이터(100)를 우선 분해하여, 무빙블럭(20)까지 해체한 상태에서 개방부(31)에 볼트(71)나 스크류를 끼워 작업테이블(72)에 체결하여 베이스프레임(30)만을 정확한 위치에 체결한다. 그리고 베이스프레임(30)의 내측에 볼스크류(11)를 끼우고 무빙블럭(20)의 안착과 커버패널(50)을 올리는 과정을 통해서 조립하게 된다. 아주 복잡한 조립공정이 이루어진다.

종래 엑츄에이터는 모두 전술된 방식으로 설치된다.

그러나 이 건 발명의 경우 측판(32)의 두께를 충분히 형성하였기에 볼트공을 수직방향으로 형성하여도 무방하다. 그리고 베이스프레임의 폭에 비하여 개방부를 덮는 커버패널의 폭이 좁기에 상부에서 하부로 스크류를 끼우고 공구가 삽입될 공간이 있기에 바로 체결이 가능하다. 따라서 베이스프레임(30)의 수평커버부(36)의 끝단에서 하부로 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하는 프레임체결공(55)을 형성하여, 작업테이블(72)에 우선 엑츄에이터(100)를 안착시키고, 볼트(71)나 스크류를 프레임체결공(55)에 끼운 상태에서 바로 체결이 가능하도록 했다. 연장이 삽입될 수 있는 공간이 없는 종래의 엑츄에이터는 그 커버패널의 폭이 넓어서 이러한 장착이 실질적으로 불가능하다.

나아가 이 건 발명의 경우, 상기 베이스프레임(30)의 수직커버판부(37)를 이동 중에도 보호할 수 있도록 무빙블럭(20)의 바디에도 커버판홈(23)의 형성시킨 것이 바람직하다.

도 8에서처럼, 무빙블럭(20)을 절삭함에 있어서, 커버패널(50)의 관통을 위한 커버관통공(21)은 물론 지나다니며 수직커버판부(37)를 보호할 수 있는 별도의 커버판홈(23)을 형성한다. 보다 견고하면서도, 작동이 정확하다는 장점을 발휘한다.

이 건 발명에서 실질적으로 중요한 요소는 언급된 프레임구조이다. 이 프레임구조의 변형을 통해서 다수의 기능이 발휘될 수 있는데, 특히 엑츄에이터를 커버패널의 해체없이 바로 체결이 가능하도록 하는 체결관통공이 중요하다. 따라서 별도의 권리범위를 갖도록 청구를 한다.

즉, 이 건 발명의 또 다른 특징은, 프레임의 내측에 LM가이더(10), 볼스크류(11), 볼스크류 구동수단 및 무빙블럭(20)으로 이루어진 엑츄에이터(100)에 있어서, 상부가 개방된 개방부(31)를 갖고 측판(32)과 밑판(33)이 일체로 성형하여, 전체형상이 "

"의 형상으로 이루어지되, "ㄷ"자형상의 기본프레임부(35), 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)로 이루어진 베이스프레임(30)으로 인하여; 좁아진 개방부(31)를 덮는 좁은 폭의 커버패널(50)이 체결된 상태에서도, 상부에서 하부로 삽입되는 스크류나 볼트로 연장을 통해서 엑츄에이터(100)를 해체없이 바로 체결할 수 있도록 하는 프레임체결공(55)이 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하도록 형성한다.

이미 설명된 내용에 상기 기술적인 사항은 설명되어 있기에 더 이상의 설명은 자제한다.

10; LM가이더 11; 볼스크류
20; 무빙블럭 30; 베이스프레임
40; 프레임블럭 50; 커버패널
51; 수직차단부

Claims (7)

1. 프레임의 내측에 LM가이더(10), 볼스크류(11), 볼스크류 구동수단 및 무빙블럭(20)으로 이루어진 엑츄에이터(100)에 있어서,
   상부가 개방된 개방부(31)를 갖고 측판(32)과 밑판(33)이 일체로 성형하여, 전체형상이 "

   

   "의 형상으로 이루어지되, "ㄷ"자형상의 기본프레임부(35), 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)로 이루어진 베이스프레임(30)과;
   베이스프레임(30)에 내장된 볼스크류(11)를 타고 이동하는 커버관통공(21)이 형성된 무빙블럭(20);
   상기 베이스프레임(30) 좌우 양단에 고정되는 프레임블럭(40); 및,
   상기 무빙블럭(20)의 커버관통공(21)을 관통한 상태로 프레임블럭(40)의 상단에 고정되어 베이스프레임(30)의 상단 개방부(31)를 차단하는 커버패널(50)을 포함하여 구성하되,
   상기 전체형상이 "

   

   "의 형상으로 이루어진 베이스프레임(30)에는, 그 수평커버부(36)의 끝단에서 상부에서 하부로 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하는 프레임체결공(55)을 일정한 간격을 두고 형성하여, 상부에서 하부로 삽입되는 스크류나 볼트를 연장을 통해서 체결할 수 있도록 하여, 엑츄에이터(100)의 장착을 용이하게 한 것을 특징으로 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터.
   
2. 제1항에 있어서,
   베이스프레임(30)의 개방부(31)를 덮는 커버패널(50)은, 개방부(31)를 형성하는 수직커버판부(37)를 외부에서 포개어 덮도록 수직커버판부(37)보다 넓은 폭을 가지도록 하고, 커버패널(50)의 좌우 양단은 절곡되어 수직 하향하는 수직차단부(51)를 가져, 실질적으로 외부에서 개방부(31)의 내측으로 유입될 수 없도록 한 것을 특징으로 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터.
   
3. 제1항에 있어서,
   베이스프레임(30)에서 상부로 올라서는 수직커버판부(37)의 최 상단의 수준이, 커버패널(50)의 좌우 양단은 절곡되어 수직 하향하는 수직차단부(51)에 비하여 높은 수준차(h)를 갖도록 형성하여, 수직차단부(51)를 통과하여 내측 유입공간(H2)으로 유입된 부스러기도 항상 수직커버판부(37)에 막혀 기체의 내측으로 이물질이 유입되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터.
   
4. 제1항에 있어서,
   상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)를 가진 베이스프레임(30)에 따라, 상기 개방부(31)의 상단으로 올라서는 커버관통공(21)을 가진 무빙블럭(20)은, 그 폭(L1)이 베이스프레임(30)의 폭(L2)에 비하여 크지 않도록 한 것을 특징으로 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터.
   
5. 삭제
6. 제3항에 있어서,
   베이스프레임(30)의 수직커버판부(37)를 이동 중에도 보호할 수 있도록 무빙블럭(20)의 바디에도 커버판홈(23)의 형성시킨 것을 특징으로 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터.
   
7. 프레임의 내측에 LM가이더(10), 볼스크류(11), 볼스크류 구동수단 및 무빙블럭(20)으로 이루어진 엑츄에이터(100)에 있어서,
   상부가 개방된 개방부(31)를 갖고 측판(32)과 밑판(33)이 일체로 성형하여, 전체형상이 "

   

   "의 형상으로 이루어지되, "ㄷ"자형상의 기본프레임부(35), 상단 개방부(31)의 좌우 양방향을 일부 커버하는 수평커버부(36), 수평커버부(36)의 끝단에서 수직방향으로 직립된 수직커버판부(37)로 이루어진 베이스프레임(30)으로 인하여;
   좁아진 개방부(31)를 덮는 좁은 폭의 커버패널(50)이 체결된 상태에서도, 상부에서 하부로 삽입되는 스크류나 볼트로 연장을 통해서 엑츄에이터(100)를 해체없이 바로 체결할 수 있도록 하는 프레임체결공(55)이 기본프레임부(35)의 측판(32)을 관통하도록 형성한 것을 특징으로 하는 이물질 유입공간이 차단된 커버판 체결형 엑츄에이터.
   
   

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