KR102241596B1 - Linear actuator - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 액츄에이터는 내부에 소정의 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치하고, 길이방향으로 연장형성되고, 둘레면을 따라 나선형의 외주홈이 형성된 회전축; 상기 회전축이 삽입되고, 상기 외주홈과 마주하는 사선형의 내주홈이 형성되고, 상기 회전축이 회전함에 따라 직선운동하는 너트부; 상기 너트부의 상부에 위치하는 플레이트; 상기 하우징의 일측에 배치되어, 구동력을 발생시켜, 상기 회전축을 회전시키는 구동부; 및 판형으로 형성되고, 상기 하우징의 폭방향 길이보다 길게 형성되어, 상부면의 일부가 외부에 노출되도록 상기 하우징의 하부에 결합되는 베이스 브라켓을 포함한다.A linear actuator according to an embodiment of the present invention includes a housing having a predetermined space therein; A rotating shaft located inside the housing, extending in a longitudinal direction, and having a helical outer circumferential groove along a circumferential surface; A nut portion into which the rotation shaft is inserted, a diagonal inner circumferential groove facing the outer circumferential groove is formed, and linearly moves as the rotation shaft rotates; A plate positioned above the nut part; A driving unit disposed on one side of the housing to generate a driving force to rotate the rotation shaft; And a base bracket that is formed in a plate shape, is formed longer than a length in the width direction of the housing, and is coupled to a lower portion of the housing so that a part of the upper surface is exposed to the outside.
Description
본 발명은 리니어 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a linear actuator.
리니어 액츄에이터는 구동모터를 이용하여 샤프트가 직선운동을 하도록 한 것으로서 각종 산업용 기계에 적용되고 있다. 이러한 리니어 액츄에이터의 주요 적용분야로는 산업용 로봇이나 자동제어장치가 있다. Linear actuators are applied to various industrial machines as a shaft makes a linear motion by using a drive motor. The main application fields of these linear actuators are industrial robots or automatic control devices.
이러한 리니어 액츄에이터는 이미 여러 종류의 것들이 공지되었으며, 등록실용신안 제0426031호(발명의 명칭: 서보 리니어 액츄에이터) 및 공개특허공보 특1997-0008794호(발명의 명칭: 서보 리니어 액츄에이터)에 개시되어 있다.Various types of such linear actuators have already been known, and registered utility model No. 0426031 (name of the invention: servo linear actuator) and Korean Patent Publication No. 1997-0008794 (name of the invention: servo linear actuator) are disclosed.
전기의 등록실용신안의 경우, 본체 커버의 내부에 스크류를 장착하고 스크류의 하단에 감속기, 미니모터 및 마이크로 엔코더를 배치하여, 스크류가 상하로 직선운동하도록 구성한 것이며, 후기의 등록특허의 경우 구동모터와 벨트에 의하여 동력 연결되어 회전하는 볼스크류의 양단이 유니버설 죠인트에 연결되어 직선운동과 함께 자유도를 구현하도록 된 것이다.In the case of the previously registered utility model, a screw is mounted inside the main body cover, and a reducer, a mini-motor, and a micro encoder are placed at the bottom of the screw, so that the screw moves up and down in a straight line. Both ends of the rotating ball screw are connected to the universal joint by means of a belt and a linear motion to realize a degree of freedom.
그러나, 종래의 리니어 액츄에이터는 테이블에 고정하기 위해, 별도의 브라켓을 이용하여, 테이블에 고정하여, 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 별도의 브라켓을 액츄에이터에 장착하는 만큼 액츄에이터의 전체 부피와 면적이 커지게 되고, 좁은 공간에 액츄에이터를 장착하기 어려워지며, 액츄에이터가 장착된 로봇의 부피나 크기가 커지게 되는 문제점이 있다. However, in order to fix the conventional linear actuator to the table, a separate bracket is used to fix it to the table, so there is a problem in that the accuracy is deteriorated. In addition, as a separate bracket is mounted on the actuator, the total volume and area of the actuator increases, it becomes difficult to mount the actuator in a narrow space, and the volume or size of the robot equipped with the actuator increases.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하우징의 하부에 베이스 브라켓을 장착하여, 위치 감지 센서와 같은 부가 장치를 손쉽게 장착할 수 있는 리니어 액츄에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a linear actuator capable of easily mounting an additional device such as a position detection sensor by mounting a base bracket on the lower portion of the housing.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 리니어 액츄에이터는, 내부에 소정의 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치하고, 길이방향으로 연장형성되고, 둘레면을 따라 나선형의 외주홈이 형성된 회전축; 상기 회전축이 삽입되고, 상기 외주홈과 마주하는 사선형의 내주홈이 형성되고, 상기 회전축이 회전함에 따라 직선운동하는 너트부; 상기 너트부의 상부에 위치하는 플레이트; 상기 하우징의 일측에 배치되어, 구동력을 발생시켜, 상기 회전축을 회전시키는 구동부; 판형으로 형성되고, 상기 하우징의 폭방향 길이보다 길게 형성되어, 상부면의 일부가 외부에 노출되도록 상기 하우징의 하부에 결합되는 베이스 브라켓을 포함한다. As a technical means for achieving the above technical problem, the linear actuator according to an embodiment of the present application includes: a housing having a predetermined space therein; A rotating shaft located inside the housing, extending in a longitudinal direction, and having a helical outer circumferential groove along a circumferential surface; A nut portion into which the rotation shaft is inserted, a diagonal inner circumferential groove facing the outer circumferential groove is formed, and linearly moves as the rotation shaft rotates; A plate positioned above the nut part; A driving unit disposed on one side of the housing to generate a driving force to rotate the rotation shaft; It is formed in a plate shape, is formed longer than the length in the width direction of the housing, and includes a base bracket coupled to the lower portion of the housing so that a part of the upper surface is exposed to the outside.
또한, 리니어 액츄에이터는 상기 너트부의 위치를 감지하는 복수의 위치 감지 센서를 더 포함하고, 상기 위치 감지 센서는 상기 하우징의 길이방향 측벽에 소정의 거리 이격되어 위치하는 복수의 자기 센서이거나, 상기 베이스 브라켓의 상부에 소정의 거리 이격되어 각각 위치하는 포토 센서이다. In addition, the linear actuator further includes a plurality of position detection sensors for sensing the position of the nut part, and the position detection sensor is a plurality of magnetic sensors positioned at a predetermined distance apart from the longitudinal sidewall of the housing, or the base bracket It is a photo sensor that is located at the top of each other by a predetermined distance.
또한, 상기 베이스 브라켓에는 길이방향을 따라 서로 소정의 간격이 이격되어, 상하방향으로 천공된 복수의 결합홀; 및 상기 결합홈을 관통하여 상기 하우징에 결합되는 나사부를 포함한다. In addition, the base bracket is spaced a predetermined distance from each other along the length direction, a plurality of coupling holes perforated in the vertical direction; And a threaded portion through the coupling groove and coupled to the housing.
또한, 상기 나사부는 상기 베이스 브라켓의 하부로 돌출되지 않도록 상기 하우징에 결합된다. In addition, the threaded portion is coupled to the housing so as not to protrude downward from the base bracket.
또한, 상기 회전축의 일단에 위치하고, 상기 회전축이 회전가능하도록 지지하는 볼베어링을 포함한다. In addition, it is located at one end of the rotation shaft, and includes a ball bearing that supports the rotation shaft so as to be rotatable.
또한, 상기 구동부와 회전축에 결합되어, 상기 구동부의 회전력을 상기 회전축으로 전달하는 커플링을 더 포함한다. Further, it is coupled to the drive unit and the rotation shaft, further comprising a coupling for transmitting the rotational force of the driving unit to the rotation shaft.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 하우징의 하부에 베이스 브라켓을 장착하여, 위치 감지 센서와 같은 부가 장치를 손쉽게 장착할 수 있는 효과가 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, by mounting the base bracket on the lower portion of the housing, there is an effect that an additional device such as a position detection sensor can be easily mounted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 액츄에이터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 액츄에이터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 너트부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 액츄에이터의 사시도이다.1 is a perspective view of a linear actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a linear actuator according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a nut portion according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a linear actuator according to another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present application. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present application, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only the case that it is "directly connected", but also the case that it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is positioned “on” another member, this includes not only the case where a member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.In the entire specification of the present application, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. The terms "about", "substantially", etc., to the extent used throughout this specification are used at or close to the numerical value when manufacturing and material tolerances specific to the stated meaning are presented, and the understanding of the present application To assist, accurate or absolute figures are used to prevent unreasonable use of the stated disclosure by unscrupulous infringers. As used throughout the specification of the present application, the term "step to (to)" or "step of" does not mean "step for".
본원은 리니어 액츄에이터(10)에 관한 것이다.The present application relates to a linear actuator (10).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(10)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(10)의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 너트부(210)의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시에에 따른 리니어 액츄에이터(10)의 사시도이다.1 is a perspective view of a linear actuator 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a linear actuator 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view of the
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(10)에 대해 설명한다.Hereinafter, a linear actuator 10 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
리니어 액츄에이터(10)는 하우징(100), 회전축(210), 너트부(220), 플레이트(300), 구동부(400) 및 베이스 브라켓(700)을 포함한다.The linear actuator 10 includes a
하우징(100)은 전체적인 형상이 직사각형으로 형성되고, 회전축(210) 및 너트부(220)가 위치하고, 상부로 플레이트(300)가 노출되도록 위치할 수 있다.The
또한, 하우징(100)의 하부면에는 베이스 브라켓(700)이 결합될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.In addition, the
회전축(210)은 하우징(100)의 내부에 위치하고, 길이방향으로 연장형성되고, 둘레면을 따라 나선형의 외주홈(211)이 형성된다. 다시 말해, 회전축(210)의 둘레면에는 일단에서 타단까지 나선형의 외주홈(211)이 형성될 수 있다.The
또한, 도 2를 참조하면, 회전축(210)은 일단이 하우징(100)에 볼베어링(110)을 통해 고정되고, 타단이 구동부(400)에 직접연결되거나 후술되는 커플링(500)에 연결되어 구동부(400)로부터 구동력을 전달받을 수 있다.In addition, referring to FIG. 2, the
너트부(220)는 회전축(210)이 삽입되고, 외주홈(211)과 마주하는 나선형의 내주홈(225)이 형성된다. 다시 말해, 너트부(220)는 회전축(210)이 삽입되는 홀이 천공되고, 천공된 홀의 내주면을 따라 나선형의 내주홈(225)이 형성될 수 있다. 또한, 너트부(220)는 회전축(210)이 회전함에 따라 회전축(210)의 길이방향을 따라 직선운동할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.The
볼(230)은 회전축(210)의 외주홈(211)과 너트부(220)의 내주홈(225) 사이에 복수가 구비될 수 있다. 이에 따라, 너트부(220)는 회전축(210)의 회전함에 따라 좀 더 원활히 길이방향으로 이동될 수 있다.A plurality of
또한, 너트부(220)는 전체적인 형상이 직육면체 형상으로 형성되고, 상부면에 플레이트(300)를 장착하기 위한 복수의 결합홈이 형성될 수 있다. 하지만 이에 한하지 않고, 너트부(220)는 상부면이 평평하게 형성되고, 하부는 소정의 형상을 가질 수 있다.In addition, the
리니어 액츄에이터(10)는 볼스크류(200)의 너트부(220)에 결합되는 플레이트(300)를 더 포함할 수 있다.The linear actuator 10 may further include a
플레이트(300)는 너트부(220)에 체결부재를 통해 결합된다. 상세하게는, 플레이트(300)는 플레이트(300)를 관통하여 너트부(220)의 상부에 형성된 결합홈에 체결되는 결합부재를 통해 너트부(220)의 상부에 고정될 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.The
구동부(400)는 하우징(100)의 일측에 배치되어, 구동력을 발생시켜, 회전축(210)을 회전시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 구동부(400)는 회전축(210)에 직접 연결되어 구동력을 전달할 수 있으나, 이에 한하지 않고, 도 2에 도시된 바와 같이, 커플링(500)을 통해 회전축(210)에 구동력을 전달할 수도 있다.The
볼베어링(110)은, 상술한 바와 같이, 회전축(210)의 일단에 위치하고, 회전축(210)이 회전가능하도록 지지할 수 있다. 이에 따라, 회전축(210)은 구동부(400)로부터 구동력을 전달받아 원활히 회전될 수 있다.The ball bearing 110 may be positioned at one end of the
도 2를 참조하면, 리니어 액츄에이터(10)는 구동부(400)와 회전축(210)에 결합되어, 구동부(400)의 회전력을 회전축(210)으로 전달하는 커플링(500)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the linear actuator 10 may further include a
다시 말해, 커플링(500)은 구동부(400)와 회전축(210)을 연결하고 토크를 전달하는 것으로서, 구동부(400)와 회전축(210) 간에 발생하는 미스얼라이먼트를 흡수하여 조립 조정 부하를 줄일 수 있다. 또한, 예기치 못한 과부하가 발생했을 때 커플링(500)이 파괴되고, 구동부(400)와 회전축(210) 간의 연결이 해제되어, 구동부(400) 및 장치 전체를 보호할 수 있다.In other words, the
리니어 액츄에이터(10)는 판형으로 형성되고, 하우징(100)의 폭방향 길이보다 길게 형성되어, 상부면의 일부가 외부에 노출되도록 하우징(100)의 하부에 결합되는 베이스 브라켓(700)을 포함할 수 있다.The linear actuator 10 is formed in a plate shape, and is formed longer than the length in the width direction of the
또한, 리니어 액츄에이터(10)는, 베이스 브라켓(700)을 통해, 테이블에 장착될 수 있다. 이를 위해, 체결부재가 테이블을 관통하여 베이스 브라켓(700)에 하부체결됨에 따라, 리니어 액츄에이터(10)가 테이블에 고정될 수 있다.In addition, the linear actuator 10 may be mounted on the table through the
또한, 베이스 브라켓(700)은 하우징(100)에 고정되기 위해, 상하방향으로 천공된 복수의 결합홈(720) 및 결합홈(720)을 관통하여 하우징(100)에 결합되는 나사부(740)를 포함할 수 있다. 아울러, 결합홈(720)은 내부에 단차부가 형성되어, 나사부(740)는 베이스 브라켓(700)의 하부로 돌출되지 않도록 하우징(100)에 결합될 수 있다.In addition, in order to be fixed to the
또한, 베이스 브라켓(700)은 길이방향을 따라 소정의 간격이 이격되어 형성되는 복수의 체결홈(710)을 포함할 수 있다. 리니어 액츄에이터(10)를 테이블에 설치할 경우, 결합부재를 테이블의 하부에서 테이블을 관통하여, 단부를 베이스 브라켓(700)의 체결홈(710)에 결합하여, 리니어 액츄에이터(10)가 이동되지 않도록 테이블에 고정할 수 있다.In addition, the
다시 말해, 리니어 액츄에이터(10)를 정밀하게 작동하기 위해서는 테이블 상에 하우징(100)의 하부면이 밀착되도록 설치하는데, 하우징(100)의 하부면을 평평하도록 연삭할 수 없기 때문에, 베이스 브라켓(700)의 하부면을 연삭하여 평평하도록 하고, 베이스 브라켓(700)을 하우징(100)의 하부에 결합한 후, 베이스 브라켓(700)의 하부면이 테이블의 상부면이 밀착되도록 고정함에 따라, 리니어 액츄에이터(10)의 정밀성이 월등히 향상되는 효과가 있다.In other words, in order to precisely operate the linear actuator 10, it is installed so that the lower surface of the
하우징(100)의 일측면에 길이방향으로 소정의 거리 이격되어 각각 설치되는 위치 감지 센서(610) 및 플레이트(300)의 일측에 결합되고, 위치 감지 센서(610)에 하단부가 위치하는 피감지부(310)를 더 포함할 수 있다. 상술한 길이 방향이란 도 2의 12시 및 6시 방향일 수 있다. 예시적으로, 위치 감지 센서(610)는 포토센서(610)일 수 있다.A sensing unit coupled to one side of the position detection sensor 610 and the
상세하게는, 리니어 액츄에이터(10) 구동 시, 플레이트(300)는 길이방향으로 직선왕복운동하게 되며, 플레이트(300)가 이동됨에 따라 플레이트(300)에 부착된 피감지부(310)가 포토센서(610)에 도달할 경우, 리니어 액츄에이터(10)의 구동을 멈추거나 반대방향으로 회전하도록 제어할 수 있다. 또한, 포토센서 (610)는 베이스 브라켓(700)의 상부면에 결합되어, 손쉽게 위치를 변경할 수 있으며, 이에 따라 사용자가 플레이트(300)의 이동 한계 지점을 설정할 수 있다.Specifically, when the linear actuator 10 is driven, the
상술한 바와 같이, 리니어 액츄에이터(10)는 하우징(100)의 하부에 베이스 브라켓(700)이 위치하여, 포토 센서(610)와 같은 부가 장치를 손쉽게 장착할 수 있다.As described above, since the
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 너트부(220)에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 3, the
상술한 바와 같이, 너트부(220)는 회전축(210)의 외주홈(211)과 너트부(220)의 내주홈(225) 사이에 복수의 볼(230)이 위치하여, 복수의 볼(230)이 순환하면서, 회전축(210)의 구동력이 원활히 전달할 수 있다.As described above, a plurality of
너트부(220)는 상부면의 중앙부에 내측방향으로 소정의깊이로 함몰형성되는 함몰부(222), 함몰부(222)의 내부에 위치하고, 볼스크류(200)의 볼(230)이 순환되는 순환로(223), 및 순환로(223)를 덮는 덮개부(224)를 포함할 수 있다.The
상세하게는, 복수의 볼(230)은 회전축(210)의 외주홈(211)과 너트부(220)의 내주홈(225)을 따라 일측에서 타측 또는 타측에서 일측방향으로 이동할 수 있으며, 일측 단부까지 이동된 볼(230)은 순환로(223)를 따라 타측 단부로 이동될 수 있다. 또한, 볼(230)이 이탈되거나 변형될 경우, 덮개부(224)를 개방하여, 볼(230)을 추가하거나 볼스크류(200)를 수리할 수 있다.Specifically, the plurality of
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(10)에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a linear actuator 10 according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(10)는 하우징(100)의 길이방향 측벽에 소정의 거리 이격되어 위치하는 복수의 자기 센서(620)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 예시적으로, 자기 센서(610)는 하우징(100)의 측벽에 형성된 홈(하우징의 길이방향에 대응되도록 형성된 홈)에 삽입되어 위치할 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.The linear actuator 10 according to another embodiment of the present invention is characterized in that it includes a plurality of
다시 말해, 리니어 액츄에이터(10) 구동 시, 플레이트(300)는 길이방향으로 직선왕복운동하게 되며, 플레이트(300)가 이동됨에 따라 너트부(210)가 자기 센서(620)에 도달할 경우, 자기 센서(620)는 너트부(210)의 볼스크류와의 상대적인 자기장을 감지하여 너트부(210)가 현재 어느 위치에 있는지를 파악하여, 리니어 액츄에이터(10)가 제어될 수 있다. 또한, 자기 센서(620)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 너트부(210)의 이동한계 지점에 각각 위치하여, 너트부(210)가 하우징(100)에 부딪히지 않도록 제어할 수 있으나, 이에 한하지 않고, 복수의 자기 센서(620)를 구비하여, 너트부(210)의 정확한 위치를 감지하여, 산업분야에서 다양하게 사용될 수 있다. 반도체 장비들 중 레이저 조사나 커팅을 수행할 때에, 너트부(210)를 이동시켜서 레이저장비나 커팅장비를 이동시키게 된다. 이때, 너트부(210)가 어디에 있느냐에 따라 레이저장비나 커팅장비가 어디에 있는지를 알 수 있는데, 모터 명령에 의해 너트부(210)가 이동하지만 실제 이동한 이후의 위치 측정은 모터값으로 알기 어려우므로 자기 센서(620)를 통해 너트부(210)의 실제 위치를 더욱 정밀하게 파악할 수 있다. In other words, when the linear actuator 10 is driven, the
추가 실시예로서, 온도 변성 감지 센서가 리니어 액츄에이터(10)의 하우징 일측에 장착될 수 있다. 리니어 액츄에이터(10)가 산업현장에서 활용되는 경우, 산업현장 환경이나 활용되는 장비의 종류에 따라 고온에 노출되거나 고열이 발생될 수 있는데, 이러한 경우, 리니어 액츄에이터의 열 변성이 일어날 수 있다. 이때, 리니어 액츄에이터의 길이나 폭 등에 영향을 주기 때문에, 위치센서를 통해 측정한 위치가 최초에 제품이 납품되어 사용되던 때의 위치에 비해 오차가 발생될 수 있다. 따라서, 온도 변성 감지센서는 리니어 액츄에이터의 타 측의 기준점을 설정한 후, 해당 기준점과의 거리를 실시간으로 계산함으로써, 리니어 액츄에이터가 열 변성에 의해 길이나 폭이 확장되었는지 여부에 대해 검출할 수 있다. 그리고, 위치센서를 통해 감지된 현재 위치값에 확장된 길이나 폭에 대응하는 수치를 감산하거나 가산함으로써 현재 위치값을 조정할 수 있다. 반도체 공정에서는 수mm 제어가 매우 중요하기 때문에 이러한 사항이 매우 큰 이점이 될 수 있다. As a further embodiment, a temperature change detection sensor may be mounted on one side of the housing of the linear actuator 10. When the linear actuator 10 is used in an industrial site, it may be exposed to high temperatures or generate high heat depending on the industrial site environment or the type of equipment used.In this case, thermal degeneration of the linear actuator may occur. At this time, since it affects the length or width of the linear actuator, an error may occur in the position measured through the position sensor compared to the position when the product was initially delivered and used. Therefore, the temperature change detection sensor can detect whether the length or width of the linear actuator is extended due to thermal denaturation by setting the reference point on the other side of the linear actuator and then calculating the distance to the reference point in real time. . In addition, the current position value may be adjusted by subtracting or adding a value corresponding to the extended length or width to the current position value sensed through the position sensor. This can be a huge advantage because the control of several millimeters is very important in the semiconductor process.
추가 실시예로서, 하우징의 일 측에 서로 이격하여 배치된 복수의 자기 센서(620)에서 검출된 자기신호와 너트부(210)에 추가로 구비되는 자석을 토대로 리니어 액츄에이터의 일 측에 추가로 구비된 코일에 인가되는 전류를 감지하는 콘트롤러를 추가로 구비할 수도 있다. 이러한 콘트롤러는, 액츄에이터가 실제 산업현장에서 동작하고 있을때에 주기적이고 규칙적으로 동작하는지를 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 너트부(210)가 규칙적인 왕복이동함에 따라 자기센서는 주기적이고 규칙적인 자기신호를 발생하게 되고, 너트부(210)가 어느 지점에 위치하였는지에 대해 알려주게 된다. 이를 통해, 콘트롤러는 너트부가 규칙적인 위치와 이동주기로 왕복운동하는지 모니터링할 수 있다. 나아가, 너트부의 자석은 하우징 일측에 구비된 코일에 유도자기장을 인가함으로써, 전류가 발생되도록 하는데, 너트부가 주기적인 왕복이동을 하게 될 것이므로, 전류 역시 주기적인 값이 발생되어야 한다. 따라서, 코일의 전류값을 기반으로 콘트롤러는 너트부(210)가 정상적이고 규칙적인 동작을 수행하는지 더욱 정밀하게 판단할 수 있다. 만약 규칙적인 동작에서 어긋나는 것으로 판단되는 경우, 리니어 액츄에이터와 연결된 통신부(미도시)를 통하여 사용자 단말로 알림 및 액츄에이터 식별정보를 제공함으로써, 어느 장비의 어느 리니어 액츄에이터가 문제가 발생되었는지를 알려줄 수도 있다. As a further embodiment, it is additionally provided on one side of the linear actuator based on the magnetic signals detected by the plurality of
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and are not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.
10 : 리니어 액츄에이터
100 : 하우징 110 : 볼베어링
210 : 회전축 211 : 외주홈
220 : 너트부
222 : 함몰부 223 : 순환로
224 : 덮개부 225 : 내주홈
230 : 볼
300 : 플레이트 310 : 피감지부
400 : 구동부
500 : 커플링
610 : 자기 센서 620 : 포토 센서
700 : 베이스 브라켓 710 : 체결홀
720 : 결합홀 740 : 나사부10: linear actuator
100: housing 110: ball bearing
210: rotating shaft 211: outer circumferential groove
220: nut part
222: depression 223: circulation path
224: cover 225: inner circumferential groove
230: ball
300: plate 310: sensing target
400: drive unit
500: coupling
610: magnetic sensor 620: photo sensor
700: base bracket 710: fastening hole
720: coupling hole 740: threaded portion
Claims (6)
내부에 소정의 공간이 형성된 하우징;
상기 하우징의 내부에 위치하고, 길이방향으로 연장형성되고, 둘레면을 따라 나선형의 외주홈이 형성된 회전축;
상기 회전축이 삽입되고, 상기 외주홈과 마주하는 사선형의 내주홈이 형성되고, 상기 회전축이 회전함에 따라 직선운동하는 너트부;
상기 너트부의 상부에 위치하는 플레이트;
상기 하우징의 일측에 배치되어, 구동력을 발생시켜, 상기 회전축을 회전시키는 구동부;
판형으로 형성되고, 상기 하우징의 폭방향 길이보다 길게 형성되어, 상부면의 일부가 외부에 노출되도록 상기 하우징의 하부에 결합되는 베이스 브라켓;
상기 너트부의 위치를 감지하는 복수의 위치 감지 센서;
상기 하우징의 일측에 장착되는 온도 변성 감지 센서; 및
상기 위치 감지 센서에서 검출된 신호와 상기 너트부에 구비된 자석을 토대로 상기 하우징의 일 측에 구비된 코일에 인가되는 전류를 감지하는 콘트롤러를 포함하고,
상기 리니어 액츄에이터는 온도 변성 감지 센서를 통해 수신된 데이터를 기초로 하여, 열변성에 의한 길이나 폭이 확장여부 및 확장된 수치를 산출하고, 상기 위치 감지 센서를 통해 감지된 현재 위치값에 확장된 길이나 폭에 대응하는 수치를 감산하거나 가산함으로써 상기 너트부의 현재 위치값을 조절하고,
상기 콘트롤러는 상기 너트부의 자석이 상기 하우징의 일측에 구비된 코일에 유도자기장을 인가하여 발생하는 상기 코일의 전류값을 기초로 하여 상기 너트부의 동작을 감지하는 리니어 액츄에이터.In the linear actuator,
A housing having a predetermined space therein;
A rotation shaft located inside the housing, extending in a longitudinal direction, and having a helical outer circumferential groove along a circumferential surface;
A nut portion into which the rotation shaft is inserted, a diagonal inner circumferential groove facing the outer circumferential groove is formed, and linearly moves as the rotation shaft rotates;
A plate positioned above the nut part;
A driving unit disposed on one side of the housing to generate a driving force to rotate the rotation shaft;
A base bracket formed in a plate shape, formed longer than a length in the width direction of the housing, and coupled to a lower portion of the housing so that a part of the upper surface is exposed to the outside;
A plurality of position detection sensors for sensing the position of the nut part;
A temperature change detection sensor mounted on one side of the housing; And
A controller for sensing a current applied to a coil provided at one side of the housing based on a signal detected by the position detection sensor and a magnet provided in the nut part,
The linear actuator calculates whether the length or width is expanded and the expanded value due to thermal denaturation based on the data received through the temperature transformation detection sensor, and the length extended to the current position value detected by the position sensor Adjust the current position value of the nut part by subtracting or adding a value corresponding to the width or
The controller is a linear actuator that senses the operation of the nut unit based on a current value of the coil generated by the magnet of the nut unit applying an inductive magnetic field to a coil provided at one side of the housing.
상기 위치 감지 센서는 상기 하우징의 길이방향 측벽에 소정의 거리 이격되어 위치하는 복수의 자기 센서이거나, 상기 베이스 브라켓의 상부에 소정의 거리 이격되어 각각 위치하는 포토 센서인 리니어 액츄에이터.The method of claim 1,
The position detection sensor is a plurality of magnetic sensors positioned at a predetermined distance apart from the longitudinal sidewall of the housing, or a linear actuator which is a photo sensor positioned at a predetermined distance above the base bracket.
상기 베이스 브라켓은
길이방향을 따라 서로 소정의 간격이 이격되어, 상하방향으로 천공된 복수의 결합홀; 및
상기 결합홀을 관통하여 상기 하우징에 결합되는 나사부를 포함하는 것인 리니어 액츄에이터.The method of claim 1,
The base bracket is
A plurality of coupling holes spaced apart from each other at a predetermined distance along the longitudinal direction and perforated in the vertical direction; And
The linear actuator comprising a screw portion coupled to the housing through the coupling hole.
상기 나사부는 상기 베이스 브라켓의 하부로 돌출되지 않도록 상기 하우징에 결합되는 것인 리니어 액츄에이터.The method of claim 3,
The linear actuator is coupled to the housing so that the screw portion does not protrude downward from the base bracket.
상기 회전축의 일단에 위치하고, 상기 회전축이 회전가능하도록 지지하는 볼베어링을 포함하는 것인 리니어 액츄에이터.The method of claim 1,
A linear actuator comprising a ball bearing positioned at one end of the rotation shaft and supporting the rotation shaft to be rotatable.
상기 구동부와 회전축에 결합되어, 상기 구동부의 회전력을 상기 회전축으로 전달하는 커플링을 더 포함하는 것인 리니어 액츄에이터.The method of claim 1,
The linear actuator is coupled to the driving unit and the rotation shaft, further comprising a coupling for transmitting the rotational force of the driving unit to the rotation shaft.
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