KR102337154B1

KR102337154B1 - 2축 슬라이딩장치

Info

Publication number: KR102337154B1
Application number: KR1020170167472A
Authority: KR
Inventors: 안진웅; 김현중; 이익호
Original assignee: 재단법인대구경북과학기술원
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2021-12-09
Also published as: KR20190067491A

Abstract

본 발명은 부품수를 줄여 구조가 간단할 뿐만아니라 장치의 전체높이를 줄일 수 있는 2축 슬라이딩장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 외부의 제1 구조물과 결합되는 제1 플레이트와, 상기 제1 플레이트의 하부에 배치되어 상기 제1 플레이트에 대하여 상대이동 가능하며 외부의 제2 구조물과 결합되는 제2 플레이트를 포함하며, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에는 제1 방향 레일유닛, 제2 방향 레일유닛, 가이드블럭유닛, 제1 방향 가압유닛, 제2 방향 가압유닛, 제1 방향 탄성유닛 및 제2 방향 탄성유닛이 구비되는 2축 슬라이딩장치를 제공한다.

Description

2축 슬라이딩장치{Two-axis sliding apparatus}

본 발명은 2축 슬라이딩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품수를 줄여 구조가 간단할 뿐만아니라 장치의 전체높이를 줄일 수 있는 2축 슬라이딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 2축 슬라이딩장치는 산업로봇뿐만 아니라 위험한 환경에서 사람을 대체하여 포탄이나 위험물을 제거하는 로봇, 2축 이동이 필요한 기구물 등에 설치된다.

도 1은 종래 기술에 따른 2축 슬라이딩 장치를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 2축 슬라이딩장치는 제1 플레이트(3), 제2 플레이트(4), 제3 플레이트(5), 제4 플레이트(6), 상기 제1 플레이트(3)와 상기 제2 플레이트(4) 사이에 배치되는 제1 슬라이딩유닛(미도시), 그리고 상기 제3 플레이트(5)와 상기 제4 플레이트(6) 사이에 배치되는 제2 슬라이딩유닛(미도시)을 포함한다.

또한, 상기 2축 슬라이딩장치는 상기 제1 슬라이딩유닛을 조작하기 위한 제1 이동조절부(1)와, 상기 제2 슬라이딩유닛을 조작하기 위한 제2 이동조절부(2)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 플레이트(3)에 대하여 상기 제2 플레이트(4)가 상대이동하게 되고, 상기 제3 플레이트(5)에 대하여 상기 제4 플레이트(6)가 상대이동하게 되어, 하나의 축방향으로 이동시키기 위해서는 적층되는 두 개의 플레이트가 필요하게 된다.

결과적으로, 종래의 2축 슬라이딩장치는 2축 직선운동을 구현하기 위해서는 4개의 플레이트가 필수적으로 사용되기 때문에 장치의 전체 높이가 높아지는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0092123호(발명의 명칭: 2축 스테이지 장치 및 이를 구비한 카메라모듈, 공개일자: 2011년 8월 17일)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 부품수를 줄여 구조가 간단할 뿐만아니라 장치의 전체높이를 줄일 수 있는 2축 슬라이딩장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 외부의 제1 구조물과 결합되는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트의 하부에 배치되어 상기 제1 플레이트에 대하여 상대이동 가능하며, 외부의 제2 구조물과 결합되는 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트의 내측면 중 제1 길이방향을 따라 배치되면서 상기 제1 플레이트의 내측면에 결합되는 제1 방향 레일유닛; 상기 제2 플레이트의 내측면 중 제2 길이방향을 따라 배치되면서 상기 제2 플레이트의 내측면에 결합되는 제2 방향 레일유닛; 상기 제1 방향 레일유닛과 상기 제2 방향 레일유닛이 교차되는 영역에 배치되되, 상부영역에서는 상기 제1 방향 레일유닛의 이동을 안내하고, 하부영역에서는 상기 제2 방향 레일유닛의 이동을 안내하는 가이드블럭유닛; 상기 제1 길이방향을 따라 상기 제1 방향 레일유닛의 양측에 배치되되, 상기 제1 플레이트의 내측면에 결합되는 제1 방향 가압유닛; 상기 제2 길이방향을 따라 상기 제2 방향 레일유닛의 양측에 배치되되, 상기 제2 플레이트의 내측면에 결합되는 제2 방향 가압유닛; 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되되, 상기 제2 방향 레일유닛과 상기 제1 방향 가압유닛 사이에 배치되어 외력에 의하여 상기 제1 플레이트가 상기 제1 길이방향으로 이동시 압축되었다가 상기 외력이 제거되면 상기 제1 플레이트와 함께 초기위치로 복원되는 제1 방향 탄성유닛;그리고, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되되, 상기 제1 방향 레일유닛과 상기 제2 방향 가압유닛 사이에 배치되어 외력에 의하여 상기 제1 플레이트가 상기 제2 길이방향으로 이동시 압축되었다가 상기 외력이 제거되면 상기 제1 플레이트와 함께 초기위치로 복원되는 제2 방향 탄성유닛을 포함하는 2축 슬라이딩장치를 제공한다.

상기 제1 방향 레일유닛은 상기 제2 길이방향으로 일정간격 떨어져 배치되는 제1 가이드레일 및 제2 가이드레일을 포함하고, 상기 제2 방향 레일유닛은 상기 제1 길이방향으로 일정간격 떨어져 배치되는 제3 가이드레일 및 제4 가이드레일을 포함할 수 있다.

상기 제1 방향 가압유닛은 상기 제1 플레이트의 내측면 중 양측 테두리부에 결합되는 제1 가압부재 및 제2 가압부재를 포함하고, 상기 제2 방향 가압유닛은 상기 제2 플레이트의 내측면 중 양측 테두리부에 결합되는 제3 가압부재 및 제4 가압부재를 포함할 수 있다.

상기 가이드블럭유닛은 상기 제2 가이드레일과 상기 제4 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제1 가이드블럭과, 상기 제1 가이드레일과 상기 제4 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제2 가이드블럭과, 상기 제2 가이드레일과 상기 제3 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제3 가이드블럭과, 상기 제1 가이드레일과 상기 제4 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제4 가이드블럭을 포함할 수 있다.

상기 제1 가이드블럭은 제1 가이드블럭 몸체와, 상기 제1 가이드블럭 몸체와 연장되되 상기 제2 가이드레일의 이동을 안내하는 제1 상부 가이드홈이 형성되어 있는 제1 가이드 상부블럭과, 상기 제1 가이드 상부블럭의 하부에 배치되며 상기 제4 가이드레일의 이동을 안내하는 제1 하부 가이드홈이 형성된 제1 가이드 하부블럭을 포함할 수 있다.

상기 제1 방향 탄성유닛과 상기 제2 방향 탄성유닛은 지면을 기준으로 동일높이를 가질 수 있다.

상기 제1 방향 탄성유닛은 상기 제2 가압부재와 상기 제4 가이드레일 사이에 배치되는 제1 탄성유닛과, 상기 제1 가압부재와 상기 제3 가이드레일 사이에 배치되는 제2 탄성유닛을 포함할 수 있다.

상기 제2 방향 탄성유닛은 상기 제3 가압부재와 상기 제2 가이드레일 사이에 배치되는 제3 탄성유닛과, 상기 제4 가압부재와 상기 제1 가이드레일 사이에 배치되는 제4 탄성유닛을 포함할 수 있다.

상기 제1 탄성유닛은 상기 제2 가압부재와 인접하게 배치되는 제1 지지블럭과, 상기 제4 가이드레일과 인접하게 배치되는 제2 지지블럭과, 일단은 상기 제1 지지블럭에 의하여 지지되고 타단은 상기 제2 지지블럭에 의하여 지지되는 제1 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 제1 플레이트가 상기 제2 플레이트에 대하여 상대이동시 상기 제1 가압부재 및 상기 제2 가압부재가 상기 제3 가압부재 및 상기 제4 가압부재와 충돌되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1 가압부재의 양단, 상기 제2 가압부재의 양단, 상기 제3 가압부재의 양단, 상기 제4 가압부재의 양단에는 각각 경사면이 형성될 수 있다.

상기 제1 플레이트의 내측면에는 상기 제1 방향 탄성유닛의 상부영역이 수용되는 제1 방향 탄성유닛 설치부가 함몰 형성되어 있으며, 상기 제2 플레이트의 내측면에는 상기 제2 방향 탄성유닛의 하부영역이 수용되는 제2 방향탄성유닛 설치부가 함몰 형성될 수 있다.

상기 제1 플레이트에는 상기 제1 구조물과의 결합을 위한 제1 구조물 결합부와, 상기 제1 구조물과 상기 제1 플레이트의 결합시 위치를 결정하기 위한 제1 위치결정부가 형성될 수 있다.

본 발명에 2축 슬라이딩장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 2축 슬라이딩장치를 구현함에 있어서 종래와 달리 적층되는 플레이트는 두 개만 사용됨으로 인하여 2축 슬라이딩장치의 전체 높이가 줄어들게 되어 2축 슬라이딩장치를 컴팩트하게 구현할 수 있는 이점이 있다. 예를 들면, 종래기술에 따라 상하방향으로 적층되는 4개의 플레이트를 사용하는 2축 슬라이딩장치의 전체높이보다 본 발명에 따른 2축 슬라이딩장치의 전체높이는 50%로 줄어들게 된다.

둘째, 2축 슬라이딩 장치를 구현함에 있어서 하나의 가이드 블럭이 서로 직교하는 두 개의 가이드레일의 이동을 모두 안내하고, 가이드레일과 각각 결합되는 두 개의 플레이트만 사용됨으로 인하여 2축 슬라이딩장치의 부품 수가 줄어들게 되어 2축 슬라이딩장치의 제조에 소요되는 비용이 줄어드는 이점이 있다.

셋째, 탄성유닛들이 제1 플레이트의 내측면 및 제2 플레이트의 내측면에 함몰 형성된 탄성유닛 설치부에 배치됨과 동시에 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에서 위치하게 됨으로써 별도의 결합부재가 사용되지 않게 되어 부품수가 줄어들 뿐만 아니라 플레이트 상에 쉽게 탈부착이 가능하게 되어 탄성유닛의 설치가 편리해지는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 2축 슬라이딩 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 2축 슬라이딩장치의 일 실시 예를 나타낸 사시도 이다.
도 3은 도 2의 2축 슬라이딩장치의 제1 플레이트와 제2 플레이트를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 2축 슬라이딩장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 2의 2축 슬라이딩장치 중 제1 방향 레일유닛, 제2 방향 레일유닛, 가이드블럭유닛, 제1 방향 탄성유닛 및 제2 방향 탄성유닛의 배치관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 2축 슬라이딩장치에 구비된 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 상대이동이 존재하지 않을 때 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 2축 슬라이딩장치에 구비된 제1 플레이트가 제2 플레이트에 대하여 Y방향으로 이동시 2축 슬라이딩장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2의 2축 슬라이딩장치에 구비된 제1 플레이트가 제2 플레이트에 대하여 X방향으로 이동시 2축 슬라이딩장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.

이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 2축 슬라이딩장치의 일 실시 예를 나타낸 사시도 이고, 도 3은 도 2의 2축 슬라이딩장치의 제1 플레이트와 제2 플레이트를 분리하여 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2의 2축 슬라이딩장치의 분해사시도이고, 도 5는 도 2의 2축 슬라이딩장치 중 제1 방향 레일유닛, 제2 방향 레일유닛, 가이드블럭유닛, 제1 방향 탄성유닛 및 제2 방향 탄성유닛의 배치관계를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 2축 슬라이딩장치를 설명하면 다음과 같다.

상기 2축 슬라이딩장치는 제1 플레이트(100), 제2 플레이트(200), 상기 제1 플레이트(100)와 상기 제2 플레이트(200)의 사이에 배치되는 제1 방향 레일유닛, 제2 방향 레일유닛, 가이드블럭유닛, 제1 방향 가압유닛, 제2 방향 가압유닛, 제1 방향 탄성유닛 및 제2 방향 탄성유닛을 포함한다.

여기서, 상기 제1 방향 레일유닛은 제1 가이드레일(410) 및 제2 가이드레일(420)을 포함하고, 상기 제2 방향 레일유닛은 제3 가이드레일(430) 및 제4 가이드레일(440)을 포함한다.

상기 가이드블럭유닛은 제1 가이드블럭(610), 제2 가이드블럭(620), 제3 가이드블럭(630) 및 제4 가이드블럭(640)을 포함하고, 상기 제1 방향 가압유닛은 제1 가압부재(310)및 제2 가압부재(320)를 포함하며, 상기 제2 방향 가압유닛은 제3 가압부재(330) 및 제4 가압부재(340)를 포함한다.

또한, 상기 제1 방향 탄성유닛은 제1 탄성유닛(510) 및 제2 탄성유닛(520)을 포함하고, 상기 제2 방향 탄성유닛은 제3 탄성유닛(530) 및 제4 탄성유닛(540)을 포함한다.

구체적으로, 상기 제1 플레이트(100)는 외부의 제1 구조물(미도시)과 결합되고, 상기 제2 제2 플레이트(200)는 상기 제1 플레이트(100)의 하부에 배치되되 외부의 제2 구조물(미도시)과 결합된다.

여기서, 상기 제2 플레이트(200)는 상기 제1 플레이트(100)에 대하여 상대이동 가능하다. 즉, 상기 제1 플레이트(100)가 고정된 상태에서 상기 제2 플레이트(200)가 이동될 수 도 있고, 상기 제2 플레이트(200)가 고정된 상태에서 상기 제1 플레이트(100)가 이동될 수도 있다.

일례로, 상기 2축 슬라이딩장치가 로봇 등의 매니퓰레이터에 적용되어 사용되는 경우에는 고정된 플레이트가 마스터 플레이트가 되고, 이동되는 플레이트가 슬레이브 플레이트가 된다.

이하에서는 상기 제2 플레이트(200)가 고정되어 있고, 상기 제1 플레이트(100)가 상기 제2 플레이트(200)에 대하여 이동하는 것에 한하여 설명한다.

상기 제1 플레이트(100)에는 상기 제1 구조물과의 결합을 위한 제1 구조물 결합부(117)와, 상기 제1 구조물과 상기 제1 플레이트(100)의 결합시 위치를 결정하기 위한 제1 위치결정부(118)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제1 플레이트(100)에는 상기 제1 가압부재(310)와의 결합을 위한 제1 가압부재 결합홀(111)과, 상기 제2 가압부재(320)와의 결합을 위한 제2 가압부재 결합홀(112)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1 플레이트(100)에는 상기 제1 가이드레일(410)과의 결합을 위한 제1 레일 결합홀(114)과, 상기 제2 가이드레일(420)과의 결합을 위한 제2 레일 결합홀(113)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1 플레이트의 내측면(101)에는 상기 제1 방향 탄성유닛의 상부영역이 수용되는 제1 방향 탄성유닛 설치부가 함몰 형성되어 있다. 여기서, 상기 제1 방향 탄성유닛 설치부는 상기 제1 탄성유닛(510)의 상부영역이 수용되는 제1 탄성유닛 설치부(116)와, 상기 제2 탄성유닛(520)의 상부영역이 수용되는 제2 탄성유닛 설치부(115)를 포함한다.

마찬가지로, 상기 제2 플레이트(200)에는 상기 제2 구조물과의 결합을 위한 제2 구조물 결합부(217)와, 상기 제2 구조물과 상기 제2 플레이트(200)의 결합시 위치를 결정하기 위한 제2 위치결정부(218)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제2 플레이트(200)에는 상기 제3 가압부재(330)와의 결합을 위한 제3 가압부재 결합홀(211)과, 상기 제4 가압부재(340)와의 결합을 위한 제4 가압부재 결합홀(212)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제2 플레이트(200)에는 상기 제3 가이드레일(430)과의 결합을 위한 제3 레일 결합홀(214)과, 상기 제4 가이드레일(440)과의 결합을 위한 제4 레일 결합홀(213)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제2 플레이트의 내측면(201)에는 상기 제2 방향 탄성유닛의 하부영역이 수용되는 제2 방향 탄성유닛 설치부가 함몰 형성되어 있다. 여기서, 상기 제2 방향 탄성유닛 설치부는 상기 제3 탄성유닛(530)의 하부영역이 수용되는 제3 탄성유닛 설치부(216)와, 상기 제4 탄성유닛(540)의 하부영역이 수용되는 제4 탄성유닛 설치부(215)를 포함한다.

결과적으로, 탄성유닛들이 제1 플레이트의 내측면(101) 및 제2 플레이트의 내측면(201)에 함몰 형성된 탄성유닛 설치부에 배치됨과 동시에 상기 제1 플레이트(100)와 상기 제2 플레이트(200) 사이에서 위치하게 됨으로써 별도의 결합부재가 사용되지 않게 되어 부품수가 줄어들 뿐만 아니라 플레이트상에 쉽게 탈부착이 가능하게 되어 탄성유닛의 설치가 편리해지게 된다.

한편, 상기 제1 방향 레일유닛은 상기 제1 플레이트의 내측면(101) 중 제1 길이방향(Y)을 따라 길게 배치되면서 상기 제1 플레이트의 내측면(101)에 결합된다.

구체적으로, 상기 제1 방향 레일유닛은 제1 가이드레일(410) 및 제2 가이드레일(420)을 포함하며, 상기 제1 가이드레일(410) 및 상기 제2 가이드레일(420)은 상기 제2 길이방향(X)으로 일정간격 떨어져 배치되어 있다.

상기 제1 가이드레일(410)에는 상기 제1 플레이트(100)와의 결합을 위하여 상기 제1 레일 결합홀(114)과 대응되는 제1 레일 결합부(411)가 형성되어 있고, 상기 제2 가이드레일(420)에는 상기 제1 플레이트(100)와의 결합을 위하여 상기 제2 레일 결합홀(113)과 대응되는 제2 레일 결합부(421)가 형성되어 있다.

마찬가지로, 상기 제2 방향 레일유닛은 상기 제2 플레이트의 내측면 중 제2 길이방향을 따라 길게 배치되면서 상기 제2 플레이트의 내측면(201)에 결합된다.

구체적으로, 상기 제2 방향 레일유닛은 제3 가이드레일(430) 및 제4 가이드레일(440)을 포함하며, 상기 제3 가이드레일(430) 및 상기 제4 가이드레일(440)은 상기 제1 길이방향(Y)으로 일정간격 떨어져 배치되어 있다.

상기 제3 가이드레일(430)에는 상기 제2 플레이트(200)와의 결합을 위하여 상기 제3 레일 결합홀(214)과 대응되는 제3 레일 결합부(431)가 형성되어 있고, 상기 제4 가이드레일(440)에는 상기 제2 플레이트(200)와의 결합을 위하여 상기 제4 레일 결합홀(213)과 대응되는 제4 레일 결합부(441)가 형성되어 있다.

본 실시 예에서 상기 제1 레일 결합부(411), 상기 제2 레일 결합부(421), 상기 제3 레일 결합부(431) 및 상기 제4 레일 결합부(441)는 홀의 형태로 구비되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 홈의 형태로 구비될 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 상기 제1 방향 레일유닛과 상기 제2 방향 레일유닛은 각각 하나의 가이드레일로 구성될 수도 있을 것이다.

한편, 상기 가이드블럭유닛은 상기 제1 방향 레일유닛과 상기 제2 방향 레일유닛이 교차되는 영역에 배치되되, 상부영역에서는 상기 제1 방향 레일유닛의 이동을 안내하고, 하부영역에서는 상기 제2 방향 레일유닛의 이동을 안내하게 된다.

구체적으로 상기 가이드블럭유닛은 제1 가이드블럭(610), 제2 가이드블럭(620), 제3 가이드블럭(630) 및 제4 가이드블럭(640)을 포함하며, 상기 제1 가이드블럭(610)은 상기 제2 가이드레일(420)과 상기 제4 가이드레일(440)이 교차되는 영역에 배치되고, 상기 제2 가이드블럭(620)은 상기 제1 가이드레일(410)과 상기 제4 가이드레일(440)이 교차되는 영역에 배치된다.

또한, 상기 제3 가이드블럭(630)은 상기 제2 가이드레일(420)과 상기 제3 가이드레일(430)이 교차되는 영역에 배치되고, 상기 제4 가이드블럭(640)은 상기 제1 가이드레일(410)과 상기 제4 가이드레일(440)이 교차되는 영역에 배치된다.

상기 제1 가이드블럭(610), 상기 제2 가이드블럭(620), 상기 제3 가이드블럭(630) 및 상기 제4 가이드블럭(640)은 실질적으로 동일한 구조를 가지므로, 상기 제1 가이드블럭(610)의 구조에 한하여 설명하면 다음과 같다.

상기 제1 가이드블럭(610)은 제1 가이드블럭 몸체(611)와, 상기 제1 가이드블럭 몸체(611)와 연장되는 제1 가이드 상부블럭(612)과, 상기 제1 가이드블럭 몸체(611)와 연장되되 상기 제1 가이드 상부블럭(612)의 하부에 배치되는 제1 가이드 하부블럭(613)을 포함한다.

상기 제1 가이드 상부블럭(612)에는 상기 제2 가이드레일(420)의 이동을 안내하는 제1 상부 가이드홈(612a)이 형성되어 있으며, 상기 제1 가이드 하부블럭(613)에는 상기 제4 가이드레일(440)의 이동을 안내하는 제1 하부 가이드홈(613a)이 형성되어 있다.

결과적으로, 2축 슬라이딩 장치를 구현함에 있어서 하나의 가이드 블럭이 서로 직교하는 두 개의 가이드레일의 이동을 모두 안내하고, 각각의 가이드레일과 결합되는 두 개의 플레이트만 사용됨으로 인하여 2축 슬라이딩장치의 부품 수가 줄어들게 되어 2축 슬라이딩장치의 제조에 소요되는 비용이 줄어들게 된다.

한편, 상기 제1 방향 가압유닛은 상기 제1 길이방향(Y)을 따라 상기 제1 방향 레일유닛의 양측에 배치되되, 상기 제1 플레이트(100)의 내측면에 결합된다.

구체적으로, 상기 제1 방향 가압유닛은 제1 가압부재(310)및 제2 가압부재(320)를 포함하며, 상기 제1 가압부재(310) 및 상기 제2 가압부재(320)는 상기 제1 플레이트의 내측면(101) 중 양측 테두리부에 결합된다.

상기 제1 가압부재(310)에는 상기 제1 플레이트(100)와의 결합을 위하여 상기 제1 가압부재 결합홀(111)과 대응되는 제1 가압부재 결합부(311)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제2 가압부재(320)에는 상기 제1 플레이트(100)와의 결합을 위하여 상기 제2 가압부재 결합홀(112)과 대응되는 제2 가압부재 결합부(321)가 형성되어 있다.

마찬가지로, 상기 제2 방향 가압유닛은 상기 제2 길이방향(X)을 따라 상기 제2 방향 레일유닛의 양측에 배치되되, 상기 제2 플레이트의 내측면(201)에 결합된다.

구체적으로, 상기 제2 방향 가압유닛은 제3 가압부재(330) 및 제4 가압부재(340)를 포함하며, 상기 제3 가압부재(330) 및 상기 제4 가압부재(340)는 상기 제2 플레이트의 내측면(201) 중 양측 테두리부에 결합된다.

상기 제3 가압부재(330)에는 상기 제2 플레이트(200)와의 결합을 위하여 상기 제3 가압부재 결합홀(211)과 대응되는 제3 가압부재 결합부(331)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제4 가압부재(340)에는 상기 제2 플레이트(200)와의 결합을 위하여 상기 제4 가압부재 결합홀(212)과 대응되는 제4 가압부재 결합부(341)가 형성되어 있다.

본 실시 예에서 상기 제1 가압부재 결합부(311), 상기 제2 가압부재 결합부(321), 상기 제3 가압부재 결합부(331) 및 상기 제4 가압부재 결합부(341)는 홀의 형태로 구비되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 홈의 형태로 구비될 수도 있을 것이다.

또한, 상기 제1 플레이트(100)가 상기 제2 플레이트(200)에 대하여 상대이동시 상기 제1 가압부재(310) 및 상기 제2 가압부재(320)가 상기 제3 가압부재(330) 및 상기 제4 가압부재(340)와 충돌되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1 가압부재의 양단(313, 315), 상기 제2 가압부재의 양단(323, 325), 상기 제3 가압부재의 양단(333, 335), 상기 제4 가압부재의 양단(343, 345)에는 각각 경사면이 형성된다.

상기 경사면은 모따기 형태로 제작되어 수평면 형태로 제작될 수도 있지만, 완만한 곡면 형태를 가질 수도 있을 것이다.

한편, 상기 제1 방향 탄성유닛은 상기 제1 플레이트(100)와 상기 제2 플레이트(200) 사이에 배치되되, 상기 제2 방향 레일유닛과 상기 제1 방향 가압유닛 사이에 배치된다.

여기서, 외력에 의하여 상기 제1 플레이트(100)가 상기 제1 길이방향(Y)으로 이동시 압축되었다가 상기 외력이 제거되면 상기 제1 방향 탄성유닛은 상기 제1 플레이트(100)와 함께 초기위치로 복원된다.

구체적으로, 상기 제1 방향 탄성유닛은 제1 탄성유닛(510) 및 제2 탄성유닛(520)을 포함하며, 상기 제1 탄성유닛(510)은 상기 제2 가압부재(320)와 상기 제4 가이드레일(440) 사이에 배치되며, 상기 제2 탄성유닛(520)은 상기 제1 가압부재(310)와 상기 제3 가이드레일(430) 사이에 배치된다.

상기 제1 탄성유닛(510)과 상기 제2 탄성유닛(520)의 구조는 실질적으로 동일하므로, 상기 제1 탄성유닛(510)의 구조에 한하여 설명한다.

상기 상기 제1 탄성유닛(510)은 상기 제2 가압부재(320)와 인접하게 배치되는 제1 지지블럭(511)과, 상기 제4 가이드레일(440)과 인접하게 배치되는 제2 지지블럭(512)과, 일단은 상기 제1 지지블럭(511)에 의하여 지지되고 타단은 상기 제2 지지블럭(512)에 의하여 지지되는 제1 탄성부재(513)를 포함한다.

상기 제1 지지블럭(511)에는 상기 제1 탄성부재(513)의 일단이 설치되는 제1 탄성부재 설치부(511a)가 형성되어 있고, 상기 제2 지지블럭(512)에는 상기 제1 탄성부재(513)의 타단이 설치되는 제2 탄성부재 설치부(미도시)가 형성되어 있다.

상기 제1 탄성부재(513)는 코일 스프링으로 구비될 수 있으며, 상기 제1 탄성부재 설치부(511a) 및 상기 제2 탄성부재 설치부는 홈의 형태로 구비될 수 있다.

마찬가지로, 상기 제2 방향 탄성유닛은 상기 제1 플레이트(100)와 상기 제2 플레이트(200) 사이에 배치되되, 상기 제1 방향 레일유닛과 상기 제2 방향 가압유닛 사이에 배치된다.

여기서, 외력에 의하여 상기 제1 플레이트(100)가 상기 제2 길이방향(X)으로 이동시 압축되었다가 상기 외력이 제거되면 상기 제2 방향 탄성유닛은 상기 제1 플레이트(100)와 함께 초기위치로 복원된다.

구체적으로, 상기 제2 방향 탄성유닛은 제3 탄성유닛(530) 및 제4 탄성유닛(540)을 포함하며, 상기 제3 탄성유닛(530)은 상기 제3 가압부재(330)와 상기 제2 가이드레일(420) 사이에 배치되며, 상기 제4 탄성유닛(540)은 상기 제4 가압부재(340)와 상기 제1 가이드레일(410) 사이에 배치된다.

상기 제3 탄성유닛(530) 및 상기 제4 탄성유닛(540)은 상술한 상기 제1 탄성유닛(510)과 실질적으로 동일한 구조를 가지므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 제1 방향 탄성유닛과 상기 제2 방향 탄성유닛은 지면을 기준으로 동일높이를 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 탄성유닛(510), 상기 제2 탄성유닛(520), 상기 제3 탄성유닛(530) 및 상기 제4 탄성유닛(540)은 지면을 기준으로 모두 동일한 높이를 가진다.

결과적으로, 2축 슬라이딩장치를 구현함에 있어서 종래와 달리 적층되는 플레이트는 두개만 사용하고, 두 개의 플레이트 사이에 배치되는 탄성유닛들이 모두 동일한 높이를 가짐으로 인하여 2축 슬라이딩장치의 전체 높이가 줄어들게 되어 2축 슬라이딩장치를 컴팩트하게 구현할 수 있게 된다.

한편, 도 6은 도 2의 2축 슬라이딩장치에 구비된 제1 플레이트(100)와 제2 플레이트(200) 사이에 상대이동이 존재하지 않을 때 나타낸 도면이고, 도 7은 도 2의 2축 슬라이딩장치에 구비된 제1 플레이트(100)가 제2 플레이트(200)에 대하여 Y방향으로 이동시 2축 슬라이딩장치의 작동상태를 나타낸 도면이며, 도 8은 도 2의 2축 슬라이딩장치에 구비된 제1 플레이트(100)가 제2 플레이트(200)에 대하여 X방향으로 이동시 2축 슬라이딩장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도 6 내지 도 8을 참조하여, 제1 플레이트(100)와 제2 플레이트(200)의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 제2 플레이트(200)가 고정된 상태에서 제1 길이방향(Y)으로 상기 제1 플레이트(100)에 외력이 가해지게 되면, 도 7에서와 같이 상기 제1 플레이트(100)에 결합된 제1 가압부재(310), 제2 가압부재(320), 제1 가이드레일(410) 및 제2 가이드레일(420)이 상기 제1 길이방향(Y)으로 이동하게 된다.

여기서, 제1 가이드블럭(610), 제2 가이드블럭(620), 제3 가이드블럭(630) 및 제4 가이드블럭(640)은 고정된 상태에서 상기 제1 가이드레일(410) 및 상기 제2 가이드레일(420)의 이동을 안내하게 된다. 이때, 상기 제2 가압부재(320)는 이동하면서 제1 탄성유닛(510)을 상기 제1 길이방향(Y)으로 압축하게 된다.

만약, 상기 제1 길이방향(Y)으로 가해진 외력이 제거되면, 상기 제1 탄성유닛(510) 및 상기 제1 플레이트(100)는 제1 탄성부재(513)의 복원력에 의하여 초기위치, 즉 도 6에서와 같은 위치로 이동하게 된다.

구체적으로, 상기 제1 길이방향(Y)으로 가해진 외력이 제거되면, 상기 제1 탄성유닛(510)은 상기 제2 가압부재(320)를 상기 제1 길이방향(Y)의 반대방향으로 밀게 되어 상기 제2 가압부재(320)는 상기 제1 길이방향의 반대방향으로 이동하게 된다. 이때, 상기 제2 가압부재(320)가 이동하면서 상기 제2 가압부재(320)와 결합된 상기 제1 플레이트(100)도 상기 제1 길이방향(Y)의 반대방향으로 이동하게 되면서 상기 제1 탄성유닛(510) 및 상기 제1 플레이트(100)는 초기위치로 이동하게 된다.

한편, 상기 제2 플레이트(200)가 고정된 상태에서 제2 길이방향(X)으로 상기 제1 플레이트(100)에 외력이 가해지게 되면, 도 8에서와 같이 상기 제1 플레이트(100)에 결합된 상기 제1 가압부재(310), 상기 제2 가압부재(320), 상기 제1 가이드레일(410), 상기 제2 가이드레일(420), 상기 제1 가이드블럭(610), 상기 제2 가이드블럭(620), 상기 제3 가이드블럭(630) 및 상기 제4 가이드블럭(640)이 상기 제2 길이방향(X)으로 이동하게 된다.

여기서, 상기 제1 가이드블럭(610), 상기 제2 가이드블럭(620), 상기 제3 가이드블럭(630) 및 상기 제4 가이드블럭(640)은 상기 제1 가이드레일(410) 및 상기 제2 가이드레일(420)과는 상대이동을 하지 않으면서 상기 제3 가이드레일(430) 및 상기 제4 가이드레일(440)을 따라 이동하게 된다. 이때, 상기 제1 가이드레일(410)은 상기 제2 길이방향으로 이동하면서 상기 제4 탄성유닛(540)을 상기 제2 길이방향(X)으로 압축하게 된다.

만약, 상기 제2 길이방향(X)으로 가해진 외력이 제거되면, 상기 제4 탄성유닛(540)은 복원력에 의하여 초기위치, 즉 도 6에서와 같은 위치로 이동하게 된다.

구체적으로, 상기 제2 길이방향(X)으로 가해진 외력이 제거되면, 상기 제4 탄성유닛(540)은 상기 제1 가이드레일(410)을 상기 제2 길이방향(X)의 반대방향으로 밀게 되어 상기 제1 가이드레일(410)은 상기 제2 길이방향의 반대방향으로 이동하게 된다. 이때, 상기 제1 가이드레일(410)이 이동하면서 상기 제1 가이드레일(410)과 결합된 상기 제1 플레이트(100)도 상기 제2 길이방향(X)의 반대방향으로 이동하게 되면서 상기 제4 탄성유닛(540) 및 상기 제1 플레이트(100)는 초기위치로 이동하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 2축 슬라이딩장치는 전체 높이가 낮게 컴팩트하게 구현됨으로 인하여 장치높이에 제약을 받는 기구물, 산업로봇뿐만 아니라 위험한 환경에서 사람을 대체하여 포탄이나 위험물을 제거하는 로봇 등에 적용가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

100: 제1 플레이트 115: 제2 탄성유닛 설치부
116: 제1 탄성유닛 설치부 200: 제2 플레이트
215: 제4 탄성유닛 설치부 216: 제3 탄성유닛 설치부
310: 제1 가압부재 320: 제2 가압부재
330: 제3 가압부재 340: 제4 가압부재
410: 제1 가이드레일 420: 제2 가이드레일
430: 제3 가이드레일 440: 제4 가이드레일
510: 제1 탄성유닛 511: 제1 지지블럭
512: 제2 지지블럭 513: 제1 탄성부재
520: 제2 탄성유닛 530: 제3 탄성유닛
540: 제4 탄성유닛 610: 제1 가이드블럭
611: 제1 가이드블럭 몸체 612: 제1 가이드 상부블럭
613: 제1 가이드 하부블럭 620: 제2 가이드블럭
630: 제3 가이드블럭 640: 제4 가이드블럭

Claims

외부의 제1 구조물과 결합되는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트의 하부에 배치되어 상기 제1 플레이트에 대하여 상대이동 가능하며, 외부의 제2 구조물과 결합되는 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트의 내측면 중 제1 길이방향을 따라 배치되면서 상기 제1 플레이트의 내측면에 결합되는 제1 방향 레일유닛;
상기 제2 플레이트의 내측면 중 제2 길이방향을 따라 배치되면서 상기 제2 플레이트의 내측면에 결합되는 제2 방향 레일유닛;
상기 제1 방향 레일유닛과 상기 제2 방향 레일유닛이 교차되는 영역에 배치되되, 상부영역에서는 상기 제1 방향 레일유닛의 이동을 안내하고, 하부영역에서는 상기 제2 방향 레일유닛의 이동을 안내하는 가이드블럭유닛;
상기 제1 길이방향을 따라 상기 제1 방향 레일유닛의 양측에 배치되되, 상기 제1 플레이트의 내측면에 결합되는 제1 방향 가압유닛;
상기 제2 길이방향을 따라 상기 제2 방향 레일유닛의 양측에 배치되되, 상기 제2 플레이트의 내측면에 결합되는 제2 방향 가압유닛;
상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되되, 상기 제2 방향 레일유닛과 상기 제1 방향 가압유닛 사이에 배치되어 외력에 의하여 상기 제1 플레이트가 상기 제1 길이방향으로 이동시 압축되었다가 상기 외력이 제거되면 상기 제1 플레이트와 함께 초기위치로 복원되는 제1 방향 탄성유닛;그리고,
상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되되, 상기 제1 방향 레일유닛과 상기 제2 방향 가압유닛 사이에 배치되어 외력에 의하여 상기 제1 플레이트가 상기 제2 길이방향으로 이동시 압축되었다가 상기 외력이 제거되면 상기 제1 플레이트와 함께 초기위치로 복원되는 제2 방향 탄성유닛을 포함하는 2축 슬라이딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 방향 레일유닛은 상기 제2 길이방향으로 일정간격 떨어져 배치되는 제1 가이드레일 및 제2 가이드레일을 포함하고, 상기 제2 방향 레일유닛은 상기 제1 길이방향으로 일정간격 떨어져 배치되는 제3 가이드레일 및 제4 가이드레일을 포함하며,
상기 제1 방향 가압유닛은 상기 제1 플레이트의 내측면 중 양측 테두리부에 결합되는 제1 가압부재 및 제2 가압부재를 포함하고, 상기 제2 방향 가압유닛은 상기 제2 플레이트의 내측면 중 양측 테두리부에 결합되는 제3 가압부재 및 제4 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 슬라이딩장치.
제2항에 있어서,
상기 가이드블럭유닛은 상기 제2 가이드레일과 상기 제4 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제1 가이드블럭과, 상기 제1 가이드레일과 상기 제4 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제2 가이드블럭과, 상기 제2 가이드레일과 상기 제3 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제3 가이드블럭과, 상기 제1 가이드레일과 상기 제4 가이드레일이 교차되는 영역에 배치되는 제4 가이드블럭을 포함하며,
상기 제1 가이드블럭은 제1 가이드블럭 몸체와, 상기 제1 가이드블럭 몸체와 연장되되 상기 제2 가이드레일의 이동을 안내하는 제1 상부 가이드홈이 형성되어 있는 제1 가이드 상부블럭과, 상기 제1 가이드 상부블럭의 하부에 배치되며 상기 제4 가이드레일의 이동을 안내하는 제1 하부 가이드홈이 형성된 제1 가이드 하부블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 슬라이딩장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 방향 탄성유닛과 상기 제2 방향 탄성유닛은 지면을 기준으로 동일높이를 가지며,
상기 제1 방향 탄성유닛은 상기 제2 가압부재와 상기 제4 가이드레일 사이에 배치되는 제1 탄성유닛과, 상기 제1 가압부재와 상기 제3 가이드레일 사이에 배치되는 제2 탄성유닛을 포함하고,
상기 제2 방향 탄성유닛은 상기 제3 가압부재와 상기 제2 가이드레일 사이에 배치되는 제3 탄성유닛과, 상기 제4 가압부재와 상기 제1 가이드레일 사이에 배치되는 제4 탄성유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 슬라이딩장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 탄성유닛은 상기 제2 가압부재와 인접하게 배치되는 제1 지지블럭과, 상기 제4 가이드레일과 인접하게 배치되는 제2 지지블럭과, 일단은 상기 제1 지지블럭에 의하여 지지되고 타단은 상기 제2 지지블럭에 의하여 지지되는 제1 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 2축 슬라이딩장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 플레이트가 상기 제2 플레이트에 대하여 상대이동시 상기 제1 가압부재 및 상기 제2 가압부재가 상기 제3 가압부재 및 상기 제4 가압부재와 충돌되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1 가압부재의 양단, 상기 제2 가압부재의 양단, 상기 제3 가압부재의 양단, 상기 제4 가압부재의 양단에는 각각 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2축 슬라이딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 플레이트의 내측면에는 상기 제1 방향 탄성유닛의 상부영역이 수용되는 제1 방향 탄성유닛 설치부가 함몰 형성되어 있으며, 상기 제2 플레이트의 내측면에는 상기 제2 방향 탄성유닛의 하부영역이 수용되는 제2 방향탄성유닛 설치부가 함몰 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2축 슬라이딩장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 플레이트에는 상기 제1 구조물과의 결합을 위한 제1 구조물 결합부와, 상기 제1 구조물과 상기 제1 플레이트의 결합시 위치를 결정하기 위한 제1 위치결정부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2축 슬라이딩장치.