KR101645197B1 - Sealed linear motor stage apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치에 관한 것으로서, 상면에 한 쌍의 가이드 레일이 간격을 두고 평행하게 배치되고, 상기 한 쌍의 가이드 레일 사이에 수직으로 돌출된 기둥부가 구비된 베이스, 상기 베이스의 상부를 덮고 상기 베이스의 기둥부 상단에 지지되는 상부 커버; 상기 베이스의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 측면 커버; 상기 기둥부의 측면에 배치된 리니어 모터; 상기 리니어 모터의 구동력에 의해 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이더부; 상기 베이스의 양측에 각각 배치되어 상기 슬라이더부의 이동에 연동하여 신축되면서 상기 베이스와 상기 커버 사이로 이물질의 유입을 방지하는 제1 및 제2 벨로우즈부; 및 상기 제1 및 제2 벨로우즈부의 외측 및 내측을 가이드하는 외측 가이드 및 내측 가이드를 포함하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a closed type linear motor stage device, which comprises a base having a pair of guide rails arranged in parallel on an upper surface thereof with a space therebetween, a column portion projecting vertically between the pair of guide rails, And an upper cover which is supported on an upper end of the pillar of the base; First and second side covers provided on both sides of the base, respectively; A linear motor disposed on a side surface of the column portion; A slider part sliding along the guide rail by a driving force of the linear motor; First and second bellows parts disposed on both sides of the base to expand and contract relative to movement of the slider part to prevent foreign matter from flowing between the base and the cover; And a guide portion including an outer guide and an inner guide for guiding outer and inner sides of the first and second bellows portions.

Description

밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치{SEALED LINEAR MOTOR STAGE APPARATUS}[0001] SEALED LINEAR MOTOR STAGE APPARATUS [0002]

본 발명은 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분진 및 수분이 많은 열악한 조건에서도 장치의 내부를 보호할 수 있는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a closed type linear motor stage device, and more particularly, to a closed type linear motor stage device capable of protecting the inside of a device even under severe conditions such as dust and moisture.

리니어 모터(리니어 모터 스테이지 장치)는 회전형 모터와는 달리 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 기계적인 변환장치가 전혀 필요하지 않아 그 구조가 복잡하지 않으며, 마찰에 의한 에너지 손실이나 소음을 발생하지 않는다.Since the linear motor (linear motor stage device) generates a linear driving force directly, unlike a rotary motor, no mechanical conversion device is required at all, and the structure is not complicated, and energy loss or noise due to friction is not generated.

또한, 리니어 모터를 공작기계의 이송장치로 적용시킬 경우에 서보모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 볼스크류나 랙피니언과 같은 기구가 생략되어 고속 및 고가속 운동이 가능하고 높은 위치제어 정밀도를 가진다. 이와 같은 장점으로 인해, 리니어 모터는 자동화기기, 엑스와이 테이블, 반도체 도포장치 등에 많이 사용되고 있다.In addition, when a linear motor is used as a feed device of a machine tool, mechanisms such as a ball screw and a rack pinion, which convert the rotational motion of the servo motor into a linear motion, are omitted, enabling high speed and high speed motion, I have. Because of these advantages, linear motors are widely used in automation equipment, XWay tables, and semiconductor application devices.

하지만, 종래의 리니어 모터가 내장된 리니어 모터 스테이지 장치는 분진이나 수분이 많은 환경에서 리니어 모터 스테이지 장치 내부로 유입되는 먼지나 액체성 이물질을 제대로 차단할 수 없었을 뿐만 아니라, 커버와 같은 차단장치를 갖추고 있다고 하더라도 장치 내부와 외부 사이에 틈새가 많아 먼지나 액체성 이물질을 완벽하게 차단할 수 없었다.However, the conventional linear motor stage device with a built-in linear motor is not only capable of properly blocking dust or liquid foreign matter introduced into the linear motor stage device in dusty or watery environment, but also has a cover such as a cover Even if there is a gap between the inside and the outside of the device, dust or liquid foreign matter could not be completely blocked.

이에 따라, 이물질이 틈새로 유입되면 고정자와 이동자를 구비하는 리니어 모터와 가이드레일 등의 각종 부품에 먼지나 수분과 같은 각종 이물질이 부착하게 되고, 이로 인해 고정밀의 작동이 요구되는 리니어 모터 스테이지 장치의 정밀도에 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 오작동을 유발시켜 리니어 모터 스테이지 장치에 심각한 훼손을 가져올 수 있는 문제점이 있었다.Accordingly, when foreign matter flows into the gap, various foreign substances such as dust and moisture adhere to various components such as a linear motor and a guide rail having a stator and a shifter, and thereby a high precision operation is required. Not only adversely affecting the accuracy but also causing a malfunction, thereby causing serious damage to the linear motor stage device.

특히, 반도체 제조 공정 등 냉각이나 세정을 위하여 물이나 세정액 등 각종 액체성 이물질이 흘러내리는 환경에서도 고속, 고정밀의 직선 이송을 구현하기 위하여 리니어 모터 스테이지 장치의 사용 필요성이 증대하고 있지만, 종래의 리니어 모터 스테이지 장치의 경우 커버에서 낙하하는 액체성 이물질을 어느 정도 차단할 수 있으나 분진과 같은 상하로 유동하는 이물질을 완전하게 차단할 수 없어 리니어 모터 스테이지 장치의 성능이나 수명에 치명적인 결함을 초래하였다.Particularly in the semiconductor manufacturing process, the necessity of using a linear motor stage device is increasing in order to realize a high-speed, high-precision linear transfer even in an environment where various liquid foreign substances such as water and a cleaning liquid flow down for cooling or cleaning. In the case of the stage device, the liquid foreign matter falling from the cover can be cut to some extent, but the foreign matter moving up and down like dust can not be completely blocked, resulting in a fatal defect in the performance or life span of the linear motor stage device.

또한, 종래에는 리니어 모터 스테이지에 벨로우즈와 같은 차폐수단이 장착되어 액체와 같은 이물질을 차단하는 기능을 어느 정도 수행하였으나, 차폐수단을 가이드 하는 가이드 장치가 마련되지 않아 벨로우즈가 신축될 경우, 원래의 형상대로 신축하지 않고 베이스의 폭 방향으로 찌그러지거나 늘어나 주기적으로 벨로우즈를 교체하거나 수리해야 하는 문제뿐만 아니라, 찌그러지거나 늘어난 틈 사이로 이물질이 유입되어 리니어 모터 스테이지 장치의 성능에 치명적인 결함을 초래하였다.Further, in the related art, a shielding means such as a bellows is mounted on the linear motor stage to perform a function of shielding foreign substances such as liquid to some extent. However, since the guide device for guiding the shielding means is not provided, The bellows is not deformed or stretched in the width direction of the base, and the bellows is periodically replaced or repaired, as well as foreign matters are introduced into the crushed or stretched gaps, resulting in a fatal defect in the performance of the linear motor stage device.

등록특허공보 10-1110332호 (공개일:2011년 11월 10일)Patent Registration No. 10-1110332 (Publication date: November 10, 2011)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 벨로우즈의 신축을 가이드 함으로써 외부로부터 액체성 이물질, 자성체, 분진 등과 같은 각종 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an enclosed linear motor stage device capable of blocking various foreign substances such as liquid foreign matter, magnetic substance, dust, It has its purpose.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상면에 한 쌍의 가이드 레일이 간격을 두고 평행하게 배치되고, 상기 한 쌍의 가이드 레일 사이에 수직으로 돌출된 기둥부가 구비된 베이스, 상기 베이스의 상부를 덮고 상기 베이스의 기둥부 상단에 지지되는 상부 커버; 상기 베이스의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 측면 커버; 상기 기둥부의 측면에 배치된 리니어 모터; 상기 리니어 모터의 구동력에 의해 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이더부; 상기 베이스의 양측에 각각 배치되어 상기 슬라이더부의 이동에 연동하여 신축되면서 상기 베이스와 상기 커버 사이로 이물질의 유입을 방지하는 제1 및 제2 벨로우즈부; 및 상기 제1 및 제2 벨로우즈부의 외측 및 내측을 가이드하는 외측 가이드 및 내측 가이드를 포함하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 모터 스테이지 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a straddle-type vehicle, comprising: a base having a pair of guide rails disposed on an upper surface thereof with a space therebetween and having a column portion projecting vertically between the pair of guide rails; An upper cover supported on an upper end of the pillar of the base; First and second side covers provided on both sides of the base, respectively; A linear motor disposed on a side surface of the column portion; A slider part sliding along the guide rail by a driving force of the linear motor; First and second bellows parts disposed on both sides of the base to expand and contract relative to movement of the slider part to prevent foreign matter from flowing between the base and the cover; And a guide portion including an outer guide and an inner guide for guiding outer and inner sides of the first and second bellows portions.

상기 가이드부는, 상기 상부 커버의 양단부를 따라 상기 제1 및 제2 벨로우즈부의 외측부분이 슬라이딩 가능한 상태로 삽입되는 제1 및 제2 수용홈; 및 상기 제1 및 제2 측면 커버의 상단에 각각 형성되며, 상기 제1 및 제2 벨로우즈부의 내측부분이 슬라이딩 가능한 상태로 삽입되는 제3 및 제4 수용홈;을 포함할 수 있다.The guide portion includes first and second receiving grooves in which outer portions of the first and second bellows portions are slidably inserted along both ends of the upper cover; And third and fourth receiving grooves formed at the upper ends of the first and second side covers, respectively, in which the inner portions of the first and second bellows portions are slidably inserted.

상기 제1 수용홈과 상기 제1 수용홈에 마주하는 상기 제3 수용홈은 서로 평행하게 배치되고, 상기 제2 수용홈과 상기 제2 수용홈에 마주하는 상기 제4 수용홈은 서로 평행하게 배치될 수 있다.Wherein the first receiving groove and the third receiving groove facing the first receiving groove are arranged parallel to each other, and the fourth receiving groove facing the second receiving groove is arranged parallel to each other .

상기 제1 및 제2 벨로우즈부는 각각 한 쌍의 벨로우즈 부재로 형성되고, 상기 각 한 쌍의 벨로우즈 부재는 상기 슬라이더부를 사이에 두고 배치됨이 바람직하다.Preferably, each of the first and second bellows portions is formed of a pair of bellows members, and each of the pair of bellows members is disposed with the slider portion interposed therebetween.

상기 슬라이더부는, 외부 슬라이더 및 상기 외부 슬라이더 내측에 위치하는 내부 슬라이더를 포함하며, 상기 외부 및 내부 슬라이더 사이에는 상기 한 쌍의 벨로우즈 부재가 결합되는 결합부가 형성될 수 있다.The slider includes an outer slider and an inner slider located inside the outer slider, and a coupling portion to which the pair of bellows members are coupled may be formed between the outer and inner sliders.

본 발명은 벨로우즈부의 신축을 가이드하는 가이드부가 설치됨으로써, 벨로우즈부는 베이스의 폭 방향으로 찌그러지거나 늘어남과 같은 변형 없이 신축됨에 따라 내구성 및 신뢰성이 향상된 차폐 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 내부에 수분이 유입되지 못하게 하는 방수기능을 가지는 것은 물론, 상하로 유동하는 분진도 유입되지 못하게 하는 효과가 있다.The present invention provides a guiding portion for guiding the expansion and contraction of the bellows portion, so that the bellows portion can be expanded and contracted without being distorted or deformed in the width direction of the base to perform a shielding function with improved durability and reliability. As a result, not only does it have a waterproof function that prevents water from flowing into the inside, but also dust flowing upward and downward is prevented from flowing into the inside.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치의 커버를 제거한 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치의 폭방향 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치의 폭방향 단면도이다.1 is a perspective view showing a closed linear motor stage apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing the closed linear motor stage device shown in Fig. 1 with the cover removed.
3 is a cross-sectional view in the width direction of the sealed linear motor stage device taken along the line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view in the width direction of the closed linear motor stage device taken along the line IV-IV in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a closed linear motor stage device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 밀폐형 리니어 모터 스테이지장치(100)는 베이스(110), 상부 커버(120), 측면 커버(130), 가이드부(G), 벨로우즈부(140), 슬라이더부(150), 리니어 모터(160), 엔코더(170), LM 가이드(180) 및 측면부(190)를 포함한다.1 to 4, a closed type linear motor stage device 100 includes a base 110, an upper cover 120, a side cover 130, a guide portion G, a bellows portion 140, a slider portion 150, a linear motor 160, an encoder 170, an LM guide 180, and a side portion 190.

베이스(110)는 리니어 모터 스테이지 장치의 기본 골격을 구성하는 것으로, 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)의 최하부에 위치한다. 베이스(110)는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)의 길이방향을 따라 설치되며, 슬라이더부(150)가 직선운동 할 수 있도록 지지한다. The base 110 constitutes the basic skeleton of the linear motor stage device and is located at the lowermost part of the closed type linear motor stage device 100. The base 110 is installed along the longitudinal direction of the closed type linear motor stage device 100 and supports the slider part 150 so that the slider part 150 can linearly move.

베이스(110)의 폭에 대하여 대략 중간 부분에는 베이스(110)에 수직하게 상면으로 연장되는 기둥부(115)를 구비한다. 기둥부(115)는 한 쌍의 가이드 레일(181) 사이에 수직으로 돌출된다. 기둥부(115)는 베이스(110)의 길이방향으로 베이스(110)의 전 길이에 걸쳐 베이스(110)와 일체로 형성된다. 기둥부(115)는 베이스(110)의 폭을 줄이기 위해 리니어 모터(160)와 엔코더(170)를 측면에 수직으로 장착할 수 있다. And a column portion 115 extending upwardly from the base 110 in a direction substantially perpendicular to the base 110 at an approximately middle portion with respect to the width of the base 110. The posts (115) are vertically protruded between the pair of guide rails (181). The column portion 115 is formed integrally with the base 110 over the entire length of the base 110 in the longitudinal direction of the base 110. The column portion 115 can vertically mount the linear motor 160 and the encoder 170 on the side surface in order to reduce the width of the base 110. [

본 발명에 따른 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)는 베이스(110)에 의해서만 지지되는 기존발명보다 기둥부(115)가 형성됨으로써 베이스(110)의 상부의 단면이 증가하게 된다. 일반역학 이론에 의하면, 베이스(110)에 기둥부(115)와 같은 돌출부가 형성되면, 관성모멘트(I)가 증가하여 휨과 좌굴에 강하게 되며, 비틀림상수(J)가 증가하여 비틀림에 강하게 된다. 이에 따라, 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)가 길이방향을 따라 길게 형성되어 있어도 베이스(110)의 처짐, 좌굴, 비틀림 등의 변형이 생기지 않거나 허용되는 범위로 발생하게 된다.The closed linear motor stage device 100 according to the present invention has the column portion 115 formed in the upper part of the base 110 more than the conventional invention supported only by the base 110. [ According to the general dynamics theory, if a projection like the column 115 is formed on the base 110, the moment of inertia I increases and becomes stronger against bending and buckling, and the torsion constant J increases, . Accordingly, even if the closed type linear motor stage device 100 is elongated along the longitudinal direction, deformation such as sagging, buckling, and twisting of the base 110 does not occur or occurs within an allowable range.

또한, 기둥부(115)의 상부는 상부 커버(120)를 지지하도록 기둥부(115)의 일측을 따라 연장부재(117)가 형성된다. 연장부재(117)는 기둥부(115)의 양측으로 형성되는 것도 물론 가능하다. 연장부재(117)는 기둥부(115)와 일체로 형성된다.An upper portion of the column portion 115 is formed with an extending member 117 along one side of the column portion 115 to support the upper cover 120. It is of course possible that the extension member 117 is formed on both sides of the column portion 115. The extending member 117 is formed integrally with the column portion 115. [

상술한 바와 같이, 기둥부(115)가 형성된 베이스(110)는 기존발명에 비하여 휨, 좌굴 및 비틀림에 강하므로, 상부 커버(120)도 베이스(110)의 길이방향을 따라 길이가 길게 형성할 수 있다. 이에 따라, 기존발명과 달리 상부 커버(120)는 단일의 부재로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.As described above, since the base 110 on which the pillars 115 are formed is resistant to bending, buckling and twisting as compared with the prior art, the upper cover 120 is also formed to have a long length along the longitudinal direction of the base 110 . Accordingly, unlike the existing invention, the upper cover 120 may be formed of a single member, but is not limited thereto.

상부 커버(120)는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치의 상부를 감싸는 부재로서, 베이스(110)의 길이 방향으로 베이스(110)를 전부 덮을 수 있도록 베이스(110)의 전체 길이와 대략 동일하게 형성된다. 상부 커버(120)는 기둥부(115)의 상면에 배치되는 상면 커버부(121)와 상면 커버부(121)의 양단에서 하방으로 외측 가이드(125,127)까지 연장되는 상측 커버부(123)로 구성된다. 상면 커버부(121)는 베이스(110)의 폭방향으로 베이스(110)의 폭보다 길게 연장형성된다. 상면 커버부(121)는 볼트와 같은 체결부재에 의해 기둥부(115)에 고정될 수 있으며, 용접에 의해 고정되는 것도 물론 가능하다. 체결부재에 의해 고정되는 경우, 리니어 모터(160), 엔코더(170)와 같은 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치의 내부를 점검하거나 교체하는 것이 편리하다. 상부 커버(120)는 외측 가이드(125,127)를 지지하기 위해 소정의 강도를 가진 재료로 형성된다. The upper cover 120 is a member that covers the upper portion of the closed linear motor stage device and is formed to be substantially the same as the entire length of the base 110 so as to cover the base 110 in the longitudinal direction of the base 110. The upper cover 120 includes an upper cover portion 121 disposed on the upper surface of the column portion 115 and an upper cover portion 123 extending downward from both ends of the upper cover portion 121 to the outer guides 125 and 127 do. The top cover part 121 is formed to extend beyond the width of the base 110 in the width direction of the base 110. The upper surface cover part 121 may be fixed to the column part 115 by a fastening member such as a bolt, and may be fixed by welding. It is convenient to inspect or replace the inside of the closed type linear motor stage device such as the linear motor 160 and the encoder 170 when it is fixed by the fastening member. The upper cover 120 is formed of a material having a predetermined strength to support the outer guides 125 and 127. [

상부 커버(120)는 상면 커버부(121)와 상측 커버부(123)로 구성되어, 상면 커버부(121) 위로 떨어지는 액체성 이물질이 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치 내부로 들어가지 않고 작업장 바닥으로 흘러내릴 수 있도록 유도하는 역할을 하게 된다.The upper cover 120 is composed of a top cover part 121 and an upper cover part 123 so that liquid foreign matter falling on the top cover part 121 does not enter the inside of the closed type linear motor stage device, And the like.

측면 커버(130)는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치의 측면부를 감싸는 부재로서, 베이스(110)의 폭방향 양단에서 기둥부(115) 방향으로 소정거리 이격된 위치에서부터 상방으로 내측 가이드(135,137)까지 연장 형성되나, 베이스(110)의 폭방향 양단에서 상방으로 내측 가이드(135,137)까지 연장 형성되는 것도 물론 가능하다. 이 경우, 측면 커버(130)는 베이스(110)의 길이 방향으로 베이스(110)의 전체 길이와 대략 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. The side cover 130 is a member that encloses a side portion of the closed type linear motor stage device and extends from a position spaced apart from the both ends in the width direction of the base 110 by a predetermined distance in the direction of the pillar portion 115 to the inside guides 135 and 137 However, it is of course possible to extend from both ends in the width direction of the base 110 to the inner guides 135 and 137. In this case, it is preferable that the side cover 130 is formed to be approximately the same as the entire length of the base 110 in the longitudinal direction of the base 110.

측면 커버(130)는 제1 측면 커버(131)와 제2 측면 커버(133)로 구성된다. The side cover 130 includes a first side cover 131 and a second side cover 133.

도 3을 참조하면, 제1 측면 커버(131)는 제1 측면 커버(131) 및 측면 커버 지지부(131a)에 형성된 볼트구멍(131b)을 순차적으로 관통하는 볼트(B)에 의해 고정됨으로써 베이스(110)에 견고하게 고정지지 될 수 있다. 하지만 제1 측면 커버(131)는 이러한 볼트 체결방식에 한정되지 않고 용접에 의해 측면 커버 지지부(131a)에 고정지지 되는 것도 물론 가능하다. 3, the first side cover 131 is fixed by bolts B sequentially passing through bolt holes 131b formed in the first side cover 131 and the side cover supporting portion 131a, 110). However, the first side cover 131 is not limited to the bolt fastening method, but is also possible to be fixedly supported on the side cover supporting portion 131a by welding.

제2 측면 커버(133)도 제1 측면 커버(131)와 동일하게 구성될 수 있다. 측면 커버(130)는 베이스(110)의 양단으로 이물질이 인입되는 것을 방지한다. 측면 커버(130)는 내측 가이드(135,137)를 지지하기 위해 소정의 강도를 가진 재료로 형성된다.The second side cover 133 may also be constructed in the same manner as the first side cover 131. The side cover 130 prevents foreign matter from entering the opposite ends of the base 110. The side cover 130 is formed of a material having a predetermined strength so as to support the inner guides 135 and 137.

가이드부(G)는 각각 한 쌍으로 이루어지는 외측 가이드(125,127)와 내측 가이드(135,137)로 구성된다.The guide portions G are constituted by outer guides 125 and 127 and inner guides 135 and 137, respectively, each of which is a pair.

외측 가이드(125,127)는 각각 제1 수용홈(126) 및 제2 수용홈(128)을 형성한다. 제1 수용홈(126) 및 제2 수용홈(128)은 상부 커버(120)의 양단부를 따라 제1 및 제2 벨로우즈부(141,143)의 외측부분이 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 구성된다.The outer guides 125 and 127 form a first receiving groove 126 and a second receiving groove 128, respectively. The first receiving groove 126 and the second receiving groove 128 are configured such that an outer portion of the first and second bellows portions 141 and 143 is slidably inserted along both ends of the upper cover 120.

내측 가이드(135,137)는 각각 제3 수용홈(136) 및 제4 수용홈(138)을 형성한다. 제3 수용홈(136) 및 제4 수용홈(138)은 제1 및 제2 벨로우즈부(141,143)의 내측부분이 슬라이딩 가능한 상태로 삽입되도록 구성된다.The inner guides 135 and 137 form a third receiving groove 136 and a fourth receiving groove 138, respectively. The third receiving groove 136 and the fourth receiving groove 138 are configured such that the inner portions of the first and second bellows portions 141 and 143 are slidably inserted.

제1 수용홈(126)은 제3 수용홈(136)과 대향 배치되며, 상측 커버부(123)의 하단으로부터 제3 수용홈(136) 방향으로 연장 형성되는 제1 상면부(125a)와, 상측 커버부(123)의 하단에서 밀폐형 모터 스테이지 장치(100)의 하부로 연장 형성되는 제1 측면부(125b)와, 제1 측면부(125b)의 하단에서 제3 수용홈(136) 방향으로 연장 형성되는 제1 하면부(125c)로 구성된다. 여기서 제1 상면부(125a)와 제1 하면부(125c)는 서로 평행하게 배치되며, 각각 벨로우즈부(140)의 좌측 상단 및 하단을 가이드 한다. 또한, 제1 측면부(125b)는 벨로우즈부(140)의 좌측을 가이드 한다. The first receiving groove 126 is opposed to the third receiving groove 136 and includes a first upper surface portion 125a extending from the lower end of the upper cover 123 in the direction of the third receiving groove 136, A first side surface portion 125b extending from the lower end of the upper cover portion 123 to the lower portion of the closed motor stage device 100 and a second side surface portion 125b extending from the lower end of the first side surface portion 125b toward the third receiving groove 136 And a first lower surface portion 125c. The first upper surface portion 125a and the first lower surface portion 125c are disposed parallel to each other and guide the upper left and lower ends of the bellows portion 140, respectively. Also, the first side portion 125b guides the left side of the bellows portion 140. [

제3 수용홈(136)은 제1 수용홈(126)과 대향 배치되며, 제1 측면 커버(131)의 상단에서 기둥부(115) 방향으로 연장 형성되는 제2 하면부(135a), 제2 하면부(135a) 일단에서 상부 커버(120) 방향으로 연장 형성되는 제2 측면부(135b) 및 제2 측면부(135b) 상단에서 제2 하면부(135a)와 동일한 길이로 제1 상면부(125a) 방향으로 연장 형성되는 제2 상면부(135c)로 구성된다. 여기서 제2 상면부(135c)와 제2 하면부(135a)는 서로 평행하게 배치되며, 각각 벨로우즈부(140)의 우측 상단 및 하단을 가이드 한다. 또한, 제2 측면부(135b)는 벨로우즈부(140)의 우측을 가이드 한다.The third receiving groove 136 is opposed to the first receiving groove 126 and has a second bottom surface portion 135a extending from the upper end of the first side cover 131 in the direction of the column portion 115, A second side surface portion 135b extending from one end of the lower surface portion 135a toward the upper cover 120 and a first upper surface portion 125a having the same length as the second bottom surface portion 135a at the upper end of the second side surface portion 135b, And a second upper surface portion 135c extending in the direction of the second upper surface portion 135c. The second upper surface portion 135c and the second lower surface portion 135a are disposed in parallel with each other and guide the upper right and lower ends of the bellows portion 140, respectively. The second side surface portion 135b guides the right side of the bellows portion 140.

제2 수용홈(128)은 제1 수용홈(126)과 동일한 구조로 형성되며, 기둥부(115)를 중심으로 제1 수용홈(126)과 대칭 형성된다. 이 경우, 제2 수용홈(128)은 제4 수용홈(138)과 간격을 두고 평행하게 배치된다.The second receiving groove 128 is formed in the same structure as the first receiving groove 126 and formed symmetrically with the first receiving groove 126 about the column portion 115. In this case, the second receiving groove 128 is disposed in parallel with the fourth receiving groove 138 at an interval.

제4 수용홈(138)은 제3 수용홈(136)과 동일한 구조로 형성되며, 기둥부(115)를 중심으로 제3 수용홈(136)과 대칭 형성된다. 이 경우, 제4 수용홈(138)은 제2 수용홈(128)과 간격을 두고 평행하게 배치된다.The fourth receiving groove 138 is formed in the same structure as the third receiving groove 136 and formed symmetrically with the third receiving groove 136 about the column portion 115. In this case, the fourth receiving groove 138 is disposed in parallel with the second receiving groove 128 at an interval.

제1 및 제2 수용홈(126,128)과 제3 및 제4 수용홈(136,138)은 서로 쌍을 이루어 각각 벨로우즈부(140)를 수용하도록 구성된다. 각 수용홈(126,128,136,138)은 서로 동일한 길이로 이루어지며, 베이스(110)의 길이방향을 따라 측면부(190)까지 각각 연장 형성된다.The first and second receiving grooves 126 and 128 and the third and fourth receiving grooves 136 and 138 are configured to paired with each other to receive the respective bellows portions 140. Each of the receiving grooves 126, 128, 136 and 138 has the same length and extends to the side portion 190 along the longitudinal direction of the base 110.

이 경우, 제1 상/하면부(125a,125c)와 제2 상/하면부(135c,135a)는 다수의 벨로우즈부(140)와의 마찰력을 최소화하고 이물질을 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)의 내부로 인입시키지 않을 수 있는 최소한의 길이로 제작되는 것이 바람직하다.In this case, the first upper / lower parts 125a and 125c and the second upper and lower parts 135c and 135a minimize the frictional force with the plurality of bellows parts 140, It is preferable that the guide rail is made to have a minimum length that can not be drawn into the inside.

벨로우즈부(140)는 차폐수단으로서, 슬라이더부(150)의 위치가 변하더라도 상부 커버(120)와 측면 커버(130) 사이의 틈새가 폐쇄된 상태를 유지할 수 있도록 해준다. 벨로우즈부(140)는 베이스(110)의 길이방향으로 장착되며, 제1 벨로우즈부(141) 및 제2 벨로우즈부(143)로 구성된다. 제1 벨로우즈부(141) 및 제2 벨로우즈부(143)는 각각 한 쌍의 벨로우즈 부재로 형성되고, 각 한 쌍의 벨로우즈 부재는 슬라이더부(150)를 사이에 두고 배치된다. 벨로우즈부(140)의 일단은 베이스(110)의 길이방향의 양단에서 형성되는 측면부(190)에 고정결합되며, 타단은 슬라이더부(150)와 결합하게 된다. The bellows portion 140 serves as a shielding means to maintain a closed state between the upper cover 120 and the side cover 130 even if the position of the slider portion 150 changes. The bellows portion 140 is mounted in the longitudinal direction of the base 110 and includes a first bellows portion 141 and a second bellows portion 143. Each of the first bellows portion 141 and the second bellows portion 143 is formed of a pair of bellows members, and each pair of bellows members is disposed with the slider portion 150 interposed therebetween. One end of the bellows part 140 is fixedly coupled to a side part 190 formed at both ends in the longitudinal direction of the base 110 and the other end is coupled to the slider part 150.

벨로우즈부(140)는 내측 가이드(135,137)와 외측 가이드(125,127)에 의해 수용되어 슬라이더부(150)의 이동에 따라 베이스(110)의 길이방향을 따라 신축되면서 길이가 가변된다. 여기서 벨로우즈부(140)는 전술한 바와 같이 좌측 및 좌측 상하단과 우측 및 우측 상하단이 각각 가이드부(G)에 의해 안정적으로 가이드 되므로, 신축 시 베이스(110)의 폭방향으로 찌그러지거나 이격되지 않고 베이스(110)의 길이방향을 따라 정렬된 상태로 길이가 가변된다.The bellows portion 140 is accommodated by the inner guides 135 and 137 and the outer guides 125 and 127 and the length of the bellows portion 140 is varied as the slider portion 150 moves along the longitudinal direction of the base 110. Since the left and right upper and lower ends and the right and left upper and lower ends of the bellows part 140 are guided stably by the guide part G as described above, the bellows part 140 is not distorted or spaced in the width direction of the base 110 when it is stretched or shrunk, And the length thereof is changed in a state aligned along the longitudinal direction of the body 110.

이에 따라, 벨로우즈부(140)는 상부 커버(120)와 측면 커버(130) 사이에서 틈새 없이 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100) 내부를 항상 폐쇄할 수 있어, 분진이나 액체와 같은 이물질의 유입을 차단할 수 있다. Accordingly, the bellows part 140 can always close the inside of the closed type linear motor stage device 100 without any gap between the upper cover 120 and the side cover 130, thereby preventing the inflow of foreign substances such as dust and liquid .

슬라이더부(150)는 직선 이동시킬 운반대상장치(예를 들면, 산업용 로봇 암(arm) 등)가 고정된다. 이와 같은 슬라이더부(150)는 벨로우즈부(140)와 연결되는 벨로우즈 결합부(154,155)를 경계로 하여 배치되는 내부 슬라이더(S1)와 외부 슬라이더(S2)를 포함한다.The slider part 150 is fixed to a device to be conveyed (for example, an industrial robot arm) to be linearly moved. The slider 150 includes an inner slider S1 and an outer slider S2 disposed around the bellows coupling portions 154 and 155 connected to the bellows portion 140. [

내부 슬라이더(S1)는 안내수단(182)과 고정되는 양측팔(153,156)과, 양측팔(153,156)과 연결되는 내측 연결부(151a,151b)로 구성된다. 여기서 안내수단(182)은 베이스(110)에 설치된 가이드 레일(181)을 따라 이동한다. 내측 연결부(151a,151b)는 벨로우즈 결합부(154,155)와 각각 연결된다. 본 발명에서는 벨로우즈 부재가 4개로 구성되므로 벨로우즈 결합부와 내측 연결부 역시 4개로 구성될 수 있다.The inner slider S1 is constituted by both side arms 153 and 156 fixed to the guiding means 182 and inner connecting portions 151a and 151b connected to both arms 153 and 156. Here, the guiding means 182 moves along the guide rail 181 provided on the base 110. The inner connection portions 151a and 151b are connected to the bellows coupling portions 154 and 155, respectively. In the present invention, since the number of the bellows members is four, the bellows engaging portion and the inner connecting portion may also be formed of four.

외부 슬라이더(S2)는 벨로우즈 결합부(154,155)와 연결되는 외측 결합부(157,158)와, 외측 결합부(157,158)과 연결되는 외측부(159)와, 외측부(159)와 연결되어 최상부에 형성되는 상부 슬라이더(152)로 구성된다. 외측 결합부(157,158) 역시 벨로우즈 부재가 4개로 구성되므로 4개로 형성될 수 있다. 외부 슬라이더(S2)는 전술한 운반대상장치가 고정된다.The outer slider S2 includes outer engaging portions 157 and 158 connected to the bellows engaging portions 154 and 155 and an outer portion 159 connected to the outer engaging portions 157 and 158. The outer slider S2 is connected to the outer portion 159, And a slider 152. The outer coupling portions 157 and 158 may also be formed of four bellows members. The external slider S2 is fixed to the aforementioned conveyance target apparatus.

리니어 모터(160)는 슬라이더부(150)를 직선 이동시키는 추력을 발생시키는 것으로서, 고정자(161)와 이동자(162)로 구성된다. 고정자(161)는 기둥부(115)의 측벽에서 결합 고정되며 베이스(110)와 직각을 이루도록 구성된다. 이동자(162)는 고정자(161)를 따라 이동할 수 있도록 일측팔(153)에서 기둥부(115) 방향으로 설치된다. 이동자(162)는 일측팔(153)과의 연결에 의해 안내수단(182)과 함께 이동하게 된다. The linear motor 160 generates a thrust for linearly moving the slider portion 150 and is composed of a stator 161 and a mover 162. [ The stator 161 is fixed at the side wall of the column portion 115 and is perpendicular to the base 110. The mover 162 is installed in the direction of the pillar 115 in one arm 153 so as to move along the stator 161. [ The mover 162 is moved together with the guiding means 182 by the connection with the arm 153 on one side.

엔코더(170)는 슬라이더부(150)의 위치를 검출하기 위한 수단으로서, 고정자(161)가 위치하는 기둥부(115)의 반대편에 설치된다. 엔코더(170)의 스케일(미도시)은 기둥부(115)에 설치되고, 스케일(미도시)과 마주보는 일측팔(156)에는 엔코더 헤드(미도시)가 형성된다. 이러한 엔코더(170)의 기술구성은 공지의 기술로부터 이해가능하므로 자세한 설명 및 도시를 생략한다.The encoder 170 is a means for detecting the position of the slider portion 150 and is provided on the opposite side of the column portion 115 where the stator 161 is located. A scale (not shown) of the encoder 170 is provided on the column portion 115 and an encoder head (not shown) is formed on one side arm 156 facing the scale (not shown). Since the technical structure of the encoder 170 can be understood from known techniques, detailed description and illustration are omitted.

LM 가이드(180)는 베이스(110)의 상면에서 기둥부(115)의 양 옆으로 한 쌍이 설치되고, 한 쌍의 가이드 레일(181)은 기둥부(115)와 평행하게 설치된다. 또한, 내부 슬라이더(S1)의 하부에는 한 쌍의 가이드 레일(181)을 따라 이동할 수 있는 안내수단(182)이 마련된다.The pair of guide rails 181 are installed parallel to the column portion 115. The pair of guide rails 181 are provided on both sides of the column portion 115 on the upper surface of the base 110. [ A guide means 182 is provided below the inner slider S1 to move along the pair of guide rails 181. [

이와 같이 슬라이더부(150)의 직선운동을 안내하는 한 쌍의 가이드 레일(181)과 안내수단(182)은 다양한 방법이 적용될 수 있으나 본 실시예에서는 LM 가이드(180)를 사용한 것으로 설명하지만, 가이드 레일과 안내수단은 LM 가이드에 한정되지 않는다.Although a variety of methods can be applied to the pair of guide rails 181 and the guide means 182 for guiding the linear movement of the slider portion 150 in this manner, the LM guide 180 is used in this embodiment, The rails and guide means are not limited to LM guides.

측면부(190)는 베이스(110)의 길이방향의 양단에서 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)의 내부를 보호하기 위하여 설치된다. 측면부(190)는 베이스(110)의 하부에서 연장되어 상부 커버(120)와 측면 커버(130)의 단면의 형상에 따라 상부로 연장되며, 상부 커버(120)의 상면 커버부(121)와 동일한 높이가 되도록 형성된다. 측면부(190)는 볼트와 같은 체결부재에 의해 기둥부(115)와 베이스(110)에 고정될 수 있으며, 용접에 의해 고정되는 것도 물론 가능하다.The side portions 190 are provided to protect the inside of the closed linear motor stage device 100 at both ends in the longitudinal direction of the base 110. [ The side surface portion 190 extends from the bottom of the base 110 and extends upward according to the shape of the end surface of the upper cover 120 and the side surface cover 130, . The side portion 190 may be fixed to the column portion 115 and the base 110 by a fastening member such as a bolt, and may be fixed by welding.

이상의 설명과 도면에서 설명의 편의를 위하여 일반적인 리니어 모터를 구비한 리니어 모터 스테이지 장치가 구비하는 리니어 모터에 전원을 공급하고 신호를 주고받는 케이블(미도시)과 리니어 모터를 제어하는 제어부(미도시)는 종래 기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략하였다.(Not shown) for supplying power to a linear motor provided in a linear motor stage apparatus having a general linear motor and for exchanging signals and a control unit (not shown) for controlling the linear motor, Are the same as those of the conventional art, and thus detailed description has been omitted.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)의 동작에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the closed type linear motor stage apparatus 100 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

리니어 모터(160)에 전원이 인가되면, 리니어 모터(160)의 이동자(162)가 고정자(161)를 따라 직선으로 이동하게 된다. 이때, 이동자(162)에 결합된 슬라이더부(150)의 일측팔(153)도 LM 가이드(180)에 의해 이동하게 된다. When the power is applied to the linear motor 160, the mover 162 of the linear motor 160 moves linearly along the stator 161. At this time, one arm 153 of the slider part 150 coupled to the mover 162 is also moved by the LM guide 180. [

슬라이더부(150)는 2개의 LM 가이드(180)에 의해 직선 이동이 안내되므로, 이동자(162)가 이동하면 슬라이더부(150)는 LM 가이드(180)를 따라 직선이동하게 된다. 이 경우, 엔코더(170)가 설치되어 있으므로 제어부(미도시)는 슬라이더부(150)의 위치를 정확하게 인식할 수 있다.Since the slider 150 is linearly guided by the two LM guides 180, when the slider 150 moves, the slider 150 moves linearly along the LM guide 180. In this case, since the encoder 170 is installed, the control unit (not shown) can accurately recognize the position of the slider unit 150.

또한, 슬라이더부(150)가 이동함에 따라 벨로우즈부(140)의 벨로우즈 부재 중 두 개(슬라이더부(150)를 기준으로 전방에 배치된 벨로우즈부(140))는 압축되고, 다른 두 개(슬라이더부(150)를 기준으로 후방에 배치된 벨로우즈부(140))는 신장된다. 이때, 다수의 벨로우즈부(140)는 내측 가이드(135,137)와 외측 가이드(125,127)에 의해 베이스(110)의 길이 방향을 따라 신축되므로 베이스(110)의 폭 방향으로 찌그러지거나 이격되지 않는다.As the slider portion 150 moves, two of the bellows portions of the bellows portion 140 (the bellows portion 140 disposed forward with respect to the slider portion 150) are compressed and the other two (The bellows portion 140 disposed rearward with respect to the portion 150) is elongated. At this time, the plurality of bellows portions 140 are expanded or contracted along the longitudinal direction of the base 110 by the inner guides 135 and 137 and the outer guides 125 and 127, so that the bellows portions 140 are not collapsed or spaced in the width direction of the base 110.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)는 항상 차폐기능을 유지하는 벨로우즈부(140), 상부 커버(120) 및 측면 커버(130)에 의해, 슬라이더부(150)가 이동 경로 상의 어떠한 위치에 있더라도 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치(100)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.The closed type linear motor stage device 100 according to the embodiment of the present invention is configured such that the bellows portion 140, the upper cover 120 and the side cover 130, which always maintain the shielding function, It is possible to prevent foreign matter from entering into the interior of the closed type linear motor stage device 100 regardless of the position on the moving path.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

110: 베이스 120: 상부 커버
130: 측면 커버 140: 벨로우즈부
150: 슬라이더부 160: 리니어 모터
170: 엔코더 180: LM 가이드
190: 측면부 G: 가이드부110: Base 120: Upper cover
130: side cover 140: bellows part
150: Slider part 160: Linear motor
170: Encoder 180: LM Guide
190: side portion G: guide portion

Claims (5)

상면에 한 쌍의 가이드 레일이 간격을 두고 평행하게 배치되고, 상기 한 쌍의 가이드 레일 사이에 수직으로 돌출된 기둥부가 구비된 베이스,
상기 베이스의 상부를 덮고 상기 베이스의 기둥부 상단에 지지되는 상부 커버;
상기 베이스의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 측면 커버;
상기 기둥부의 측면에 배치된 리니어 모터;
상기 리니어 모터의 구동력에 의해 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이더부;
상기 베이스의 양측에 각각 배치되어 상기 슬라이더부의 이동에 연동하여 신축되면서 상기 상부 커버와 상기 제1 측면 커버 사이 및 상기 상부 커버와 상기 제2 측면 커버 사이로 이물질의 유입을 방지하는 제1 및 제2 벨로우즈부; 및
상기 제1 및 제2 벨로우즈부의 외측 및 내측을 가이드하는 외측 가이드 및 내측 가이드를 포함하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치.A base having a pair of guide rails arranged on an upper surface in parallel with an interval therebetween and having a column portion projecting vertically between the pair of guide rails,
An upper cover which covers an upper portion of the base and is supported on an upper end of a column of the base;
First and second side covers provided on both sides of the base, respectively;
A linear motor disposed on a side surface of the column portion;
A slider part sliding along the guide rail by a driving force of the linear motor;
And first and second bellows which are disposed on both sides of the base and extend and contract relative to the movement of the slider to prevent foreign matter from flowing between the upper cover and the first side cover and between the upper cover and the second side cover, part; And
And a guiding part including an outer guide and an inner guide for guiding outer and inner sides of the first and second bellows parts. 제1항에 있어서,
상기 외측 가이드는 상기 상부 커버의 양단부를 따라 상기 제1 및 제2 벨로우즈부의 외측부분이 슬라이딩 가능한 상태로 삽입되는 제1 및 제2 수용홈; 및
상기 내측 가이드는 상기 제1 및 제2 측면 커버의 상단에 각각 형성되며, 상기 제1 및 제2 벨로우즈부의 내측부분이 슬라이딩 가능한 상태로 삽입되는 제3 및 제4 수용홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치.The method according to claim 1,
The outer guide includes first and second receiving grooves in which outer portions of the first and second bellows portions are slidably inserted along both ends of the upper cover; And
And the inner guide is formed on the upper ends of the first and second side covers, and third and fourth receiving grooves into which the inner portions of the first and second bellows portions are slidably inserted, respectively A linear linear motor stage device. 제2항에 있어서,
상기 제1 수용홈과 상기 제1 수용홈에 마주하는 상기 제3 수용홈은 서로 평행하게 배치되고,
상기 제2 수용홈과 상기 제2 수용홈에 마주하는 상기 제4 수용홈은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치.3. The method of claim 2,
The first receiving groove and the third receiving groove facing the first receiving groove are arranged parallel to each other,
Wherein the second receiving groove and the fourth receiving groove facing the second receiving groove are arranged parallel to each other. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 벨로우즈부는 각각 한 쌍의 벨로우즈 부재로 형성되고,
상기 각 한 쌍의 벨로우즈 부재는 상기 슬라이더부를 사이에 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second bellows portions are each formed of a pair of bellows members,
And each of the pair of bellows members is disposed with the slider portion interposed therebetween. 제4항에 있어서,
상기 슬라이더부는,
외부 슬라이더 및 상기 외부 슬라이더의 내측에 위치하는 내부 슬라이더를 포함하며,
상기 외부 및 내부 슬라이더 사이에는 상기 한 쌍의 벨로우즈 부재가 결합되는 결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 리니어 모터 스테이지 장치.5. The method of claim 4,
The slider portion
An outer slider and an inner slider located inside the outer slider,
And a coupling portion to which the pair of bellows members are coupled is formed between the outer and inner sliders.
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