KR102635077B1 - 리니어 모션 가이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 모션 가이드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IT산업(핸드폰, 반도체, LCD, PDP, GPS, 노트북, 모니터 등), 나노산업을 포함한 각종 산업 분야에서 특히 3D 프린터 분야에서 범용으로 사용할 수 있는 리니어 모션 장치의 이송 가이드에 관한 것으로서, 구동수단이 설치되어 있는 이송 가이드인 메인프레임 내측으로 분진, 파티클(particle), 가공칩, 유체 등의 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있도록 구조 개선된 리니어 모션 가이드에 관한 것이다.

Description

리니어 모션 가이드{Linear motion guide}

본 발명은 리니어 모션 가이드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IT산업(핸드폰, 반도체, LCD, PDP, GPS, 노트북, 모니터 등), 나노산업을 포함한 각종 산업 분야에서 특히 3D 프린터 분야에서 범용으로 사용할 수 있는 리니어 모션 장치의 이송 가이드에 관한 것으로서, 구동수단이 설치되어 있는 이송 가이드인 메인프레임 내측으로 분진, 파티클(particle), 가공칩, 유체 등의 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있도록 구조 개선된 리니어 모션 가이드에 관한 것이다.

일반적으로, 리니어 모션 가이드는 LM가이드(Linear motion guide)라고 하며, 레일 방향으로 부드럽고 흔들림 없이 직선 운동을 유도하는 장치로서, 고속 및 고정도 제어가 가능한 안정된 구조를 제공하는데, 이러한 리니어 모션 가이드 장치는 리니어모터의 고정자와 이동자를 포함하며, 리니어모터 고정자가 고정지지되어 있는 베드프레임, 리니어모터 이동자가 연결되어 있는 테이블, 테이블을 베드프레임에 미끄럼 지지하는 한 쌍의 가이드레일과 가이드블록, 그리고 테이블 이송위치감지를 위한 리니어스케일과 스케일리더로 구성되고, 고정자와 가이드레일의 평행도 규제를 위해 베드프레임에 형성된 베드각 설치면 상의 턱을 갖도록 형성되어 산업용 로봇 등 평면상에서 적어도 2축방향으로 움직이는 X-Y좌표계를 가지는 각종 기계기구의 고속 및 고정도 제어에 효과적인 직선 이송 장치이다.

이와 관련된 종래 기술로는 공개특허 제10-2009-0106857호(공개일자 2009.10.12)가 있는데, 상기 발명은 베이스와, 베이스의 상측에 고정설치되는 LM레일과, LM레일과 슬라이딩 가능하게 결합되는 LM블록을 포함하는 리니어 가이드 장치에 있어서, LM레일에는 제1 그리스 주입통로가 형성되되, 제1 그리스 주입통로의 배출구는 LM블록이 슬라이딩되는 접촉면에 형성되고, 제1 그리스 주입통로의 유입구는 LM레일의 하부에 형성되며, 베이스에는 제2 그리스 주입통로가 형성되되, 제2 그리스 주입통로의 배출구는 제1 그리스 주입통로의 유입구와 연통되는 위치에 형성되며, 제2 그리스 주입통로의 주입구는 일측에 개구되도록 형성되어, 베이스의 주입구에 주입된 그리스가 제2 그리스 주입통로를 거쳐, LM레일의 제1 그리스 주입통로를 통해 LM레일에 LM블록이 슬라이딩되는 접촉면으로 공급되는 것을 특징으로 하는 리니어 가이드 장치에 관한 것이다.

또 다른 종래 기술로는 등록실용 제20-0364020호(등록일자 20040924)가 있는데, 상기 고안은 리니어모션가이드의 레일 구조에 관한 것으로, 직선 이동용 슬라이더의 베어링부재들을 안내하도록 길이방향을 따라 상향 개방되는 가이드홈이 형성되고, 이 가이드홈의 대향되는 수직벽면에 상기 베어링부재와 접촉되는 샤프트가 결합될 수 있도록 결합홈이 형성되며, 길이방향의 전후방단에 길이방향의 외측으로 수직과 수평면이 형성되도록 컷팅된 절개홈이 형성되고, 상기 절개홈의 바닥면에는 나사홀이 그리고 상기 가이드홈의 바닥면에는 고정을 위한 볼트 결합홀이 형성되어 이루어지는 레일 바디와; 상기 절개홈에 밀착 결합되며 상면에 보올트가 통과되어 상기 나사홀에 나사결합되도록 보올트 결합홀이 형성되고, 저면 양쪽에 상기 샤프트의 노출 단부가 안내될 수 있도록 샤프트 고정홈이 하향 개방되게 형성되는 샤프트 고정블럭;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 리니어모션가이드의 레일 구조에 관한 것이다.

상기 발명 내지 고안들은 직선운동을 하는 로봇에 관한 것들이나 상기 테이블, LM블록, 슬라이더(이하에서는 설명의 편의를 위하여 이동블록으로 통칭한다)의 이동 경로는 상시 개구(개방)될 수밖에 없어 로봇의 외부 요인에 의한 먼지나 이물질이 상기 이동블록의 이동경로로 유입되어 이동을 위한 구동장치에 고장을 유발시키거나 정밀 제어를 방해하여 작업성을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 해결과 요구사항을 고려하여 창출된 것으로, IT산업(핸드폰, 반도체, LCD, PDP, GPS, 노트북, 모니터 등), 나노산업을 포함한 각종 산업 분야에서 특히 3D 프린터 분야에서 범용으로 사용할 수 있는 리니어 모션 장치의 이송 가이드를 제공함에 있어, 구동수단이 설치되어 있는 이송 가이드인 메인프레임 내측으로 분진, 파티클(particle), 가공칩, 유체 등의 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있도록 구조 개선된 리니어 모션 가이드를 제공하는데 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 직선 이송 구동동작을 일으키는 구동수단을 수용한 상태로 가이드 경로를 제공하는 베이스블록(10); 상기 베이스블록(10) 외부에 위치한 상태에서 구동수단과 결합되어 구동동작에 의해 가이드 경로를 따라 이동하는 이동블록(20); 상기 이동블록(20)의 이동방향 양측에 마련되어, 이동블록(20)이 이동하는 것에 의해 가이드 경로 상의 이물질을 밀어서 제거하는 이물질제거부(50); 를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

본 발명 중 상기 이물질제거부(50)는 가이드 경로인 상기 베이스블록(10)의 외부면과 밀착되어 이물질을 밀어서 제거하는 브러쉬 또는 스퀴지를 포함한 밀대인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)과, 상기 각 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 고정된 밀대브래킷(51b)으로 이루어진 고정수단(51); 상기 밀대브래킷(51b)의 선단 하부를 가로질러 착탈 가능하게 구비되어, 하단이 베이스블록(10)과 베이스블록(10) 중간 부분을 따라 길이방향으로 배치된 방진밴드(30) 외부면에 밀착된 상태로 이물질을 밀어내는 밀음수단(52);을 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 진행 방향 선단 중앙이 돌출된 상태에서 양측으로 가면서 경사지게 '＜' 형태로 이루어지거나, 진행 방향 선단의 일측에서 타측으로 가면서 경사지게 '＼'형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)과, 상기 각 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 스프링(53)에 의해 하향 탄발적으로 마련되는 밀대브래킷(51b)으로 이루어진 고정수단(51); 상기 밀대브래킷(51b)의 선단 하부를 가로질러 착탈 가능하게 구비되어 하단이 베이스블록(10)과 베이스블록(10) 중간 부분을 따라 길이방향으로 배치된 방진밴드(30) 외부면을 가압하면서 밀착된 상태로 이물질을 밀어내는 밀음수단(52);을 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 3D 프린팅 과정에서 분말 입자가 상기 베이스블록(10) 상에 내려 앉아 쌓이게 되면, 3D 프린팅 대상 모델 또는 프린팅 분말 도포장치가 상부에 장착된 이동블록(20)이 이동 즉, 일측으로 진행하는 과정에서 진행 방향 선단부에 마련된 상기 이물질제거부(50)의 밀음수단(52)이 이동블록(20) 전방의 이물질을 밀어서 제거함으로써, 상기 방진밴드(30)와 베이스블록(10)의 표면에 형성되는 틈으로 유입되지 않도록 하며, 이로인해, 이물질이 베이스블록(10) 내로 유입되어 이동을 위한 구동수단에 고장을 유발시키거나 정밀 제어를 방해하여 작업성을 저하시키는 문제점을 해결하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 이물질제거부(50)가 진행 방향 선단 중앙이 돌출된 상태에서 양측으로 가면서 경사지게 '＜' 형태로 이루어짐으로써, 이동블록(20)이 일측 방향으로 진행 과정에서 상기 밀음수단(52)에 의해 밀리는 이물질이 이물질제거부(50) 양측으로 밀리면서 적체되고, 그에 따라 결국 베이스블록(10) 양측으로 밀려 낙하되면서 제거되도록 하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 이물질제거부(50)가 진행 방향 선단의 일측에서 타측으로 가면서 경사지게 '＼'형태로 이루어짐으로써, 이동블록(20)이 일측 방향으로 진행 과정에서 상기 밀음수단(52)에 의해 밀리는 이물질이 이물질제거부(50) 일측으로 밀리면서 적체되고, 그에 따라 결국 베이스블록(10) 양측으로 밀려 낙하되면서 제거되도록 하는 효과를 얻는다.

도 1은 종래 리니어 모션 가이드의 외형적 구성의 일예를 도시한 사시도.
도 2는 종래 리니어 모션 가이드의 외형적 구성의 일예를 좀 더 상세히 도시한 사시도.
도 3은 종래 리니어 모션 가이드의 내부 결합 구조를 예시적으로 도시한 측 단면도.
도 4는 종래 리니어 모션 가이드의 내부 결합 구조 및 이물질 유입을 예시적으로 도시한 측 단면사시도.
도 5는 종래 리니어 모션 가이드의 내부 결합 구조 및 이물질 유입을 예시적으로 도시한 정 단면도.
도 6은 종래 리니어 모션 가이드에 이물질이 실제 유입되는 상태를 도시한 예시 사진.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외형적 구성을 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 중 베이스블록과 이동블록을 분리 도시한 분리 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 구성을 도시한 측 단면도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 이물질제거부의 동작 상태를 도시한 평면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이물질제거부의 외형적 구성 및 작용을 도시한 저면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 외형적 구성 및 작용을 도시한 부분 측 단면도.

이와 같이 제시한 첨부 도면 도 7 내지 도 13을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 리니어 모션 가이드(10)는 첨부 도면 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 직선 이송 구동동작을 일으키는 구동수단을 수용한 상태로 가이드 경로를 제공하는 베이스블록(10); 상기 베이스블록(10) 외부에 위치한 상태에서 구동수단과 결합되어 구동동작에 의해 가이드 경로를 따라 이동하는 이동블록(20); 상기 이동블록(20)의 이동방향 양측에 마련되어, 이동블록(20)이 이동하는 것에 의해 가이드 경로 상의 이물질을 밀어서 제거하는 이물질제거부(50); 를 포함하여서 된 것일 수 있다.

여기서, 본 발명 중 상기 이물질제거부(50)는 가이드 경로인 상기 베이스블록(10)의 외부면과 밀착되어 이물질을 밀어서 제거하는 브러쉬 또는 스퀴지를 포함한 밀대인 것일 수 있다.

이때, 본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)과, 상기 각 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 고정된 밀대브래킷(51b)으로 이루어진 고정수단(51); 상기 밀대브래킷(51b)의 선단 하부를 가로질러 착탈 가능하게 구비되어 하단이 외부면에 밀착되어 이물질을 밀어내는 밀음수단(52);을 포함하여서 된 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 진행 방향 선단 중앙이 돌출된 상태에서 양측으로 가면서 경사지게 '＜' 형태로 이루어지거나, 진행 방향 선단의 일측에서 타측으로 가면서 경사지게 '＼'형태로 이루어진 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)과, 상기 각 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 스프링(53)에 의해 하향 탄발적으로 마련되는 밀대브래킷(51b)으로 이루어진 고정수단(51); 상기 밀대브래킷(51b)의 선단 하부를 가로질러 착탈 가능하게 구비되어 하단이 베이스블록(10)과 베이스블록(10) 중간 부분을 따라 길이방향으로 배치된 방진밴드(30) 외부면을 가압하면서 밀착된 상태로 이물질을 밀어내는 밀음수단(52);을 포함하여서 된 것일 수도 있다.

이와 같은 본 발명의 구성 및 작용을 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명인 리니어 모션 가이드는 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 구동수단(미도시)이 내장되는 수용부(12)를 갖고, 상부에 가이드홈(11)을 갖는 베이스블록(10); 상기 가이드홈(11) 상부에 형성되어 상기 가이드홈(11)을 덮는 방진밴드(30); 및 상기 구동수단과 연결되어 상기 가이드홈을 따라 왕복 운동하는 이동블록(20);을 포함하여 이루어진다.

상기 베이스블록(10)은 이동블록(20)의 왕복운동의 구동력을 전달함과 동시에, 이동블록(20)의 왕복운동을 안내하는 기능을 갖는다.

이를 위하여, 상기 베이스블록(10)은 저면(14)과, 상기 저면(14)의 길이방향을 따라 가이드홈(11)의 수용부(12)를 형성하는 양 측벽(15) 및 상기 측벽에 각각 결합하고, 상호 이격되어 상기 가이드홈(11)을 형성하는 사이드커버(16)를 포함하여 이루어진다.

이때, 첨부 도면 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 사이드커버(16)는 단면 형상이 'ㄱ' 자와 같이 수직하게 절곡 형성되어 상기 방진밴드(30) 및 상기 상판(24)의 지지부로써 기능할 수 있다.

그리고 상기 사이드커버(16)는 상기 측벽(15)과 탈착 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다. 사이드커버(16)를 탈착 가능하도록 설계함으로써 본 발명에 따른 직선로봇은 베이스블록 내부의 청소를 용이하게 할 수 있어 사용자에게 설비의 유지 보수 시 편의성을 향상시킬 수 있다.

이어서 종래의 리니어 모션 가이드에 있어서 반도체 등의 정밀 공정이 필요한 현장에서 베이스블록 내부로 이물질이 유입될 경우 이동블록의 왕복운동 시 고장이 발생하기 쉽고, 경우에 따라서는 이물질로 인하여 정밀 제어가 불가능해져서, 불량률이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드홈(11)을 밀폐하는 방진밴드(30)를 구비하여 외부로부터 수용부(12) 내로 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상기 방진밴드(30)는 다양한 재질로 이루어질 수 있으나, 방진밴드(30)의 밀착력을 확보하여 방진기능을 극대화할 수 있도록 탄성의 성질을 갖는 금속 재질(예를 들어 스테인레스)로 이루어지는 것이 바람직하다.

금속재질과 탄성력을 갖는 방진밴드(30)를 도입함으로써 본 발명은 제1, 제2자성체를 통하여 방진밴드(30)의 밀착력을 확보할 수 있는데, 이와 관련해서는 후에 상세히 설명하도록 한다.

그리고 본 발명은 상기 가이드홈(11)을 덮도록 상기 베이스블록(10)의 전후 단부에 상기 방진밴드(30)를 고정하기 위한 별도의 고정부재(미도시)를 더 구비할 수 있음은 물론이다.

이어서 본 발명에서 상기 이동블록(20; 도 1참조)은 도 2에서 도시된 바와 같이 상기 수용부(12)에 수용되고 상기 구동수단과 연결된 하판(21)과, 상기 가이드홈(11) 상측에 위치하고 상기 방진밴드(30)가 관통할 수 있는 안내구(25)를 구비한 상판(24)과, 상기 하판(21)과 상기 상판(24)을 연결하고 상기 제1자성체가 구비되는 연결부(26)로 포함하여 이루어진다.

상기 이동블록(20)의 하판(21)은 상기 베이스블록(10)의 수용부(12)에 수용되어 형성되고 구동수단과 연결되어 이동블록(20)의 왕복 운동을 가능하게 한다.

이를 위하여 상기 베이스블록(10)의 저면(14)에는 직선 운동을 안내하고 보장할 수 있는 리니어가이드(13)가 구비되어 있고, 상기 하판(21)의 하부면에는 상기 리니어가이드(13)에 슬라이딩 결합하는 리니어홈(23)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 리니어가이드(13)는 하나 이상 형성될 수 있으며, 본 발명의 사용 목적(특히, 왕복운동을 하는 이동블록(20)이 지탱해야할 하중)에 따라 선택 가능하다.

또한 상기 하판(21)은 상기 구동수단과 연결되어 이동블록(20)의 왕복운동을 수행해야하는데, 상기 하판(21)은 상기 구동수단의 방식에 따라 다양하게 구현 가능하다.

본 발명에 따른 실시예에서는 볼나사(미도시)를 이용한 구동 방식을 채택하고 있는데, 볼나사를 이용한 구동 방식이라 함은, 도 2를 참조할 때 상기 베이스블록(10)의 수용부(12)에 위치하며 외주면에 나사홈(S1)이 형성된 구동축(S)과, 상기 하판(21)에 구비되며 상기 구동축(S)이 관통될 수 있는 통공(21A)과, 상기 통공(21A)을 따라 상기 나사홈(S1)과 결합하는 볼나사로 이루어져, 상기 구동축(S)의 회전력을 상기 이동블록(20)의 직선 왕복 운동으로 전환시킬 수 있는 구동 방식이다.(도 3 내지 도 5에서는 설명의 편의를 위하여 구동축을 생략하였음.)

상기 구동축(S)의 회전은 수동으로도 가능하며 나아가 상기 베이스블록(10)의 일측에 상기 구동축(S)과 연결된 모터(미도시) 등을 장착하여 구동축(S)의 회전력을 확보하는 것이 바람직하다.

또한 상기 구동수단은 공압 또는 유압 방식으로 이루어지거나 상기 하판(21)에 리니어모터를 구비하고 상기 수용부(12)에 상기 리니어가이드(13)와 상응하게 형성되는 구동축을 구비하여 직선 왕복운동을 하거나 벨트 구동방식을 도입하여 직선 운동을 보장하는 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 베이스블록(10)은 수용부(12) 양 말단에 상기 하판(21)의 왕복 이동 시 이동을 정지시키고 충격을 흡수하기 위하여 탄성재질 등으로 이루어지는 스토퍼(미도시)가 더 구비될 수 있다.

이어서 도 2 및 도 3을 참조하면 상기 이동블록(20)은 상기 가이드홈(11) 상측에 위치하는 상판(24)과 상기 상판(24)과 상기 하판(21)을 연결하는 연결부(26)를 포함하여 이루어진다.

이 연결부(26)에 의하여 상기 구동수단의 구동력이 상기 이동블록(20)에 전달되어 상기 가이드홈(11) 상측에 형성된 상판(24)을 포함하는 이동블록(20)의 직선 왕복 운동이 가능해진다.

그리고 본 발명은 상기 상판(24)에 별도의 부재를 장착하기 위한 장착부(24A)가 더 구비된다.

상기 장착부(24A)는 반도체 장비 등을 직접 고정시킬 수 있는 체결구 등이 구비되어 있거나, 별도의 암(arm) 등이 체결 가능하도록 구성되어 다양하게 활용 가능하고, 이는 당업자의 선택에 따라 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.

나아가 본 발명은 왕복 이동하는 이동블록(20)의 위치를 감지하기 위한 위치 감지 수단이 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.

상기 위치 감지 수단은 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 제작의 용이성 및 범용성을 높이기 위하여, 상기 양 측벽(15) 중 어느 한 측벽(15) 또는 이들 모두에 위치 감지 센서(17)를 구비하고, 상기 이동블록(20)의 일측 또는 양측에 상기 감지 센서(17)가 감지할 수 있는 감지체(27)를 구비하여 이동블록(20)의 위치 제어를 가능하게 하는 것이 바람직하다.

상기 위치 감지 센서(17)를 위하여 상기 양 측벽(15)에는 길이방향을 따라 설치홈(15A)을 형성하고, 상기 설치홈에 상기 위치 감지 센서(17)를 결합 후 고정시킬 수 있다.

상기 위치 감지 센서(17)는 본 발명의 직선 로봇의 활용에 따라 그 위치를 달리 할 수 있으므로, 위치 조절이 자유로운 고정 방식으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 위치 감지 센서(17)는 발광 다이오드(17A) 등을 구비하여 사용자가 외부에서 직선로봇의 운동 상태나 이동블록의 위치 등을 식별할 수 있도록 형성될 수 있다.

나아가 본 발명은 직선로봇의 활용에 따라 상기 이동블록(20)의 위치를 다양하게 조절할 수 있도록 복수개의 센서를 구비하는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예로서 본 명세서의 도 1에서는 베이스블록의 한계를 설정하기 위하여 측벽(15) 전후 양 말단에 두 개의 센서를 구비하고, 측벽(15)의 어느 한 위치에 이동블록(20)의 위치 감지 및 원점 감지 등을 위하여 한개의 센서가 더 구비되어 있는 것으로 도시되어 있다.

상기 센서는 위치 감지를 위한 다양한 센서로 이루어질 수 있으며, 대표적으로 상기 감지체(27)의 자력을 센서가 감지하는 방식 또는 전기력을 띈 마그넷 등으로 감지체(27)를 구성하고, 상기 마그넷의 전기력을 센서가 감지하는 방식, 혹은 감지센서(17)에 적외선 방출기 및 적외선 감지기를 설치하고 감지체(27)로부터 돌출된 구성이 감지센서(17)의 적외선을 차단하는지 여부로부터 감지체(27)의 위치를 감지하는 방식 등 다양하게 구현 가능하며, 상기 위치 감지센서 및 감지체의 상세한 구성, 연결관계, 고정 방식 등은 당업자라면 충분히 예측하여 재현할 수 있으므로 설명의 편의를 위하여 생략하도록 한다.

이어서 도 3을 참조하면 상기 이동블록(20)은 상기 베이스블록(10)을 왕복 운동하므로 상기 방진밴드(30)가 관통할 수 있는 안내구(25)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 상기 방진밴드(30)는 상기 가이드홈(11)의 이격부를 밀폐하여 이물질의 유입을 막는 것으로써 방진기능을 보다 확고히 보장하기 위하여 상기 안내구(25)는 상기 상판(24)에 터널형식으로 형성될 수 있다.

이때 상기 방진밴드(30)는 방진기능을 위해 상기 가이드홈(11)보다 넓게 형성되는 것이 바람직하고, 그리고 상기 연결부(26)는 상기 가이드홈(11)보다 좁게 형성될 수밖에 없는 구조이므로 상기 상판(24)에 상기 방진밴드(30)의 너비와 상응하는 안내구(25)가 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 안내구(25)는 상기 방진밴드(30)의 형성 높이보다 상측에 형성되므로 상기 이동블록(20)의 왕복 운동 시 상기 이동블록(20)을 통과하는 방진밴드(30)는 상기 가이드홈(11), 보다 상세하게는 상기 가이드홈(11)을 형성하고 있는 사이드커버(16)와의 사이에 간극이 형성되고 이 간극을 통하여 이물질이 유입될 수 있는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 상기 안내구(25)는 터널 형태로 이루어지되, 도 4에 도시된 바와 같이 안내구(25)의 전후 입구에서 상기 안내구(25)의 중앙부측으로 상측을 향하여 만곡된 형태로 이루어지거나 경사진 형태로 이루어질 수 있다.

이때, 만곡되거나 경사진 형태의 안내구(25)를 형성함으로써 본 발명은 상기 방진밴드(30)가 상기 안내구(25)를 통과하면서 형성되는 간극을 최소화하고, 방진밴드(30) 통과 시 발생할 수 있는 소음을 최소화할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 상기 경사진 형태 또는 만곡된 형태의 안내구(25)를 위한 제조의 용이성 확보와, 구조의 단순화를 위하여 상기 안내구(25)를 경계로 하여 상기 상판(24)의 장착부(24A)가 탈착 가능하도록 형성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 직선로봇은 상기 연결부(26)와 연결된 상판(24)의 일부 상면에 경사지거나 만곡된 형태의 경계부를 형성하도록 제작하고, 상기 장착부(24A)를 포함하는 상판(24)의 다른 일부 하면에는 상기 경계부와 소정간격 이격되면서 상기 경계부와 상응한 형태를 갖는 대응경계부를 갖도록 제작한 후 상호 조립하여 상술한 터널 형태의 안내구(25)가 형성되도록 할 수 있다.

따라서 본 발명은 안내구(25) 형성 시 제작의 편의성을 감안하여 분리 가능한 상판(24)으로 이루어져, 제작의 용이성 확보와 구조의 단순화 및 청소 등 유지 관리의 편의성을 보장할 수 있게 된다.

그럼에도 불구하고 도 4의 하측 확대도에서 도시된 바와 같이, 상기 이동블록(20)이 왕복 운동 시 상기 방진밴드(30)는 이동블록(20)의 운동 방향에 따라 밀림현상이 발생할 수 있으며, 이로 인한 간극이 다시 발생할 수 있다.

그리고 상기 간극은 방진밴드(30)의 재질 및 이동블록(20)의 이동 속도와 하중에 따라 형성 위치나 간극의 너비 등이 달라질 수 있다.

따라서 상기 간극을 원천 차단하여 이물질 유입 등의 문제점을 방지하고, 왕복 운동 시 발생하는 소음 및 방진밴드의 파손 등을 방지하기 위하여 본 발명에 따른 직선로봇은 상기 연결부(26)의 전후 말단에 이동블록(20)의 왕복 운동 시 상기 방진밴드(30)를 하측방향으로 밀착시키기 위하여 상기 안내구(25)를 향하여 경사지도록 형성된 밀착부(28A)를 포함하는 제1자성체(28)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 제1자성체의 밀착부의 최상측 단부는 상기 안내구와 동일 높이에 형성되어, 상기 밀착부(28A)가 상기 안내구(25)의 입구와 자연스럽게 연결되도록 경사지는 것이 바람직하며, 상술한 바와 같이 상기 방진밴드(30)는 금속 성분을 포함하고 있으므로, 상기 이동블록(20)의 왕복 운동 시 상기 제1자성체(28)의 자력과 경사진 밀착부(28A)를 통해 방진밴드(30)의 밀림현상을 원천적으로 차단하여 방진밴드(30)의 밀착력을 극대화함으로써 이물질 유입에 의한 설비 고장 발생이나 정밀 제어 실패로 인한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.

상기 제1자성체(28) 및 후술하는 제2자성체(18)는 페라이트자석, 알리코자석, 고무자석, 사마륨 코발트 자석 등의 영구자석뿐만 아니라, 전자석과 같은 일시자석 등 자력을 갖는 모든 재질의 자성체로 이루어질 수 있으며, 특히 종래의 로봇 등 자동화 설비에 많이 사용되어지는 네오디움자석(속칭 ND자석)과 같이, 가공성이 용이하며 자기특성이 강한 자성체로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 직선로봇은 다양한 현장에서 다양한 사용 목적에 따라 적용될 수 있으며, 사용 목적에 따라 이동블록(20)의 이동 속도 또는 이동블록(20)이 지탱해야하는 하중이 달라질 수 있고 이에 따라 상기 방진밴드(30)의 밀림현상이 달라질 수 있다.

따라서 경우에 따라(방진밴드(30)의 재질 및 이동블록(20)의 이동속도와 하중 등에 따라) 본 발명의 제1자성체(28)의 밀착부(28A)를 다양한 형태로 구현하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명인 리니어 모션 가이드에 있어서, 주된 특징부는 첨부 도면 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 직선 이송 구동동작을 일으키는 구동수단을 수용한 상태로 가이드 경로를 제공하는 베이스블록(10); 상기 베이스블록(10) 외부에 위치한 상태에서 구동수단과 결합되어 구동동작에 의해 가이드 경로를 따라 이동하는 이동블록(20); 상기 이동블록(20)의 이동방향 양측에 마련되어, 이동블록(20)이 이동하는 것에 의해 가이드 경로 상의 이물질을 밀어서 제거하는 이물질제거부(50); 를 포함하여서 된 것이다.

여기서, 본 발명 중 상기 이물질제거부(50)는 가이드 경로인 상기 베이스블록(10)의 외부면과 밀착되어 이물질을 밀어서 제거하는 브러쉬 또는 스퀴지를 포함한 밀대인 것을 바람직한 실시예로 한다.

이때, 본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)과, 상기 각 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 고정된 밀대브래킷(51b)으로 이루어진 고정수단(51); 상기 밀대브래킷(51b)의 선단 하부를 가로질러 착탈 가능하게 구비되어, 하단이 베이스블록(10)과 베이스블록(10) 중간 부분을 따라 길이방향으로 배치된 방진밴드(30) 외부면에 밀착된 상태로 이물질을 밀어내는 밀음수단(52);을 포함하여서 된 것을 세부적인 바람직한 실시예로 한다.

이때, 본 발명의 상기 이동블록(20)과 고정브래킷(51a)의 착탈 고정은 이동블록(20) 양측 상방을 관통하여 고정브래킷(51a) 결합되는 나사에 의해 이루어지는 것을 실시예로 한다.

이때, 상기 나사가 관통하는 이동블록(20)의 나사공은 내경에 나사탭이 형성되지 않은 원형일 수도 있으나, 상기 이동블록(20)에 대해 이물질제거부(50)의 위치 가변이 가능하도록 장공으로 이루어지는 것도 바람직하다.

상기와 같이 된 본 발명은 첨부 도면 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 베이스블록(10) 상에 이물질이 쌓이게 되면, 예컨대, 3D 프린팅 과정에서 분말 입자가 내려 앉아 쌓이게 되면, 3D 프린팅 대상 모델 또는 프린팅 분말 도포장치가 상부에 장착된 이동블록(20)이 이동 즉, 일측으로 진행하는 과정에서 진행 방향 선단부에 마련된 상기 이물질제거부(50)의 밀음수단(52)이 이동블록(20) 전방의 이물질을 밀어서 제거함으로써, 상기 방진밴드(30)와 베이스블록(10)의 표면에 형성되는 틈으로 유입되지 않도록 하며, 이로인해, 이물질이 베이스블록(10) 내로 유입되어 이동을 위한 구동수단에 고장을 유발시키거나 정밀 제어를 방해하여 작업성을 저하시키는 문제점을 해결할 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명의 상기 이물질제거부(50)는 착탈 고정되는 이동블록(20)의 폭과 동일 또는 넓게 마련되거나, 가이드 경로인 베이스블록(10)의 폭과 동일 또는 넓게 마련된 것이 바람직하다.

상기와 같이 이물질제거부(50)가 이동블록(20)의 폭과 동일한 경우, 상기 이동블록(20)의 폭보다 좁게 마련된 방진밴드(30) 보다 폭이 넓게 되므로, 상기 이동블록(20)이 일측 방향으로 이동하는 동안 상기 밀음수단(52)이 이동블록(20) 전방의 이물질을 밀어서 상기 방진밴드(30)와 베이스블록(10)의 표면에 형성되는 틈으로 유입되지 않게 하는 것이 가능하며, 이때, 상기 이물질제거부(50)가 이동블록(20)의 폭보다 더 넓은 경우, 이물질이 상기 방진밴드(30)와 베이스블록(10)의 표면에 형성되는 틈으로 유입을 방지하는 효과가 더욱 증대된다.

이때, 상기 이물질제거부(50)가 베이스블록(10)의 폭과 동일하거나 더 넓은 경우, 상기 밀음수단(52)에 의해 밀리는 이물질이 베이스블록(10) 양측으로 밀려서 유도되어 양측 하방으로 낙하하면서 베이스블록(10) 표면 자체에서 이물질이 완벽히 제거되도록 한다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 이물질제거부(50)는 첨부 도면 도 12에 도시된 바와 같이, 진행 방향 선단 중앙이 돌출된 상태에서 양측으로 가면서 경사지게 '＜' 형태로 이루어지거나, 도시하지는 않았으나 진행 방향 선단의 일측에서 타측으로 가면서 경사지게 '＼'형태로 이루어진 것도 바람직하다.

상기와 같이 이물질제거부(50)가 진행 방향 선단 중앙이 돌출된 상태에서 양측으로 가면서 경사지게 '＜' 형태로 이루어짐으로써, 이동블록(20)이 일측 방향으로 진행 과정에서 상기 밀음수단(52)에 의해 밀리는 이물질이 이물질제거부(50) 양측으로 밀리면서 적체되고, 그에 따라 결국 베이스블록(10) 양측으로 밀려 낙하되면서 제거되도록 하는 것이 가능하다.

또한, 상기와 같이 이물질제거부(50)가 진행 방향 선단의 일측에서 타측으로 가면서 경사지게 '＼'형태로 이루어짐으로써, 이동블록(20)이 일측 방향으로 진행 과정에서 상기 밀음수단(52)에 의해 밀리는 이물질이 이물질제거부(50) 일측으로 밀리면서 적체되고, 그에 따라 결국 베이스블록(10) 양측으로 밀려 낙하되면서 제거되도록 하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 이물질제거부(50)는 첨부 도면 도 13에 도시된 바와 같이, 이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)과, 상기 각 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 스프링(53)에 의해 하향 탄발적으로 마련되는 밀대브래킷(51b)으로 이루어진 고정수단(51); 상기 밀대브래킷(51b)의 선단 하부를 가로질러 착탈 가능하게 구비되어 하단이 베이스블록(10)과 베이스블록(10) 중간 부분을 따라 길이방향으로 배치된 방진밴드(30) 외부면을 가압하면서 밀착된 상태로 이물질을 밀어내는 밀음수단(52);을 포함하여서 된 것도 바람직하다.

이때, 상기 스프링(53)은 판스프링 또는 코일스프링일 수 있으며, 상기 스프링(53)의 일측 단은 고정브래킷(51a)에 나사 또는 접착 또는 용접 고정되고, 타측은 밀대브래킷(51b)에 접착 또는 용접 또는 끼움 결합 고정되어, 밀대브래킷(51b)을 탄발 가압적으로 지지하는 것을 바람직한 실시예로 한다.

상기와 같이 이물질제거부(50)를 구성하는 밀음수단(52)이 이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 스프링(53)에 의해 하향 탄발적으로 마련되는 밀대브래킷(51b)에 마련되어, 상기 스프링(53) 탄발력에 의해 밀대브래킷(51b)과 밀음수단(52)에 하향 가압력이 발생되도록 함으로써, 상기 베이스블록(10) 중간 부분을 따라 길이방향으로 배치된 방진밴드(30)를 베이스블록(10)에 최대한 밀착시켜 이물질 유입을 최대한 방지하는 것이 가능하다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10 : 베이스블록 20 : 이동블록
30 : 방진밴드 50 : 이물질제거부
51 : 고정수단 51a : 고정브래킷
51b : 밀대브래킷 52 : 밀음수단
53 : 스프링

Claims (5)

1. 직선 이송 구동동작을 일으키는 구동수단을 수용한 상태로 가이드 경로를 제공하는 베이스블록(10);
   상기 베이스블록(10) 외부에 위치한 상태에서 구동수단과 결합되어 구동동작에 의해 가이드 경로를 따라 이동하고 안내구(25)가 형성된 이동블록(20);
   상기 이동블록(20)의 이동방향 양측에 마련되어, 이동블록(20)이 이동하는 것에 의해 가이드 경로 상의 이물질을 밀어서 제거하는 이물질제거부(50);
   상기 베이스블록(10)의 폭방향 중앙부에 배치되며 상기 베이스블록(10)의 길이방향을 따라 연장되고 상기 안내구(25)를 관통하는 방진밴드(30); 및
   상기 이동블록(20)에 결합되고 상기 안내구(25)를 향하여 경사지도록 형성된 밀착부(28A)를 가지는 제1자성체(28)를 포함하고,
   상기 이물질제거부(50)는,
   이동블록(20) 양측 상부면에 각각 착탈식으로 고정되는 고정브래킷(51a)과, 상기 각 고정브래킷(51a)의 선단 하부에 스프링(53)에 의해 하향 탄발적으로 마련되는 밀대브래킷(51b)으로 이루어진 고정수단(51); 및
   상기 밀대브래킷(51b)의 선단 하부를 가로질러 착탈 가능하게 구비되어 상기 베이스블록(10) 및 상기 방진밴드(30)를 가압하며 이물질을 밀어내는 밀음수단(52)을 포함하고,
   상기 밀착부(28A)의 최상측 단부는 상기 안내구(25)의 높이에 대응되는 높이에 배치된,
   리니어 모션 가이드.
   
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이물질제거부(50)는,
   가이드 경로인 상기 베이스블록(10)의 외부면과 밀착되어 이물질을 밀어서 제거하는 브러쉬 또는 스퀴지를 포함한 밀대인 것,
   을 특징으로 하는 리니어 모션 가이드.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 이물질제거부(50)는,
   진행 방향 선단 중앙이 돌출된 상태에서 양측으로 가면서 경사지게 '＜' 형태로 이루어지거나,
   진행 방향 선단의 일측에서 타측으로 가면서 경사지게 '＼'형태로 이루어진 것,
   을 특징으로 하는 리니어 모션 가이드.
   
5. 삭제

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