KR102611102B1 - Actuator and Method for controlling thereof and electronic device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엑츄에이터를 제공한다. 상기 엑츄에이터는 케이스와; 상기 케이스와 결합되는 커버와; 개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징과 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터와 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재가 결합되는 커버 부재와 서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재의 외측으로 돌출되는 샤프트를 구비하는 스텝 모터와; 상기 스텝 모터의 상기 샤프트의 일단에 삽입 설치된 피니온 기어와; 상기 피니온 기어와 맞물리는 감속 기어와; 상기 감속 기어의 내부에 삽입되어 결합되고, 그 내주에 암나사가 형성된 너트 부재와; 상기 케이스의 일측 내부에 배치되며, 상기 너트 부재를 회전 지지하는 베어링과; 상기 너트 부재의 내주에 결합되며 상기 너트 부재의 회전 방향에 따라 선형적으로 이동하는 리드 스크류와; 상기 리드 스크류가 선형으로 이동 가능하도록 지지하는 마운팅 부를 포함한다. 또한, 본 발명은 엑츄에이터의 제어 방법 및 엑츄에이터를 갖는 전자 기기도 제공한다.The present invention provides an actuator. The actuator includes a case; a cover coupled to the case; A motor housing having an opening and a ring-shaped stator disposed on the inner peripheral surface, a rotor rotatably installed in a space formed in the center of the stator in combination with a magnet, and a stator closing the opening, and a rotation support member coupled to the center. It is disposed inside the case and the cover coupled to each other with a cover member, is disposed in the center of the rotor, and has one end passing through a hole formed in the center of the inner ring of the rotation support member and protruding to the outside of the cover member. a step motor; a pinion gear inserted into one end of the shaft of the step motor; a reduction gear engaged with the pinion gear; a nut member inserted and coupled to the interior of the reduction gear and having a female thread formed on its inner circumference; a bearing disposed inside one side of the case and supporting rotation of the nut member; a lead screw coupled to the inner periphery of the nut member and moving linearly according to the rotation direction of the nut member; It includes a mounting portion that supports the lead screw so that it can move linearly. Additionally, the present invention also provides a control method for an actuator and an electronic device having the actuator.

Description

엑츄에이터 및 이의 제어방법, 전자기기{Actuator and Method for controlling thereof and electronic device}Actuator and method for controlling it and electronic device {Actuator and Method for controlling it and electronic device}

본 발명은 엑츄에이터 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리드 스크류의 최종 위치를 피드백 제어를 통해 보정할 수 있는 엑츄에이터 및 이의 제어방법, 전자 기기에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator and a control method thereof, and more specifically, to an actuator that can correct the final position of a lead screw through feedback control, a control method thereof, and an electronic device.

차량은 일정 이상의 부품들로 구성된다. 상기 부품들은 모터를 포함하는 엑츄에이터를 통해 정밀한 자동 제어가 이루어진다. 상기 엑츄에이터는 스텝 엑츄에이터를 사용한다.A vehicle is made up of a certain number of parts. The above components are precisely controlled automatically through actuators including motors. The actuator uses a step actuator.

종래의 스텝 엑츄에이터는 모터부의 회전자 중공축 내주면에 형성된 나사산과 나사 결합된 리드스크류(Lead Screw)를 사용하여 상기 회전자가 회전함에 따라 상기 리드스크류가 축 방향으로 전진 또는 후진하게 되어 상기 축 방향으로 힘을 전달하는 구조로 이루어진다.The conventional step actuator uses a lead screw screwed together with a thread formed on the inner peripheral surface of the hollow shaft of the rotor of the motor unit. As the rotor rotates, the lead screw moves forward or backward in the axial direction, thereby moving the lead screw in the axial direction. It consists of a structure that transmits force.

종래의 액츄에이터는 출력축(리드스크류 또는 조인트)의 위치를 감지할 수 있는 수단을 구비하고 있지 않았다. 이에, 종래의 엑츄에이터는 외부 센서로부터 발생되는 외부 제어신호를 MCU(Micro Controller Unit)에 전송받아 초기원점위치를 근거로 모터부의 모터구동 회로를 제어하여 상기 출력축(리드스크류 또는 조인트)의 위치를 제어하였다.Conventional actuators were not equipped with a means to detect the position of the output shaft (lead screw or joint). Accordingly, the conventional actuator receives an external control signal generated from an external sensor to the MCU (Micro Controller Unit) and controls the motor driving circuit of the motor unit based on the initial origin position to control the position of the output shaft (lead screw or joint). did.

종래에는 모터의 전원이 ON되면 상기 출력축(리드스크류 또는 조인트)을 최대한 이동되는 위치 또한 최소한 이동되는 위치로 이동시키게 되고 이때 전류치가 피크가 되는 시점 또는 구속 지점의 위치를 통해 초기원점위치를 설정하였다.Conventionally, when the power of the motor is turned on, the output shaft (lead screw or joint) is moved to the position where it can be moved to the maximum or the position where it can be moved to the minimum. At this time, the initial origin position is set through the point when the current value peaks or the position of the restraint point. .

그러나, 이는 초기 원점 위치로 이동될 때 부품간 접점 이음 및 지속적인 스트레스로 부품의 손상이 발생하는 문제점과, 초기 원점 이동하는 시간으로 인해 요구하는 위치로 즉시 응답이 되지 못하는 문제점이 있었다. However, when moving to the initial origin position, there was a problem in that parts were damaged due to contact joints between parts and continuous stress, and there was a problem in that it could not immediately respond to the required position due to the time it took to move to the initial origin position.

한편, 종래의 엑츄에이터 몸체의 내부에는 회전력에 의해 정역방향을 따라 회전되는 너트가 설치된다.Meanwhile, a nut that rotates in the forward and reverse directions by rotational force is installed inside the conventional actuator body.

상기 리드 스크류는 직선을 이루어 일정의 길이를 갖는다. 상기 리드 스크류의 일정 구간에는 나사 구간이 형성된다. 상기 나사 구간은 상기 너트와 스크류 체결된다.The lead screw is straight and has a certain length. A screw section is formed in a certain section of the lead screw. The screw section is screwed with the nut.

상기 리드 스크류는 너트의 회전 방향에 따라 전후 방향을 따라 직선 이동이 가능하다.The lead screw can move linearly along the front-back direction depending on the rotation direction of the nut.

상기 엑츄에이터 몸체의 내부에는 상기 리드 스크류의 회전 및 직선 이동을 안내하는 베어링 부재가 설치된다.A bearing member is installed inside the actuator body to guide the rotation and linear movement of the lead screw.

이의 구성을 참조 하면, 종래의 스텝 엑츄에이터는 몇몇의 리드 스크류의 이송 오차 요인을 갖는다.Referring to its configuration, the conventional step actuator has several lead screw feed error factors.

상기 요인은 상기 리드 스크류와 너트 간에 발생되는 유격과, 베어링과 너트간의 유격 및, 베어링이 축 방향을 따라 흔들리는 현상을 포함한다.The factors include clearance between the lead screw and the nut, clearance between the bearing and the nut, and the phenomenon of the bearing shaking along the axial direction.

이러한 오차 요인들에 의해, 리드 스크류의 실제 이송 위치는 설정된 목표 이송 위치와 편차가 발생되는 문제점이 있다.Due to these error factors, there is a problem in that the actual feed position of the lead screw deviates from the set target feed position.

이에 따라, 상기 리드 스크류의 이송 오차가 출력부에 그대로 반영된다. 이에, 램프 조사시 실제 조사각은 목표한 조사각과 일정의 편차가 발생된다.Accordingly, the feed error of the lead screw is directly reflected in the output unit. Accordingly, during lamp irradiation, the actual irradiation angle has a certain deviation from the target irradiation angle.

이를 위해 종래에는 정밀도가 높이 요구되는 구간에서 리드 스크류의 피치를 작게 하는 등의 방법을 통해 해결하고자 하였다.To this end, conventional attempts have been made to solve the problem through methods such as reducing the pitch of the lead screw in sections where high precision is required.

그러나, 대상물의 이송 분해능을 높이기 위해서는 스텝모터의 리드 스크류의 피치를 보다 작게 해야 하나, 기계적 제작의 한계로 현실적으로 대략 0.15mm의 피치 이하로는 대량 양산 체제로 제작을 하기 어려운 점이 있다.However, in order to increase the resolution of transporting the object, the pitch of the lead screw of the step motor must be made smaller, but due to limitations in mechanical manufacturing, it is difficult to manufacture it in a mass production system with a pitch of less than approximately 0.15 mm.

이에, 스텝 엑츄에이터에서 리드 스크류의 피치 만을 작게 구성하는 방법만으로는 대상물을 목표 위치로 정밀 이송하는데 한계가 있다.Accordingly, there is a limit to precisely transporting an object to a target position simply by configuring the pitch of the lead screw in a step actuator to be small.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2014-0142391호(공개일: 2014년 12월 12일) 가 있다.Prior literature related to the present invention includes Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0142391 (publication date: December 12, 2014).

상기의 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 리드 스크류의 최종 위치와 설정 위치의 오차를 실시간으로 보상하여 리드 스크류의 이송 위치의 정확도를 향상시킬 수 있는 엑츄에이터 및 이의 제어방법, 전자기기를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to provide an actuator, its control method, and electronic devices that can improve the accuracy of the lead screw's transfer position by compensating for errors in the final position and set position of the lead screw in real time. will be.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 엑츄에이터를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an actuator.

본 발명에 따른 엑츄에이터는 케이스; 상기 케이스와 결합되는 커버; 개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징과, 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터와, 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재가 결합되는 커버 부재와, 서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재의 외측으로 돌출되는 샤프트를 구비하는 스텝 모터; 상기 스텝 모터의 상기 샤프트의 일단에 삽입 설치된 피니온 기어; 상기 피니온 기어와 맞물리는 감속 기어; 상기 감속 기어의 내부에 삽입되어 결합되고, 그 내주에 암나사가 형성된 너트 부재; 상기 케이스의 일측 내부에 배치되며, 상기 너트 부재를 회전 지지하는 베어링; 상기 너트 부재의 내주에 결합되며 상기 너트 부재의 회전 방향에 따라 선형적으로 이동하는 리드 스크류; 상기 리드 스크류가 선형으로 이동 가능하도록 지지하는 마운팅 부를 포함한다.The actuator according to the present invention includes a case; A cover coupled with the case; A motor housing having an opening and a ring-shaped stator disposed on the inner peripheral surface, a rotor rotatably installed in a space formed in the center of the stator in combination with a magnet, closing the opening, and having a rotation support member at the center. A cover member that is coupled, the case that is coupled to each other, and a shaft disposed inside the cover, disposed in the center of the rotor, one end of which passes through a hole formed in the center of the inner ring of the rotation support member and protrudes to the outside of the cover member. A step motor having a; a pinion gear inserted into one end of the shaft of the step motor; a reduction gear engaged with the pinion gear; a nut member inserted and coupled to the interior of the reduction gear and having a female thread formed on its inner circumference; a bearing disposed inside one side of the case and supporting rotation of the nut member; a lead screw coupled to the inner periphery of the nut member and moving linearly according to the rotation direction of the nut member; It includes a mounting portion that supports the lead screw so that it can move linearly.

상기 스텝 모터의 근방에 배치되는 상기 리드 스크류의 일단부에는, 센싱 발신부가 배치된다.A sensing transmitter is disposed on one end of the lead screw disposed near the step motor.

서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버의 내부에는 상기 샤프트를 회전시키도록 제어하는 회로 기판이 배치된다.A circuit board that controls rotation of the shaft is disposed inside the case and the cover that are coupled to each other.

상기 회로 기판에는, 상기 센싱 발신부와 이격되며 상기 센싱 발신부의 위치 또는 거리를 감지하는 센싱 수신부가 구비된다.The circuit board is provided with a sensing receiver that is spaced apart from the sensing transmitter and detects the position or distance of the sensing transmitter.

상기 센싱 수신부는, 상기 리드 스크류의 위치를 감지하고, 감지된 상기 위치에 따른 위치 신호를 상기 회로 기판으로 전송하고, 상기 회로 기판은, 전송된 상기 위치 신호를 기반으로, 상기 스텝 모터의 구동을 제어하여 상기 리드 스크류의 최종 위치를 제어하는 것이 바람직하다.The sensing receiver detects the position of the lead screw and transmits a position signal according to the sensed position to the circuit board, and the circuit board drives the step motor based on the transmitted position signal. It is desirable to control the final position of the lead screw.

상기 센싱 발신부는 마그네트를 포함하는 것이 바람직하다.The sensing transmitter preferably includes a magnet.

상기 리드스크류의 일단부에는, 상기 리드 스크류를 따라 선형으로 이동하는 센싱 발신부 홀더부가 삽입되고, 상기 센싱 발신부 홀더부의 일면에는, 상기 센싱 발신부가 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that a sensing transmitter holder portion that moves linearly along the lead screw is inserted into one end of the lead screw, and the sensing transmitter is disposed on one surface of the sensing transmitter holder portion.

상기 센싱 발신부는, 외부에 일면이 노출되는 상태로 상기 센싱 발신부 홀더부의 내부에 삽입 고정되는 것이 바람직하다.The sensing transmitter is preferably inserted and fixed inside the sensing transmitter holder portion with one surface exposed to the outside.

상기 리드 스크류의 일단부 단면은, 'D' 형상으로 형성되고, 상기 센싱 발신부 홀더부에 형성되어, 상기 리드 스크류의 일단부가 끼워지는 관통구는, 'D' 형상의 홀로 형성되어, 상기 센싱 수신부와 상기 센싱 발신부가 수평하게 이격되어 지지되는 것이 바람직하다.The cross section of one end of the lead screw is formed in a 'D' shape, and is formed in the sensing transmitter holder part, and the through hole into which the one end of the lead screw is inserted is formed as a 'D' shaped hole, and is formed in the sensing receiver part. It is preferable that the sensing transmitter and the sensing transmitter are supported horizontally spaced apart.

상기 센싱 발신부 홀더부의 일측에는, 가이드 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a guide protrusion is formed on one side of the sensing transmitter holder portion.

상기 커버에는, 상기 가이드 레일의 양측면을 지지하여 상기 가이드 돌기의 이동을 안내하는 가이드 레일이 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that guide rails are formed on the cover to support both sides of the guide rail and guide the movement of the guide protrusion.

상기 센싱 발신부는, 본딩 또는 인서트 사출을 통해, 상기 리드 스크류에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.The sensing transmitter is preferably formed integrally with the lead screw through bonding or insert injection.

상기 케이스의 내부에는 원통형상의 베어링이 배치되되, 상기 베어링은, 상기 너트 부재의 외주에 일체를 이루도록 결합되는 것이 바람직하다.A cylindrical bearing is disposed inside the case, and the bearing is preferably integrally coupled to the outer circumference of the nut member.

상기 너트부재의 단부는, 상기 베어링이 삽입 설치되었을 때, 상기 베어링의 상면 보다 돌출된 돌출부를 형성하되, 외부에서 상기 돌출부에 설정된 열 또는 초음파를 가하고, 스웨이징 공정을 통해 상기 돌출부와 상기 베어링을 서로 고정 결합되는 것이 바람직하다.The end of the nut member forms a protrusion that protrudes beyond the upper surface of the bearing when the bearing is inserted and installed. Heat or ultrasonic waves are applied to the protrusion from the outside, and the protrusion and the bearing are separated through a swaging process. It is preferable that they are fixedly coupled to each other.

상기 너트부재는, 상기 베어링과 인서트 사출을 통해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.The nut member is preferably formed integrally with the bearing through insert injection.

상기 너트 부재의 타단 외주에는, 다수의 돌기부가 돌출 형성되되,On the outer periphery of the other end of the nut member, a plurality of protrusions are formed to protrude,

상기 다수의 돌기부는, 상기 너트 부재의 길이 방향을 따라 설정된 길이를 이루는 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of protrusions have a set length along the longitudinal direction of the nut member.

상기 감속 기어의 내주에는, 상기 다수의 돌기부와 대응되는 다수의 홈 부가 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of grooves corresponding to the plurality of protrusions are formed on the inner periphery of the reduction gear.

상기 스텝 모터의 상기 커버 부재의 일측에는, 상기 케이스에 고정되는 브라켓이 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that a bracket fixed to the case is provided on one side of the cover member of the step motor.

상기 케이스는, 상기 브라켓의 다수 위치를 고정하는 적어도 하나 이상의 이탈 방지부를 구비하는 것이 바람직하다.The case is preferably provided with at least one separation prevention part that fixes multiple positions of the bracket.

상기 스텝 모터는, 상기 케이스 내부에 설치된 상기 회로기판과 접지되는 돌출된 접지 수단을 구비하고, 상기 접지 수단은, 상기 커버 부재에 형성되는 것이 바람직하다.The step motor includes a protruding grounding means that is grounded with the circuit board installed inside the case, and the grounding means is preferably formed on the cover member.

상기 접지수단은 2단으로 구성되며, 상기 회로기판에 지지되어 납땜을 통해 고정되는 것이 바람직하다.The grounding means consists of two stages, and is preferably supported on the circuit board and fixed through soldering.

상기 마운팅부는, 상기 케이스와 일체로 형성되어 돌출되고,The mounting portion is formed integrally with the case and protrudes,

상기 마운팅부의 내주면은, 상기 베어링을 원주방향으로 지지 고정하는 것이 바람직하다.It is preferable that the inner peripheral surface of the mounting portion supports and secures the bearing in the circumferential direction.

상기 리드 스크류의 타단부 단면은 'D' 형상으로 형성되고, 상기 마운팅 부는 상기 가이드 면부를 구비하되, 상기 가이드 면부에는, 상기 리드 스크류가 관통되도록 'D'형상의 홀이 형성되는 것이 바람직하다.The cross section of the other end of the lead screw is formed in a 'D' shape, and the mounting part is provided with the guide surface, and a 'D'-shaped hole is formed in the guide surface to allow the lead screw to pass through.

상기 케이스의 내부에는, 상기 스텝 모터의 상기 피니온 기어가 비 접촉으로 수용되는 수직 벽부가 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a vertical wall portion in which the pinion gear of the step motor is received non-contactly is formed inside the case.

상기 마운팅 부의 내부에는, 상기 직선 유동되는 리드 스크류의 틀어짐을 방지하여 상기 리드 스크류의 축선을 유지 하는 회전 규제부가 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a rotation regulating portion is formed inside the mounting portion to prevent the linearly flowing lead screw from being twisted and maintain the axis of the lead screw.

상기 리드 스크류는, 상기 회전 규제부 내에서 상기 리드 스크류의 직선 유동 범위를 제한하는 스토퍼를 포함하는 것이 바람직하다.The lead screw preferably includes a stopper that limits the linear flow range of the lead screw within the rotation regulating portion.

상기 커버는 수용 공간을 포함하고, 상기 수용 공간은, 2단을 이루는 제 1수용공간과 제 2수용 공간을 포함하고, 상기 제 1수용 공간에는, 상기 회로기판의 연장부가 지지 고정되고, 상기 제 2수용 공간에는, 상기 회로기판의 절개부가 지지 고정되는 것이 바람직하다.The cover includes a receiving space, and the receiving space includes a first receiving space and a second receiving space forming two stages, and in the first receiving space, an extension portion of the circuit board is supported and fixed, and the first receiving space is supported and fixed to the cover. 2. In the receiving space, it is preferable that the cutout part of the circuit board is supported and fixed.

상기 수용 공간에는, 구동 모터가 안착되는 안착 홈부가 형성되고,In the receiving space, a seating groove in which the drive motor is seated is formed,

상기 안착 홈부에 안착된 상기 구동 모터의 회전축은 상기 커버와 간섭되지 않는 것이 바람직하다.It is preferable that the rotation axis of the drive motor seated in the seating groove does not interfere with the cover.

상기 리드 스크류와, 상기 스텝 모터 각각의 축 선은, 서로 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the axes of each of the lead screw and the step motor are arranged to be spaced apart from each other.

다른 실시예에 따라, 본 발명은 엑츄에이터의 제어 방법을 제공한다.According to another embodiment, the present invention provides a method for controlling an actuator.

본 발명의 엑츄에이터의 제어 방법은 센싱 발신부를 구비하는 출력축의 목표 이동 위치값을 제어기에 설정하는 제 1단계와; 스텝 모터를 구동시켜, 상기 출력축을 상기 목표 이동 위치값에 이르는 위치로 선형적으로 이동시키는 제 2단계와; 상기 센싱 수신부를 사용하여, 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 상기 센싱 발신부를 통해 수신하는 제 3단계와; 상기 제어기를 사용하여, 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값이 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 스텝 모터를 사용하여 상기 출력축의 이동을 제어하는 제 4단계; 를 포함한다.The actuator control method of the present invention includes a first step of setting the target movement position value of the output shaft provided with the sensing transmitter in the controller; A second step of driving a step motor to linearly move the output shaft to a position reaching the target movement position value; A third step of receiving the actual moved position value of the output shaft using the sensing receiver through the sensing transmitter; A fourth step of using the controller to control movement of the output shaft using the step motor so that the actual movement position value and the target movement position value fall within a set error range; Includes.

상기 제 4단계에서, 상기 제어기는 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 확인하고, 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값을 비교하여 오차값을 산출하고, 상기 오차값이 상기 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 출력축의 이동 위치를 보정하도록 상기 스텝 모터를 재차 구동하는 것이 바람직하다.In the fourth step, the controller checks the actual moved position value of the output shaft, calculates an error value by comparing the actual moved position value and the target moved position value, and the error value is within the set error range. It is desirable to drive the step motor again to correct the moving position of the output shaft.

상기 제어기는, 상기 오차값에 따라 구동되는 펄스 값을 산출하고, 상기 설정된 오차 범위에 포함되어 위치되도록 상기 출력축을 재차 이동시키는 것이 바람직하다.Preferably, the controller calculates a driven pulse value according to the error value and moves the output shaft again to be positioned within the set error range.

상기 센싱 발신부로부터 발신되는 상기 실제 이동 위치값을, 상기 센싱 수신부가 출력하는 값의 범위로 확장 또는 조정하는 캘리 브레이션 공정을 거치는 것이 바람직하다.It is desirable to go through a calibration process to expand or adjust the actual movement position value transmitted from the sensing transmitter to the range of the value output by the sensing receiver.

상기 캘리 브레이션 공정 이후, 상기 센싱 수신부에서 출력되는 비선형적인 출력하는 값을 선형적인 출력값으로 보정하는 리니얼라이즈 처리 공정을 거치는 것이 바람직하다.After the calibration process, it is preferable to go through a linearization process to correct the non-linear output value output from the sensing receiver into a linear output value.

상기 위치값은, 상기 엑츄 에이터 동작에 따른 직선 방향을 따르는 거리값인 것이 바람직하다.The position value is preferably a distance value along a straight line direction according to the actuator operation.

또 다른 실시예에 따라 본 발명은 상술한 엑츄에이터를 포함하는 전자 기기를 제공한다.According to another embodiment, the present invention provides an electronic device including the above-described actuator.

본 발명은 리드 스크류의 최종 위치와 설정 위치의 오차를 실시간으로 보상하여 리드 스크류의 이송 위치의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of improving the accuracy of the lead screw transfer position by compensating for errors in the final position and set position of the lead screw in real time.

도 1은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 케이스와 커버가 분리된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 다른 결합 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 리드 스크류가 이동 전 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 리드 스크류가 이동 된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부가 구비되는 상태에서 리드 스크류의 이동 상태를 보여주는 사시도들이다.
도 10은 본 발명에 따른 리드 스크류의 일단부에 센싱 발신부 홀더부가 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부와 리드 스크류와의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부의 이동이 안내되는 구성이 적용된 엑츄에이터를 보여주는 단면 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 센싱 발신부가 센싱 발신부 홀더부에 고정된 구성이 적용된 엑츄에이터를 보여주는 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 가이드 레일이 형성된 커버를 보여주는 사시도이다.
도 15 및 도 16은 베어링과 너트 부재의 결합 관계를 보여주는 도면들이다.
도 17 내지 도 19는 본 발명에 따른 감속 기어와 너트 부재와의 결합관계를 보여주는 도면들이다.
도 20은 본 발명의 엑츄에이터의 내부를 보여주는 사시도이다.
도 21은 본 발명에 따른 스텝 모터를 보여주는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 엑츄에이터의 내부를 보여주는 도면이다.
도 23 및 도 24는 브라켓이 설치된 엑츄에이터를 보여주는 사시도들이다.
도 25 및 도 26은 본 발명에 따른 접지 수단이 구비되는 스텝 모터를 보여주는 사시도이다.
도 27 내지 도 29는 본 발명에 따른 마운팅 부의 배치를 보여주는 도면들이다.
도 30은 본 발명에 따른 케이스의 내부에 수직 벽부가 형성된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 31은 본 발명에 따른 피니온 기어의 배치 상태를 보여주는 평면도이다.
도 32은 본 발명에 따른 스텝 모터와 피니온 기어와의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.
도 33과 도 34는 본 발명에 따른 리드 스크류가 회전 규제부에 의해 틀어짐이 방지되는 작동 상태를 보여주는 도면들이다.
도 35는 스토퍼가 형성되는 리드 스크류를 보여주는 사시도이다.
도 36은 본 발명에 따른 케이스와 커버의 결합 과정을 보여주는 사시도이다.
도 37은 회로 기판의 절개부를 보여주는 사시도이다.
도 38은 본 발명에 따른 커버를 보여주는 사시도이다.
도 39 및 도 40은 본 발명에 따른 엑츄에이터의 내부를 보여주는 도면들이다.
도 41은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 블록도이다.
도 42는 본 발명에 따른 엑츄에이터의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 43은 본 발명에 따른 캘리브레이션 및 리니얼라이즈 과정을 보여주는 그래프이다.1 is an exploded perspective view showing an actuator according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the case and cover in a separated state according to the present invention.
Figure 3 is a combined perspective view showing the actuator according to the present invention.
Figure 4 is another combined perspective view showing the actuator according to the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing the state of the lead screw according to the present invention before movement.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the lead screw according to the present invention in a moved state.
Figures 7 to 9 are perspective views showing the movement state of the lead screw when the sensing transmitter holder part according to the present invention is provided.
Figure 10 is a perspective view showing a state in which the sensing transmitter holder part is coupled to one end of the lead screw according to the present invention.
Figure 11 is a perspective view showing the coupling relationship between the sensing transmitter holder portion and the lead screw according to the present invention.
Figure 12 is a cross-sectional perspective view showing an actuator configured to guide the movement of the sensing transmitter holder portion according to the present invention.
Figure 13 is a cross-sectional view showing an actuator in which the sensing transmitter according to the present invention is fixed to the sensing transmitter holder portion.
Figure 14 is a perspective view showing a cover on which a guide rail is formed according to the present invention.
Figures 15 and 16 are views showing the connection relationship between the bearing and the nut member.
Figures 17 to 19 are views showing the coupling relationship between a reduction gear and a nut member according to the present invention.
Figure 20 is a perspective view showing the interior of the actuator of the present invention.
Figure 21 is a cross-sectional view showing a step motor according to the present invention.
Figure 22 is a diagram showing the interior of the actuator of the present invention.
Figures 23 and 24 are perspective views showing the actuator with the bracket installed.
Figures 25 and 26 are perspective views showing a step motor equipped with a grounding means according to the present invention.
Figures 27 to 29 are views showing the arrangement of the mounting portion according to the present invention.
Figure 30 is a perspective view showing a state in which a vertical wall portion is formed inside the case according to the present invention.
Figure 31 is a plan view showing the arrangement of the pinion gear according to the present invention.
Figure 32 is a perspective view showing the coupling relationship between a step motor and a pinion gear according to the present invention.
Figures 33 and 34 are diagrams showing an operating state in which the lead screw according to the present invention is prevented from being twisted by a rotation regulation unit.
Figure 35 is a perspective view showing a lead screw on which a stopper is formed.
Figure 36 is a perspective view showing the process of combining a case and a cover according to the present invention.
Figure 37 is a perspective view showing a cutaway portion of the circuit board.
Figure 38 is a perspective view showing a cover according to the present invention.
Figures 39 and 40 are views showing the interior of the actuator according to the present invention.
Figure 41 is a block diagram showing an actuator according to the present invention.
Figure 42 is a flowchart showing the control method of the actuator according to the present invention.
Figure 43 is a graph showing the calibration and linearization process according to the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.Hereinafter, the “top (or bottom)” of the substrate or the provision or arrangement of any component on the “top (or bottom)” of the substrate means that any component is provided or disposed in contact with the upper (or lower) surface of the substrate. means that

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.Additionally, it is not limited to not including other components between the substrate and any components provided or disposed on (or under) the substrate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 엑츄에이터 및 이를 갖는 전자 기기를 설명한다. 본 발명에 따른 전자 기기는 본 발명의 엑츄에이터를 포함한다. 따라서, 본 발명의 엑츄에이터는 전자 기기를 설명함에 포함하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an actuator of the present invention and an electronic device having the same will be described with reference to the attached drawings. The electronic device according to the present invention includes the actuator of the present invention. Therefore, the actuator of the present invention will be described by including it in the description of the electronic device.

도 1은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 케이스와 커버가 분리된 상태를 보여주는 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 결합 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 다른 결합 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing an actuator according to the present invention. Figure 2 is a perspective view showing the case and cover in a separated state according to the present invention. Figure 3 is a combined perspective view showing the actuator according to the present invention. Figure 4 is another combined perspective view showing the actuator according to the present invention.

도 1을 참조 하면, 본 발명에 따른 엑츄에이터는 케이스(100)와 커버(200)를 갖는다. 상기 케이스(100)와 커버(200)는 서로 마주보도록 배치된다. 상기 케이스(100)와 커버(200)는 서로 후크 방식으로 결합될 수 있다. 상기 케이스(100)와 커버(200)가 결합되는 경우, 내부에는 공간이 형성된다.Referring to Figure 1, the actuator according to the present invention has a case 100 and a cover 200. The case 100 and cover 200 are arranged to face each other. The case 100 and the cover 200 may be coupled to each other using a hook method. When the case 100 and the cover 200 are combined, a space is formed inside.

상기 케이스(100)와 커버(200)가 결합됨에 따라 형성되는 내부공간에는 스텝 모터(300)가 배치된다A step motor 300 is disposed in the internal space formed by combining the case 100 and the cover 200.

상기 스텝 모터(300)는 개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징이 배치된다. The step motor 300 has an opening, and a motor housing in which a ring-shaped stator is disposed on the inner peripheral surface is disposed.

그리고, 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에는 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터가 배치된다. 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재 즉, 부쉬(340) 또는 베어링이 결합되는 적어도 하나 이상의 커버 부재(310)가 배치된다. 또한, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재(310) 중 어느 하나의 외측으로 돌출되는 샤프트(320)를 구비한다. 상기 스텝 모터(300)는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 샤프트(320)를 정역 방향을 따라 회전시킨다. 상기 샤프트(320)는 제 1축 선을 따르도록 배치된다.In addition, a rotor coupled with a magnet and rotatably installed is disposed in a space formed in the center of the stator. The opening is closed, and at least one cover member 310 to which a rotation support member, that is, a bush 340 or a bearing, is disposed at the center. In addition, a shaft 320 is disposed at the center of the rotor and one end of which passes through a hole formed in the center of the inner ring of the rotation support member and protrudes to the outside of one of the cover members 310. The step motor 300 rotates the shaft 320 in the forward and reverse directions by power supplied from the outside. The shaft 320 is arranged along the first axis.

상기 내부 공간에는 피니온 기어(400)가 배치된다. 상기 피니온 기어(400)는 스텝 모터(300)의 상기 샤프트(320)의 일단에 삽입 설치된다. 즉, 상기 피니온 기어의(400) 회전 중심은 샤프트(320)의 일단에 삽입 및 결합된다. 상기 피니온 기어(400)는 샤프트(320)의 회전에 연동된다.A pinion gear 400 is disposed in the internal space. The pinion gear 400 is installed and inserted into one end of the shaft 320 of the step motor 300. That is, the rotation center of the pinion gear 400 is inserted and coupled to one end of the shaft 320. The pinion gear 400 is linked to the rotation of the shaft 320.

더하여, 상기 피니온 기어(400)는 감속 기어(500)에 맞물린다. 상기 감속 기어(500)의 회전 중심을 따르는 축 선은 상기 제 1축 선과 이격 된다. 상기 감속 기어(500)는 피니온 기어(400)의 회전에 연동된다.In addition, the pinion gear 400 is engaged with the reduction gear 500. The axis line along the rotation center of the reduction gear 500 is spaced apart from the first axis line. The reduction gear 500 is linked to the rotation of the pinion gear 400.

그리고, 상기 감속 기어(500)의 내부에는 너트 부재(510)가 결합된다. 상기 너트 부재(510)는 감속 기어(500)의 회전 중심에 삽입 결합된다. 상기 너트 부재(510)의 내주에는 암나사가 형성된다. 상기 너트 부재(510)의 암나사를 너트 부재의 중공을 관통하는 리드 스크류(600)의 외주와 스크류 결합된다.And, a nut member 510 is coupled to the inside of the reduction gear 500. The nut member 510 is inserted and coupled to the rotation center of the reduction gear 500. A female thread is formed on the inner circumference of the nut member 510. The female thread of the nut member 510 is screw-coupled with the outer periphery of the lead screw 600 penetrating the hollow of the nut member.

한편, 상기 케이스(100)의 일측 내부에는 베어링(700)이 설치된다. 상기 베어링은 상술한 너트 부재의 회전을 지지 및 안내한다.Meanwhile, a bearing 700 is installed inside one side of the case 100. The bearing supports and guides the rotation of the nut member described above.

본 발명에 따른 리드 스크류(600)는 상기 너트 부재(510)의 중공을 관통하여 너트 부재(510)의 내주에 스크류 결합된다. 상기 리드 스크류(600)는 상기 너트 부재(510)의 회전 방향에 따라 선형적으로 이동하도록 배치된다.The lead screw 600 according to the present invention penetrates the hollow of the nut member 510 and is screw-coupled to the inner circumference of the nut member 510. The lead screw 600 is arranged to move linearly according to the rotation direction of the nut member 510.

본 발명에 따른 마운팅 부(800)는 케이스(100)에 형성된다. 상기 마운팅 부(800)는 상기 리드 스크류(600)가 선형으로 이동 가능하도록 지지한다.The mounting part 800 according to the present invention is formed in the case 100. The mounting part 800 supports the lead screw 600 so that it can move linearly.

본 발명에 따른 스텝 모터(300)의 근방에 배치되는 상기 리드 스크류(600)의 일단부에는 센싱 발신부(910)가 배치된다. 상기 센싱 발신부(910)는 마그네트를 포함한다. 즉, 상기 센싱 발신부(910)는 자력을 발생하는 구조물이다.A sensing transmitter 910 is disposed at one end of the lead screw 600 disposed near the step motor 300 according to the present invention. The sensing transmitter 910 includes a magnet. That is, the sensing transmitter 910 is a structure that generates magnetic force.

본 발명에 따른 엑츄에이터는 회로 기판(1000)을 구비한다. 상기 회로 기판(1000)은 판 상으로 형성되는 기판이다. 상기 회로 기판(1000)은 서로 결합되는 케이스(100)와 커버(200)의 내부 공간에 배치된다. 상기 회로 기판(1000)은 세워진 상태로 상기 케이스(100)와 커버(200)의 내부 일측면에 고정 설치된다. 상기 회로 기판(1000)은 스텝 모터(300)의 측부에 배치된다.The actuator according to the present invention includes a circuit board 1000. The circuit board 1000 is a board formed in the shape of a plate. The circuit board 1000 is disposed in the inner space of the case 100 and the cover 200 that are coupled to each other. The circuit board 1000 is fixedly installed on one inner side of the case 100 and the cover 200 in an upright state. The circuit board 1000 is disposed on the side of the step motor 300.

상기 회로 기판(1000) 상에는 제어기가 설치된다. 상기 제어기는 상술한 스텝 모터(300)의 샤프트(320)를 회전시키도록 제어한다.A controller is installed on the circuit board 1000. The controller controls the shaft 320 of the step motor 300 described above to rotate.

상기 회로 기판(1000)은 센싱 수신부(920)를 갖는다. 상기 센싱 수신부(920)는 상기 센싱 발신부(910)와 이격되며 상기 센싱 발신부(910)의 위치 또는 거리를 감지한다. 상기 센싱 수신부(920)는 감지된 센싱 발신부(910)의 위치 및 거리에 대한 측정 정보를 상기 제어기로 전송한다.The circuit board 1000 has a sensing receiver 920. The sensing receiver 920 is spaced apart from the sensing transmitter 910 and detects the position or distance of the sensing transmitter 910. The sensing receiver 920 transmits measurement information about the detected location and distance of the sensing transmitter 910 to the controller.

도 5는 본 발명에 따른 리드 스크류가 이동 전 상태를 보여주는 단면도이다. 도 6은 본 발명에 따른 리드 스크류가 이동 된 상태를 보여주는 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view showing the state of the lead screw according to the present invention before movement. Figure 6 is a cross-sectional view showing the lead screw according to the present invention in a moved state.

도 5 및 도 6을 참조 하면, 본 발명에 따른 센싱 수신부(920)는 리드 스크류(600)의 이동 위치를 감지한다. 상기 센싱 수신부(920)는 감지된 상기 위치에 따른 위치 신호 또는 위치값을 상기 회로 기판(1000)의 제어기로 전송한다.Referring to Figures 5 and 6, the sensing receiver 920 according to the present invention detects the moving position of the lead screw 600. The sensing receiver 920 transmits a position signal or position value according to the detected position to the controller of the circuit board 1000.

이에, 상기 회로 기판(1000)에 설치된 제어기는 전송된 상기 위치 신호를 기반으로, 상기 스텝 모터(300)의 구동을 제어하여 상기 리드 스크류(600)의 최종 위치를 제어할 수 있다.Accordingly, the controller installed on the circuit board 1000 can control the final position of the lead screw 600 by controlling the driving of the step motor 300 based on the transmitted position signal.

본 발명에 따른 리드 스크류(600)는 너트 부재(510)의 회전 방향에 따라 전후진 이동된다. 예컨대, 너트 부재(510)가 정방향을 따라 회전되면, 상기 리드 스크류(600)는 이에 연동 회전되면서 전방을 따라 일정 위치로 돌출된다.The lead screw 600 according to the present invention moves forward and backward according to the rotation direction of the nut member 510. For example, when the nut member 510 rotates in the forward direction, the lead screw 600 rotates in conjunction with it and protrudes forward to a certain position.

이때, 회로 기판(1000)에 구비되는 위치 센서인 센싱 수신부(920)는 일정 위치로 이동된 리드 스크류(600)의 일정 위치에 설치된 센싱 발신부(910)를 인신한다. 이에, 상기 센싱 수신부(920)는 이동된 센싱 발신부(910)의 위치값을 감지한다. 상기 센싱 수신부(920)는 감지된 위치값을 제어기로 전송한다. 제어기는 리드 스크류(600)의 이동된 위치값을 인지할 수 있다.At this time, the sensing receiver 920, which is a position sensor provided on the circuit board 1000, carries the sensing transmitter 910 installed at a certain position of the lead screw 600 that has been moved to a certain position. Accordingly, the sensing receiver 920 detects the position value of the moved sensing transmitter 910. The sensing receiver 920 transmits the sensed position value to the controller. The controller can recognize the moved position value of the lead screw 600.

따라서, 본 발명은 위치 센서(센싱 수신부(920))와 센싱 마그네트(센싱 발신부(910))를 적용하여, 리니어 타입의 액츄에이터에서 리드 스크류(600)의 위치(거리 즉, 길이)를 실시간으로 인식할 수 있는 구조를 제공한다.Therefore, the present invention applies a position sensor (sensing receiver 920) and a sensing magnet (sensing transmitter 910) to detect the position (distance, i.e. length) of the lead screw 600 in real time in a linear type actuator. Provides a recognizable structure.

특히, 본 발명은 인식된 실제 리드 스크류(600)의 이동 위치값과 목표되는 리드 스크류(600)의 목표 위치값을 비교하고, 그 차이인 이송 오차를 피드백 제어할 수 있다. 이에 대한 이송 오차 보정 설명은 후술하기로 한다.In particular, the present invention can compare the recognized actual movement position value of the lead screw 600 with the target position value of the lead screw 600, and feedback control the transfer error that is the difference. An explanation of the transfer error correction for this will be described later.

도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부가 구비되는 상태에서 리드 스크류의 이동 상태를 보여주는 사시도들이다. 도 10은 본 발명에 따른 리드 스크류의 일단부에 센싱 발신부 홀더부가 결합된 상태를 보여주는 사시도이다. 도 11은 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부와 리드 스크류와의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.Figures 7 to 9 are perspective views showing the movement state of the lead screw when the sensing transmitter holder part according to the present invention is provided. Figure 10 is a perspective view showing a state in which the sensing transmitter holder part is coupled to one end of the lead screw according to the present invention. Figure 11 is a perspective view showing the coupling relationship between the sensing transmitter holder portion and the lead screw according to the present invention.

도 7 내지 도 11을 참조 하면, 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부(2000)는 한 상의 몸체(2100, 2200)와 상기 한 쌍의 몸체(2100, 2200)를 연결하는 연결 몸체(2300)를 갖는다.Referring to Figures 7 to 11, the sensing transmitter holder unit 2000 according to the present invention includes one upper body (2100, 2200) and a connection body (2300) connecting the pair of bodies (2100, 2200). have

상기 한 쌍의 몸체(2100, 2200)는 센싱 발신부(910)가 내부에 삽입되는 제 1몸체(2100)와, 리드 스크류(600)의 일단부에 결합되는 제 2몸체(2200)를 갖는다.The pair of bodies 2100 and 2200 has a first body 2100 into which the sensing transmitter 910 is inserted, and a second body 2200 coupled to one end of the lead screw 600.

여기서, 제 1몸체(2100)의 내부에 삽입 고정된 센싱 발신부(910)의 일면은 제 1몸체(2100)의 일단을 통해 외부에 노출된다.Here, one side of the sensing transmitter 910 inserted and fixed inside the first body 2100 is exposed to the outside through one end of the first body 2100.

또한, 도 11을 참조 하면, 상기 리드 스크류(600)의 일단부 단면은 'D' 형상으로 형성된다.Additionally, referring to FIG. 11, the cross section of one end of the lead screw 600 is formed in a 'D' shape.

상기 센싱 발신부 홀더부(2000)의 제 1몸체(2100)에는 설치홀(2110)이 형성된다. 상기 설치홀(2110)에는 센싱 발신부(910)가 끼워져 설치된다. 상기 설치홀(2110)은 절개 형상으로 형성되어, 상기 센싱 발신부(910)를 인근에 배치되는 센싱 수신부(920)에 노출되도록 한다. 이에, 상기 센싱 수신부(920)와 상기 센싱 발신부(910)는 수평하게 이격되어 지지된다.An installation hole 2110 is formed in the first body 2100 of the sensing transmitter holder 2000. The sensing transmitter 910 is inserted and installed in the installation hole 2110. The installation hole 2110 is formed in a cut shape to expose the sensing transmitter 910 to the sensing receiver 920 disposed nearby. Accordingly, the sensing receiver 920 and the sensing transmitter 910 are supported and spaced apart horizontally.

또한, 본 발명에 따른 제 2몸체(2200)에는 관통구(2220)가 형성된다. 상기 관통구(2220)는 'D' 형상의 홀로 형성된다. 상기 관통구(2220)는 리드 스크류(600)의 일단부 단면에 대응하는 형상으로 형성된다. Additionally, a through hole 2220 is formed in the second body 2200 according to the present invention. The through hole 2220 is formed as a 'D' shaped hole. The through hole 2220 is formed in a shape corresponding to the cross section of one end of the lead screw 600.

도 12는 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부의 이동이 안내되는 구성이 적용된 엑츄에이터를 보여주는 단면 사시도이다. 도 13은 본 발명에 따른 센싱 발신부가 센싱 발신부 홀더부에 고정된 구성이 적용된 엑츄에이터를 보여주는 단면도이다. 도 14는 본 발명에 따른 가이드 레일이 형성된 커버를 보여주는 사시도이다.Figure 12 is a cross-sectional perspective view showing an actuator configured to guide the movement of the sensing transmitter holder portion according to the present invention. Figure 13 is a cross-sectional view showing an actuator in which the sensing transmitter according to the present invention is fixed to the sensing transmitter holder portion. Figure 14 is a perspective view showing a cover on which a guide rail is formed according to the present invention.

도 12 내지 도 14를 참조 하면, 본 발명에 따른 센싱 발신부 홀더부(2000)의 제 2몸체(2200)의 하단에는 가이드 돌기(2210)가 형성된다. Referring to FIGS. 12 to 14, a guide protrusion 2210 is formed at the bottom of the second body 2200 of the sensing transmitter holder 2000 according to the present invention.

상기 가이드 돌기(2210)는 커버(200)의 내부에 형성되는 가이드 레일(210)에 이동 가능하게 결합된다. 이에, 상기 가이드 돌기(2210)는 가이드 레일(210)을 따라 이동될 수 있다. 상기 가이드 레일(210)은 상기 가이드 레일(210)의 양측면을 지지하도록 구성된다.The guide protrusion 2210 is movably coupled to the guide rail 210 formed inside the cover 200. Accordingly, the guide protrusion 2210 can be moved along the guide rail 210. The guide rail 210 is configured to support both sides of the guide rail 210.

도 12를 참조 하면, 본 발명에 따른 센싱 발신부(910)는 별도의 부재인 센싱 발신부 홀더부(2000)에 삽입 고정시켜 리드 스크류(600)에 고정할 수 있다.Referring to FIG. 12, the sensing transmitter 910 according to the present invention can be fixed to the lead screw 600 by inserting and fixing it into the sensing transmitter holder portion 2000, which is a separate member.

또한, 본 발명에 따른 센싱 발신부(910)는 본딩 또는 인서트 사출을 통해 상기 리드 스크류(600)에 일체로 형성할 수 있다.Additionally, the sensing transmitter 910 according to the present invention can be formed integrally with the lead screw 600 through bonding or insert injection.

즉, 별도의 부재 없이 본딩 또는 인서트 사출로 리드 스크류(600)에 일체로 형성하여 직접 고정할 수 있다. 이때, 리드 스크류(600)의 일단부의 단면은 D-Cut으로 형성하는 것이 좋다.That is, it can be formed integrally with the lead screw 600 and directly fixed by bonding or insert injection without a separate member. At this time, it is recommended that the cross section of one end of the lead screw 600 be formed as a D-Cut.

본 발명에 따른 센싱 발신부(910)와 센싱 수신부(920)는 감지 가능한 적당한 유격을 갖는다. 예컨대, 실험적으로 1mm 간격으로 이격 될 수 있다.The sensing transmitter 910 and the sensing receiver 920 according to the present invention have an appropriate gap that can be detected. For example, experimentally, they can be spaced at 1 mm intervals.

또한, 센싱 발신부(910)의 길이는 실험적으로 최소 15mm를 이룬다. 이는 액츄에이터의 행정거리(Stroke)를 12.3mm로 기준으로 한다.Additionally, the length of the sensing transmitter 910 is experimentally set to a minimum of 15 mm. This is based on the actuator's stroke of 12.3mm.

도 15 및 도 16은 베어링과 너트 부재의 결합 관계를 보여주는 도면들이다.Figures 15 and 16 are views showing the connection relationship between the bearing and the nut member.

도 15 및 도 16을 참조 하면, 본 발명에 따른 케이스(100)의 내부에는 원통형상의 베어링(700)이 배치된다.15 and 16, a cylindrical bearing 700 is disposed inside the case 100 according to the present invention.

본 발명에 따른 베어링(700)은 상기 너트 부재(510)의 외주에 일체를 이루도록 결합된다.The bearing 700 according to the present invention is integrally coupled to the outer circumference of the nut member 510.

너트 부재(510)의 단부는 상기 베어링(700)에 삽입 설치되었을 때 상기 베어링(700)의 상면보다 돌출된 돌출부(511a)를 가진다.The end of the nut member 510 has a protrusion 511a that protrudes from the upper surface of the bearing 700 when inserted into the bearing 700.

상기 너트 부재(510)는 상기 돌출부에 열 또는 초음파를 가한 후 스웨이징 공정을 통해 상기 베어링(700)과 고정 결합된다.The nut member 510 is fixedly coupled to the bearing 700 through a swaging process after applying heat or ultrasonic waves to the protrusion.

상기 너트 부재(510)의 일단 외주에는 너트 부재(510)의 길이 방향을 따라 형성되는 다수의 돌기부(512a)가 형성된다.At one end of the outer periphery of the nut member 510, a plurality of protrusions 512a are formed along the longitudinal direction of the nut member 510.

여기서, 본 발명에 따른 너트 부재(510)는 제 1몸통부(511)와 제 2몸통부(512)를 갖는다. 상기 제 2몸통부(512)는 상술한 다수의 돌기부(512a)를 갖는다.Here, the nut member 510 according to the present invention has a first body portion 511 and a second body portion 512. The second body 512 has the plurality of protrusions 512a described above.

상기 다수의 돌기부(512a)는 상기 너트 부재(510)의 길이 방향을 따라 설정된 길이를 이룬다.The plurality of protrusions 512a have a length set along the longitudinal direction of the nut member 510.

상기 제 1몸통부(511)와 제 2몸통부(512)의 사이에는 연결 몸통(513)이 형성된다. 상기 연결 몸통(513)의 직경은 상기 제 1몸통부(511)와 제 2몸통부(512)의 직경 보다 크게 형성된다. 따라서, 상기 연결 몸통(513)의 양측에는 제 1,2스토퍼(513a, 513b)가 형성된다.A connecting body 513 is formed between the first body 511 and the second body 512. The diameter of the connecting body 513 is formed to be larger than the diameters of the first body 511 and the second body 512. Accordingly, first and second stoppers 513a and 513b are formed on both sides of the connecting body 513.

본 발명에 따른 베어링(700)은 제 1몸통부(511)에 위치된다. 상기 베어링은 제 1스토퍼(513a)까지 압입 설치된다.The bearing 700 according to the present invention is located in the first body portion 511. The bearing is press-fitted up to the first stopper (513a).

본 발명에서는, 너트 부재(510)와 베어링(700)을 열 또는 초음파 융착하여 지지 고정할 수도 있고, 너트 부재(510)와 베어링(700)을 인서트 사출 성형에 의해 일체형으로 구성할 수도 있다.In the present invention, the nut member 510 and the bearing 700 may be supported and fixed by thermal or ultrasonic fusion, or the nut member 510 and the bearing 700 may be formed as one piece through insert injection molding.

도 17 내지 도 19는 본 발명에 따른 감속 기어와 너트 부재와의 결합관계를 보여주는 도면들이다.Figures 17 to 19 are views showing the coupling relationship between a reduction gear and a nut member according to the present invention.

도 17 내지 도 19를 참조 하면, 본 발명에 따른 감속 기어(500)의 내주에는, 상기 다수의 돌기부(512a)와 대응되는 다수의 홈 부(501)가 형성된다.Referring to FIGS. 17 to 19, a plurality of groove portions 501 corresponding to the plurality of protruding portions 512a are formed on the inner periphery of the reduction gear 500 according to the present invention.

본 발명에 따른 감속 기어(500)는 최종 출력축인 리드 스크류(600)에 동력을 전달할 수 있다.The reduction gear 500 according to the present invention can transmit power to the lead screw 600, which is the final output shaft.

상기 감속 기어(500)는 너트 부재(510)의 하부에 형성되는 제 2몸통부(512)에 위치되고, 단턱진 제 2스토퍼(513b)까지 압입 설치된다.The reduction gear 500 is located in the second body portion 512 formed in the lower part of the nut member 510, and is press-fitted to the stepped second stopper 513b.

상기 너트 부재(510)의 제 2몸통부(512)의 외주에는 축방향으로 길게 다수의 돌기부(512a)는 상기 감속 기어(500)의 내경부에 상기 돌기부(512a)에 대응하도록 형성되는 다수의 홈 부(501)에 끼워지는 구조를 이루어 회전이 방지될 수 있다.On the outer periphery of the second body 512 of the nut member 510, a plurality of protrusions 512a are formed long in the axial direction and are formed on the inner diameter of the reduction gear 500 to correspond to the protrusions 512a. Rotation can be prevented by forming a structure that fits into the groove portion 501.

역으로, 너트 부재(510)의 제 2몸통부(512)가 홈부를 이루고, 감속 기어(500)의 내경부가 돌기부를 이룰 수도 있다.Conversely, the second body portion 512 of the nut member 510 may form a groove, and the inner diameter of the reduction gear 500 may form a protrusion.

도 20은 본 발명의 엑츄에이터의 내부를 보여주는 사시도이다. 도 21은 본 발명에 따른 스텝 모터를 보여주는 단면도이다. 도 22는 본 발명의 엑츄에이터의 내부를 보여주는 도면이다. 도 23 및 도 24는 브라켓이 설치된 엑츄에이터를 보여주는 사시도들이다.Figure 20 is a perspective view showing the interior of the actuator of the present invention. Figure 21 is a cross-sectional view showing a step motor according to the present invention. Figure 22 is a diagram showing the interior of the actuator of the present invention. Figures 23 and 24 are perspective views showing the actuator with the bracket installed.

도 20 내지 도 24를 참조 하면, 본 발명에 따른 스텝 모터(300)의 커버 부재(310)의 일측에는 상기 케이스(100)에 고정되는 브라켓(3000)이 구비된다.20 to 24, a bracket 3000 fixed to the case 100 is provided on one side of the cover member 310 of the step motor 300 according to the present invention.

스텝 모터(300)에 브라켓(3000)을 적용하여 액츄에이터의 케이스(100)에 고정시킨다.A bracket 3000 is applied to the step motor 300 and fixed to the case 100 of the actuator.

이에, 상기 스텝 모터(300)가 구동되는 동안 발생되는 진동에 의해, 스텝 모터(300)는 안착 위치로부터 이탈 또는 유동되는 것을 효율적으로 방지된다.Accordingly, the step motor 300 is effectively prevented from moving or leaving its seating position due to vibration generated while the step motor 300 is driven.

또한, 스텝 모터(300)는 샤프트(320)를 안정적으로 회전시킨다. 이에, 샤프트(320)의 회전력을 통해 회전되는 피니온 기어(400)와 감속 기어(500)의 클리어런스는 감소된다. 그리고, 샤프트의 작동각의 오차를 현저하게 줄일 수 도 있다.Additionally, the step motor 300 stably rotates the shaft 320. Accordingly, the clearance of the pinion gear 400 and the reduction gear 500, which are rotated through the rotational force of the shaft 320, is reduced. Additionally, the error in the operating angle of the shaft can be significantly reduced.

본 발명에 따른 케이스(100)는 상기 브라켓(3000)의 다수 위치를 고정하는 적어도 하나 이상의 이탈 방지부(110)를 구비한다. 상기 이탈 방지부(110)는 케이스(100)의 내측면 다수 위치 단부에 홀의 형상으로 형성된다.Case 100 according to the present invention is provided with at least one separation prevention part 110 that fixes multiple positions of the bracket 3000. The separation prevention portion 110 is formed in the shape of a hole at a plurality of ends of the inner surface of the case 100.

상기 이탈 방지부(110)의 대응하는 위치에는 브라켓(3000)이 위치된다. 그리고 스크류 볼트들(B)을 브라켓(3000)에 형성되는 관통홀들(3100)을 관통하도록 하여 해당 이탈 방지부(110)에 스크류 결합한다. A bracket 3000 is located at a corresponding position of the separation prevention unit 110. Then, the screw bolts (B) are screwed to the corresponding separation prevention portion 110 by passing through the through holes 3100 formed in the bracket 3000.

도 25 및 도 26은 본 발명에 따른 접지 수단이 구비되는 스텝 모터를 보여주는 사시도이다.Figures 25 and 26 are perspective views showing a step motor equipped with a grounding means according to the present invention.

또한, 도 25 및 도 26을 참조 하면, 스텝 모터(300)는 상기 케이스(100) 내부에 설치된 상기 회로 기판(1000)과 접지되는 돌출된 접지 수단(330)을 구비한다. 상기 접지 수단(330)은 상기 커버 부재(310)에 형성된다.Additionally, referring to FIGS. 25 and 26 , the step motor 300 is provided with a protruding grounding means 330 that is grounded with the circuit board 1000 installed inside the case 100. The grounding means 330 is formed on the cover member 310.

상기 접지 수단(330)은 2단으로 구성된다. 상기 접지 수단(330)은 상기 회로 기판(1000)에 지지되어 납땜을 통해 고정된다.The grounding means 330 consists of two stages. The grounding means 330 is supported on the circuit board 1000 and fixed through soldering.

상기 접지 수단(330)은 회로 기판(1000)에 서로 접점되어 그라운드 역할을 한다. 즉, 스텝 모터(300)와 회로 기판(1000)의 접점식 그라운드 방식을 이룬다.The grounding means 330 are in contact with each other on the circuit board 1000 and serve as a ground. In other words, it forms a contact-type ground method between the step motor 300 and the circuit board 1000.

상기 접지 수단(330)은 2단으로 형성된다. 1단부는 회로기판 상부에 지지되고, 2단부는 회로 기판(1000)의 결합홈에 관통되어 돌출 후 납땜으로 고정한다.The grounding means 330 is formed in two stages. The first end is supported on the upper part of the circuit board, and the second end protrudes through the coupling groove of the circuit board 1000 and is then fixed by soldering.

또한, 스텝 모터(300)의 프레임은 요크치가 일체로 구성된다.Additionally, the frame of the step motor 300 is formed with a yoke tooth integrated into it.

도 27 내지 도 29는 본 발명에 따른 마운팅 부의 배치를 보여주는 도면들이다.Figures 27 to 29 are views showing the arrangement of the mounting portion according to the present invention.

도 27 내지 도 29를 참조 하면, 본 발명에 따른 마운팅 부(800)는 상기 케이스(100)와 일체로 형성되어 돌출된다.27 to 29, the mounting part 800 according to the present invention is formed integrally with the case 100 and protrudes.

상기 마운팅 부(800)의 내주면은, 베어링(700)을 원주방향으로 지지 고정한다.The inner peripheral surface of the mounting portion 800 supports and secures the bearing 700 in the circumferential direction.

마운팅 부(800)는 케이스(100)의 일측면에 일체로 축방향으로 돌출 형성되어 리드 스크류(600)가 선형으로 이동 가능하도록 지지한다.The mounting portion 800 is integrally formed on one side of the case 100 and protrudes in the axial direction to support the lead screw 600 so that it can move linearly.

또한, 상기 마운팅 부(800)의 내주면은 베어링(700)을 원주방향으로 지지 고정하도록 베어링 수용부(810)를 형성한다. 상기 내주면의 지지부면이 상기 베어링(700)을 지지 고정한다.In addition, the inner peripheral surface of the mounting part 800 forms a bearing receiving part 810 to support and fix the bearing 700 in the circumferential direction. The support surface of the inner peripheral surface supports and fixes the bearing 700.

스냅링(820)은 상기 베어링(700)과 감속 기어(500) 사이에 배치되며, 상기 베어링(700)에 면접촉되어 고정 지지된다.The snap ring 820 is disposed between the bearing 700 and the reduction gear 500, and is fixedly supported by surface contact with the bearing 700.

또한, 상기 리드 스크류(600)의 타단부 단면은 'D' 형상으로 형성된다. 상기 마운팅 부(800)는 가이드 면부(830)를 구비한다. 상기 가이드 면부(830)에는 상기 리드 스크류(600)가 관통되도록 'D'형상의 홀이 형성된다.Additionally, the cross section of the other end of the lead screw 600 is formed in a 'D' shape. The mounting portion 800 is provided with a guide surface portion 830. A 'D' shaped hole is formed in the guide surface portion 830 to allow the lead screw 600 to pass through.

상기 구성은 리드 스크류(600)가 슬립(Slip)없이 선형으로 이동 가능하도록, 상기 리드 스크류(600)의 선단인 타단부가 D-Cut 형상으로 형성되는 것이 특징이다.The configuration is characterized in that the other end of the lead screw 600 is formed in a D-cut shape so that the lead screw 600 can move linearly without slip.

상기 마운팅 부(800)는 상기 리드 스크류(600)의 D-Cut 형상과 대응하도록 선단면에도 직사각형의 가이드 면부(830)가 형성된다. 이에, 리드 스크류(600)는 'D'형상의 홀에 접촉되면서 선형적으로 이동된다. 이에 그리스가 도포될 수 있다.The mounting part 800 has a rectangular guide surface 830 formed on its front end surface to correspond to the D-Cut shape of the lead screw 600. Accordingly, the lead screw 600 moves linearly while contacting the 'D' shaped hole. Grease can be applied to this.

따라서, 리드 스크류(600)가 축방향을 따라 이동되는 중에, 이탈 및 슬립이 발생되지 않을 수 있다.Therefore, while the lead screw 600 moves along the axial direction, separation or slip may not occur.

한편, 상기 리드 스크류(600)에 별도의 가이드 핀(미도시)이 추가되어 직교방향으로 설치될 수 있다.Meanwhile, a separate guide pin (not shown) may be added to the lead screw 600 and installed in a perpendicular direction.

이에, 상기 가이드 핀(미도시)이 관통되어 돌출된 양단부가 마운팅 부(800)의 회전 규제부(내부공간)에서 가이드되어 상기 리드 스크류(600)가 축방향에서 이탈 및 슬립이 발생되지 않을 수 있다.Accordingly, both ends protruding through the guide pin (not shown) are guided in the rotation control part (inner space) of the mounting part 800, so that the lead screw 600 may not deviate or slip in the axial direction. there is.

리드 스크류(600)의 타단에는 조인트(610)가 결합된다. 상기 리드 스크류(600)의 타단에는 관통홀(601)이 형성된다. 조인트(610)는 상기 리드 스크류(600)의 D-Cut부와 체결 후 슬립(Slip)이 발생되지 않도록 관통홀(601)에 결합되는 별도의 축 핀을 통해 더 고정 결합할 수 있다.A joint 610 is coupled to the other end of the lead screw 600. A through hole 601 is formed at the other end of the lead screw 600. The joint 610 can be further fixedly coupled to the D-Cut portion of the lead screw 600 through a separate shaft pin coupled to the through hole 601 to prevent slip.

오 링(O-Ring, 620)은 상대부재와 밀착되도록 쿠션 작용 역할을 한다.The O-Ring (620) serves as a cushion to ensure close contact with the counterpart member.

도 30은 본 발명에 따른 케이스의 내부에 수직 벽부가 형성된 상태를 보여주는 사시도이다. 도 31은 본 발명에 따른 피니온 기어의 배치 상태를 보여주는 평면도이다. 도 32은 본 발명에 따른 스텝 모터와 피니온 기어와의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.Figure 30 is a perspective view showing a state in which a vertical wall portion is formed inside the case according to the present invention. Figure 31 is a plan view showing the arrangement of the pinion gear according to the present invention. Figure 32 is a perspective view showing the coupling relationship between a step motor and a pinion gear according to the present invention.

도 30 내지 도 32를 참조 하면, 본 발명에 따른 케이스(100)의 내부에는, 피니온 기어(400)가 비 접촉으로 수용되는 수직 벽부(120)가 형성된다. 30 to 32, a vertical wall portion 120 is formed inside the case 100 according to the present invention, in which the pinion gear 400 is accommodated without contact.

상기 수직 벽부(120)는 그 단면이 C 형상으로 형성된다. 또는 상기 수직 벽부(120)는 원호 형상으로 형성된다.The vertical wall portion 120 has a C-shaped cross section. Alternatively, the vertical wall portion 120 is formed in an arc shape.

도 33과 도 34는 본 발명에 따른 리드 스크류가 회전 규제부에 의해 틀어짐이 방지되는 작동 상태를 보여주는 도면들이다. 도 35는 스토퍼가 형성되는 리드 스크류를 보여주는 사시도이다.Figures 33 and 34 are diagrams showing an operating state in which the lead screw according to the present invention is prevented from being twisted by a rotation regulating unit. Figure 35 is a perspective view showing a lead screw on which a stopper is formed.

도 33 내지 도 35를 참조 하면, 마운팅 부(800) 내부에는 직선 유동되는 리드 스크류(600)의 틀어짐을 방지하여 상기 리드 스크류(600)의 축선을 유지 하는 회전 규제부(840)가 형성된다.Referring to FIGS. 33 to 35, a rotation regulating portion 840 is formed inside the mounting portion 800 to prevent the linearly flowing lead screw 600 from being twisted and maintain the axis of the lead screw 600.

본 발명에 따른 마운팅 부(800)의 내부는 베어링 수용부(810)와 회전 규제부(840)로 구성된다. 상기 회전 규제부(840)는 직선 이동되는 리드 스크류(600)의 틀어짐을 방지하도록 축선을 유지하는 내부공간으로 구성된다.The interior of the mounting part 800 according to the present invention is composed of a bearing receiving part 810 and a rotation regulating part 840. The rotation control unit 840 is composed of an internal space that maintains the axis line to prevent the lead screw 600, which moves linearly, from being twisted.

또한, 상기 리드 스크류(600)의 스토퍼(602)는 상기 회전 규제부(840) 선단의 규제면까지 이동된다. 여기서, 상기 규제면의 중심은 관통된 가이드 면부(830)가 형성된다. 상기 가이드 면부(830)의 구성은 상술한 바와 동일할 수 있다.Additionally, the stopper 602 of the lead screw 600 is moved to the control surface of the tip of the rotation regulating portion 840. Here, a guide surface portion 830 is formed through the center of the regulation surface. The configuration of the guide surface portion 830 may be the same as described above.

본 발명에 따른 리드 스크류(600)는 상기 회전 규제부(840) 내에서 상기 리드 스크류(600)의 직선 유동 범위를 제한하는 스토퍼(602)를 포함한다.The lead screw 600 according to the present invention includes a stopper 602 that limits the linear flow range of the lead screw 600 within the rotation regulating portion 840.

여기서, 상기 스토퍼(602)는 리드 스크류(600)의 타단부가 D-cut으로 형성된다. 이에 상기 스토퍼(602)는 D-cut 형상의 리드 스크류(600)의 타단부와 나사산이 형성된 영역의 사이에 단턱지도록 형성된다.Here, the stopper 602 is formed at the other end of the lead screw 600 with a D-cut. Accordingly, the stopper 602 is formed to be stepped between the other end of the D-cut shaped lead screw 600 and the area where the thread is formed.

도 36은 본 발명에 따른 케이스와 커버의 결합 과정을 보여주는 사시도이다. 도 37은 회로 기판의 절개부를 보여주는 사시도이다. 도 38은 본 발명에 따른 커버를 보여주는 사시도이다. 도 39 및 도 40은 본 발명에 따른 엑츄에이터의 내부를 보여주는 도면들이다.Figure 36 is a perspective view showing the process of combining a case and a cover according to the present invention. Figure 37 is a perspective view showing a cutaway portion of the circuit board. Figure 38 is a perspective view showing a cover according to the present invention. Figures 39 and 40 are views showing the interior of the actuator according to the present invention.

도 36 내지 도 40을 참조 하면, 본 발명에 따른 커버(200)는 수용 공간을 포함한다.36 to 40, the cover 200 according to the present invention includes a receiving space.

상기 수용 공간은 2단을 이루는 제 1수용 공간과 제 2수용 공간을 포함한다.The accommodation space includes a first accommodation space and a second accommodation space forming two stages.

상기 제 1수용 공간에는, 상기 회로 기판(1000)의 연장부가 지지 고정된다.In the first receiving space, an extension portion of the circuit board 1000 is supported and fixed.

상기 제 2수용 공간에는, 상기 회로 기판(1000)의 절개부가 지지 고정된다.In the second receiving space, the cut portion of the circuit board 1000 is supported and fixed.

여기서, 상기 제 1수용 공간에는 센싱 발신부 홀더부(2000)의 가이드 돌기(2210)의 이송을 위한 가이드 레일(210) 및 회로 기판(1000)의 커넥터 부가 외부 전원과 연결하기 위한 개방부가 형성된다.Here, in the first receiving space, a guide rail 210 for transporting the guide protrusion 2210 of the sensing transmitter holder portion 2000 and an opening portion for connecting the connector portion of the circuit board 1000 to an external power source are formed. .

또한, 상기 제 2수용 공간에는 구동 모터가 안착되는 안착 홈부(220)가 형성된다.Additionally, a seating groove 220 in which the drive motor is seated is formed in the second receiving space.

상기 안착 홈부(220)에 안착된 상기 구동 모터의 회전축은 상기 커버(200)와 간섭되지 않는다.The rotation axis of the drive motor seated in the seating groove 220 does not interfere with the cover 200.

또한, 상기 리드 스크류(600)와 상기 스텝 모터(300) 각각의 축 선은, 서로 이격 되도록 배치된다.Additionally, the axes of each of the lead screw 600 and the step motor 300 are arranged to be spaced apart from each other.

상기 구성 및 작용에 의해, 본 발명은 너트부재의 회전에 따라 리드 스크류가 선형적으로 이동하며, 모터의 스텝수만을 계산하여 리드 스크류의 최종위치가 결정되도록 하는 기술로부터 발생된 이송 오차의 문제점을 효과적으로 개선할 수 있다.Due to the above configuration and operation, the present invention solves the problem of transfer error caused by the technology in which the lead screw moves linearly according to the rotation of the nut member and the final position of the lead screw is determined by calculating only the number of steps of the motor. It can be improved effectively.

또한, 본 발명은 리드 스크류의 위치를 회로 기판에 장착된 위치 센서를 사용하여 직접적으로 인식하고, 피드백 제어 기능을 통해 최종 출력부의 위치를 실시간으로 제어할 수 있다.In addition, the present invention can directly recognize the position of the lead screw using a position sensor mounted on the circuit board, and control the position of the final output unit in real time through a feedback control function.

또한, 본 발명은 스텝 모터를 구동원으로 하고, 간단한 센서 장착 구조를 이룸으로써, 추가로 부품의 유격 및 리드 스크류와 너트(Nut)부재의 백레쉬에 따른 이송오차를 피드백 제어를 통해 효과적으로 보정할 수 있다.In addition, the present invention uses a step motor as a driving source and has a simple sensor mounting structure, so that the feed error due to the clearance of parts and the backlash of the lead screw and nut member can be effectively corrected through feedback control. there is.

다음은 본 발명의 엑츄에이터의 제어 방법을 설명한다. 여기서, 상기 엑츄에이터의 구성을 상술한 구성과 동일하게 때문에 이하에서는 설명을 생략하기로 한다.The following describes the control method of the actuator of the present invention. Here, since the configuration of the actuator is the same as the above-described configuration, description will be omitted below.

도 41은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 블록도이다. 도 42는 본 발명에 따른 엑츄에이터의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 43은 본 발명에 따른 캘리브레이션 및 리니얼라이즈 과정을 보여주는 그래프이다.Figure 41 is a block diagram showing an actuator according to the present invention. Figure 42 is a flowchart showing the control method of the actuator according to the present invention. Figure 43 is a graph showing the calibration and linearization process according to the present invention.

도 41 내지 도 43을 참조 하면, 본 발명의 엑츄에이터의 제어 방법은 센싱 발신부를 구비하는 출력축의 목표 이동 위치값을 제어기에 설정하는 제 1단계를 거친다.Referring to FIGS. 41 to 43, the actuator control method of the present invention goes through the first step of setting the target movement position value of the output shaft provided with the sensing transmitter in the controller.

이어, 스텝 모터를 구동시켜, 상기 출력축을 상기 목표 이동 위치값에 이르는 위치로 선형적으로 이동시키는 제 2단계를 거친다.Next, a second step is performed in which the step motor is driven to linearly move the output shaft to a position reaching the target movement position value.

상기 센싱 수신부를 사용하여, 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 상기 센싱 발신부를 통해 수신하는 제 3단계를 거친다.The third step is to receive the actual moved position value of the output shaft using the sensing receiver through the sensing transmitter.

상기 제어기를 사용하여, 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값이 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 스텝 모터를 사용하여 상기 출력축의 이동을 제어하는 제 4단계를 거친다.A fourth step is performed using the controller to control the movement of the output shaft using the step motor so that the actual movement position value and the target movement position value fall within a set error range.

상기 제 4단계에서, 상기 제어기는 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 확인한다.In the fourth step, the controller checks the actual moved position value of the output shaft.

그리고, 제어기는 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값을 비교하여 오차값을 산출한다.Then, the controller calculates an error value by comparing the actual movement position value and the target movement position value.

상기 제어기는 상기 오차값이 상기 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 출력축의 이동 위치를 보정하도록 상기 스텝 모터를 재차 구동한다.The controller drives the step motor again to correct the moving position of the output shaft so that the error value falls within the set error range.

또한, 상기 제어기는, 상기 오차값에 따라 구동되는 펄스 값을 산출한다.Additionally, the controller calculates a pulse value driven according to the error value.

상기 제어기는 상기 설정된 오차 범위에 포함되어 위치되도록 상기 출력축을 재차 이동시킬 수 있다.The controller may move the output shaft again to be positioned within the set error range.

더하여, 도 39를 참조 하면, 제어기는 센싱 발신부로부터 발신되는 상기 실제 이동 위치값을, 상기 센싱 수신부가 출력하는 값의 범위로 확장 또는 조정하는 캘리 브레이션 공정을 거칠 수 있다.In addition, referring to FIG. 39, the controller may go through a calibration process to expand or adjust the actual movement position value transmitted from the sensing transmitter to the range of the value output by the sensing receiver.

이는 제품별 편차가 있는 센싱 수신부의 값(가우스값)을 센서가 출력으로 내보내는 값의 범위로 확장 또는 조정할 수 있다.This can expand or adjust the value (Gaussian value) of the sensing receiver, which has variations for each product, to the range of the value that the sensor outputs.

이를 통해 각 제품별 탑재된 센싱 마그네트의 편차를 보완하여 일정한 센서 출력 값을 유지할 수 있다. 특히, 길이 또는 각도에 따른 센서 출력 값을 조정할 수 있다.Through this, it is possible to maintain a constant sensor output value by compensating for the deviation of the sensing magnet mounted on each product. In particular, the sensor output value can be adjusted according to length or angle.

또한, 상기와 같은 캘리 브레이션 공정 이후, 상기 센싱 수신부에서 출력되는 비선형적인 출력하는 값을 선형적인 출력값으로 보정하는 리니얼라이즈 처리 공정을 거칠 수 있다.Additionally, after the calibration process as described above, a linearization process may be performed to correct the non-linear output value output from the sensing receiver into a linear output value.

여기서, 상기 위치값은, 상기 엑츄 에이터 동작에 따른 직선 방향을 따르는 거리값일 수 있다.Here, the position value may be a distance value along a straight line direction according to the actuator operation.

상기 리니얼라이즈 처리 공정은 상기 캘리브레이션 공정에서의 상기 센서의 출력 값이 비선형적인 특성을 가질 경우 선형적인 출력 특성을 확보하기 위하여 값을 조정하는 공정이다.The linearization process is a process of adjusting the value to ensure linear output characteristics when the output value of the sensor in the calibration process has non-linear characteristics.

특히 포인트 개수를 조정하여 센싱 마그네트에 따른 에러율이 가장 작은 값으로 세팅할 수 있다.In particular, by adjusting the number of points, the error rate according to the sensing magnet can be set to the lowest value.

이에 따라, 본 발명은 리드 스크류의 최종 위치와 설정 위치의 오차를 실시간으로 보상하여 리드 스크류의 이송 위치의 정확도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the accuracy of the lead screw transfer position by compensating for errors in the final position and set position of the lead screw in real time.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예들 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The above-described present invention may be subject to various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

100 : 케이스
110 : 이탈 방지부
120 : 수직 벽부
200 : 커버
210 : 가이드 레일
300 : 스텝 모터
310 : 커버 부재
320 : 샤프트
330 : 접지 수단
400 : 피니온 기어
500 : 감속 기어
600 : 리드 스크류
700 : 베어링
800 : 마운팅 부
810 : 베어링 수납부
820 : 스냅링
830 : 가이드 면부
840 : 회전 규제부
910 : 센싱 발신부
920 : 센싱 수신부
1000 : 회로 기판
2000 : 센싱 발신부 홀더부
2100 : 제 1몸체
2110 : 설치홀
2200 : 제 2몸체
2210 : 가이드 돌기
2220 : 관통구
2300 : 연결 몸체
3000 : 브라켓
3100 : 관통홀100: case
110: separation prevention unit
120: Vertical wall part
200: cover
210: guide rail
300: step motor
310: cover member
320: shaft
330: Grounding means
400: pinion gear
500: reduction gear
600: lead screw
700: Bearing
800: Mounting part
810: Bearing storage unit
820: Snap ring
830: Guide face part
840: rotation regulation unit
910: Sensing transmitter
920: Sensing receiver
1000: circuit board
2000: Sensing transmitter holder part
2100: 1st body
2110: Installation hole
2200: 2nd body
2210: Guide projection
2220: Through hole
2300: connection body
3000: Bracket
3100: Through hole

Claims (24)

케이스;
상기 케이스와 결합되는 커버;
개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징과, 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터와, 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재가 결합되는 커버 부재와, 서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재의 외측으로 돌출되는 샤프트를 구비하는 스텝 모터;
상기 스텝 모터의 상기 샤프트의 일단에 삽입 설치된 피니온 기어;
상기 피니온 기어와 맞물리는 감속 기어;
상기 감속 기어의 내부에 삽입되어 결합되고, 그 내주에 암나사가 형성된 너트 부재;
상기 케이스의 일측 내부에 배치되며, 상기 너트 부재를 회전 지지하는 베어링;
상기 너트 부재의 내주에 결합되며 상기 너트 부재의 회전 방향에 따라 선형적으로 이동하는 리드 스크류;
상기 리드 스크류가 선형으로 이동 가능하도록 지지하는 마운팅 부를 포함하되,
상기 스텝 모터의 근방에 배치되는 상기 리드 스크류의 일단부에는, 센싱 발신부가 배치되고,
서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버의 내부에는 상기 샤프트를 회전시키도록 제어하는 회로 기판이 배치되고,
상기 회로 기판에는, 상기 센싱 발신부와 이격되며 상기 센싱 발신부의 위치 또는 거리를 감지하는 센싱 수신부가 구비되되,
상기 리드스크류의 일단부에는,
상기 리드 스크류를 따라 선형으로 이동하는 센싱 발신부 홀더부가 삽입되고,
상기 센싱 발신부 홀더부의 일면에는, 상기 센싱 발신부가 배치되는,
엑츄에이터.
case;
A cover coupled with the case;
A motor housing having an opening and a ring-shaped stator disposed on the inner peripheral surface, a rotor rotatably installed in a space formed in the center of the stator in combination with a magnet, closing the opening, and having a rotation support member at the center. A cover member that is coupled, the case that is coupled to each other, and a shaft disposed inside the cover, disposed in the center of the rotor, one end of which passes through a hole formed in the center of the inner ring of the rotation support member and protrudes to the outside of the cover member. A step motor having a;
a pinion gear inserted into one end of the shaft of the step motor;
a reduction gear engaged with the pinion gear;
a nut member inserted and coupled to the interior of the reduction gear and having a female thread formed on its inner circumference;
a bearing disposed inside one side of the case and supporting rotation of the nut member;
a lead screw coupled to the inner periphery of the nut member and moving linearly according to the rotation direction of the nut member;
Includes a mounting portion that supports the lead screw so that it can move linearly,
A sensing transmitter is disposed on one end of the lead screw disposed near the step motor,
A circuit board that controls rotation of the shaft is disposed inside the case and the cover that are coupled to each other,
The circuit board is provided with a sensing receiver that is spaced apart from the sensing transmitter and detects the position or distance of the sensing transmitter,
At one end of the lead screw,
A sensing transmitter holder portion that moves linearly along the lead screw is inserted,
On one side of the sensing transmitter holder portion, the sensing transmitter is disposed,
Actuator.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 센싱 발신부 홀더부의 일측에는,
가이드 돌기가 형성되는,
엑츄에이터.
According to clause 1,
On one side of the sensing transmitter holder part,
Guide protrusions are formed,
Actuator.
 제 5항에 있어서,
상기 커버에는,
상기 가이드 돌기의 이동을 안내하는 가이드 레일이 형성되는,
엑츄에이터.
According to clause 5,
In the cover,
A guide rail is formed to guide the movement of the guide protrusion,
Actuator.
 케이스;
상기 케이스와 결합되는 커버;
개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징과, 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터와, 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재가 결합되는 커버 부재와, 서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재의 외측으로 돌출되는 샤프트를 구비하는 스텝 모터;
상기 스텝 모터의 상기 샤프트의 일단에 삽입 설치된 피니온 기어;
상기 피니온 기어와 맞물리는 감속 기어;
상기 감속 기어의 내부에 삽입되어 결합되고, 그 내주에 암나사가 형성된 너트 부재;
상기 케이스의 일측 내부에 배치되며, 상기 너트 부재를 회전 지지하는 베어링;
상기 너트 부재의 내주에 결합되며 상기 너트 부재의 회전 방향에 따라 선형적으로 이동하는 리드 스크류;
상기 리드 스크류가 선형으로 이동 가능하도록 지지하는 마운팅 부를 포함하되,
상기 스텝 모터의 근방에 배치되는 상기 리드 스크류의 일단부에는, 센싱 발신부가 배치되고,
서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버의 내부에는 상기 샤프트를 회전시키도록 제어하는 회로 기판이 배치되고,
상기 회로 기판에는, 상기 센싱 발신부와 이격되며 상기 센싱 발신부의 위치 또는 거리를 감지하는 센싱 수신부가 구비되되,
상기 센싱 발신부는,
본딩 또는 인서트 사출을 통해, 상기 리드 스크류에 일체로 형성되는,
엑츄에이터.
case;
A cover coupled with the case;
A motor housing having an opening and a ring-shaped stator disposed on the inner peripheral surface, a rotor rotatably installed in a space formed in the center of the stator in combination with a magnet, closing the opening, and having a rotation support member at the center. A cover member that is coupled, the case that is coupled to each other, and a shaft disposed inside the cover, disposed in the center of the rotor, one end of which passes through a hole formed in the center of the inner ring of the rotation support member and protrudes to the outside of the cover member. A step motor having a;
a pinion gear inserted into one end of the shaft of the step motor;
a reduction gear engaged with the pinion gear;
a nut member inserted and coupled to the interior of the reduction gear and having a female thread formed on its inner circumference;
a bearing disposed inside one side of the case and supporting rotation of the nut member;
a lead screw coupled to the inner periphery of the nut member and moving linearly according to the rotation direction of the nut member;
Includes a mounting portion that supports the lead screw so that it can move linearly,
A sensing transmitter is disposed on one end of the lead screw disposed near the step motor,
A circuit board that controls rotation of the shaft is disposed inside the case and the cover that are coupled to each other,
The circuit board is provided with a sensing receiver that is spaced apart from the sensing transmitter and detects the position or distance of the sensing transmitter,
The sensing transmitter is,
Formed integrally with the lead screw through bonding or insert injection,
Actuator.
 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
상기 케이스의 내부에는 원통형상의 베어링이 배치되되,
상기 베어링은,
상기 너트 부재의 외주에 일체를 이루도록 결합되는,
엑츄에이터.
According to claim 1 or 7,
A cylindrical bearing is disposed inside the case,
The bearing is,
Coupled integrally with the outer periphery of the nut member,
Actuator.
 제 8항에 있어서,
상기 너트부재의 단부는,
상기 베어링이 삽입 설치되었을 때, 상기 베어링의 상면 보다 돌출된 돌출부를 형성하되,
외부에서 상기 돌출부에 설정된 열 또는 초음파를 가하고, 스웨이징 공정을 통해 상기 돌출부와 상기 베어링을 서로 고정 결합되는,
엑츄에이터.
According to clause 8,
The end of the nut member is,
When the bearing is inserted and installed, a protrusion is formed that protrudes beyond the upper surface of the bearing,
A set heat or ultrasonic wave is applied to the protrusion from the outside, and the protrusion and the bearing are fixedly coupled to each other through a swaging process,
Actuator.
 제 8항에 있어서,
상기 너트부재는,
상기 베어링과 인서트 사출을 통해 일체로 형성되는,
엑츄에이터.
According to clause 8,
The nut member is,
Formed integrally through the bearing and insert injection,
Actuator.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
상기 마운팅부는,
상기 케이스와 일체로 형성되어 돌출되고,
상기 마운팅부의 내주면은,
상기 베어링을 원주방향으로 지지 고정하는
엑츄 에이터.
According to claim 1 or 7,
The mounting part,
Formed integrally with the case and protruding,
The inner peripheral surface of the mounting part is,
Supporting and fixing the bearing in the circumferential direction
Actuator.
 삭제delete 제 1항 또는 제 7항의 엑츄 에이터를 구동을 제어하는 엑츄 에이터의 제어 방법에 있어서,
상기 엑츄 에이터의 제어 방법은,
센싱 발신부를 구비하는 출력축의 목표 이동 위치값을 제어기에 설정하는 제 1단계;
스텝 모터를 구동시켜, 상기 출력축을 상기 목표 이동 위치값에 이르는 위치로 선형적으로 이동시키는 제 2단계;
상기 센싱 수신부를 사용하여, 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 상기 센싱 발신부를 통해 수신하는 제 3단계;
상기 제어기를 사용하여, 상기 실제 이동된 위치값과 상기 목표 이동 위치값이 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 스텝 모터를 사용하여 상기 출력축의 이동을 제어하는 제 4단계; 를 포함하는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
In the actuator control method for controlling the driving of the actuator of claim 1 or 7,
The control method of the actuator is,
A first step of setting the target movement position value of the output shaft provided with the sensing transmitter in the controller;
A second step of driving a step motor to linearly move the output shaft to a position reaching the target movement position value;
A third step of receiving the actual moved position value of the output shaft using the sensing receiver through the sensing transmitter;
A fourth step of using the controller to control movement of the output shaft using the step motor so that the actual moved position value and the target moved position value fall within a set error range; Including,
Control method of actuator.
 제 18항에 있어서,
상기 제 4단계에서,
상기 제어기는 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 확인하고,
상기 실제 이동된 위치값과 상기 목표 이동 위치값을 비교하여 오차값을 산출하고,
상기 오차값이 상기 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 출력축의 이동 위치를 보정하도록 상기 스텝 모터를 재차 구동하는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
According to clause 18,
In the fourth step,
The controller checks the actual moved position value of the output shaft,
Compare the actual moved position value and the target moved position value to calculate an error value,
Driving the step motor again to correct the moving position of the output shaft so that the error value falls within the set error range,
Control method of actuator.
 제 19항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 오차값에 따라 구동되는 펄스 값을 산출하고,
상기 설정된 오차 범위에 포함되어 위치되도록 상기 출력축을 재차 이동시키는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
According to clause 19,
The controller is,
Calculating a pulse value driven according to the error value,
Moving the output shaft again so that it is positioned within the set error range,
Control method of actuator.
 제 18항에 있어서,
상기 센싱 발신부로부터 발신되는 상기 실제 이동된 위치값을,
상기 센싱 수신부가 출력하는 값의 범위로 확장 또는 조정하는 캘리 브레이션 공정을 거치는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
According to clause 18,
The actual moved position value transmitted from the sensing transmitter,
Going through a calibration process to expand or adjust the range of values output by the sensing receiver,
Control method of actuator.
 제 21항에 있어서,
상기 캘리 브레이션 공정 이후,
상기 센싱 수신부에서 출력되는 비선형적인 출력하는 값을 선형적인 출력값으로 보정하는 리니얼라이즈 처리 공정을 거치는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
According to clause 21,
After the calibration process,
Going through a linearization process to correct the non-linear output value output from the sensing receiver into a linear output value,
Control method of actuator.
 제 18항에 있어서,
상기 위치값은,
상기 엑츄에이터 동작에 따른 직선 방향을 따르는 거리값인,
엑츄에이터의 제어 방법.
According to clause 18,
The position value is,
A distance value along a straight line direction according to the actuator operation,
Actuator control method.
 제 18항의 엑츄에이터를 포함하는,
전자 기기.


Comprising the actuator of claim 18,
Electronics.
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