KR102216227B1 - 외부 윤활형 리니어 이송유닛 - Google Patents

Abstract

외부 윤활형 리니어 이송유닛이 개시된다. 본 발명에 따른 외부 윤활형 리니어 이송유닛은, 상방으로 개구부가 형성된 슬라이드홈과, 그 내측에 구비된 레일과, 상기 슬라이드홈의 하부에 형성된 관통홀을 포함하는 베이스; 상기 레일과 계합되어 상기 레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이더와, 상기 베이스의 상부에 구비되어 상기 슬라이더에 결합되는 플레이트를 포함하는 이송블록; 상기 이송블록이 직선왕복하도록 동력을 제공하는 구동부; 및 상기 플레이트의 측면으로부터 상기 슬라이더까지 관통형성되어 상기 레일과 상기 슬라이더 사이로 외부 윤활제의 주입이 이루어지는 윤활부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 발명에 의하면, 베이스의 레일과 계합되어 슬라이딩되는 슬라이더에 결합되며 베이스의 상부 즉, 외측에 배치되는 플레이트에 대하여 윤활부가 플레이트의 측면으로부터 슬라이더까지 관통형성되어 이루어짐에 따라 작동 마찰면인 레일과 슬라이더 사이로 외부 윤활제가 자동 또는 수동으로 직접 주입될 수 있고, 풀리의 회전축을 이동시키는 수단을 통해 타이밍벨트의 장력이 외부에서 손쉽게 조정될 수 있도록 하여 이송유닛을 분해하지 않고도 최적의 작동환경이 손쉽게 유지될 수 있는 효과가 있다.

Description

외부 윤활형 리니어 이송유닛{LINEAR TRANSPORTATION UNIT WHICH CAN LUBRICATE THE OPERATION PART FROM OUTSIDE}

외부 윤활형 리니어 이송유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 작동부품의 분해 없이 외부에서 윤활제가 작동 마찰면에 자동으로 주입되거나 또는 작업자에 의해 손쉽게 수동으로 윤활제가 작동 마찰면에 주입될 수 있는 리니어 이송유닛에 관한 것이다.

회전이나 직선작동, 다양한 복합적 작동을 구현한 산업용 로봇과 이송장치는, 반도체, LCD 등과 같은 첨단 정밀제품의 생산라인은 물론, 연속적인 기계적 가공을 수행하는 공작기계와 같이 다양한 산업분야에서 현재 광범위하게 사용되고 있다.

특히, 부품이나 가공유닛 등을 직선방향으로 정밀하게 이송시키는 데에 사용되는 리니어 이송장치는, 그 구동방식에 있어서 모터와 같은 구동장치에 볼스크류를 적용한 방식, 이송방향으로 길게 형성된 랙기어와 피니언기어를 적용한 방식, 풀리와 벨트를 적용한 방식 등으로 분류될 수 있다.

이러한 리니어 이송장치의 구동방식들 모두는, 작동하거나 가동되는 부품에 대한 외부 이물질이나 수분의 유입을 방지하기 위해 일반적으로 외부 케이싱을 적용하고 있다.

그러나 외부 케이싱을 사용하더라도 이송을 담당하는 작동 라인에는 일반적으로 개구부가 구조적으로 형성될 수밖에 없어 장시간 사용시 개구부의 틈새를 통해 수분, 냉각수, 절삭유, 절삭칩 및 분진 등과 같은 각종 이물질의 지속적인 유입이 필연적으로 발생하게 된다.

이로 인해 내부 작동부품인 모터, 풀리, 베어링, 롤러, 슬라이더 또는 볼스크류 등에 침투된 이물질은, 작동 오차를 야기하여 정밀한 이송을 저해하는 것은 물론이고 심한 경우 작동정지나 파손 등의 고장을 일으키는 원인으로 작용하게 된다.

위와 같은 문제의 방지를 위해 작업장에서 발생되는 각종 이물질이 내부로 유입되는 것을 차단하는 별도의 커버를 설치하고 있으나, 이는 직선 왕복운동을 하는 부품과 마찰 간섭을 일으켜 원활한 작동을 방해하는 데다 그 자체로 분진을 발생시킨다는 점에서 적절한 해결방안이 되지 못하고 있다.

한편, 풀리의 정역방향 회전에 따라 이동하는 벨트를 통해 플레이트를 직선 이동시키는 방식은, 제조 소재나 작동 구조적 특성상 벨트를 장시간 사용하게 되면, 설치 장력이 점차 느슨해지면서 소음과 분진 등을 유발하게 된다.

이때, 느슨해진 장력에 대한 조정은, 모터와 같은 구동장치, 풀리 및 벨트를 일일이 분해하여 벨트를 소정 길이만큼 잘라낸 후 재조립해야 하는 상당한 불편함과 번거로움이 있었다.

또한, 원활한 직선 왕복운동의 유지를 위해, 작동을 안내하는 레일과 레일에 끼워져 이동하는 슬라이더 사이에 주기적으로 이루어지는 윤활의 경우에도, 환상으로 배치되어 이동하는 벨트 자체에 의한 구조적인 간섭으로 인해 외부에서 손쉽게 이루어지지 못하고, 장력 조정과 마찬가지로 각종 구동부품들을 일정부분 분해하고 재조립하는 불편함을 야기한다는 점에서 이를 간편하게 해소하기 위한 구조적인 해결방안이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은, 모터와 같은 구동장치에 풀리와 벨트를 적용한 구동방식에서 작동부품의 분해 없이 장시간 사용에 따라 발생하는 벨트의 장력변경을 외부에서 원활하게 조정할 수 있고, 외부에서 윤활제가 작동 마찰면에 자동으로 주입되거나 또는 작업자에 의해 손쉽게 수동으로 이루어질 수 있도록 하여 최적의 작동환경이 손쉽게 유지될 수 있는 외부 윤활형 리니어 이송유닛를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 상방으로 개구부가 형성된 슬라이드홈과, 그 내측에 구비된 레일과, 상기 슬라이드홈의 하부에 형성된 관통홀을 포함하는 베이스; 상기 레일과 계합되어 상기 레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이더와, 상기 베이스의 상부에 구비되어 상기 슬라이더에 결합되는 플레이트를 포함하는 이송블록; 상기 이송블록이 직선왕복하도록 동력을 제공하는 구동부; 및 상기 플레이트의 측면으로부터 상기 슬라이더까지 관통형성되어 상기 레일과 상기 슬라이더 사이로 외부 윤활제의 주입이 이루어지는 윤활부를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛에 의해 달성된다.

상기 윤활부는, 상기 슬라이더를 상하로 관통하는 하나 이상의 토출유로; 상기 플레이트의 측면과 하나 이상의 상기 토출유로가 서로 연통되도록 상기 플레이트에 형성되는 투입유로; 및 상기 슬라이더와 상기 플레이트 간의 결합시 개재되어 상기 토출유로와 상기 투입유로의 연결지점을 밀폐시키는 밀폐부재를 포함할 수 있다.

상기 윤활부는, 상기 구동부에 의한 상기 이송블록의 왕복에 연동하여 상기 투입유로에 윤활제가 자동으로 주입되거나 작업자에 의해 수동으로 주입되도록, 상기 플레이트의 일측에 탈착결합되는 피드부를 더 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 베이스의 양단부에 결합되는 커버하우징에 회전가능하게 내설되는 제1,2 풀리; 상기 관통홀과 상기 제1,2 풀리를 거쳐 상기 슬라이드홈에 배치된 상태로 양단부가 상기 슬라이더와 상기 플레이트 간의 결합에 의해 고정되는 타이밍벨트; 및 상기 제1 풀리에 축결합되어 상기 타이밍벨트를 제어신호에 따라 정역 회전시키는 제어모터를 포함할 수 있다.

상기 제2 풀리는, 상기 베이스의 길이방향으로 상기 커버하우징에 형성된 가변홈을 따라 이동가능하게 구비된 회전축을 중심으로 상대회전하고, 상기 타이밍벨트는, 상기 커버하우징을 관통하며 상기 회전축에 나사결합되는 조절볼트의 정역회전에 따른 상기 제2 풀리의 이동에 의해 장력이 조절될 수 있다.

상기 커버하우징에는, 상기 조절볼트의 회전에 따라 상기 커버하우징에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀과, 상기 로드셀에 의해 측정된 압력을 시각적으로 표시하는 표시수단이 더 구비될 수 있다.

상기 커버하우징에는, 외부에 노출된 상태로 상기 슬라이드홈을 따라 배치된 상기 타이밍벨트의 표면에 쌓인 분진이나 이물질을 긁어 제거하는 분진제거부가 탈착가능하게 구비되고, 상기 분진제거부는, 상기 타이밍벨트의 표면에 접촉하도록 배치되어 분진이나 이물질을 상기 타이밍벨트의 중앙부로 안내하는 오목한 형태의 스크래퍼; 및 중앙부에 모인 분진이나 이물질의 수거를 위해 상기 스크래퍼의 후방에서 아래쪽으로 함몰형성되어 이루어진 수용부를 포함할 수 있다.

상기 피드부는, 내부공간에 윤활제를 수용하고, 일단부가 상기 투입유로와 연통되며 상기 플레이트에 탈착결합되는 실린더 실린더; 및 상기 실린더에 일단부가 삽입된 상태로 타단부의 푸시로드를 통해 압축력을 전달받아 윤활제를 상기 투입유로로 압출하는 제1 피스톤을 포함할 수 있다.

상기 피드부는, 내부공간에 윤활제를 수용하고, 일단부가 상기 투입유로와 연통되며 상기 플레이트에 탈착결합되는 실린더; 상기 실린더에 일단부가 삽입된 상태로 타단부의 랙기어를 통해 직선구동하여 윤활제를 상기 투입유로로 압출하는 제2 피스톤; 상기 랙기어와 맞물리는 피니언기어와, 상기 피니언기어에 회전력을 전달하는 베벨기어 또는 웜기어로 구성된 동력전달부; 및 상기 베이스에 접촉한 상태로 상기 이송블록의 이동에 따라 회전하며 상기 동력전달부에 동력을 제공하는 구동롤러를 포함할 수 있다.

상기 구동롤러는, 접촉하는 상기 베이스와의 접촉마찰력을 증대하기 위해, 외주면에 탄성소재의 접촉층이 형성될 수 있다.

발명에 의하면, 베이스의 레일과 계합되어 슬라이딩되는 슬라이더에 결합되며 베이스의 상부 즉, 외측에 배치되는 플레이트에 대하여 윤활부가 플레이트의 측면으로부터 슬라이더까지 관통형성되어 이루어짐에 따라 작동 마찰면인 레일과 슬라이더 사이로 외부 윤활제가 자동 또는 수동으로 직접 주입될 수 있고, 풀리의 회전축을 이동시키는 수단을 통해 타이밍벨트의 장력이 외부에서 손쉽게 조정될 수 있도록 하여 이송유닛을 분해하지 않고도 최적의 작동환경이 손쉽게 유지될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외부 윤활형 리니어 이송유닛의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 타이밍벨트의 장력을 조절하기 위한 구성을 보여주는 도 1의 절단선 A-A 및 B-B에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1에 탈착결합되어 사용되는 분진제거부의 구성을 보여주는 일부 평면도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 윤활부와 도 1에 탈착결합되어 사용되는 피드부의 일례를 도시한 일부 평면도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 윤활부와 도 1에 탈착결합되어 사용되는 피드부의 다른예를 도시한 일부 평면도 및 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외부 윤활형 리니어 이송유닛의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해도이고, 도 3은 도 1에 도시된 타이밍벨트의 장력을 조절하기 위한 구성을 보여주는 도 1의 절단선 A-A 및 B-B에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1에 탈착결합되어 사용되는 분진제거부의 구성을 보여주는 일부 평면도 및 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 윤활부와 도 1에 탈착결합되어 사용되는 피드부의 일례를 도시한 일부 평면도 및 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 윤활부와 도 1에 탈착결합되어 사용되는 피드부의 다른예를 도시한 일부 평면도 및 단면도이다.

발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 특별히 다르게 한정하는 경우 외에는 이에 따른다.

본 발명에 따른 외부 윤활형 리니어 이송유닛(100)은, 기본적으로 이송블록(120) 즉, 플레이트(124)의 상부에 위치한 피이송물을 베이스(110)의 길이방향인 직선방향으로 정밀하게 이동시키기 위해 생산라인에 설치되는 자동화된 이송장치이다.

이러한 외부 윤활형 리니어 이송유닛(100)은, 작동 마찰면인 레일(114)과 슬라이더(122) 사이로 외부 윤활제(S)가 자동 또는 수동으로 직접 주입되고, 풀리의 회전축(134a)을 이동시키는 수단을 통해 타이밍벨트(136)의 장력이 외부에서 손쉽게 조정되도록 구현함으로써, 이송유닛(100) 자체를 분해하지 않고도 최적의 작동환경이 손쉽게 유지되는 기술적 특징을 갖게 된다.

상술한 바와 같은 기능 내지 작용을 구체적으로 구현하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 윤활형 리니어 이송유닛(100)은, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스(110), 이송블록(120), 구동부(130), 분진제거부(140), 윤활부(150) 및 피드부(160,160') 등을 포함하여 구성될 수 있다.

이하에서는 위에 언급된 각 구성들에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 베이스(110)는, 후술할 이송블록(120)을 그 길이방향으로 소정 길이만큼 안내하기 위해 마련된 막대형상의 구성요소로서, 전체적인 규격 즉, 길이, 폭, 높이, 재질 등은 본 발명이 적용되는 작업장의 종류나 이송 거리, 피이송물의 크기나 하중 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 베이스(110)는, 도 2, 3 및 5에 도시된 바와 같이, 슬라이드홈(112), 레일(114) 및 관통홀(116) 등을 포함하는 사각막대 형상으로 제작될 수 있다.

슬라이드홈(112)은, 상방으로 개구부(112a)를 갖는 홈형상의 구성요소로서, 베이스(110)의 양단부까지 그 길이방향을 따라 길게 절삭가공 등을 통해 형성될 수 있다.

이때, 슬라이드홈(112)의 상방 개구부(112a) 쪽에는 환형으로 배치되는 후술할 타이밍벨트(136)의 상단부가 위치하게 된다.

레일(114)은, 후술할 슬라이드홈(112)을 이루는 저면에 구비되어 후술할 슬라이더(122)와 계합(契合) 즉, 돌기와 홈형상으로 서로 끼워 맞춰져 슬라이더(122)의 이동을 정확하게 안내하는 구성요소이다.

여기서 레일(114)은, 베이스(110)와 별개로 제작되어 소정의 결합수단(볼트)을 통해 슬라이드홈(112)의 저면에 결합되거나 또는 베이스(110)에 대한 슬라이드홈(112)의 절삭가공시 함께 형성될 수 있다.

관통홀(116)은, 슬라이드홈(112)의 하부에 이격배치되는 구성요소로서, 베이스(110)의 양단부까지 그 길이방향을 따라 길게 드릴링 가공 등을 통해 형성되어 환형으로 배치되는 후술할 타이밍벨트(136)의 하단부가 위치하게 된다.

이송블록(120)은, 피이송물의 하중을 지지하며 후술할 구동부(130)로부터 동력을 전달받아 피이송물을 베이스(110)의 양단부로 직접 이송시키는 판상의 구성요소로서, 전체적인 규격 즉, 길이, 폭, 두께, 재질 등은 본 발명이 적용되는 피이송물의 종류, 크기나 하중 등에 대응하여 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이송블록(120)은, 도 1, 2, 5 및 6에 도시된 바와 같이, 슬라이더(122) 및 플레이트(124) 등을 포함하는 사각판 형상으로 제작될 수 있다.

슬라이더(122)는, 이송블록(120)의 하단부를 이루며 상술한 슬라이드홈(112)의 내측에 위치하여 레일(114)에 의해 이동이 안내되는 구성요소로서, 상술한 바와 같이 돌출된 형태의 레일(114)의 단면 형상에 대응한 홈형상의 가이드홈(122a)이 아래쪽에 형성되어 레일(114)과 계합(契合)구조를 이루게 된다.

이때, 계합구조를 이루게 되는 슬라이더(122)의 가이드홈(122a)과 상술한 레일(114)은, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 베이스(110)의 길이방향으로 슬라이더(122)의 직선이동을 최소한의 유격으로 정확하게 안내함에 따라 후술할 타이밍벨트(136)에 의한 동력전달시 초래될 수 있는 흔들림이 최소화될 수 있고, 이송블록(120)에 대한 정밀하고 안정적인 직선이동이 이루어질 수 있게 된다.

다만, 이러한 계합구조는, 슬라이더(122)의 가이드홈(122a)과 레일(114) 간의 면대면 접촉이 필연적으로 이루어지는 구조여서 마찰에 의한 저항이 계합구조 간에 발생하게 되므로, 원활하고 내구성 있는 슬라이더(122)의 작동을 유지관리하기 위서는, 윤활부(150) 및 피드부(160,160')가 후술하는 바와 같이 요구될 수 있다.

이러한 슬라이더(122)의 상면 양단부에는, 환형으로 베이스(110)에 배치된 타이밍벨트(136)의 양끝단을 후술할 플레이트(124)와의 결합을 통해 견고하게 가압고정하게 되는 벨트고정부(122b)가 구비될 수 있다.

이때, 벨트고정부(122b)의 양단부에는, 타이밍벨트(136)의 치차구조에 대응하는 형상의 요철이 각각 형성될 수 있다.

플레이트(124)는, 피이송물의 하중을 직접 지지하는 이송블록(120)의 상단부를 이루도록 상술한 슬라이더(122)에 결합되어 베이스(110)의 상부 즉, 슬라이드홈(112)의 바깥쪽에 위치하게 되는 구성요소로서, 도시된 바와 같이 평평한 판상 또는 필요한 경우 피이송물에 대한 안정적인 지지를 위해 피이송물에 대응한 형상일 수 있다.

이러한 플레이트(124)는, 볼트와 같은 소정의 체결수단을 통해 슬라이더(122)와 탈착가능하게 결합되면서 상술한 바와 같이 타이밍벨트(136)의 양끝단을 견고하게 고정하게 된다.

구동부(130)는, 상술한 이송블록(120)이 베이스(110)를 따라 직선 왕복하도록 동력을 제공하게 되는 구성요소로서, 상술한 이송블록(120)을 직선 왕복시킬 수 있는 공지의 동력전달장치일 수 있다.

따라서 본 발명의 구동부(130)는, 모터와 같은 동력장치에 볼스크류를 적용한 구동방식, 이송방향으로 길게 형성된 랙기어(167a)와 피니언기어(168a)를 적용한 구동방식, 풀리와 벨트를 적용한 구동방식 등을 이용한 동력전달장치일 수 있다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(130)는, 기계적 작동에 따른 마찰, 소음, 분진발생 등을 최소화하기 위해, 도 2 내지 도 5 등에 도시된 바와 같이, 제1,2 풀리(132,134), 타이밍벨트(136) 및 제어모터(138)를 포함하는 동력전달장치로 구현하게 된다.

제1,2 풀리(132,134)는, 베이스(110)를 따라 환형으로 배치고정된 타이밍벨트(136)에서 치합되어 타이밍벨트(136)의 회전 내지 이동을 안내하는 구성요소로서, 베이스(110)의 양단부에 각각 결합되는 커버하우징(133,135)에 회전가능하게 내설되어 타이밍벨트(136)의 양측과 각각 치합을 이루게 된다.

이때, 제1 풀리(132)는 베이스(110)의 일단부에 배치된 제어모터(138)와 축연결부(131)를 매개로 결합되어 타이밍벨트(136)에 회전구동력을 전달하는 구성요소로서, 외주면에는 타이밍벨트(136)에 대응하는 치가가 형성되어 견고한 동력전달이 이루어지게 된다.

제2 풀리(134)는 베이스(110)의 타단부에서 타이밍벨트(136)를 팽팽한 상태로 지지하며 타이밍벨트(136)의 회전 내지 이동을 원활하게 안내하는 구성요소로서, 제1 풀리(132)와 마찬가지로 외주면에는 타이밍벨트(136)에 대응하는 치가가 형성된다.

이러한 제2 풀리(134)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(110)의 길이방향으로 커버하우징(135)에 형성된 가변홈(135a)을 따라 이동가능하게 구비된 회전축(134a)을 중심으로 상대회전하는 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 제2 풀리(134)는, 커버하우징(135)을 관통하며 회전축(134a)에 나사결합되는 조절볼트(135b)의 정역회전에 의해 베이스(110)의 길이방향으로 이동함으로써, 타이밍벨트(136)에 대한 장력을 조절하게 된다.

상술한 조절볼트(135b)로 인해, 소재적 특성이나 기구적 작동으로 인해 장시간 사용시 소정 길이로 신장되는 타이밍벨트(136)는, 제1,2 풀리(132,134) 사이에서 일정한 수준의 장력을 유지할 수 있게 된다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 저소음으로 원활한 회전을 가능하게 하는 타이밍벨트(136)의 최적 장력이 손쉽게 유지 및 관리될 수 있도록 하기 위해, 커버하우징(135)에는 로드셀(135c) 및 표시수단(135d)이 더 구비될 수 있다.

로드셀(135c)은, 가해진 외력을 전기적 신호로 변환하여 그 크기를 산출하는 상용화된 센서장치로서, 조절볼트(135b)의 회전에 따라 커버하우징(135)에 가해지는 압력을 측정하기 위해 커버하우징(135)의 외표면 일측과 조절볼트(135b)의 헤드 사이에 개재될 수 있다.

표시수단(135d)은, 상술한 로드셀(135c)에 의해 측정된 외력 즉, 압력을 시각적으로 표시하는 상용화된 액정표시장치로서, 전원공급장치(미도시)와 연결되어 제어된 전원을 제공받도록 구성될 수 있다.

타이밍벨트(136)는, 상술한 베이스(110)의 관통홀(116)과 제1,2 풀리(132,134)를 거쳐 슬라이드홈(112)에 배치된 상태로 양단부가 슬라이더(122)와 플레이트(124) 간의 결합에 의해 고정되는 구성요소로서, 합성수지와 섬유를 소재로 판상으로 제작되고 일면에는 제1,2 풀리(132,134)와 치합되는 치차가 형성되어 이루어지게 된다.

제어모터(138)는, 전원공급장치(미도시)로부터 제어된 전원을 제공받아 자유롭게 정역으로 가감속되며 회전력을 발생시키는 상용화된 동력장치로서, 제1 풀리(132)에 축결합되어 타이밍벨트(136)를 소정의 제어신호에 따라 정역 회전시키게 된다.

이러한 제어모터(138)의 정역 회전에 따라 제1 풀리(132)가 회전하게 되면, 타이밍벨트(136)가 회전하게 되고, 제2 풀리(134)는 타이밍벨트(136)의 회전력을 이송블록(120)에 전달하여 직선 왕복운동을 안내하게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 커버하우징(133,135)에는, 외부에 노출된 상태로 슬라이드홈(112)을 따라 배치된 타이밍벨트(136)의 표면에 쌓인 분진이나 이물질을 긁어 제거할 수 있도록, 분진제거부(140)가 탈착가능하게 구비될 수 있다.

이때, 분진제거부(140)는, 스크래퍼(142) 및 수용부(144)를 포함하여 구성될 수 있다.

스크래퍼(142)는, 끝단이 타이밍벨트(136)의 표면에 접촉한 상태로 타이밍벨트(136)에 대하여 소정의 경사를 이루며 오목하게 형성되어 분진이나 이물질을 타이밍벨트(136)의 중앙부로 안내하는 구성요소이다.

수용부(144)는, 스크래퍼(142)에 의해 중앙부로 일정수준 이상으로 모여 적층된 분진 등이 용이하게 수거될 수 있도록, 상술한 스크래퍼(142)의 후방에서 아래쪽으로 함몰형성되어 분진 등을 간편하게 임시 수용 내지 저장하는 구성요소이다.

상술한 분진제거부(140)로 인해 타이밍벨트(136)의 표면에 쌓인 분진 등은 타이밍벨트(136)의 이동에 따라 수용부(144)에 임시로 저장된 후 작업자에 의해 손쉽게 처리될 수 있게 됨에 따라 내부 작동공간으로 분진 등의 침투가 연속적으로 저감될 수 있게 되는 것이다.

윤활부(150)는, 작동 마찰면인 레일(114)과 슬라이더(122) 사이로 외부 윤활제(S)가 자동 또는 수동으로 직접 주입될 수 있도록 하기 위해 플레이트(124)의 측면으로부터 슬라이더(122)까지 관통형성된 유로로 이루어진 구성요소로서, 이를 통해 레일(114)과 슬라이더(122) 사이로 외부 윤활제(S)의 주입이 이루어지게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 윤활부(150)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 토출유로(152), 투입유로(154) 및 밀폐부재(156)를 포함하여 구성될 수 있다.

토출유로(152)는, 상술한 슬라이더(122)를 상하로 관통하는 유로로서, 필요에 따라서는 레일(114)의 여러 지점에 대한 동시 윤활을 위해 도시된 바와 같이 이격배치된 복수의 유로로 구성될 수 있으며, 토출유로(152)의 하단부는 레일(114)의 상면 및 측면 중 적어도 어느 하나를 마주하도록 배치될 수 있다.

투입유로(154)는, 플레이트(124)의 측면과 상술한 하나 이상의 토출유로(152)가 서로 연통되도록 플레이트(124)에 관통형성되는 유로로서, 필요에 따라서는 다지점에서 윤활제(S)의 주입이 동시 또는 서로 다른 시간에 개별적으로 이루어질 수 있도록 이격배치된 복수의 유로로 구성될 수 있다.

이때, 투입유로(154)가 플레이트(124)의 상면이 아닌 측면을 관통한 후 절곡된 형태로 토출유로(152)와 연통되도록 한 이유는, 플레이트(124)의 상부에 놓이는 피이송물에 의한 간섭 없이 측면에 형성된 투입유로(154)를 통해 자유자재로 윤활이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

밀폐부재(156)는, 투입유로(154)를 통해 소정의 송출압으로 제공되는 윤활제(S)가 분할된 구조인 플레이트(124)와 슬라이더(122) 사이로 누출되지 않도록 하기 위해 마련된 구성요소로서, 링형의 가스켓 또는 오링으로 제작되어 토출유로(152)와 투입유로(154)의 연결지점을 밀폐시키게 된다.

한편, 윤활부(150)는, 구동부(130)에 의한 이송블록(120)의 왕복에 연동하여 투입유로(154)에 윤활제(S)가 자동으로 주입되거나 작업자에 의해 수동으로 주입될 수 있도록, 플레이트(124)의 일측에 탈착결합되는 피드부(160,160')를 더 포함할 수 있다.

이때, 일례에 따른 피드부(160)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 실린더(162) 및 제1 피스톤(164) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

실린더(162)는, 내부공간에 윤활제(S)를 수용하고, 일단부가 투입유로(154)와 연통되며 플레이트(124)에 탈착결합되는 구성요소이고, 제1 피스톤(164)은, 실린더(162)에 일단부가 삽입된 상태로 타단부의 푸시로드(164a)를 통해 압축력을 전달받아 윤활제(S)를 투입유로(154)로 압출하는 구성요소이다.

이러한 일례의 피드부(160)는, 마치 주사기와 같은 구조로 플레이트(124)의 측면에 선택적으로 탈착결합되어 푸시로드(164a)에 대한 작업자의 압축력에 의해 윤활제(S)를 레일(114)에 제공할 수 있게 된다.

또한, 다른예에 따른 피드부(160')는, 도 6에 도시된 바와 같이, 실린더(166), 제2 피스톤(167), 동력전달부(168) 및 구동롤러(169) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서의 실린더(166)도 내부공간에 윤활제(S)를 수용하고, 일단부가 투입유로(154)와 연통되며 플레이트(124)에 탈착결합되는 구성요소이고, 제2 피스톤(167)은, 실린더(166)에 일단부가 삽입된 상태로 타단부의 랙기어(167a)를 통해 직선구동하여 윤활제(S)를 투입유로(154)로 압출하는 구성요소이다.

그리고 동력전달부(168)는, 베이스(110)에 대한 이송블록(120)의 상대이동에 따라 발생되는 후술할 구동롤러(169)의 회전력을 상술한 랙기어(167a)에 전달할 수 있는 기어조합으로 이루어진 구성요소로서, 랙기어(167a)와 맞물리는 피니언기어(168a)와, 피니언기어(168a)에 회전력을 전달하는 베벨기어 또는 웜기어(168b)와 같은 기어조합체로 구성될 수 있고, 이외에 다양한 기어의 조합으로 변형될 수 있음은 물론이다.

구동롤러(169)는, 베이스(110)에 접촉한 상태로 이송블록(120)의 이동에 따라 회전하며 상술한 동력전달부(168)에 동력을 제공하게 되는 구성요소로서, 상부에는 베벨기어의 치형이 형성되어 동력전달부(168)의 일부를 이루는 베벨기어와 치합되는 구조를 이루게 된다.

이때, 구동롤러(169)의 외주면에는, 고마찰 탄성소재의 접촉층(169a)이 구비될 수 있는데, 이는 베이스(110)와 구동롤러(169) 간의 접촉마찰력을 증대하여 이송블록(120)의 상대이동시 구동롤러(169)가 손 실없이 회전력을 발생시킬 수 있도록 하기 위함이다.

도 5 및 도 6에 특별히 도시하지 않았지만, 레일(114)에 대한 원활한 윤활작동이 연속적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해, 실린더(162,166)의 일측에는 내부공간으로 윤활제(S)를 일방향 제공하는 별도의 공급탱크(미도시) 또는 공급라인이 구비될 수 있고, 투입유로(154)와 실리더의 연결지점에는 실린더(162,166) 내부공간으로 윤활제(S)가 역류하는 것을 방지하는 체크밸브(미도시)가 더 구비될 수 있다.

이러한 다른예의 피드부(160') 또한, 플레이트(124)의 측면에 선택적으로 탈착결합되어 베이스(110)에 대한 이송블록(120)의 상대이동을 구동력으로 하여 자동으로 랙기어(167a)를 작동시킴으로써 윤활제(S)를 레일(114)에 연속적으로 제공할 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 외부 윤활형 리니어 이송유닛 110: 베이스
112: 슬라이드홈 112a: 개구부
114: 레일 116: 관통홀
120: 이송블록 122: 슬라이더
122a: 가이드홈 122b: 벨트고정부
124: 플레이트 130: 구동부
131: 축연결부 132: 제1 풀리
133: 커버하우징 134: 제2 풀리
134a: 회전축 135: 커버하우징
135a: 가변홈 135b: 조절볼트
135c: 로드셀 135d: 표시수단
136: 타이밍벨트 138: 제어모터
140: 분진제거부 142: 스크래퍼
144: 수용부 150: 윤활부
152: 토출유로 154: 투입유로
156: 밀폐부재 S: 윤활제
160,160': 피드부 162: 실린더
164: 제1 피스톤 164a: 푸시로드
166: 실린더 167: 제2 피스톤
167a: 랙기어 168: 동력전달부
168a: 피니언기어 168b: 웜기어
169: 구동롤러 169a: 접촉층

Claims (10)

1. 상방으로 개구부가 형성된 슬라이드홈과, 그 내측에 구비된 레일과, 상기 슬라이드홈의 하부에 형성된 관통홀을 포함하는 베이스; 상기 레일과 계합되어 상기 레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이더와, 상기 베이스의 상부에 구비되어 상기 슬라이더에 결합되는 플레이트를 포함하는 이송블록; 상기 이송블록이 직선왕복하도록 동력을 제공하는 구동부; 및 상기 플레이트의 측면으로부터 상기 슬라이더까지 관통형성되어 상기 레일과 상기 슬라이더 사이로 외부 윤활제의 주입이 이루어지는 윤활부를 포함하고,
   상기 구동부는,
   상기 베이스의 양단부에 결합되는 커버하우징에 회전가능하게 내설되는 제1,2 풀리;
   상기 관통홀과 상기 제1,2 풀리를 거쳐 상기 슬라이드홈에 배치된 상태로 양단부가 상기 슬라이더와 상기 플레이트 간의 결합에 의해 고정되는 타이밍벨트; 및
   상기 제1 풀리에 축결합되어 상기 타이밍벨트를 제어신호에 따라 정역 회전시키는 제어모터를 포함하고,
   상기 커버하우징에는,
   외부에 노출된 상태로 상기 슬라이드홈을 따라 배치된 상기 타이밍벨트의 표면에 쌓인 분진이나 이물질을 긁어 제거하는 분진제거부가 탈착가능하게 구비되고,
   상기 분진제거부는,
   상기 타이밍벨트의 표면에 접촉하도록 배치되어 분진이나 이물질을 상기 타이밍벨트의 중앙부로 안내하는 오목한 형태의 스크래퍼; 및
   중앙부에 모인 분진이나 이물질의 수거를 위해 상기 스크래퍼의 후방에서 아래쪽으로 함몰형성되어 이루어진 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 윤활부는,
   상기 슬라이더를 상하로 관통하는 하나 이상의 토출유로;
   상기 플레이트의 측면과 하나 이상의 상기 토출유로가 서로 연통되도록 상기 플레이트에 형성되는 투입유로; 및
   상기 슬라이더와 상기 플레이트 간의 결합시 개재되어 상기 토출유로와 상기 투입유로의 연결지점을 밀폐시키는 밀폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 윤활부는,
   상기 구동부에 의한 상기 이송블록의 왕복에 연동하여 상기 투입유로에 윤활제가 자동으로 주입되거나 작업자에 의해 수동으로 주입되도록, 상기 플레이트의 일측에 탈착결합되는 피드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 풀리는,
   상기 베이스의 길이방향으로 상기 커버하우징에 형성된 가변홈을 따라 이동가능하게 구비된 회전축을 중심으로 상대회전하고,
   상기 타이밍벨트는,
   상기 커버하우징을 관통하며 상기 회전축에 나사결합되는 조절볼트의 정역회전에 따른 상기 제2 풀리의 이동에 의해 장력이 조절되는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
6. 제5항에 있어서,
   상기 커버하우징에는,
   상기 조절볼트의 회전에 따라 상기 커버하우징에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀과, 상기 로드셀에 의해 측정된 압력을 시각적으로 표시하는 표시수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
7. 삭제
8. 상방으로 개구부가 형성된 슬라이드홈과, 그 내측에 구비된 레일과, 상기 슬라이드홈의 하부에 형성된 관통홀을 포함하는 베이스; 상기 레일과 계합되어 상기 레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이더와, 상기 베이스의 상부에 구비되어 상기 슬라이더에 결합되는 플레이트를 포함하는 이송블록; 상기 이송블록이 직선왕복하도록 동력을 제공하는 구동부; 및 상기 플레이트의 측면으로부터 상기 슬라이더까지 관통형성되어 상기 레일과 상기 슬라이더 사이로 외부 윤활제의 주입이 이루어지는 윤활부를 포함하고,
   상기 윤활부는,
   상기 슬라이더를 상하로 관통하는 하나 이상의 토출유로;
   상기 플레이트의 측면과 하나 이상의 상기 토출유로가 서로 연통되도록 상기 플레이트에 형성되는 투입유로; 및
   상기 슬라이더와 상기 플레이트 간의 결합시 개재되어 상기 토출유로와 상기 투입유로의 연결지점을 밀폐시키는 밀폐부재를 포함하고,
   상기 윤활부는,
   상기 구동부에 의한 상기 이송블록의 왕복에 연동하여 상기 투입유로에 윤활제가 자동으로 주입되거나 작업자에 의해 수동으로 주입되도록, 상기 플레이트의 일측에 탈착결합되는 피드부를 더 포함하고,
   상기 피드부는,
   내부공간에 윤활제를 수용하고, 일단부가 상기 투입유로와 연통되며 상기 플레이트에 탈착결합되는 실린더 실린더; 및
   상기 실린더에 일단부가 삽입된 상태로 타단부의 푸시로드를 통해 압축력을 전달받아 윤활제를 상기 투입유로로 압출하는 제1 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
9. 상방으로 개구부가 형성된 슬라이드홈과, 그 내측에 구비된 레일과, 상기 슬라이드홈의 하부에 형성된 관통홀을 포함하는 베이스; 상기 레일과 계합되어 상기 레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이더와, 상기 베이스의 상부에 구비되어 상기 슬라이더에 결합되는 플레이트를 포함하는 이송블록; 상기 이송블록이 직선왕복하도록 동력을 제공하는 구동부; 및 상기 플레이트의 측면으로부터 상기 슬라이더까지 관통형성되어 상기 레일과 상기 슬라이더 사이로 외부 윤활제의 주입이 이루어지는 윤활부를 포함하고,
   상기 윤활부는,
   상기 슬라이더를 상하로 관통하는 하나 이상의 토출유로;
   상기 플레이트의 측면과 하나 이상의 상기 토출유로가 서로 연통되도록 상기 플레이트에 형성되는 투입유로; 및
   상기 슬라이더와 상기 플레이트 간의 결합시 개재되어 상기 토출유로와 상기 투입유로의 연결지점을 밀폐시키는 밀폐부재를 포함하고,
   상기 윤활부는,
   상기 구동부에 의한 상기 이송블록의 왕복에 연동하여 상기 투입유로에 윤활제가 자동으로 주입되거나 작업자에 의해 수동으로 주입되도록, 상기 플레이트의 일측에 탈착결합되는 피드부를 더 포함하고,
   상기 피드부는,
   내부공간에 윤활제를 수용하고, 일단부가 상기 투입유로와 연통되며 상기 플레이트에 탈착결합되는 실린더;
   상기 실린더에 일단부가 삽입된 상태로 타단부의 랙기어를 통해 직선구동하여 윤활제를 상기 투입유로로 압출하는 제2 피스톤;
   상기 랙기어와 맞물리는 피니언기어와, 상기 피니언기어에 회전력을 전달하는 베벨기어 또는 웜기어로 구성된 동력전달부; 및
   상기 베이스에 접촉한 상태로 상기 이송블록의 이동에 따라 회전하며 상기 동력전달부에 동력을 제공하는 구동롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
10. 제9항에 있어서,
    상기 구동롤러는,
    접촉하는 상기 베이스와의 접촉마찰력을 증대하기 위해, 외주면에 탄성소재의 접촉층이 형성되는 것을 특징으로 하는 외부 윤활형 리니어 이송유닛.
    

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