KR102386019B1 - 리니어 모듈 및 그 작동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 케이싱 및 선형 전달 장치 (20)를 포함하는 선형 모듈을 제공한다. 케이싱은 선형 전달 장치(20)가 적어도 부분적으로 배치되는 내부 공동 및 케이스 상에 규정된 선형 전달 장치(20)의 이동 방향을 따라서 연장하는 출력 개구(31)를 갖는다. 실링 밴드(32)는 출력 개구(31)에 배열된다. 선형 모듈은 선형 전달 장치(20)와 동기화하여 움직일 수 있고 내부 공동으로부터 멀리 떨어진 실링 밴드(32)의 측 상에 배열되는 제 1 롤링 메커니즘(50)을 더 포함한다. 제 1 롤링 메커니즘(50)은 실링 밴드(32)와 롤링 접촉하고 있다. 이 선형 모듈은 높은 청결도를 할 수 있게 하고 우수한 실링 성능, 높은 정확도 및 높은 안정성을 갖는다.

Description

리니어 모듈 및 그 작동 방법
본 발명은 선형 모듈(linear module) 및, 보다 구체적으로는 실링 밴드(sealing band)를 위한 방진(dustproof) 특징을 갖는 선형 모듈에 관한 것이다.
선형 모듈들은 선형 전송(linear transmission)을 위해서 사용되는 장치이고 일반적으로 그들의 전송 메커니즘에 따라 벨트-타입인 것들 및 나사-타입인 것들로 분류된다.
기존의 선형 모듈들은 전형적으로 케이싱(casing) 및 선형 전달 장치들을 포함한다. 케이싱은 내부 공동, 내부 공동을 통해 연장하는 출력 개구 및 출력 개구 위에 배치된 실링 밴드를 갖는다. 선형 전달 장치는 내부 공동 내에 적어도 부분적으로 배치되며, 출력 개구와 실링 밴드 사이의 갭을 가로 질러 연장하고 외부 액추에이터와 맞물리는 출력 단부를 갖는다. 이러한 선형 모듈은 외부 먼지의 유입을 방지하여 선형 모듈의 서비스 수명 및 동작 정확도에 영향을 줄 수 있으며, 윤활유들 또는 그리스들(greases)의 증기 및 마찰로 생성된 금속 입자들의 유출을 방지하여 외부 환경에 해를 끼칠 수 있다. 따라서 자동화 산업들의 분야, 제조 장비 자체뿐만 아니라 제조 환경들의 높은 청결도를 요구하는 반도체 제조 응용들의 분야에서 널리 사용된다.
그러나, 이러한 선형 모듈의 실링 밴드는 시간이 지남에 따라 변형 및 마모에 민감하고, 이는 선형 전달 장치의 운동 평활도(motion smoothness)를 저하시키고 따라서 선형 모듈의 정확성 및 안정성을 저하시킬 수 있다. 또한, 발생된 입자들 중 일부가 탈출하여 제조 환경 및 장비의 청결도에 불리하게 영향을 줄 수 있는 가능성이 여전히 있다. 더욱이, 실링 밴드는 변형 후 실링 능력이 더 나빠질 것이며, 따라서 선형 모듈에서 생성된 입자는 탈출하여 제조 환경 및 장비의 청결도에 영향을 줄 가능성이 높다.
본 발명은 높은 청정도를 가능하게 하고 우수한 실링 성능, 높은 정확성 및 높은 안정성을 갖는 선형 모듈을 제공하도록 추구한다.
이를 위해, 본 발명은 케이싱(casing) 및 선형 전달 장치(linear transmission device)를 포함하는 선형 모듈을 제공하며, 케이싱은 선형 전달 장치가 적어도 부분적으로 배치되는 내부 공동(internal cavity)을 가지며, 케이싱은 그 위에 선형 전달 장치의 이동 방향을 따라서 연장되는 출력 개구를 규정하고, 실링 밴드는 출력 개구에 제공되고, 선형 모듈은 선형 전달 장치와 동기화하여 움직일 수 있는(moveable in synchronization) 제 1 롤링 메커니즘을 더 포함하고, 상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 내부 공동으로부터 떨어진 실링 밴드의 일 측상에 배열되고, 및 제 1 롤링 메커니즘은 실링 밴드와 롤링 접촉(rolling contact)하고 있다.
또한, 선형 모듈은 선형 전달 장치와 동기화하여 이동 가능한 제 2 롤링 메커니즘을 더 포함하고, 제 2 롤링 메커니즘은 내부 공동 쪽으로 향하는 실링 밴드의 일 측에 배치되고, 제 2 롤링 메커니즘은 실링 밴드와 롤링 접촉한다.
부가적으로, 제 2 롤링 메커니즘의 개수는 하나이고 제 1 롤링 메커니즘의 개수는 하나 초과이고, 제 1 롤링 메커니즘들은 선형 전달 어셈블리의 이동 방향을 따라서 제 2 롤링 메커니즘의 대향 측들 상에 대칭적으로 배치된다.
부가적으로, 제 1 롤링 메커니즘의 수는 두 개이다.
부가적으로, 제 2 롤링 메커니즘의 개수는 하나 초과이고, 제 2 롤링 메커니즘은 선형 전달 장치의 이동 방향을 따라서 서로로부터 멀리 떨어지고; 제 1 롤링 메커니즘의 개수는 두 개이고, 제 1 롤링 메커니즘들은 선형 전달 장치의 이동 방향을 따라서 제 2 롤링 메커니즘들의 대향 측들 상에 대칭 적으로 배치된다.
부가적으로, 제 2 롤링 메커니즘의 수는 두 개이다.
부가적으로, 선형 전달 장치는 선형 이동을 위해 구성된 슬라이드 테이블을 포함하고, 제 1 롤링 메커니즘과 제 2 롤링 메커니즘 각각은 슬라이드 테이블 상에 배열되어 슬라이드 테이블과 롤링 연결된다.
부가적으로, 제 1 롤링 메커니즘(들)은 슬라이드 테이블의 엣지에 가깝게 배치되고, 제 2 롤링 메커니즘(들)은 슬라이드 테이블 내에 배치된다.
부가적으로, 슬라이드 테이블은 어댑터 및 어댑터에 고정된 슬라이드 블록을 포함하고, 제 2 롤링 메커니즘은 어댑터 또는 슬라이드 블록 상에 배열되고 제 1 롤링 메커니즘은 어댑터 또는 슬라이드 블록 상에 배열된다. 부가적으로, 제 1 롤링 메커니즘은 실링 밴드와 롤링 접촉하는 제 1 내마모성 롤링 부재(wear-resistant rolling member)를 포함하고, 제 1 내마모성 롤링 부재는 자성 내마모성 재료로 만들어진다.
부가적으로, 제 1 롤링 메커니즘은 제 1 베어링 조정 너트들, 제 1 베어링들, 제 1 스톱 링들 및 제 1 지지 샤프트를 더 포함하고, 제 1 베어링들은 제 1 지지 샤프트의 각각의 단부들에 걸쳐서 슬리브되고(sleeved over) 슬라이드 테이블에 고정되며, 제 1 내마모성 롤링 부재는 제 1 지지 샤프트에 걸쳐서 고정되고, 제 1 스톱 링들의 각각은 제 1 지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고, 제 1 내마모성 롤링 부재에 더 가깝고 제 1 베어링들의 대응하는 하나의 외부 링을 고정시키도록 구성되고, 제 1 베어링 조절 너트들의 각각은 제 1 지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고 제 1 내마모성 롤링 부재로부터 더 멀리 떨어져 있고, 제 1 베어링들의 대응하는 하나의 내부 링을 고정하도록 구성된다.
부가적으로, 제 2 롤링 메커니즘은 실링 밴드와 롤링 접촉하는 제 2 내마모성 롤링 부재를 포함하고, 제 2 내마모성 롤링 부재는 경량의 내마모성 재료로 만들어진다.
부가적으로, 제 2 롤링 메커니즘은 제 2 베어링 조정 너트들, 제 2 베어링들, 제 2 스톱 링 및 제 2 지지 샤프트를 더 포함하고, 제 2 베어링들은 제 2 지지 샤프트의 각각의 단부들에 걸쳐서 슬리브되고 슬라이드 테이블에 고정되고, 제 2 내마모성 롤링 부재는 제 2지지 샤프트에 걸쳐서 고정되고, 제 2 스톱 링은들의 각각은 제 2지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고 제 2 내마모성 롤링 부재에 더 가깝고, 대응하는 하나의 외부 링을 고정시키도록 구성되고, 제 2 베어링 조절 너트들의 각각은 제 2 지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고 제 2 내마모성 롤링 부재로부터 더 멀리 떨어져 있으며, 제 2 베어링의 대응하는 하나의 내부 링을 고정시키도록 구성된다.
부가적으로, 케이싱은 베이스 및 베이스 상에 배열된 커버를 포함하고, 내부 공동은 베이스와 커버 사이에 형성되고, 커버에는 선형 전달 장치의 이동 방향을 따라서 출력 개구의 양 측들을 연장하는 자성 스트립들이 제공되고, 실링 밴드는 자성 스트립들의 각각의 적어도 일부를 커버한다.
부가적으로, 커버에는 전방 홀더 및 후방 홀더가 제공되며, 선형 전달 장치는 리드 스크류, 너트, 가이드 레일 및 베어링들, 케이싱 내에 배열된 모든 것, 및 케이싱 외부에 적어도 부분적으로 배치된 슬라이드 테이블을 포함하고, 리드 스크류의 일 단부(one end)는 베어링들 중 하나를 통해 전방 홀더에 배치되고 전방 홀더를 통해 연장하고 케이싱 외부에 배열된 구동 장치에 연결되고, 리드 스크류의 더 먼 단부(further end)는 후방 홀더와 베어링들의 더 먼 하나를 통하여 회전 가능하게 연결되고, 너트는 리드 스크류에 걸쳐서 이동 가능하게 배치되고 슬라이드 테이블에 연결되고, 가이드 레일은 베이스 상에 배치되고, 슬라이드 테이블은 가이드 레일 상에 이동 가능하게 배치된다.
본 발명은 또한 선형 모듈의 작동 방법을 제공하며, 선형 모듈은 케이싱, 선형 전달 장치 및 제 1 롤링 메커니즘을 포함하고, 케이싱은 선형 전달 장치가 적어도 부분적으로 배치되는 내부 공동을 가지며, 케이싱은 그 위에 출력 개구를 규정하고 실링 밴드는 출력 개구에 제공되며, 작동 방법은: 제 1 롤링 메커니즘은 실링 밴드에 대해 롤링하는 동안, 제 1 롤링 메커니즘이 선형 전달 장치와 동기화하여 움직이게 하는 단계; 및 제 1 롤링 메커니즘에 의해, 선형 전달 장치와 상호 작용하는 실링 밴드의 일 부분을 내부 공동 쪽으로 가압하는 단계를 포함한다.
부가적으로, 선형 모듈은 제 2 롤링 메커니즘을 더 포함하고, 작동 방법은:
제 2 롤링 메커니즘은 실링 밴드에 대해 롤링하는 동안, 제 2 롤링 메커니즘이 선형 전달 장치와 동기화하여 움직이게 하는 단계; 및 제 2 롤링 메커니즘에 의해, 제 2 롤링 메커니즘과 접촉하는(comes into contact with) 실링 밴드의 일부를 내부 공동으로부터 멀어지는 방향으로 출력 개구로부터 들어 올려 간극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 제공된 선형 모듈은 다음과 같은 이점들을 갖는다:
1. 실링 밴드와 선형 모듈의 제 2 롤링 메커니즘 사이에서 롤링 접촉이 발생한다. 따라서, 선형 전달 장치의 전진(advancement) 동안, 슬라이딩 마찰보다는 롤링 마찰이 발생한다. 이는 제조 장비 및 환경의 청결이 입자들에 의하여 부정적으로 영향을 받는 상황을 피하고, 또한 제조 장비 및 환경의 청결에 더 부정적인 영향을 초래하는 실링 밴드의 변형과 함께 선형 모듈의 실링 능력이 저하되는 상황을 피하고, 또한 실링 밴드의 변형 및 입자들의 존재 때문에 움직임에 있어서 선형 전달 장치의 평활도가 부정적으로 영향을 받는 상황을 피하기 위해서, 마찰에 의하여 발생되는 입자들의 양을 줄이고, 상당한 마찰력하에서 또는 입자들의 행동 하에서 실링 밴드의 변형 및 마모 가능성을 낮춘다. 그 결과, 선형 모듈의 높은 정확성과 안정성을 보장할 수 있다.
2. 선형 모듈에는 제 1 롤링 메커니즘 및 제 2 롤링 메커니즘이 제공되고, 실링 밴드의 양 측들은 각각 제 1 롤링 메커니즘 및 제 2 롤링 메커니즘과 롤링 접촉한다. 따라서, 마찰 저항의 감소들 및 그래서 입자 생성이 얻어 질 수 있다. 게다가, 선형 전달 장치의 이동 동안 실링 밴드와 커버 사이에 형성된 갭의 크기를 최소화시키고 그리고 그래서 선형 모듈의 내부로부터 제조 장비 및 환경으로 빠져나가는 입자들의 가능성을 최소화시키면서, 실링 밴드는 커버 쪽으로 가압될 수 있다.
3. 실링 성능이 향상되고 롤링 마찰로부터 발생된 소량의 금속 입자들이 실시간으로 수집될 수 있도록, 자성 스트립들은 커버 상에 배열된 실링 밴드로 덮여 있고, 그에 의하여 제조 설비의 다른 구성 요소를 그 청결도에 해를 끼치는 떨어진 금속 입자들로부터 보호한다. 또한 이것은 선형 모듈의 청결도 및 유지 관리에도 도움이 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 선형 모듈의 개략적인 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따라서 슬라이드 테이블의 이동 방향을 따라 취한 선형 모듈의 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따라서 제 2 롤링 메커니즘의 축을 따라 취한 선형 모듈의 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따라서 제 1 롤링 메커니즘의 축을 따라 취한 선형 모듈의 단면도이다.
사용된 윤활유들 또는 그리스들의 증기뿐 만 아니라 그들의 선형 전달 장치의 마찰로부터 발생된 입자들이 외부로 빠져나와 제조 장비 및 환경을 오염시키는 것을 방지할 수 있다고 주장되는 기존의 선형 모듈의 능력에도 불구하고 이러한 오염은 선형 모듈들의 실제 사용에서 여전히 목격된다.
오염은, 예를 들어 실링 밴드와 출력 개구 사이의 불충분한 실링때문에 모듈들로부터 입자가 흩어지게 된 결과로 당업자에게 널리 인식되어왔다. 또한, 당업자는 그들의 유지보수 작업 동안, 시간이 지남에 따라 모듈의 사용으로 실링 밴드가 선형 전달 장치에 연결된 곳에서 입자들이 축적될 것이라는 것을 알았다.
선형 전달 장치의 출력 단부가 외부 액추에이터에 연결될 수 있기 위해서, 실링 밴드 및 출력 개구 사이에 외부와 연통하고 선형 전달 장치의 출력 단부가 케이싱에 대해 이동하고 있을 때 출력 단부와 이동할 수 있는 갭을 배열할 필요가 있다. 대부분의 현재 관행에서, 실링 밴드와 출력 개구부 사이의 이러한 갭은 출력 단부에서 실링 밴드를 들어 올림으로써 생성되며, 그 갭은 출력 엔드와 함께 이동한다. 출력 단부의 이동들 동안, 출력 개구를 다시 실링하기 위해, 출력 단부가 이동한 후에 이전에 들어 올린 실링 밴드는 다시 출력 개구를 덮을 것이다. 이 방식으로, 모듈의 작동에서, 출력 단부와 외부 액츄에이터 사이의 연결을 용이하게 하기 위해 항상 출력 단부와 출력 개구 사이에 갭이 있음을 알 수 있다. 그러므로, 당업자는 위에서 언급된 입자들이 갭으로부터 나온다고 믿는다.
게다가, 발명자들은 이러한 선형 모듈이 실링 밴드의 변형 및 마모 때문에 시간에 따른 정확성, 운동 평활화(motion smoothness) 및 실링 성능면에서 저하를 나타내는 경향이 있음을 발견하였다.
광범위한 실험과 분석을 통해, 발명자들은 길잃은 입자들의 주요 공급원을 선형 전달 장치의 출력 단부와 실링 밴드 사이의 슬라이딩 마찰로 확인해왔다. 따라서, 발명자들은 여기서 출력 단부와 실링 밴드 사이의 마찰을 감소시킬 수 있고, 높은 청결도를 가능하게 하고 우수한 실링 성능, 높은 정확성 및 높은 안정성을 제공하게 하는 선형 모듈을 제안한다.
여기에서 제안된 선형 모듈은 특정 실시 예들 및 첨부 도면들을 참조하여 아래에 보다 상세하게 설명될 것이다. 첨부 도면들은 반드시 축척대로 제시될 필요는 없는 매우 단순화된 형태로 제공되며, 이들의 의도는 개시된 실시 예를 설명할 때 편리함과 명확성을 용이하게 하는 것이다.
일 실시 예에 따르면, 선형 모듈은 케이싱 및 선형 전달 장치(20)를 포함한다. 케이싱은 선형 전달 장치(20)가 적어도 부분적으로 배치되는 내부 공동을 갖는다. 케이싱은 수평으로 연장된 출력 개구(31)를 형성하고, 실링 밴드(32)는 출력 개구(31)에 배치된다. 실링 밴드(32)는 출력 개구(31)의 길이와 일치하는 길이를 가질 수 있다. 출력 개구(31) 및 실링 밴드(32)가 둘 다 길쭉한 모양을 갖는 것은 도시되어 있는 반면 물론 다른 모양을 가질 수도 있다. 선형 모듈은 선형 전달 장치와 동기화하여 이동 가능한 제 2 롤링 메커니즘(40)을 더 포함한다. 제 2 롤링 메커니즘(40)은 내부 공동을 향하는 실링 밴드(32)의 측에 배치되고 실링 밴드(32)가 제 2 롤링 메커니즘(40)에 대해 롤링 될 수 있도록 실링 밴드(32)와 롤링 접촉하고 있다. 제 2 롤링 메커니즘(40)과 접촉하는 실링 밴드(32)의 내부 공동으로부터 멀어지는 방향을 따라, 들어올림으로써, 출력 개구(31)와 그 부분 사이의 갭이 형성될 수 있다.
케이싱은 베이스(10) 및 베이스(10)에 고정 연결된(fixedly connected) 커버(30)를 포함할 수 있다. 선형 전달 장치(20)는 수평으로 연장하고 베이스(10) 및 커버(30)에 의해 한정된 폐쇄된 내부 공동 내에 적어도 부분적으로 배치되도록 베이스(10) 상에 장착된다.
도 2를 참조하면, 선형 전달 장치(20)는 리드 스크류(21), 너트(22), 가이드 레일 (23), 전방 베어링(24), 후방 베어링(25), 전 슬리브(도시되지 않음), 후방 슬리브 (도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 베이스(10)에는 전방 홀더(11) 및 후방 홀더(12)가 고정될 수 있다.
리드 스크류 (21)의 전단은 전방 베어링(24)을 통해 전방 홀더 (11)에 회전 가능하게 연결될 수있다. 또한, 리드 스크류 (21)의 전단은 전방 홀더 (11)를 통해 연장되어 구동 장치(예를 들어, 모터)를 연결할 수 있다. 리드 스크류 (21)의 후방 단부는 후방 베어링(25)에 의해 후방 홀더(12)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 커버는 그것의 일단에 리드 스크류(21)가 삽입될 수 있는 개구를 규정할 수 있다. 전방 슬리브 및 전방 벽은 둘다 그들이 각각 전방 베어링(24)의 대향 측들 상에 위치하도록 리드 스크류(21)의 전방 단부에 걸쳐 슬리브될 수 있다. 전방 벽은 너트(22)로부터 더 먼 전방 베어링(24)의 측 상에 배치될 수 있다. 전방 슬리브는 전방 베어링(24)의 외부 링을 고정하도록 구성될 수 있는 반면, 전방 벽은 그 내부 링을 고정하도록 구성될 수 있다. 후방 슬리브 및 후방 벽은 둘다 그들이 각각 후방 베어링(25)의 대향 측들 상에 위치되도록 리드 스크류(21)의 후방 단부에 걸쳐 슬리브될 수 있다. 후방 벽은 후방 베어링 (25)의 측면에 더 멀리 배치될 수 있다. 후방 슬리브는 후방 베어링 (25)의 외부 링을 고정하도록 구성될 수 있는 반면, 후방 벽은 그 내부 링을 고정하도록 구성될 수 있다. 전방 및 후방 벽들은 전방 및 후방 홀더들(11, 12)에 각각 고정될 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 너트(22)는 슬라이드 테이블(26)에 고정 연결될 수 있고, 가이드 레일(23)은 베이스(10)에 고정될 수 있다. 가이드 레일(23)은 슬라이드 테이블(26)을 지지 및 가이드하도록 구성될 수 있다. 리드 스크류(21)가 회전하면, 너트(22)는 리드 스크류(21)의 축을 따라 선형으로 이동할 수 있다.
도 2를 참조하면, 커버(30)는 출력 개구(31)를 더 규정할 수 있고, 슬라이드 테이블(26)은 출력 개구(31)를 통해 연장하여 액추에이터에 연결될 수 있다. 구체적으로, 이 실시 예에 따르면, 출력 개구(31)는 긴(elongated) 개구일 수 있다. 다른 실시 예들에서, 출력 개구는 직사각형 등과 같은 임의의 다른 적합한 형상을 가정할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실링 밴드(32)는 실링 밴드(32)가 슬라이드 테이블(26)을 통해 연장되고 출력 개구(31)를 덮도록, 커버(30)와 접촉하는 상태인(coming into contact) 슬라이드 테이블(26)의 슬라이딩 방향을 따라서 연장하는 그것들의 대향 단부들과 커버(30)에 고정되는 슬라이드 테이블(26)의 슬라이딩 방향에 수직한 방향을 따라서 연장하는 그것의 대향 단부들과 함께, 커버(30)상에 배열된다. 바람직하게는, 실링 밴드(32)는 스틸 밴드이다.
커버(30)에는 그것 상에, 예를 들어, 그것의 측면에, 선형 모듈 내부의 입자들이 배출될 수 있는 배기 포트(34)가 제공될 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제 2 롤링 메커니즘(40)은 슬라이드 테이블(26) 상에 제공된다. 구체적으로, 제 2 롤링 메커니즘(40)은 제 2 롤링 메커니즘 (40)의 축이 슬라이드 테이블(26)의 이동 방향에 수직하고, 제 2 롤링 메커니즘(40) 자체가 공동 쪽으로 향하는 실링 밴드(32)의 측과 접촉하도록, 슬라이드 테이블(25)에 회전 가능하게 연결된다. 슬라이드 테이블 (26)의 전진(advancement)동안, 제 2 롤링 메커니즘(40)은 제 2 롤링 메커니즘 (40) 앞에 있는 실링 밴드(32)의 일부를 실링 밴드(32)의 공동 쪽으로 향하는 측 만이 제 2 롤링 메커니즘과 접촉하도록 커버 (30)로부터 전진 방향으로 들어올린다. 실링 밴드(32)와 슬라이드 테이블(26) 사이에 슬라이딩 마찰이 있었던 종래의 기술과 비교하여, 실링 밴드(32)는 롤링 마찰에 의해 제 2 롤링 메커니즘(40)과 상호 작용하고, 그것은 슬라이딩하는 동안 슬라이드 테이블(26) 상에 작은 마찰 저항을 허용하고 실링 밴드(32) 및 제 2 롤링 메커니즘(40) 사이의 마찰로부터온 입자 발생을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상당한 마찰 또는 상당한 입자 발생으로 인한 마모 때문에 큰 마찰력 및 입자들에 의하여 야기되는 실링 밴드(32)의 마모 및 변형 가능성을 감소시키므로, 실링 밴드(32)가 변형될 가능성이 적다. 결과적으로, 입자들에 의해 야기되는 제조 장비 및 환경의 청결성이 저하되고 그 변형에 의해 실링 밴드의 실링 성능이 저하되는 것을 피할 수 있다. 게다가, 실링 밴드 및 입자들의 변형에 의해 야기되는 슬라이드 테이블의 움직임 평활도 (즉, 선형 모듈의 정확도 및 안정성 저하)가 또한 감소되는 것을 피할 수 있다.
슬라이드 테이블(26)에는 또한 그 위에 슬라이드 테이블(26)의 이동 방향에 수직으로 연장하는 제 1 롤링 메커니즘(50)이 제공될 수 있다. 제 1 롤링 메커니즘(50)은 슬라이드 테이블(26)에 회전 가능하게 연결되고 동공으로부터 떨어지게 향하는 슬라이드 테이블(26)의 측과 접촉될 수 있다. 제 2 롤링 메커니즘(40)은 슬라이드 테이블(26) 내부에 선택적으로(optionally) 위치될 수 있는 반면, 제 1 롤링 메커니즘(50)은 바람직하게는 슬라이드 테이블(26)의 엣지에 가까이 위치된다. 그렇게, 제 2 및 제 1 롤링 메커니즘들(40, 50)과 각각 접촉하는 실링 밴드(32)의 양 표면들로, 적은 마찰 저항 및 마찰에 의한 입자들의 감소된 생성이 성취될 수 있다. 부가적으로, 슬라이드 테이블(26)의 엣지에 가까이 배열된 제 1 롤링 메커니즘(50)은 커버(30) 쪽으로 실링 밴드(32)를 가압할 수 있어, 슬라이드 테이블(26)의 슬라이딩 동안 실링 밴드(32)와 커버(30) 사이의 갭을 최소화할 수 있다. 선형 모듈에서 입자의 유출을 방지하는 데 도움이 되며, 이는 제조 장비 및 환경의 청결에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
슬라이드 테이블(26)은 어댑터(261) 및 어댑터(261)에 고정 연결된 슬라이드 블록(262)을 포함할 수 있다. 어댑터(261) 및 슬라이드 블록(262)은 개별 구성 요소들 또는 일체형 부품(integral piece)으로 제공될 수 있다. 실링 밴드(32)는 출력 개구(31)를 통해 261과 262사이에 삽입될 수 있다. 제 2 및 제 1 롤링 메커니즘들(40, 50)은 각각 어댑터(261) 또는 슬라이드 블록(262) 또는 어댑터(261)와 슬라이드 모두에 배열될 수 있다. 슬라이드 블록(262)과 어댑터(261)가 별도의 구성 요소들로서 제공되는 경우, 이들은 더 저렴하게 쉽게 제조될 수 있고 슬라이드 블록(262), 어댑터(261) 및 제 2 및 제 1 롤링 메커니즘들(40, 50)의 조립 및 유지를 용이하게 할 수 있다.
바람직하게는, 도 2를 참조하면, 두 개의 제 2 롤링 메커니즘들(40)이 슬라이드 테이블(26)의 이동 방향을 따라서 일정한 간격으로 제공될 수 있고, 제 2 롤링 메커니즘들(40)의 것과 동일한 개수의 제 1 롤링 메커니즘들(50)이 대칭적으로 제 2 롤링 메커니즘들(40)의 외부에 배열된다.
제 2 롤링 메커니즘들(40)은 각 제 1 롤링 메커니즘들(50)과 가깝고 일대일 대응(in one-to-one correspondence)될 수 있도록, 두 개의 제 1 롤링 메커니즘들(50)은 슬라이드 블록(262) 상에 대칭적으로 배치될 수 있는 한편, 두 개의 제 2 롤링 메커니즘들(40)은 어댑터(261) 상에 대칭적으로 배치될 수 있다. 이 경우에, 슬라이드 테이블(26)의 각 단부에서, 제 2 롤링 메커니즘들(40)의 하나와 제 1 롤링 메커니즘들(50)의 해당하는 하나는 실링 밴드(32) 및 제 2 롤링 메커니즘들(40) 사이에서 롤링 연결을 허용하도록 제공될 수 있고, 슬라이드 테이블(26)의 이동들에서 마찰 저항을 유발한다. 부가적으로, 제 1 롤링 메커니즘은 외부에 그리고 슬라이드 테이블(26)에 대하여 제 2 롤링 메커니즘(40)에 가까이 배열되기 때문에, 슬라이드 테이블(26)의 이동 방향을 따라서 들어올려진 부분의 길이 및 높이를 최소화(예를 들어, 슬라이드 테이블(26)에 커버(30) 및 실링 밴드(32) 사이에 만들어진 갭의 사이즈를 최소화)하는 동안, 슬라이드 테이블(26)이 움직이고 있을 때, 실링 밴드(32)가 부분적으로 들어올려져 슬라이드 테이블(26)의 이동이 더 쉽게 만드는 것을 보장한다. 이는 선형 모듈에 양호한 실링 능력을 주는데 도움을 줄 수 있다. 또한, 두 쌍들의 제 2 및 제 1 롤링 메커니즘들(40, 50)이 이동 방향을 따라서 슬라이드 테이블(26)상에 대칭으로 배열되고, 제 1 롤링 메커니즘들(50)이 주어진 위치에 배치되는 경우, 제 1 롤링 메커니즘들(50) 및 각 제 2 롤링 메커니즘들(40) 사이의 갭들(예를 들어, 실링 밴드(32) 및 실링 성능에 도움이 되는 슬라이드 테이블(26)에 커버(30) 사이의 갭들)을 최소화하는 동안, 두 개의 제 2 롤링 메커니즘들(40)은 내부 그리고 각 제 1 롤링 메커니즘들(50)에 가까이 배치될 수 있고, 그래서 실링 밴드(32)와 제 1 및 제 2 롤링 메커니즘들(50, 40) 사이의 롤링 접촉을 보장할 수 있다. 더욱이, 슬라이드 블록(262)과 어댑터(261) 사이에 더 작은 공간이 허용되며, 이는 슬라이드 테이블(26)의 안정성을 향상시키는 데 도움이 된다.
도 3은 제 2 롤링 메커니즘의 축, 즉 도 2의 라인 AA를 따라서 취한 선형 모듈의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 제 2 롤링 메커니즘(40)은 제 2 베어링 조정 너트들(41), 제 2 베어링들(42), 제 2 스톱 링들(43), 제 2지지 샤프트(44) 및 제 2 내마모성 롤링 부재(45)을 포함할 수 있다. 제 2 베어링들(42)는 제 2 지지 샤프트(44)의 다른 단부들을 걸쳐서 슬리브되고, 슬라이드 테이블(26)에 고정되고, 제 2 내마모성 롤링 부재들(45)은 제 2 지지 샤프트(44)를 걸쳐서 고정 배열되고, 제 2 스톱 링들(43)의 각각은 제 2 내마모성 롤링 부재(45)와 더 가깝고 특정한 제 2 베어링(42)의 외부 링을 고정시키도록 구성되는 제 2 베어링들(42)의 대응하는 하나의 측 상의 제 2 지지 샤프트(44)를 걸쳐서 슬리브하고, 제 2 베어링 조정 너트들(41)의 각각은 제 2 내마모성 롤링 부재(45)로부터 더 멀리 떨어지고 특정한 제 2 베어링(42)의 내부 링을 고정시키도록 구성되는 제 2 베어링들(42)의 대응하는 하나의 측 상의 제 2 지지 샤프트(44)를 걸쳐서 슬리브한다.
도 4를 참조하면, 제 1 롤링 메커니즘(50)은 제 1 베어링 조절 너트들(51), 제 1 베어링들(52), 제 1 스톱 링들(53), 제 1지지 샤프트(54) 및 제 1 내마모성 롤링 부재(55)를 포함할 수 있다. 제 1 베어링들(52)은 제 1지지 샤프트(54)의 각 단부들에 걸쳐서 슬리브하고, 슬라이드 테이블에 고정되고, 제 1 내마모성 롤링 부재(55)는 제 1지지 샤프트(54)에 걸쳐서 고정 배열되고, 제 1 스톱 링들(53)의 각각은 제 1 내마모성 롤링 부재(55)와 더 가깝고 제 1 베어링(52)의 외부 링을 고정시키도록 구성되는 제 1 베어링들(52)의 대응하는 하나의 측 상의 제 1 지지 샤프트(54)에 걸쳐서 슬리브하고, 제 1 베어링 조정 너트들(51)의 각각은 제 1 내마모성 롤링 부재(55)로부터 더 멀리 떨어지고 제 1 베어링(52)의 내부 링을 고정시키도록 구성되는 제 1 베어링들(52)의 대응하는 하나의 측 상의 제 1 지지 샤프트(54)에 걸쳐서 슬리브한다.
제 2 내마모성 롤링 부재(45)는 바람직하게는 경량의 내마모성 재료로 만들어져서 제 2 롤링 메커니즘(40) 또는 제 1 롤링 메커니즘(50)과 실링 밴드(32)의 원활한 상호 작용을 허용하면서 제 2 롤링 메커니즘(40)에서 생성된 입자의 방출을 용이하게 할 수 있다.
제 1 내마모성 롤링 부재(55)는 바람직하게는 자성 내마모성 재료로 만들어져서 제 1 롤링 메카니즘(50)과 실링 밴드(32)의 원활한 상호 작용을 허용하면서 제 1 롤링 메카니즘(50)에서 발생된 금속 입자를 흡수 및 포획할 수 있다.
이 실시 예에 따르면, 커버(30)에는 자성 스트립들(60)이 수용되는 홈(33)이 더 제공될 수 있다. 자성 스트립들(60)은 슬라이드 테이블(26)의 이동 방향을 따라서 출력 개구(31)의 양 측들에서 연장할 수 있고 실링 밴드(32)에 의해 커버될 수 있다. 이는 모듈의 우수한 실링 성능을 가능하게 하고, 롤링 마찰로부터 적은 양에서(in a minor amount) 발생된 다른 구성 요소들 위에 떨어질 수 있으며 따라서 다른 구성 요소들의 청결도 및 편리한 유지 관리에 불리하게 영향을 미치는 금속 입자의 실시간 수집을 가능하게 한다.
리니어 모듈의 슬라이드 테이블(26)의 이동 중에, 슬라이드 테이블(26)이 선형으로 구동하여 너트(22)가 응답하여 선형으로 이동하도록 구동 기기는 리드 스크류(21)가 회전하게 한다. 제 2 및 제 1 롤링 메커니즘들(40, 50)이 실링 밴드(32)에 대해 롤링되는 동안, 커버(30)로부터 전진 방향으로 제 2 롤링 메커니즘(40)의 앞에 있는 실링 밴드(32)의 일부를 들어올리는 제 2 롤링 메커니즘(40)과 그리고 커버(30)위에 실링 밴드(32)의 임의의 적절한 부분이라도 끌어당기는 자성 스트립(60)과 동시에, 슬라이드 테이블(26)은 액추에이터를 그 위에서 움직이도록 차례대로 구동할 것이다.
이 실시 예에 따르면, 슬라이드 테이블(26)은 대안적으로 케이싱 내에 배치될 수 있고, 외부 연결 부재는 출력 개구(31)와 실링 밴드(32) 사이의 갭을 통해 삽입되어 슬라이드 테이블(26)에 연결될 수 있다.
이 실시 예에 따르면, 제 2 롤링 메커니즘(40) 또는 제 1 롤링 메커니즘(50)은 케이싱 상에 제공되고 케이싱에 이동 가능하게 연결될 수 있고 연결 수단들을 통해 선형 전달 장치(20)에 고정될 수 있고, 그래서 제 2 롤링 메커니즘(40) 또는 제 1 롤링 메커니즘(50)은 그 자체로 롤링 될 수 있을 뿐만 아니라 케이싱에 대해 이동 가능하다.
이 실시 예에 따르면, 리드 스크류(21)는 전술한 것과 다른 구성 요소를 통해 커버(30)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 및 후방의 베어링들 각각 사이의 연결은 로크 너트(lock nut)와 슬리브(sleeve)의, 또는 엔드 캡(end cap)과 스톱 링(stop ring)의, 또는 로크 너트와 스톱 링의, 또는 로크 스크류(lock screw)와 스톱 링의, 또는 이와 같은 조합에 의해 대안적으로 성취될 수 있다. 대안적으로, 전방 및 후방 베어링들의 각각은 롤러 베어링(roller bearing) 또는 임의의 다른 적절한 베어링일 수 있다. 대안적으로, 리드 스크류 및 너트는 볼 스크류(ball screw) 및 너트 쌍(nut pair)을 형성할 수 있다. 대안적으로, 가이드 레일은 선형 슬라이드 레일일 수 있다. 이 경우, 어댑터는 선형 슬라이드 레일의 너트에 고정될 수 있다.
이 실시 예에 따르면, 선형 전달 장치(20)는 슬라이드 테이블(26)이 전방으로 구동될 수 있는 벨트에 고정되는 벨트 전달 메커니즘(도시되지 않음)과 같은 선형 운동을 제공하는 임의의 다른 적절한 메커니즘 일 수도 있다. 구체적으로, 이 경우, 선형 전달 장치는 벨트, 슬라이드 테이블, 가이드 레일, 전방 벨트 풀리(pulley), 후방 벨트 풀리, 전방지지 샤프트 및 후방지지 샤프트를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 전방 벨트 풀리 및 후방 벨트 풀리 각각 지지하기 위한 후방 지지 샤프트 및 전방 지지 샤프트 및 벨트와 협력하여 작동되고, 선형 전달 장치는 벨트, 벨트에 고정된 슬라이드 테이블 및 슬라이드 테이블을 지지하기 위해 베이스 또는 커버 상에 배치된 가이드 레일, 전방 벨트 풀리 및 후방 벨트 풀리를 모두 포함할 수 있다. 슬라이드 테이블은 베이스에 대해 선형으로 이동하도록 구성되어 있다. 전방 및 후방 지지 샤프트들은 커버 상에 회전 가능하게 배치되고, 전방 지지 샤프트는 커버로부터 돌출되어 구동 장치를 연결한다.
이 실시 예는 또한 케이싱, 선형 전달 장치 및 제 2 롤링 메커니즘을 포함하는 선형 모듈의 작동 방법을 제공한다. 케이싱은 선형 전달 장치가 적어도 부분적으로 배치되는 내부 공동 및 실링 밴드를 갖는 케이싱 상에 제공된 출력 개구를 갖는다. 그 방법은, 선형 전달 장치와 동기화하여 제 1 롤링 메커니즘을 이동시켜 실링 밴드의 작용 하에서 제 1 롤링 메커니즘을 롤링시키는 단계; 및 제 1 롤링 메커니즘에 의해, 제 2 롤링 메커니즘에 의해 들어올려진 실링 밴드의 일부를 내부 공동 쪽으로 가압하는 단계를 포함한다.
선형 모듈은 제 1 롤링 메커니즘을 더 포함할 수 있고, 여기에서 방법은 제 2 롤링 메커니즘이 실링 밴드의 작용하에서 롤(roll)하도록 유발시키기 위해서 제 2 메커님즘이 선형 전달 장치와 동기화하여 이동하도록 하는 단계; 및 제 2 롤링 메커니즘에 의하여 내부 공동으로부터 멀리 떨어진 출력 개구로부터, 접촉한 상태의 실링 밴드의 일 부분을 들어올려서 갭을 형성하는 단계를 더 포함한다.
요약하면, 본 발명에 따른 선형 모듈은 제조 환경 및 장비의 높은 청정도를 요구하는 경우에 사용하기에 특히 적합하다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명에 따른 선형 모듈에서, 실링 밴드(32)는 제 2 롤링 메커니즘과 롤링 접촉하고 있다. 슬라이드 테이블(26)이 전진(advancement)하는 동안, 실링 밴드(32)와 슬라이드 테이블(26) 사이에 슬라이딩 마찰보다는 롤링 마찰이 발생한다. 이는 제조 장비 및 환경의 청결이 입자들에 의해 부정적인 영향을 받는 상황을 피하면서, 또한 선형 모듈의 실링 능력이 제조 장치 및 환경의 청결에 더 부정적인 영향을 유발하는 실링 밴드의 변형과 함께 저하되는 상황을 피하면서, 또한 움직임에서의(in its movements) 선형 전달 장치의 평활도가 실링 입자들의 존재 및 밴드의 변형 때문에 부정적으로 영향을 받는 상황을 피하면서 실링 밴드와 슬라이드 테이블 사이의 상대적인 이동에 의해 야기되는 슬라이딩 마찰에 의해 발생되는 입자의 양을 감소시키고 분한 마찰력 하에서 또는 상기 입자들의 행동하에서 변형 및 실링 밴드의 변형의 가능성을 낮춘다. 결과적으로, 선형 모듈의 높은 정확성 및 안정성이 보장될 수 있다.
부가적으로, 선형 모듈에는 제 1 롤링 메커니즘(50) 및 제 2 롤링 메커니즘(40)이 제공되고, 실링 밴드의 양 측들은 각각 제 1 롤링 메커니즘(50) 및 제 2 롤링 메커니즘(40)과 롤링 접촉한다. 따라서, 마찰 저항의 감소들 및 그래서 입자 생성이 얻어질 수 있다. 더욱이, 제 1 롤링 메커니즘은 실링 밴드가 커버 쪽으로 가압될 수 있도록, 선형 전달 장치의 이동 동안 실링 밴드와 커버 사이에 형성된 갭의 크기 및 최소화시키고 그래서 선형 모듈의 내부로부터 제조 장비 및 환경으로 빠져나가는 입자들의 가능성을 최소화시키면서, 슬라이드 테이블(26)의 엣지 부근에 배열된다.
실링 성능이 향상되고 롤링 마찰로부터 발생된 소량의 금속 입자들이 실시간으로 수집될 수 있도록, 자성 스트립들(60)은 커버 상에 배열된 실링 밴드(32)로 덮여있고, 그에 의하여 제조 설비의 다른 구성 요소를 그 청결도에 해를 끼치는 떨어진 금속 입자들로부터 보호한다. 또한 이것은 선형 모듈의 청결도 및 유지 관리에도 도움이 된다.
위 제시된 설명은 단지 본 발명의 몇몇 바람직한 실시 예의 설명일 뿐이며 어떤 의미로든 그 범위를 제한하지 않는다. 위 교시에 기초하여 당업자에 의해 이루어진 임의의 및 모든 변경들 및 수정들은 첨부된 청구 범위에 규정된 범위 내에 속한다.

Claims (17)

  1. 선형 모듈에 있어서, 케이싱 및 선형 전달 장치를 포함하고, 상기 케이싱은 상기 선형 전달 장치가 적어도 부분적으로 배치되는 내부 공동을 갖고, - 상기 케이싱은 그 위에 상기 선형 전달 장치의 이동 방향을 따라서 연장하는 출력 개구를 규정하고, 실링 밴드는 상기 출력 개구에 제공됨 -, 상기 선형 모듈은 상기 선형 전달 장치와 동기화하여 움직일 수 있는 제 1 롤링 메커니즘 및 제 2 롤링 메커니즘, - 상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 내부 공동으로부터 떨어진 상기 실링 밴드의 측 상에 배열되고, 상기 제 2 롤링 메커니즘은 상기 내부 공동 쪽으로 마주하는 상기 실링 밴드의 측 상에 배열되며, 상기 제 1 롤링 메커니즘과 상기 제 2 롤링 메커니즘은 상기 실링 밴드와 롤링 접촉함 - 을 더 포함하고,
    상기 선형 전달 장치는 선형 이동을 위하여 구성되는 슬라이드 테이블을 포함하는 - 상기 제 1 롤링 메커니즘과 상기 제 2 롤링 메커니즘 각각은 상기 슬라이드 테이블 상에 배열되어 롤링 연결됨 -, 상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 슬라이드 테이블의 엣지에 가까이 배치되고, 상기 제 2 롤링 메커니즘은 상기 슬라이드 테이블 안에 배치되고, 상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 제 2 롤링 메커니즘에 가까이 배치되고,
    상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 실링 밴드와 롤링 접촉되는 제 1 내마모성 롤링 부재를 포함하고, 상기 제 1 내마모성 롤링 부재는 자성 내마모성 재료로 구성되는, 선형 모듈.
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  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 롤링 메커니즘의 개수는 하나 초과이고, 상기 제 2 롤링 메커니즘들은 상기 선형 전달 장치의 상기 이동 방향을 따라서 서로 떨어져서 위치되고;
    - 상기 제 1 롤링 메커니즘의 개수는 두 개임 -, 상기 제 1 롤링 메커니즘들은 상기 선형 전달 장치의 상기 이동 방향을 따라서 상기 제 2 롤링 메커니즘의 대향 측들 상에 대칭적으로 배치되는 선형 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 롤링 메커니즘들의 개수는 두 개인 선형 모듈.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 테이블은 어댑터 및 상기 어댑터에 부착되는 슬라이드 블록을 포함하고, 상기 제 2 롤링 메커니즘은 상기 어댑터 또는 상기 슬라이드 블록 상에 배열되고, 상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 어댑터 또는 상기 슬라이드 블록 상에 배열되는 선형 모듈.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 롤링 메커니즘은 제 1 베어링 조정 너트들, 제 1 베어링들, 제 1 스톱 링들 및 제 1 지지 샤프트를 더 포함하고, 상기 제 1 베어링들은 상기 제 1 지지 샤프트의 각 단부들에 걸쳐서 슬리브되고 상기 슬라이드 테이블에 고정되는 - 상기 제 1 내마모성 롤링 부재는 상기 제 1 지지 샤프트 위에 고정되고, 상기 제 1 스톱 링들의 각각은 상기 제 1 지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고 상기 제 1 내마모성 롤링 부재에 더 가깝고 상기 제 1 베어링들의 대응하는 하나의 외부 링을 고정시키도록 배열되고, 상기 제 1 베어링 조정 너트들의 각각은 상기 제 1 지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고 상기 제 1 내마모성 롤링 부재로부터 더 멀리 떨어지고, 상기 제 1 베어링들의 대응하는 하나의 내부 링을 고정시키도록 배열됨 - 선형 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 롤링 메커니즘은 상기 실링 밴드와 롤링 접촉하는 제 2 내마모성 롤링 멤버 구성된다. 제 2 내마모성 롤링 부재를 포함하는 선형 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 롤링 메커니즘은 제 2 베어링 조정 너트들, 제 2 베어링들, 제 2 스톱 링들 및 제 2 지지 샤프트를 더 포함하고, 상기 제 2 베어링들은 상기 제 2 지지 샤프트의 각 단부들에 걸쳐서 슬리브되고 상기 슬라이드 테이블에 고정되는, - 상기 제 2 내마모성 롤링 부재는 상기 제 2 지지 샤프트 위에 고정됨 -, - 상기 제 2 스톱 링들의 각각은 상기 제 2 지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고 상기 제 2 내마모성 롤링 부재에 더 가깝고 상기 제 2 베어링들의 대응하는 하나의 외부링을 고정시키도록 배열됨 -, - 상기 제 2 베어링 조정 너트들의 각각은 상기 제 2 지지 샤프트에 걸쳐서 슬리브되고 상기 제 2 내마모성 롤링 부재로부터 더 멀리 떨어지고 상기 제 2 베어링의 대응하는 하나의 외부 링을 고정시키도록 배열됨 - 선형 모듈.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이싱은 베이스 및 상기 베이스 상에 배열되는 커버 - 상기 내부 공동은 상기 베이스 및 상기 커버 사이에 형성됨 -, - 상기 커버에는 상기 선형 전달 장치의 상기 이동 방향을 따라서 상기 출력 개구의 양 측들로 연장하는 자성 스트립들이 제공되고, 상기 실링 밴드는 적어도 상기 자성 스트립들의 각각의 한 부분을 커버함 - 을 포함하는 선형 모듈.
  15. 제 14 항에 있어서,
    커버에는 전방 홀더 및 후방 홀더가 제공되고, 상기 선형 전달 장치는 리드 스크류, 너트, 가이드 레일 및 베어링들, 상기 케이싱 내에 배치되는 모든 것, 및 상기 케이싱 외부에 적어도 부분적으로 배치되는 슬라이드 테이블을 포함하는 - 상기 리드 스크류의 일 단부는 상기 베어링들의 일 단부를 통하여 상기 전방 홀더에 배치되고, 상기 전방 홀더를 통하여 연장하고, 상기 케이싱 외부에 배열되는 구동 기기에 연결됨 -, - 상기 리드 스크류의 더 먼 단부는 상기 베어링들의 더 먼 단부를 통하여 상기 후방 홀더와 회전할 수 있게 연결됨 -, - 상기 너트들은 이동할 수 있게 상기 리드 스크류 위에 배치됨 -, - 상기 가이드 레일은 상기 베이스 상에 배치됨 -, - 그리고 상기 슬라이드 테이블은 이동할 수 있게 상기 가이드 레일 상에 배치됨 - 선형 모듈.
  16. 선형 모듈의 작동 방법에 있어서, 상기 선형 모듈은 케이싱, 선형 전달 장치, 제 1 롤링 메커니즘 및 제 2 롤링 메커니즘을 포함하고, 상기 케이싱은 상기 선형 전달 장치가 적어도 부분적으로 배치되는 내부 공동을 가지고, - 상기 케이싱은 그 위에 출력 개구를 규정하고, 실링 밴드는 상기 출력 개구에 제공됨 -, 상기 선형 전달 장치는 선형 이동을 위하여 구성되는 슬라이드 테이블을 포함하는 - 상기 제 1 롤링 메커니즘과 상기 제 2 롤링 메커니즘 각각은 상기 슬라이드 테이블 상에 배열되어 롤링 연결됨 -, 상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 슬라이드 테이블의 엣지에 가까이 배치되고, 상기 제 2 롤링 메커니즘은 상기 슬라이드 테이블 안에 배치되고, 상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 제 2 롤링 메커니즘에 가까이 배치되며,
    상기 제 1 롤링 메커니즘은 상기 실링 밴드와 롤링 접촉되는 제 1 내마모성 롤링 부재를 포함하고, 상기 제 1 내마모성 롤링 부재는 자성 내마모성 재료로 구성되고,
    상기 작동 방법은:
    상기 제 1 롤링 메커니즘이 상기 실링 밴드에 대하여 롤링하는 동안 상기 제 1 롤링 메커니즘이 상기 선형 전달 장치와 동기화하여 이동하게 하는 단계;
    상기 1 롤링 메커니즘에 의해, 선형 전달 장치와 상호 작용하는 상기 실링 밴드의 일부를 상기 내부 공동 쪽으로 가압하는 단계;
    상기 제 2 롤링 메커니즘은 상기 실링 밴드에 대하여 롤링하는 동안 상기 제 2 롤링 메커니즘이 상기 선형 전달 장치와 동기화하여 이동하게 하는 단계; 및
    갭을 형성하기 위해서, 상기 제 2 롤링 메커니즘에 의하여, 상기 제 2 롤링 메커니즘과 접촉하는 상기 실링 밴드의 일부를 내부 공동으로부터 멀어지는 방향으로 출력 개구로부터 들어올리는 단계를 포함하는, 선형 모듈의 작동 방법.
  17. 삭제
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112664560B (zh) * 2021-01-04 2024-04-02 航天信息股份有限公司 一种防尘密封结构
CN114396466A (zh) * 2022-01-19 2022-04-26 南京陇博智能科技有限公司 一种传动机构在槽型结构中的防尘装置
CN117537051A (zh) * 2023-10-23 2024-02-09 广东亚盈铝业有限公司 一种封闭式直线模组

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012157937A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Yamaha Motor Co Ltd ロボット
KR200471406Y1 (ko) * 2013-09-12 2014-02-21 서동희 축 서포트
JP5465017B2 (ja) * 2009-06-19 2014-04-09 黒田精工株式会社 直動装置
CN105082126A (zh) * 2015-09-02 2015-11-25 浙江斯凯瑞机器人股份有限公司 高速静音全封闭直角坐标机械手

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3730007A (en) * 1969-12-30 1973-05-01 Honeywell Inc Rolamite
US4545290A (en) * 1983-12-23 1985-10-08 Tol-O-Matic, Inc. Pressure cylinder
FR2659889B1 (fr) * 1990-03-22 1995-05-12 Coron Jean Paul Dispositif d'etancheite pour un module lineaire de guidage pour la translation et la manutention de toutes pieces et accessoires.
JPH05106703A (ja) 1991-10-16 1993-04-27 I N R Kenkyusho:Kk 摩擦駆動送り装置
FR2684034B1 (fr) * 1991-11-26 1996-03-29 Coron Jean Paul Module lineaire de guidage pour la translation et la manutention de toutes pieces et accessoires.
US5601177A (en) * 1994-06-17 1997-02-11 Royal Vendors, Inc. Tamper-resistant vending machine
US5590850A (en) * 1995-06-05 1997-01-07 Hughes Missile Systems Company Blended missile autopilot
US6857780B2 (en) * 2002-11-15 2005-02-22 Phd, Inc. Rodless slide assembly
US8272286B2 (en) * 2007-09-13 2012-09-25 Thk Co., Ltd. Linear actuator with dustproof mechanism
JP5286270B2 (ja) * 2007-09-14 2013-09-11 Ｔｈｋ株式会社 密封型リニアアクチュエータユニット
JP4769899B2 (ja) * 2010-01-15 2011-09-07 Ｔｈｋ株式会社 防塵機構付きリニアアクチュエータ
JP5763966B2 (ja) * 2011-05-12 2015-08-12 日本トムソン株式会社 クリーン環境用アクチュエータ
CN204035563U (zh) * 2014-03-20 2014-12-24 上海航天设备制造总厂 金属熔化三维打印高刚度铺粉装置及其铺粉系统
CN104518602B (zh) * 2015-01-22 2017-07-14 温州纳米克自动化科技有限公司 密封式电动缸
CN204872552U (zh) * 2015-03-12 2015-12-16 天津海特传动机械有限公司 一种新型线性模组htbs系列
CN205036807U (zh) 2015-03-12 2016-02-17 天津海特传动机械有限公司 一种新型线性模组
CN204913892U (zh) * 2015-09-02 2015-12-30 浙江斯凯瑞机器人股份有限公司 全封闭直角坐标机械手
CN206092696U (zh) 2016-08-28 2017-04-12 江门市天功自动化科技有限公司 一种密封整体式直线模组
CN206326440U (zh) 2016-12-01 2017-07-14 东莞市汉翔机械设备有限公司 一种全密滑台缸防尘降音结构
CN109915484B (zh) * 2017-12-13 2020-08-14 上银科技股份有限公司 线性模块

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5465017B2 (ja) * 2009-06-19 2014-04-09 黒田精工株式会社 直動装置
JP2012157937A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Yamaha Motor Co Ltd ロボット
KR200471406Y1 (ko) * 2013-09-12 2014-02-21 서동희 축 서포트
CN105082126A (zh) * 2015-09-02 2015-11-25 浙江斯凯瑞机器人股份有限公司 高速静音全封闭直角坐标机械手

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Publication number Publication date
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