KR102522779B1 - System to prevent resonance for the long shaft for the ball screw using spring structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼스크류 장축에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇 등에서 엘엠가이드를 따라 직선이동하는 장축의 볼 스크류에 대해서 장치 사용 중에 발생되는 진동에 의한 공진 발생시 이러한 공진의 발생을 방지함으로써 장치의 안전을 이루면서 볼스크류 등의 작동 및 로봇에서의 직선이동 작동 등이 안정적으로 이루어지도록 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a long axis of a ball screw, and more particularly, to a long axis ball screw that moves linearly along an LM guide in a robot or the like, when resonance occurs due to vibration generated during use of the device, the occurrence of such resonance is prevented to improve the safety of the device. It relates to a resonance prevention system of a long axis of a ball screw using a spring structure that enables stable operation of a ball screw, etc., and a linear movement operation in a robot.
일반적으로 로봇 시스템에서는 수많은 부재나 장치들이 탑재됨으로서 원거리의 물건을 안정적으로 이동시킬 수 있는 것이다.In general, a robot system can stably move a long-distance object by mounting numerous members or devices.
그 중에서 상당한 경우가 직선의 이동을 이루는 것으로, 이러한 직선 이동을 위하여 대체로 엘엠가이드(LM GUIDE)를 이용하게 된다.Among them, a significant case is to make a linear movement, and for this linear movement, an LM guide is generally used.
이러한 엘엠가이드는 대체로 직선 형태를 이룸으로써 직선 형태의 엘엠가이드를 따라 이동 슬라이드가 이동되면서, 물건이나 다른 장치들을 직선 방향으로 이동시키게 된다.Since these LM guides generally have a linear shape, the movable slide moves along the linear LM guide to move objects or other devices in a linear direction.
이에 이러한 엘엠가이드를 따라 이동되는 슬라이드는 엘엠가이드를 따라 함께 직선방향으로 설치되는 볼스크류(BALL SCREW)를 따라 이동하게 된다. 그리하여 볼스크류와 연결된 모터의 작동으로 볼스크류가 회전되면, 이동 슬라이드에 설치된 볼너트를 볼스크류가 직선 이동시킴으로서 슬라이드가 이동되는 것이다.Accordingly, the slide moving along the LM guide moves along the ball screw installed in a straight direction along the LM guide. Thus, when the ball screw is rotated by the operation of the motor connected to the ball screw, the ball screw linearly moves the ball nut installed on the movable slide, thereby moving the slide.
짧은 길이로 볼스크류가 구비되면 별다른 문제가 발생되지 않지만, 볼스크류 및 엘엠가이드가 보다 긴 길이로 형성되는 경우에는 볼스크류 중간부분이 작동의 진동으로 인해서 요동이 발생될 우려가 있는 것이다. 특히 도 16에서와 같이 반복적으로 슬라이드가 작동함과 함께, 볼스크류도 회전되기 때문에 회전 및 일정한 횡방향으로의 진동이 반복되다 보면 공진 현상으로 인하여 볼스크류의 강도가 약해질 우려가 있고, 이러한 요동으로 인하여 슬라이드의 작동도 불량하여 직선이동이 어려울 수 있는 문제점이 있다.If the ball screw is provided with a short length, no problem occurs. However, if the ball screw and the LM guide are formed with a longer length, there is a concern that the middle part of the ball screw may fluctuate due to vibration in operation. In particular, as shown in FIG. 16, since the ball screw is also rotated while the slide is repeatedly operated, when rotation and vibration in a certain lateral direction are repeated, the strength of the ball screw may be weakened due to a resonance phenomenon. Due to this, the operation of the slide is also poor, and there is a problem that linear movement may be difficult.
그리하여 이러한 요동으로 인한 공진 현상이 발생되지 않도록 하는 대안 제시가 절실히 요구되는 것이다.Therefore, it is urgently required to propose an alternative to prevent the resonance phenomenon from occurring due to such fluctuations.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 장축인 볼스크류의 회전에 의하여 볼스크류 종방향으로 이동되는 이동슬라이드 전방과 후방에 각각 볼스크류를 지지하는 지지부를 구성함으로써, 이동슬라이드가 전방향 및 후방향으로 이동되더라도 볼스크류 중간 영역을 지지부가 지지하여 요동 및 이로인한 공진 현상을 방지하도록 하는 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention configures a support part for supporting the ball screw at the front and rear of the moving slide moved in the longitudinal direction of the ball screw by the rotation of the ball screw, which is a long axis, so that the moving slide moves forward and backward. The object is to prevent the vibration and the resulting resonance by supporting the support portion in the middle area of the ball screw even if it is moved in the direction.
그리고 본 발명의 다른 목적은, 이동슬라이드가 전방향이나 후방향으로 이동된 경우 반대방향에 있던 지지부가 볼스크류를 지지함으로써 장축인 볼스크류의 중간 영역을 지지하게 되어 볼스크류의 휨이나 파손을 방지하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent bending or damage of the ball screw by supporting the middle region of the ball screw, which is the long axis, by supporting the ball screw in the opposite direction when the moving slide is moved forward or backward. is to do
또한 본 발명의 또 다른 목적은, 한쪽으로 직선 이동된 이동슬라이드가 반대방향으로 이동할 경우 스프링의 힘에 의하여 이동되었던 지지부도 함께 위치를 복원함으로써 일정한 위치를 유지하도록 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to maintain a constant position by restoring the position of the support part that has been moved by the force of the spring when the moving slide moved linearly to one side moves in the opposite direction.
나아가 본 발명의 또 다른 목적은, 다수 회로 반복하여 이동되는 이동슬라이드가 빠르게 이동됨에 의하여 지지부가 부딪혀도 댐퍼를 구비함으로서 완충함으로써 지지부 및 이동슬라이드의 파손을 방지하고 직선 이동의 안정성을 이루는 것이다.Furthermore, another object of the present invention is to prevent breakage of the support and the movable slide and to achieve stability of linear movement by buffering the support by having a damper even if the movable slide, which is moved repeatedly multiple times, is rapidly moved.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 장치의 케이스 내에서 볼스크류(13)에 의하여 이동슬라이드(16)를 직선 이동시키는 볼스크류장치를 구비하고, 상기 이동슬라이드(16) 전방 및 후방으로 각각 위치되는 비에스지지부(20); 및 일측이 상기 비에스지지부(20)에 고정되고, 타측이 케이스 내에 고정되는 비에스스프링(40)을 포함하며, 상기 비에스지지부(20)는 케이스 내에 설치되어 직선 이동을 유도하는 엘엠가이드(15)를 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템을 제공한다.The present invention for achieving the above object is provided with a ball screw device for linearly moving the
본 발명에 있어서, 상기 비에스스프링(40)은, 일측이 비에스지지부(20)에 지지되어지되, 이동슬라이드(16)가 위치된 방향에 고정되고, 타측이 이동슬라이드(16)를 지나서 비에스지지부(20)와 반대측 방향에 고정되어, 상기 이동슬라이드(16)의 전방 및 후방에 각각 위치되는 비에스지지부에 대해서, 상기 이동슬라이드(16)가 전방 또는 후방으로의 이동시, 이동되는 방향의 비에스지지부는 이동되는 이동슬라이드(16)와 함께 이동하고, 반대측 비에스지지부는 볼스크류(13) 중간 부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템을 제공한다.In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 비에스지지부(20)는, 상기 볼스크류(13)가 내부에서 지나는 비에스홀딩(24)이 결합된 무빙블록(22); 내부로 볼스크류(13)가 지나는 비에스홀딩(24); 및 엘엠가이드(15)와 결합되어 직선 이동되는 엘엠블록(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템을 제공한다.In the present invention, the BS support
본 발명에 있어서, 상기 무빙블록(22)은, 내부에 비에스홀딩(24)이 결합된 볼스크류결합몸체(221); 및 상기 볼스크류결합몸체(221)의 양측에서 연결되어 엘엠가이드(15) 종방향으로 긴 길이를 형성하여 엘엠블록(25)이 아래에 설치되는 엘엠블록결합몸체(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템을 제공한다.In the present invention, the moving
본 발명에 있어서, 상기 비에스지지부(20)는, 상기 무빙블록(22)에서 이동슬라이드(16)가 위치된 방향으로 돌출되어 구비되어, 이동슬라이드(16)와 무빙블록(22) 사이에서 직접 충돌을 방지하여 완충되게 하는 무빙슬라이드댐퍼(23); 및 비에스지지부(20) 아래 부분에 구비되어, 케이스에 고정된 스토퍼블록(60)과 완충되게 하는 스토퍼댐퍼(27)를 포함하고, 볼스크류장치(10)의 장치베이스(11) 아래에 고정된 스토퍼블록(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템을 제공한다.In the present invention, the BS support
본 발명에 있어서, 상기 비에스지지부(20)는, 비에스스프링(40)의 일측이 고정되는 스프링홀딩블록(26); 및 상기 스프링홀딩블록(26)의 다른 쪽에는 다른 비에스스프링이 지나는 관통공인 타스프링관통공(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템을 제공한다.In the present invention, the BS support
상기와 같이 구성되는 본 발명은 장축인 볼스크류의 회전에 의하여 볼스크류 종방향으로 이동되는 이동슬라이드 전방과 후방에 각각 볼스크류를 지지하는 지지부를 구성함으로써, 이동슬라이드가 전방향 및 후방향으로 이동되더라도 볼스크류 중간 영역을 지지부가 지지하여 요동 및 이로인한 공진 현상을 방지하도록 하는 효과가 있다.In the present invention configured as described above, the moving slide is moved in the forward and backward directions by configuring support parts for supporting the ball screw at the front and rear of the moving slide moved in the longitudinal direction of the ball screw by the rotation of the ball screw, which is a long axis. Even if it is, there is an effect of preventing vibration and a resonance phenomenon caused by it by supporting the middle region of the ball screw.
그리고 본 발명의 다른 효과는, 이동슬라이드가 전방향이나 후방향으로 이동된 경우 반대방향에 있던 지지부가 볼스크류를 지지함으로써 장축인 볼스크류의 중간 영역을 지지하게 되어 볼스크류의 휨이나 파손을 방지하는 것이다.Another effect of the present invention is that when the moving slide is moved forward or backward, the support part in the opposite direction supports the ball screw, thereby supporting the middle region of the ball screw, which is the long axis, to prevent bending or breakage of the ball screw. is to do
또한 본 발명의 또 다른 효과는, 한쪽으로 직선 이동된 이동슬라이드가 반대방향으로 이동할 경우 스프링의 힘에 의하여 이동되었던 지지부도 함께 위치를 복원함으로써 일정한 위치를 유지하여 작동이 원활하도록 하는 것이다.In addition, another effect of the present invention is to maintain a constant position by restoring the position of the support part that has been moved by the force of the spring when the moving slide moved linearly to one side moves in the opposite direction so that the operation is smooth.
나아가 본 발명의 또 다른 효과는, 다수 회로 반복하여 이동되는 이동슬라이드가 빠르게 이동됨에 의하여 지지부가 부딪혀도 댐퍼를 구비함으로서 완충함으로써 지지부 및 이동슬라이드의 파손을 방지하고 직선 이동의 안정성을 이루는 것이다.Furthermore, another effect of the present invention is to prevent breakage of the support and the movable slide and to achieve stability of linear movement by buffering the support by having a damper even if the movable slide, which is moved repeatedly multiple times, is moved quickly.
도 1은 본 발명에 따른 볼스크류장치에 대한 전체 형상을 볼 수 있는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 볼스크류장치에 대한 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 볼스크류장치에 대한 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도로, 본 발명에 따른 볼스크류장치에 설치된 비에스지지부의 횡단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 볼스크류장치에 대해, 비에스지지부가 설치된 상태의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 볼스크류장치에서 비에스지지부가 설치된 상태에 대한 종방향 결합 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 볼스크류장치의 케이스에 비에스스프링 일측을 고정시키는 스프링힌지에 대한 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 볼스크류장치에서 이동슬라이드를 중심으로 하여 전후방 양측으로 각각 비에스지지부가 위치된 상태에 대한 평면 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 볼스크류장치에서 이동슬라이드가 전방향으로 이동된 상태에 대한 평면 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 볼스크류장치에서 이동슬라이드가 후방향으로 이동된 상태에 대한 평면 예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 볼스크류장치에서 이동슬라이드가 전방향으로 이동된 상태에 대한 사시 방향의 예시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 볼스크류장치에서 이동슬라이드가 후방향으로 이동된 상태에 대한 사시 방향의 예시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 볼스크류장치에 결합된 비에스지지부에 대한 후방에서의 결합 예시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 볼스크류장치에 결합된 비에스지지부에 대한 전방에서의 결합 예시도이다.
도 15는 종래 기술에 따른 볼스크류장치에 대한 사시도이다.
도 16은 종래 기술에 따른 볼스크류장치에서 장축의 볼스크류가 요동으로 공진 떨림을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a perspective view showing the overall shape of a ball screw device according to the present invention.
2 is an exploded view of the ball screw device according to the present invention.
3 is a plan view of the ball screw device according to the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3 and is a cross-sectional view of a BS support installed in the ball screw device according to the present invention.
5 is an enlarged view of a state in which a BS support is installed in the ball screw device according to the present invention.
6 is an exemplary longitudinal coupling view of a state in which the BS support is installed in the ball screw device according to the present invention.
7 is an exemplary view of a spring hinge fixing one side of a BS spring to a case of a ball screw device according to the present invention.
8 is a plan view illustrating a state in which BS support units are positioned on both sides of the front and rear centering on the movable slide in the ball screw device according to the present invention.
9 is a plan view illustrating a state in which a movable slide is moved in a forward direction in a ball screw device according to the present invention.
10 is a plan view illustrating a state in which the movable slide is moved in the rear direction in the ball screw device according to the present invention.
11 is an exemplary perspective view of a state in which a movable slide is moved in a forward direction in a ball screw device according to the present invention.
12 is an exemplary perspective view of a state in which the moving slide is moved in the rear direction in the ball screw device according to the present invention.
13 is an exemplary view of coupling from the rear to the BS support coupled to the ball screw device according to the present invention.
14 is an exemplary view of coupling from the front to the BS support coupled to the ball screw device according to the present invention.
15 is a perspective view of a ball screw device according to the prior art.
16 is an exemplary diagram for explaining resonant vibration due to vibration of a ball screw of a long axis in a ball screw device according to the prior art.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉 본 발명에 따른 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템은 첨부된 도 1 내지 도 14 등에서와 같이, 로봇 등에서 사용되는 장치로써 이동체를 직선 이동시키기 위한 장치에 관한 것이다.That is, the resonance prevention system of the long shaft of the ball screw using the spring structure according to the present invention relates to a device for linearly moving a moving object as a device used in a robot, etc., as shown in FIGS. 1 to 14.
즉 장치의 케이스 내에서 볼스크류(13)에 의하여 이동슬라이드(16)를 직선 이동시키는 볼스크류장치(10), 그리고 이러한 볼스크류장치(10)에 설치된 볼스크류(13) 중간 부분이 작동에 따른 공진에 의하여 요동됨을 방지하기 위한 공진발생방지시스템에 관한 것이다. 즉 장치의 장치베이스(11), 및 상부커버(12) 등으로 이루어지는 장치의 케이스 일측으로 제어에 의하여 회전되는 모터(motor, 14)를 구비한 것이며, 이러한 모터(14)의 회전작동으로 동축을 이루는 볼스크류(Ball Screw, 13)가 회전되는 것이다.That is, the ball screw device 10 that linearly moves the moving
그리고 이러한 장축의 볼스크류(13)의 일측, 또는 양측으로는 이동슬라이드(slide, 16)가 직선 이동되도록 유도하는 엘엠가이드(LM GUIDE, 15)가 마련된 것이다. 그리하여 모터(14) 작동으로 볼스크류(13)가 회전됨에 의하여 이동슬라이드(16)가 볼스크류(13) 및 엘엠가이드(15) 등의 종방향으로 직선 이동되는 것이다.In addition, an
이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템은, 볼스크류장치(10)의 중앙에 종방향으로 위치되는 볼스크류(13)를 따라 전방향이나 후방향으로 이동되는 이동슬라이드(16)가 마련되는 것이며, 이러한 상기 이동슬라이드(16) 전방 및 후방으로 각각 위치되는 비에스지지부(20)를 구비한 것이다. 즉 전방향으로 프론트 비에스지지부(FRONT BS(BALL SCREW), 201)가 구비되고 후방향으로 리어 비에스지지부(REAR BS(BALL SCREW), 202)가 구비되는 것이다.The resonance prevention system of the long axis of the ball screw using the spring structure according to the present invention provided as described above moves forward or backward along the
이와 함께 일측이 상기 비에스지지부(20)에 고정되고, 타측이 케이스 내에 고정되는 비에스스프링(40)을 포함하는 것이다. 즉 전방향으로 위치된 프론트 비에스지지부(201)와 연결되는 프론트 비에스스프링(FRONT BS(BALL SCREW) SPRING, 401)이 구비되고, 후방향으로 위치된 리어 비에스지지부(202)와 연결되는 리어 비에스스프링(REAR BS(BALL SCREW) SPRING, 402)이 구비되는 것이다.In addition, a
이에 프론트 비에스스프링(401)은 선단이 프론트 비에스지지부(201)의 후방측에 고정되고, 후단이 장치베이스(11) 후방 아래에 설치된 스프링힌지(50)에 고정된다. 그리하여 전방향으로 이동되었던 프론트 비에스지지부(201)가 프론트 비에스스프링(401)의 당기는 힘에 의하여 원래의 중간 영역으로 이동하여 복귀하는 것이다.Accordingly, the front end of the
또한 리어 비에스스프링(402)은 후단이 리어 비에스지지부(202)의 전방측에 고정되고, 선단이 장치베이스(11) 전방향 아래에 설치된 스프링힌지에 고정된다. 그리하여 후방으로 이동되었던 리어 비에스지지부(202)가 리어 비에스스프링(402)의 당기는 힘에 의하여 원리의 중간 영역으로 이동하여 복귀하는 것이다. 이러한 비에스지지부(20) 및 비에스스프링(40) 등의 작동은 도면을 참조하여 후술에서 좀더 상세히 설명하기로 한다.In addition, the
이처럼 상기 비에스지지부(20)는 케이스 내에 설치되어 직선 이동을 유도하는 엘엠가이드(15)를 따라 이동되는 것이다. 즉 첨부된 도면의 예에서는 이동되는 이동슬라이드(16)와 함께 전후방의 비에스지지부(20)의 양측으로 엘엠가이드(15)가 마련되는 것이며, 볼스크류(13)에 의한 회전으로 이동슬라이드(16)가 전후방향으로 이동됨에, 이동슬라이드(16)가 엘엠가이드(15)를 따라 전후방향으로 안정적으로 이동될 것이다.As such, the
이에 이동슬라이드(16)가 전방향으로 이동될 경우, 이동슬라이드(16) 전방에 위치한 프론트 비에스지지부(201)가 이동슬라이드(16)에 부딪힌 이후, 이동슬라이드(16)에 밀려서 전방향으로 이동되는 것이다. 이후 모터(14)의 반대방향으로의 회전에 의하여 이동슬라이드(16)가 중간 부분으로 복귀할 경우에는, 이동슬라이드(16)가 프론트 비에스지지부(201)를 밀지 않기 때문에, 프론트 비에스스프링(401)의 당기는 힘에 의하여 프론트 비에스지지부(201)는 중간 영역으로 복귀한다.Accordingly, when the
아울러 이동슬라이드(16)가 후방향으로 이동될 경우, 이동슬라이드(16) 후방에 위치한 리어 비에스지지부(202)에 부딪힌 이후, 이동슬라이드(16)에 밀려서 후방향으로 이동되는 것이다. 이후 모터(14)의 반대방향으로의 회전에 의하여 이동슬라이드(16)가 중간 부분으로 복귀할 경우에는, 이동슬라이드(16)가 리어 비에스지지부(202)를 밀지 않기 때문에, 리어 비에스스프링(402)의 당기는 힘에 의하여 리어 비에스지지부(202)는 중간 영역으로 복귀한다.In addition, when the
이를 위한 상기 비에스스프링(40)은, 일측이 비에스지지부(20)에 지지되어지되, 이동슬라이드(16)가 위치된 방향에 고정되고, 타측이 이동슬라이드(16)를 지나서 비에스지지부(20)와 반대측 방향에 고정되는 것이다.For this purpose, the
그리고 상기 이동슬라이드(16)가 전방 또는 후방으로의 이동시, 이동되는 방향의 비에스지지부는 이동되는 이동슬라이드(16)와 함께 이동하고, 반대측 비에스지지부는 볼스크류(13) 중간 부분에 위치되는 것이다.When the
그리하여 볼스크류(13)의 중간 영역에는, 이동슬라이드(16)가 위치되거나, 아니면 이동슬라이드(16)가 전방향으로 이동하면 후방향의 리어 비에스지지부(202)가 중간 영역에 위치하고, 반대로 이동슬라이드(16)가 후방향으로 이동하면 전방향의 프론트 비에스지지부(201)가 중간 영역에 위치하는 것이다. 이렇기 때문에 볼스크류(13)의 회전 작동에 의하더라도 공진 현상이 발생될 우려가 없거나, 있더라도 진동이 심하게 발생되는 공진의 발생을 방지하기 때문에, 항시 볼스크류(13) 중간 영역에서는 심한 요동을 방지할 수 있는 것이다.Thus, in the middle region of the
다음으로 이러한 상기 비에스지지부(20)의 상세 구성을 살펴보면, 상기 볼스크류(13)가 내부에서 지나는 비에스홀딩(24)이 결합된 무빙블록(Moving Block, 22)이 마련되는 것이다. 대체로 이러한 무빙블록(22)은 비에스지지부(20)의 중심에서 몸체 역할을 이루고 있다.Next, looking at the detailed configuration of the
이에 이러한 상기 무빙블록(22)은, 내부에 비에스홀딩(24)이 결합된 볼스크류결합몸체(221)가 구비된다. 대체로 블록 몸체를 이루는 볼스크류결합몸체(221)는, 중앙으로 비에스홀딩(24)이 위치되는 것이다. 그리고 아래는 장치 케이스인 장치베이스(11)와 소정 간격을 이루어 장치베이스(11)와의 마찰없이 전후방향으로 이동될 수 있는 것이다.Accordingly, the moving
또한 상기 볼스크류결합몸체(221)의 양측에서 연결되어 엘엠가이드(15) 종방향으로 긴 길이를 형성하여 엘엠블록(25)이 아래에 설치되는 엘엠블록결합몸체(222)를 포함하는 것이다.In addition, it includes an LM
그리고 내부로 볼스크류(13)가 지나는 비에스홀딩(BS(Ball Screw) Holding, 24)(BS Bearing)이 마련되는 것이다. 이러한 비에스홀딩(24)은 도 4 등에서와 같이 중앙의 볼스크류(13)에 지지하면서, 걸림없이 볼스크류(13)가 지나도록 하는 베어링 역할을 이루는 것이다.And BS (Ball Screw) Holding, 24 (BS Bearing) through which the ball screw 13 passes inside is provided. As shown in FIG. 4, the BS holding 24 supports the
아울러 엘엠가이드(15)를 따라 직선 이동되는 엘엠블록(LM Block, 25)을 포함하는 것이다. 엘엠블록(25)은 무빙블록(22)에 상부가 결합되면서, 아래로는 엘엠가이드(15)에 결합된 상태로, 전후방향으로 이동되는 비에스지지부(20)가 엘엠가이드(15)를 따라 요동됨없이 안정적으로 이동되게 하는 것이다.In addition, it includes an LM block (LM Block, 25) that is linearly moved along the LM guide (15). The upper part of the
다음으로 상기 비에스지지부(20)는, 상기 무빙블록(22)에서 이동슬라이드(16)가 위치된 방향으로 돌출되어 구비되어, 이동슬라이드(16)와 무빙블록(22) 사이에서 직접 충돌을 방지하여 완충되게 하는 무빙슬라이드댐퍼(Moving Slide Damper, 23)를 구비한다.Next, the
즉 이동슬라이드(16)는 모터(14) 작동으로 인해 전후방향으로 빠르게 이동되며, 이러한 이동슬라이드(16)는 전후방향으로 빠르게 이동하면서 각각의 진행방향에 있는 비에스지지부(20)와 충돌하게 된다. 이에 이러한 충동이 있더라도 완충하도록 하기 위하여 무빙슬라이드댐퍼(23)를 구비한 것이다. 따라서 충동이 있더라도 무빙슬라이드댐퍼(23)에 의하여 이동슬라이드(16) 및 비에스지지부(20) 등이 파손없이 안정적으로 작동될 수 있는 것이다.That is, the
아울러 비에스지지부(20) 아래 부분에 구비되어, 케이스에 고정된 스토퍼블록(60)과 완충되게 하는 스토퍼댐퍼(Stopper Damper, 27)를 포함하는 것이다.In addition, it is provided below the
이에 볼스크류장치(10)의 장치베이스(11) 아래에 고정된 스토퍼블록(Stopper Block, 60)을 포함하는 것이다. 즉 전방향이나 후방향으로 이동슬라이드(16)가 이동될 경우, 함께 이동되지 않는 반대측 비에스지지부(20)는 볼스크류(13) 중간에 위치된 것인바, 비에스스프링(40)에 의하여 계속해서 당겨지는 상태인 것으로, 비에스스프링(40)에 당겨지더라도 중간 영역에서 더 이상 비에스스프링(40) 방향으로 이동되지 않도록 하기 위하여, 장치베이스(11) 중간 영역 부분에 스토퍼블록(60)을 마련한 것이다.Accordingly, a
그리하여 장치베이스(11) 중간 영역에 마련된 스토퍼블록(60)에 의하여, 도 6, 도 13 등의 예에서처럼, 스토퍼댐퍼(27)가 걸린 상태가 되므로, 더 이상 비에스지지부(20)가 이동됨을 방지하게 되는 것이다.Thus, by the
아울러 도 4, 도 14 등에서와 같이 상기 비에스지지부(20)에는, 비에스스프링(40)의 일측이 고정되는 스프링홀딩블록(Spring Holding Bock, 26)이 마련된다. 즉 무빙블록(22) 아래의 일측에서 외향으로 돌출되게 스프링홀딩블록(26)이 마련되는 것이다. 그리하여 이러한 스프링홀딩블록(26)에 해당 비에스지지부(20)와 연결되는 비에스스프링(40)의 끝단이 연결되는 것이다.In addition, as shown in FIGS. 4 and 14, a
그리고 상기 스프링홀딩블록(26)의 다른 쪽에는 다른 비에스스프링이 지나는 관통공인 타스프링관통공(28)을 포함하는 것이다. 즉 이러한 타스프링관통공(28_을 지나는 다른 비에스스프링은 다른 비에스지지부와 연결되는 것이며, 따라서 다른 비에스스프링의 작동을 방해하지 않도록 관통공을 형성한 것이다.And the other side of the
이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지장치 및 볼스크류장치(10)에서의 이동슬라이드(16) 및 비에스지지부(20) 등이 작동을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Referring to the accompanying drawings, the
즉 도 8 내지 도 12 등에서와 같이, 볼스크류(13) 및 양측의 엘엠가이드(15) 등이 장치베이스(11)의 위로 긴 길이의 장축을 이루어 구비되는 것이며, 도 8에서와 같이 중양으로 이동슬라이드(16)가 있고, 이동슬라이드(16) 전후로 비에스지지부(20)가 위치된다. 이에 이러한 비에스지지부(20)는 이동슬라이드(16)를 중심으로 하여 볼 때 전방향으로 프론트 비에스지지부(201), 후방향으로 리어 비에스지지부(202)가 위치되는 것이다.That is, as shown in FIGS. 8 to 12, the
이에 도 9, 도 11에서처럼 모터(14) 작동으로 볼스크류(13)가 회전되면, 이와 볼너트로 결합되는 이동슬라이드(16)는 양측 엘엠가이드(15)를 따라 전방향으로 이동된다. 그러면서 전방향에 있는 프론트 비에스지지부(201)를 전방향으로 밀게 된다. 이러한 이동슬라이드(16)의 전방향 이동에 의해 프론트 비에스지지부(201)와의 충돌시 그 사이에 마련되는 무빙슬라이드댐퍼(23)에 의하여 충돌은 완충되는 것이다.Accordingly, as shown in FIGS. 9 and 11 , when the
그러면서 후방으로 위치된 리어 비에스지지부(202)는 장치베이스(11) 중간 부분에 위치하는 것으로, 리어 비에스지지부(202)의 무빙블록922) 중간의 비에스홀딩(24)에 볼스크류(13)가 지지됨으로써, 모터(14) 작동, 볼스크류(13)의 회전 및 이동슬라이드(16)의 전방향 이동 등으로 인해 발생되는 진동에 의하더라도 진동에 의한 공진발생을 방지하게 된다.At the same time, the
이후 모터(14)가 역방향 회전하면 도 10, 도 12 등에서와 같이 볼스크류(13)가 역방향 회전하면서, 이와 볼너트로 결합되는 이동슬라이드(16)는 후방향으로 이동하게 된다.Then, when the
이처럼 전방향으로 이동되었던 이동슬라이드(16)가 후방향으로 이동하여 중앙 부분으로 이동하면, 이동슬라이드(16)에 의해 전방향으로 밀렸던 프론트 비에스지지부(201)는, 이동슬라이드(16)에 의해 전방향으로 미는 힘이 없어지는 것이다.When the
다만 프론트 비에스지지부(201) 아래에 결합된 프론트 비에스스프링(401)은 후방향으로 당기는 힘이 작용하게 된다. 따라서 이러한 프론트 비에스스프링(401)의 당기는 힘에 의하여, 프론트 비에스지지부(201)는 후방향으로 당겨져 이동하게 된다.However, the
이처럼 프론트 비에스스프링(401)에 의하여 후방향으로 이동하던 프론트 비에스지지부(201)는, 장치베이스(11) 중간 부분에 설치된 스토퍼블록(60)에 걸리게 된다. 이에 프론트 비에스지지부(201)에는 스토퍼블록(60)과 접하는 부분에 스토퍼댐퍼(27)를 구비한 것으로, 이러한 스토퍼댐퍼(27)에 의하여, 스토퍼블록(60)과의 충돌에서 완충할 수 있을 것이다.As such, the
이와 같이 전방향으로 이동하였던 이동슬라이드(16)가 장치베이스(11) 중간 영역으로 이동하게 되면, 전방향으로 이동되었던 프론트 비에스지지부(201)도 함께 중간 영역으로 이동함으로써, 계속해서 볼스크류(13) 중간 영역이 이동슬라이드(16)와 더불어, 프론트 비에스지지부(201), 그리고 그대로 중간영역에 있었던 리어 비에스지지부(202) 등에 의하여, 볼스크류(13) 중간이 지지되는 상태로 있고, 이로써 볼스크류(13)가 도 16 등에서와 같은 공진의 진동이 발생할 우려가 없는 것이다.When the
다음으로 모터(14)가 후진 방향으로의 회전에 의하여 이동슬라이드(16)가 도 10 및 도 12 등에서와 같이 후방향으로 이동하게 되면, 후방향에 있던 리어 비에스지지부(202)가 후방향으로 밀려 이동하게 된다. 이에 리어 비에스지지부(202) 아래에서 전방향으로 결합된 리어 비에스스프링(402)의 점차로 늘어나면서 인장력이 발생되는 것이다.Next, when the moving
이와 같이 후방향으로 이동슬라이드(16) 및 리어 비에스지지부(202) 등이 이동된 상태에서, 전방향에 있던 프론트 비에스지지부(201)는 장치베이스(11) 중간 부분에 있는 스토퍼블록(60)에 의하여 후방향으로 이동되지 않고, 볼스크류장치(10) 중간 영역에 위치한 것이다. 이로써 볼스크류장치(10) 중간 영역에 위치한 프론트 비에스지지부(201)에 의하여 볼스크류(13) 중간 영역이 지지됨으로써, 볼스크류(13)의 회전 작동에 의하더라도 공진 발생없이 안정적으로 요동을 방지하는 것이다.In the state where the moving
이후 도 9, 도 11 등에서와 같이 모터(14)를 반대방향으로 회전하면, 볼스크류(13)도 함께 회전하여, 볼스크류(13)와 이동되게 결합된 이동슬라이드(16)가 전방향으로 이동하게 된다. 그리하여 이동슬라이드(16)가 장치베이스(11) 중간 부분으로 이동하면, 더 이상 이동슬라이드(16)가 후방향의 리어 비에스지지부(202)를 후방향으로 밀지 않게 된다. 이에 리어 비에스지지부(202)는, 전방 아래 부분에 리어 비에스스프링(402)이 고정된 것으로, 리어 비에스지지부(202)의 후방향으로의 이동에 의하여, 리어 비에스스프링(402)이 늘어나면서 인장력이 발생된 상태였던 것이다.Afterwards, when the
그러나 이동슬라이드(16)가 중간으로 이동하면서 더 이상 리어 비에스지지부(202)를 후방향으로 밀지 않기 때문에, 리어 비에스지지부(202)는 아래 전방향에 결합된 리어 비에스스프링(402)이 전방향으로 당기는 인장력만 작용하게 된다.However, since the moving
그리하여 이러한 리어 비에스스프링(402)의 인장력에 의하여, 리어 비에스지지부(202)는 전방향으로 이동하게 되는 것이다. 또한 리어 비에스지지부(202)가 장치베이스(11) 중간 영역으로 이동하면, 장치베이스(11) 중간 영역에 위치한 스토퍼블록에 의하여 걸리기 때문에, 결국 스토퍼블록에 의하여 리어 비에스지지부(202)는 장치베이스(11) 중간 영역에서 이동이 정지되는 것이다.Thus, the
이에 의하여 도 8에서와 같이 볼스크류(13) 및 엘엠가이드(15) 중간 부분에는 이동슬라이드(16)가 위치된 상태이고, 이러한 이동슬라이드(16) 전방과 후방에 각각 프론트 비에스지지부(201) 및 리어 비에스지지부(202) 등의 비에스지지부(20)가 위치된 상태가 된다. 이처럼 볼스크류(13) 중간 영역에 다수 부재들이 위치되어 있기 때문에 볼스크류는 공진 등에 의한 요동없이 안정적인 상태를 유지할 수 있는 것이다.As a result, as shown in FIG. 8, the
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, this is because an embodiment has been described so that those skilled in the art can easily practice the present invention. The technical idea of the present invention should not be construed as being limited.
10 : 볼스크류장치 11 : 장치베이스
13 : 볼스크류 14 : 모터
15 : 엘엠가이드 16 : 이동슬라이드
20 : 비에스지지부 201 : 프론트 비에스지지부
202 : 리어 비에스지지부 22 : 무빙블록
23 : 무빙슬라이드댐퍼 25 : 엘엠블록
40 : 비에스스프링 60 : 스토퍼블록10: ball screw device 11: device base
13: ball screw 14: motor
15: LM Guide 16: Moving Slide
20: BS support part 201: front BS support part
202: rear BS support 22: moving block
23: moving slide damper 25: LM block
40: BS spring 60: stopper block
Claims (6)
상기 이동슬라이드(16) 전방 및 후방으로 각각 위치되는 비에스지지부(20); 및
일측이 상기 비에스지지부(20)에 고정되고, 타측이 케이스 내에 고정되는 비에스스프링(40)을 포함하며,
상기 비에스지지부(20)는 케이스 내에 설치되어 직선 이동을 유도하는 엘엠가이드(15)를 따라 이동되는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템에 있어서,
상기 비에스스프링(40)은, 일측이 비에스지지부(20)에 지지되어지되, 이동슬라이드(16)가 위치된 방향에 고정되고, 타측이 이동슬라이드(16)를 지나서 비에스지지부(20)와 반대측 방향에 고정되어,
상기 이동슬라이드(16)의 전방 및 후방에 각각 위치되는 비에스지지부에 대해서, 상기 이동슬라이드(16)가 전방 또는 후방으로의 이동시, 이동되는 방향의 비에스지지부는 이동되는 이동슬라이드(16)와 함께 이동하고, 반대측 비에스지지부는 볼스크류(13) 중간 부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템.
A ball screw device for linearly moving the moving slide 16 by the ball screw 13 within the case of the device,
BS support parts 20 positioned in front and rear of the movable slide 16, respectively; and
A BS spring 40 having one side fixed to the BS support 20 and the other side fixed in the case,
In the resonance prevention system of the long axis of the ball screw using a spring structure in which the BS support part 20 is installed in the case and moves along the LM guide 15 that induces linear movement,
The BS spring 40 has one side supported by the BS support 20 and fixed in the direction in which the movable slide 16 is located, and the other side passes the movable slide 16 in the opposite direction to the BS support 20. fixed on
Regarding the BS support part located at the front and rear of the movable slide 16, when the movable slide 16 moves forward or backward, the BS support part in the direction of movement moves together with the movable slide 16 being moved. And, the anti-resonance system of the long axis of the ball screw using a spring structure, characterized in that the opposite side BS support is located in the middle of the ball screw (13).
상기 비에스지지부(20)는,
비에스스프링(40)의 일측이 고정되는 스프링홀딩블록(26); 및
상기 스프링홀딩블록(26)의 다른 쪽에는 다른 비에스스프링이 지나는 관통공인 타스프링관통공(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링구조를 사용한 볼스크류 장축의 공진발생방지시스템.
According to claim 1,
The BS support part 20,
a spring holding block 26 to which one side of the BS spring 40 is fixed; and
On the other side of the spring holding block 26, the ball screw long shaft resonance prevention system using a spring structure, characterized in that it includes a third spring through hole 28, which is a through hole through which another BS spring passes.
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JP2021139383A (en) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | 株式会社アイエイアイ | Ball screw shaft support structure and actuator |
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- 2021-11-15 KR KR1020210156246A patent/KR102522779B1/en active IP Right Grant
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