KR102640853B1 - Actuator with dual ball screw - Google Patents

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KR102640853B1 KR1020210156245A KR20210156245A KR102640853B1 KR 102640853 B1 KR102640853 B1 KR 102640853B1 KR 1020210156245 A KR1020210156245 A KR 1020210156245A KR 20210156245 A KR20210156245 A KR 20210156245A KR 102640853 B1 KR102640853 B1 KR 102640853B1
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Abstract

본 발명은 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇 분야에서 직선 이동시키도록 엘엠가이드 및 볼스크류를 포함하는 액츄에이터에서 엘엠가이드 및 볼스크류를 복수로 구비함으로써 대면적의 무빙테이블을 구성하여 대면적으로 물건을 이동시키고 무거운 하중 또는 다수의 물건의 이동이 가능한 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 모터(12) 회전으로 회전되는 장축의 메인볼스크류(17)와, 메인볼스크류(17)의 회전으로 메인볼스크류(17)의 종방향으로 이동되는 무빙테이블(41)을 구비한 액츄에이터에 있어서, 상기 메인볼스크류(17)의 양측을 지지하는 입력서포트유니트(15) 및 후방서포트유니트(16); 상기 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 지지되면서 모터(12) 회전력을 메인볼스크류(17)로 전달하는 메인커플링샤프트(14); 상기 입력서포트유니트(15)와 후방서포트유니트(16) 사이에 회전가능하게 결합되면서 메인볼스크류(17)와 이격되어 회전되는 장축의 서포트볼스크류(23); 및 상기 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로 전달하는 무빙안정이송부(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an actuator, and more specifically, in the field of robots, an actuator including an LM guide and a ball screw for straight movement, and by providing a plurality of LM guides and ball screws, a large-area moving table can be configured to move the table in a large area. It relates to an actuator equipped with a dual ball screw system that can move objects and move heavy loads or multiple objects.
The features of the present invention include a long-axis main ball screw 17 that is rotated by the rotation of the motor 12, and a moving table 41 that moves in the longitudinal direction of the main ball screw 17 by rotation of the main ball screw 17. ) in the actuator, including an input support unit (15) and a rear support unit (16) supporting both sides of the main ball screw (17); A main coupling shaft (14) rotatably supported on the input support unit (15) and transmitting the rotational force of the motor (12) to the main ball screw (17); A long-axis support ball screw (23) rotatably coupled between the input support unit (15) and the rear support unit (16) and rotating at a distance from the main ball screw (17); And it is characterized by including a moving stable transfer unit (20) that transmits the rotational force of the main coupling shaft (14) to the support ball screw (23).

Description

듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터{ACTUATOR WITH DUAL BALL SCREW}Actuator with dual ball screw system {ACTUATOR WITH DUAL BALL SCREW}

본 발명은 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇 분야에서 직선 이동시키도록 엘엠가이드 및 볼스크류를 포함하는 액츄에이터에서 엘엠가이드 및 볼스크류를 복수로 구비함으로써 대면적의 무빙테이블을 구성하여 대면적으로 물건을 이동시키고 무거운 하중 또는 다수의 물건의 이동이 가능한 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator, and more specifically, in the field of robots, an actuator including an LM guide and a ball screw for straight movement, and by providing a plurality of LM guides and ball screws, a large-area moving table can be configured to move the table in a large area. It relates to an actuator equipped with a dual ball screw system that can move objects and move heavy loads or multiple objects.

일반적으로 로봇 분야, 공장 자동화 분야, 물류창고 등에서 직선으로 물건을 이동시키는 경우, 볼스크류 및 엘엠가이드를 이용하여 테이블을 이동시키는 경우가 상당하다.In general, when moving objects in a straight line in the field of robots, factory automation, logistics warehouses, etc., there are many cases of moving tables using ball screws and LM guides.

이런 경우 테이블 위에 물건이 놓이게 되면 볼스크류를 회전시킴으로써 엘엠가이드를 따라서 테이블이 이동되어 테이블에 놓인 물건을 직선방향으로 손쉽게 이동시킬 수 있는 것이다.In this case, when an object is placed on the table, the table moves along the LM guide by rotating the ball screw, allowing the object placed on the table to be easily moved in a straight line.

근래에는 점차로 이동시켜야 하는 물건의 크기도 커지기도 하면서, 그 물건의 무게도 상당한 경우가 점차로 늘어나고 있다.In recent years, the size of the objects that need to be moved is gradually increasing, and the weight of the objects is also increasing.

이럴 경우 도 10의 경우에서처럼 엘엠가이드를 양측으로 설치하여 이동되도록 구비할 수 있으나, 단일의 볼스크류의 회전력만으로는 무거운 하중의 물건을 이동시키기에는 한계가 있는 것이다.In this case, as in the case of Figure 10, the LM guide can be installed on both sides and moved, but there is a limit to moving a heavy load with only the rotational force of a single ball screw.

따라서 부피가 크면서도 하중이 큰 물건을 손쉽게 이동할 수 있는 시스템 제공이 절실히 요구되는 것이다.Therefore, there is an urgent need to provide a system that can easily move bulky and heavy objects.

등록특허번호 제10-1576871호(2015년 12월 17일 공고)Registered Patent No. 10-1576871 (announced on December 17, 2015) 공개특허번호 제10-2021-0047788호(2021년 04월 20일 공개)Public Patent No. 10-2021-0047788 (published on April 20, 2021)

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 대면적의 무빙테이블도 더블 볼스크류에 의하여 안정적으로 이동될 수 있도록 함으로써 무거운 하중의 물건의 안정적 이동이 가능하도록 하는 목적이 있다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to enable stable movement of heavy loads by enabling large-area moving tables to be stably moved by double ball screws.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 무빙테이블의 안정적 이동이 가능하기 때문에 대면적으로 무빙테이블을 구성하여, 다수의 물건의 이송이 가능하게 하는 것이다.Another purpose of the present invention is to construct a moving table in a large area because stable movement of the moving table is possible, thereby enabling the transfer of a large number of objects.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 듀얼 볼스크류의 회전 작동이 원활하도록 동력 입력 측에 커플링 및 기어 회전 구성 등을 구비하여 대면적, 무거운 하중의 물건 이송이 이루어지게 하는 것이다.Another purpose of the present invention is to provide a coupling and gear rotation configuration on the power input side to ensure smooth rotation of the dual ballscrew, thereby enabling the transfer of large-area and heavy loads.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터(12) 회전으로 회전되는 장축의 메인볼스크류(17)와, 메인볼스크류(17)의 회전으로 메인볼스크류(17)의 종방향으로 이동되는 무빙테이블(41)을 구비한 액츄에이터에 있어서, 상기 메인볼스크류(17)의 양측을 지지하는 입력서포트유니트(15) 및 후방서포트유니트(16); 상기 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 지지되면서 모터(12) 회전력을 메인볼스크류(17)로 전달하는 메인커플링샤프트(14); 상기 입력서포트유니트(15)와 후방서포트유니트(16) 사이에 회전가능하게 결합되면서 메인볼스크류(17)와 이격되어 회전되는 장축의 서포트볼스크류(23); 및 상기 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로 전달하는 무빙안정이송부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a main ball screw (17) of the long axis that is rotated by the rotation of the motor (12), and the main ball screw (17) moves in the longitudinal direction by the rotation of the main ball screw (17). In the actuator equipped with a moving table (41), an input support unit (15) and a rear support unit (16) supporting both sides of the main ball screw (17); A main coupling shaft (14) rotatably supported on the input support unit (15) and transmitting the rotational force of the motor (12) to the main ball screw (17); A long-axis support ball screw (23) rotatably coupled between the input support unit (15) and the rear support unit (16) and rotating at a distance from the main ball screw (17); And it provides an actuator with a dual ball screw system, characterized in that it includes a moving stable transfer unit (20) that transmits the rotational force of the main coupling shaft (14) to the support ball screw (23).

본 발명에 있어서, 상기 무빙안정이송부(20)는, 장축의 서포트볼스크류(23); 및 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로, 복수 개의 기어결합으로 전달하는 다중동력전달부(21)를 포함하고, 상기 다중동력전달부(21)는, 메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루는 메인기어(211); 상기 메인기어(211)와 기어결합된 아이들기어(212); 및 상기 아이들기어(212)와 기어결합되고 회전력을 서포트볼스크류(23)로 전달하는 서포트기어(213)를 포함하고, 입력서포트유니트(15)에 고정되고 아이들기어의 회전축을 이루는 아이들샤프트(221); 및 상기 서포트볼스크류(23)와 연장되고 동축을 이루며 서포트기어(213)의 회전축을 이루는 서포트기어샤프트(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the moving stable transport unit 20 includes a long-axis support ball screw 23; And a multi-power transmission unit 21 that transmits the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23 by combining a plurality of gears, and the multi-power transmission unit 21 is connected to the main coupling. A main gear 211 coaxial to the shaft 14; An idle gear (212) coupled to the main gear (211); And a support gear 213 that is gear-coupled with the idle gear 212 and transmits rotational force to the support ball screw 23, and an idle shaft 221 that is fixed to the input support unit 15 and forms the rotation axis of the idle gear. ); and a support gear shaft 222 extending and coaxial with the support ballscrew 23 and forming the rotation axis of the support gear 213.

본 발명에 있어서, 상기 무빙안정이송부(20)는, 상기 메인볼스크류(17) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 일측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제1열엘엠가이드(31); 및 상기 서포트볼스크류(23) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 타측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제2열엘엠가이드(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the moving stable transport unit 20 includes a first row LM guide 31, which is an LM guide located outward from the main ball screw 17 and supporting one side below the moving table 41; And an actuator with a dual ball screw system, characterized in that it includes a second row LM guide (32), which is an LM guide located outward from the support ball screw (23) and supports below the other side of the moving table (41). to provide.

본 발명에 있어서, 상기 무빙안정이송부(20)는, 상기 무빙테이블(41) 일측 아래에 고정되고 제1열엘엠가이드(31)와 결합되어 제1열엘엠가이드(31)를 따라 이동되는 제1열엘엠블록(51); 및 상기 무빙테이블(41) 타측 아래에 고정되고 제2열엘엠가이드(32)와 결합되어 제2열엘엠가이드(32)를 따라 이동되는 제2열엘엠블록(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the moving stable transport unit 20 is fixed below one side of the moving table 41 and is coupled to the first row LM guide 31 and moves along the first row LM guide 31. 1st row LM Block (51); And a second row LM block (52) fixed below the other side of the moving table (41) and coupled to the second row LM guide (32) and moved along the second row LM guide (32). An actuator equipped with a dual ball screw system is provided.

본 발명에 있어서, 상기 무빙테이블(41) 일측에 결합되고 메인볼스크류(17)와 결합되어 메인볼스크류(17)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 메인볼스크류커플러(53); 및 상기 무빙테이블(41) 타측에 결합되고 서포트볼스크류(23)와 결합되어 서포트볼스크류(23)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 서포트볼스크류커플러(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, a main ball screw coupler (53) is coupled to one side of the moving table (41) and coupled to the main ball screw (17) to move the moving table (41) by rotation of the main ball screw (17). ; And a support ball screw coupler (54) coupled to the other side of the moving table (41) and coupled to the support ball screw (23) to allow the moving table (41) to move by rotation of the support ball screw (23). An actuator equipped with a featured dual ball screw system is provided.

본 발명에 있어서, 상기 다중동력전달부(21)는, 모터(12)의 회전력을 메인커플링샤프트(14)로 전달하기 위한 커플링(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the multi-power transmission unit 21 is a dual ball screw system characterized in that it includes a coupling 13 for transmitting the rotational force of the motor 12 to the main coupling shaft 14. Provides an actuator.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 대면적의 무빙테이블도 더블 볼스크류에 의하여 안정적으로 이동될 수 있도록 함으로써 무거운 하중의 물건의 안정적 이동이 가능하게 하는 효과가 있다.The present invention, constructed as described above, has the effect of enabling stable movement of heavy loads by enabling a large-area moving table to be stably moved by a double ball screw.

그리고 본 발명의 다른 효과는, 무빙테이블의 안정적 이동이 가능하기 때문에 대면적으로 무빙테이블을 구성하여, 다수의 물건의 이송이 가능하게 하는 것이다.Another effect of the present invention is that stable movement of the moving table is possible, so that the moving table can be configured in a large area to enable the transfer of a large number of objects.

또한 본 발명의 또 다른 효과는, 듀얼 볼스크류의 회전 작동이 원활하도록 동력 입력 측에 커플링 및 기어 회전 구성 등을 구비하여 대면적, 무거운 하중의 물건 이송이 이루어지게 하는 것이다.In addition, another effect of the present invention is to provide a coupling and gear rotation configuration on the power input side to ensure smooth rotation of the dual ballscrew, thereby enabling the transfer of large-area and heavy loads.

도 1은 본 발명에 따른 액츄에이터에 대한 전방면에서의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액츄에이터에 대한 후방면에서의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액츄에이터의 무빙테이블 내부 구성을 보인 설명예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액츄에이터에서 엘엠가이드 및 엘엠블록의 결합상태를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액츄에이터에 대한 작동을 설명하기 위한 평면 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액츄에이터에서 입력측에 대한 설명예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액츄에이터에서 무빙테이블이 전방으로 이동한 상태를 보인 설명 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 액츄에이터에서 무빙테이블이 중간 영역으로 이동한 상태를 보인 설명 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 액츄에이터에서 무빙테이블이 후방으로 이동한 상태를 보인 설명 예시도이다.
도 10은 볼스크류를 단일로 구성한 예시도이다.Figure 1 is a perspective view from the front of an actuator according to the invention.
Figure 2 is a perspective view from the rear side of an actuator according to the invention.
Figure 3 is an explanatory diagram showing the internal configuration of the moving table of the actuator according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary diagram showing the combined state of the LM Guide and LM Block in the actuator according to the present invention.
Figure 5 is a plan view for explaining the operation of the actuator according to the present invention.
Figure 6 is an explanatory diagram of the input side in the actuator according to the present invention.
Figure 7 is an explanatory diagram showing a state in which the moving table moves forward in the actuator according to the present invention.
Figure 8 is an explanatory diagram showing a state in which the moving table has moved to the middle area in the actuator according to the present invention.
Figure 9 is an explanatory diagram showing a state in which the moving table moves backward in the actuator according to the present invention.
Figure 10 is an example of a single ball screw configuration.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to the attached drawings.

즉 본 발명에 따른 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터(10)는 첨부된 도 1 내지 도 9 등에서와 같이, 모터(12) 회전으로 회전되는 장축의 메인볼스크류(17)와, 메인볼스크류(17)의 회전으로 메인볼스크류(17)의 종방향으로 이동되는 무빙테이블(41)을 구비한 액츄에이터(10)에 대한 것이다.That is, the actuator 10 equipped with a dual ball screw system according to the present invention includes a main ball screw 17 on a long axis that is rotated by the rotation of the motor 12, and a main ball screw ( This is about an actuator (10) equipped with a moving table (41) that moves in the longitudinal direction of the main ball screw (17) by the rotation of (17).

이에 특히 양측으로 두 개의 엘엠가이드를 구비하면서, 대면적을 이루는 무빙테이블(41)이 듀얼로 이루어지는 볼스크류에 의하여 이동이 되도록 구비한 것이다. 이로써 대면적으로 무빙테이블(41)을 구비하기 때문에 다수의 물건의 이송이 가능한 것이다. 또한 듀얼로 구비된 볼스크류의 이송으로 인해 무거운 하중의 물건도 안정적으로 이송이 가능한 장점을 갖는 것이다.In particular, the moving table 41, which has a large area, is provided with two LM guides on both sides and is moved by dual ball screws. As a result, since the moving table 41 is provided in a large area, it is possible to transport a large number of objects. In addition, it has the advantage of being able to stably transport even heavy loads due to the transport of dual ball screws.

이를 위한 세부 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The detailed configuration for this will be described in detail with reference to the attached drawings.

즉 상기 메인볼스크류(17)의 양측을 지지하는 입력서포트유니트(15) 및 후방서포트유니트(16)를 구비한다.That is, it is provided with an input support unit 15 and a rear support unit 16 that support both sides of the main ball screw 17.

그리고 상기 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 지지되면서 모터(12) 회전력을 메인볼스크류(17)로 전달하는 메인커플링샤프트(14)를 구비하는 것이다.In addition, it is provided with a main coupling shaft 14 that is rotatably supported on the input support unit 15 and transmits the rotational force of the motor 12 to the main ball screw 17.

아울러 이러한 메인볼스크류(17)와 함께 마련되는 것으로, 상기 입력서포트유니트(15)와 후방서포트유니트(16) 사이에 회전가능하게 결합되면서 메인볼스크류(17)와 이격되어 회전되는 장축의 서포트볼스크류(23)를 구비한 것이다.In addition, provided together with the main ball screw 17, a long-axis support ball is rotatably coupled between the input support unit 15 and the rear support unit 16 and rotates at a distance from the main ball screw 17. It is equipped with a screw (23).

이처럼 메인볼스크류(17)와 함께 서포트볼스크류(23) 등으로 하여 듀얼(Daul)로 볼스크류시스템(Dual Ball Screw System)을 구비함으로써 듀얼 볼스크류 상부로 무빙테이블(41)이 결합되는 것으로, 이처럼 무빙테이블(41)이 양측 아래의 듀얼 볼스크류시스템에 의하여 안정적으로 무빙테이블(41)을 직선이동시킬 수 있다. 이처럼 듀얼 볼스크류시스템에 의하여 안정적으로 무빙테이블(41)이 이동될 수 있음으로써, 무빙테이블(41) 상에 다수의 물건을 놓고 이동이 가능하며, 특히 무거운 하중의 물건도 듀얼 볼스크류시스템에 의하여 안정적으로 이동이 가능하기 때문에, 신속하고 정확한 직선 이송이 이루어지는 것이다.In this way, the moving table (41) is coupled to the upper part of the dual ball screw by providing a dual ball screw system using the main ball screw (17) and the support ball screw (23). In this way, the moving table 41 can be stably moved in a straight line by the dual ball screw system below both sides. In this way, the moving table 41 can be moved stably by the dual ball screw system, allowing multiple objects to be placed on the moving table 41 and moved. In particular, even heavy items can be moved by the dual ball screw system. Because stable movement is possible, rapid and accurate straight-line transfer is achieved.

이에 첨부된 도면의 예에서와 같이 무빙테이블(41)은 기능효율을 높이기 위하여 함체 형상을 이루는 것이 좀더 바람직하며, 내부에는 볼스크류 및 볼스크류와 볼나사 결합되는 커플러가 마련되며, 함체의 상부에는 물건이 놓이고 아래로는 엘엠가이드와 결합되는 엘엠블록이 마련될 수 있다. 즉 무빙테이블(41)은 테이블상면부(411), 테이블하면부(412), 테이블전방면부(413), 테이블후방면부(414) 등이 마련된다. 그리하여 테이블상면부(411)에는 물건이 놓이고, 테이블하면부(412)에는 양측 아래로 각각 엘엠가이드와 결합되는 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등이 마련된다. 그리고 테이블전방면부(413) 및 테이블후방면부(414)로는 각각의 볼스크류들이 관통되어 지나면서, 이들 볼스크류들과 각각 결합되는 메인볼스크류커플러(53), 서포트볼스크류커플러(54) 등이 결합되는 것이다.As shown in the example in the accompanying drawings, it is more desirable for the moving table 41 to be shaped like an enclosure to increase functional efficiency. A ball screw and a coupler coupled with the ball screw are provided inside, and at the top of the enclosure. Items can be placed and an LM block connected to the LM guide can be provided below. That is, the moving table 41 is provided with a table top portion 411, a table bottom portion 412, a table front portion 413, and a table rear portion 414. Accordingly, objects are placed on the table top portion 411, and the table bottom portion 412 is provided with a first row LM block 51 and a second row LM block 52, which are respectively coupled to the LM guide below both sides. . And as each ball screw passes through the table front part 413 and the table rear part 414, the main ball screw coupler 53 and the support ball screw coupler 54, etc., which are respectively coupled to these ball screws. It is combined.

그리고 모터(12)의 회전력을 안정적으로 듀얼 볼스크류시스템의 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 측으로 전송하기 위하여 무빙안정이송부(20)를 더 포함하는 것이다. 즉 상기 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로 전달하는 무빙안정이송부(20)를 구비한 것이다.In addition, a moving stable transfer unit 20 is further included in order to stably transmit the rotational force of the motor 12 to the main ball screw 17 and the support ball screw 23 of the dual ball screw system. That is, it is provided with a moving stable transfer unit 20 that transmits the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23.

이러한 무빙안정이송부(20)의 세부 구성을 살펴보면, 상기 무빙안정이송부(20)는, 장축의 서포트볼스크류(23)를 포함하는 것이다.Looking at the detailed configuration of the moving stable transport unit 20, the moving stable transport unit 20 includes a long-axis support ball screw 23.

또한 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로, 복수 개의 기어결합으로 전달하는 다중동력전달부(21)를 포함하는 것이다.It also includes a multi-power transmission unit 21 that transmits the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23 through a plurality of gear combinations.

대체로 다중동력전달부(21)는, 입력서포트유니트(15)의 선단 부분에 구성된 것으로, 모터(12)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다.In general, the multi-power transmission unit 21 is configured at the tip of the input support unit 15, and rotates by receiving the rotational force of the motor 12.

상기 다중동력전달부(21)는, 모터(12)의 회전력을 메인커플링샤프트(14)로 전달하기 위한 커플링(13)을 구비한다. 그리하여 커플링(13)에 의하여 안정적인 동력전달이 이루어지고, 출력측에서의 과부하 등에 의하여도 커플링(13)에 의하여 모터(12)의 파손을 방지할 수 있을 것이다. 대체로 이러한 커플링(13)은 동력전달구성에서 주로 사용하고 있는 구성으로 이루어질 수 있을 것이다.The multi-power transmission unit 21 is provided with a coupling 13 for transmitting the rotational force of the motor 12 to the main coupling shaft 14. Thus, stable power transmission is achieved by the coupling 13, and damage to the motor 12 can be prevented by the coupling 13 even due to overload on the output side. In general, this coupling 13 may be composed of a configuration mainly used in power transmission configurations.

그리고 다중동력전달부(21)에는, 메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루는 메인기어(211)를 구비한다. 즉 이러한 메인기어(211)는 모터(12)의 주 동력을 듀얼 볼스크류시스템의 서포트볼스크류(23) 측으로 출력하기 위한 구성인 것이다.And the multi-power transmission unit 21 is provided with a main gear 211 coaxial with the main coupling shaft 14. In other words, this main gear 211 is configured to output the main power of the motor 12 to the support ball screw 23 of the dual ball screw system.

다음으로 상기 메인기어(211)와 기어결합된 아이들기어(212)가 마련된다.Next, an idle gear 212 coupled to the main gear 211 is provided.

이러한 아이들기어(212)에 의하여 모터(12)의 동력이 서포트볼스크류(23) 측으로 안정적으로 전달될 수 있는 것이다.By this idle gear 212, the power of the motor 12 can be stably transmitted to the support ballscrew 23.

아울러 상기 아이들기어(212)와 기어결합되고 회전력을 서포트볼스크류(23)로 전달하는 서포트기어(213)를 포함하는 것이다. 이에 서포트기어(213)는 서포트볼스크류(23) 측으로 동력을 전달하게 되는 것이다.In addition, it includes a support gear 213 that is gear-coupled with the idle gear 212 and transmits rotational force to the support ball screw 23. Accordingly, the support gear 213 transmits power to the support ballscrew 23.

이에 다중동력전달부(21)에는, 입력서포트유니트(15)에 고정되고 아이들기어의 회전축을 이루는 아이들샤프트(221)를 구비하는 것이다.Accordingly, the multi-power transmission unit 21 is provided with an idle shaft 221 that is fixed to the input support unit 15 and forms the rotation axis of the idle gear.

따라서 입력서포트유니트(15)에 아이들샤프트(221)가 안정적으로 설치되어 있기 때문에 아이들샤프트(221)를 회전축으로 하는 아이들기어(212)의 회전이 안정적으로 회전될 것이다.Therefore, since the idle shaft 221 is stably installed in the input support unit 15, the idle gear 212 with the idle shaft 221 as the rotation axis will rotate stably.

아울러 상기 서포트볼스크류(23)와 연장되고 동축을 이루며 서포트기어(213)의 회전축을 이루는 서포트기어샤프트(222)를 포함하는 것이다. 이에 서포트기어샤프트(222)는 입력서포트유니트(15)에 대해 베어링 등에 의하여 회전가능하게 결합되는 것이며, 아울러 서포트기어샤프트(222)는 서포트볼스크류(23)와 동축을 이루는 것이다. 따라서 서포트기어(213)가 회전됨에 의하여 동축을 이루는 서포트기어샤프트(222)와 함께 서포트볼스크류(23)도 회전이 되는 것이다.In addition, it includes a support gear shaft 222 that extends and is coaxial with the support ballscrew 23 and forms the rotation axis of the support gear 213. Accordingly, the support gear shaft 222 is rotatably coupled to the input support unit 15 by a bearing, etc., and the support gear shaft 222 is coaxial with the support ball screw 23. Therefore, as the support gear 213 rotates, the support ball screw 23 also rotates along with the support gear shaft 222 forming the coaxial axis.

다음으로 상기 무빙안정이송부(20)는, 상기 메인볼스크류(17) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 일측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제1열엘엠가이드(31)를 포함하는 것이다.Next, the moving stable transport unit 20 includes a first row LM guide 31, which is an LM guide located outward from the main ball screw 17 and supports below one side of the moving table 41.

아울러 상기 서포트볼스크류(23) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 타측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제2열엘엠가이드(32)를 포함하는 것이다.In addition, it includes a second row LM guide (32), which is an LM guide located outward from the support ball screw (23) and supports below the other side of the moving table (41).

이와 함께 상기 무빙안정이송부(20)에는, 상기 무빙테이블(41) 일측 아래에 고정되고 제1열엘엠가이드(31)와 결합되어 제1열엘엠가이드(31)를 따라 이동되는 제1열엘엠블록(51)이 구비된다.In addition, the moving stable transport unit 20 includes a first row LM fixed below one side of the moving table 41 and coupled with the first row LM guide 31 to move along the first row LM guide 31. A block 51 is provided.

또한 상기 무빙테이블(41) 타측 아래에 고정되고 제2열엘엠가이드(32)와 결합되어 제2열엘엠가이드(32)를 따라 이동되는 제2열엘엠블록(52)을 포함하는 것이다.It also includes a second row LM block 52 that is fixed below the other side of the moving table 41 and is coupled to the second row LM guide 32 and moves along the second row LM guide 32.

이처럼 양측의 제1열엘엠가이드(31) 및 제2열엘엠가이드(32) 등에 대해 각각 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등이 결합되어 안정적으로 이동이 가능하게 마련되는 것이며, 이로써 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등으로 받쳐지는 무빙테이블(41)이 어느 쪽으로의 쏠림없이 균형되게 안정적으로 이동되는 것이다.In this way, the first row LM block (51) and the second row LM block (52) are combined with the first row LM guide (31) and the second row LM guide (32) on both sides, respectively, to enable stable movement. It is provided, and as a result, the moving table 41 supported by the first row LM block 51 and the second row LM block 52 is moved in a balanced and stable manner without being tilted in any direction.

다음으로 상기 무빙테이블(41) 일측에 결합되고 메인볼스크류(17)와 결합되어 메인볼스크류(17)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 메인볼스크류커플러(53)를 구비한다.Next, a main ball screw coupler (53) is coupled to one side of the moving table (41) and coupled to the main ball screw (17) to allow the moving table (41) to move by the rotation of the main ball screw (17). .

또한 상기 무빙테이블(41) 타측에 결합되고 서포트볼스크류(23)와 결합되어 서포트볼스크류(23)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 서포트볼스크류커플러(54)를 포함하는 것이다.It also includes a support ball screw coupler 54 that is coupled to the other side of the moving table 41 and is coupled to the support ball screw 23 to allow the moving table 41 to move by rotation of the support ball screw 23. .

이에 이러한 볼스크류커플러들은 볼너트로, 볼스크류에 결합되어 직선이동되는 구성으로써 일반적으로 이용되는 볼스크류부재를 이용할 수 있으며, 이들에 대한 상세한 구성 설명은 생략하기로 한다.Accordingly, these ball screw couplers are ball nuts, and can use commonly used ball screw members that are coupled to a ball screw and move in a straight line, and a detailed description of their configuration will be omitted.

이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터(10)의 동력전달 구성 및 이에 의한 작동 과정을 살펴보기로 한다.Let us look at the power transmission configuration and operating process of the actuator 10 equipped with the dual ball screw system according to the present invention prepared as described above.

즉 도 5의 예에서처럼, 베이스플레이트(11) 일측의 모터(12)의 작동으로, 회전력은 커플링(13)을 거쳐 메인커플링샤프트(14)로 전달된다.That is, as in the example of FIG. 5, by operating the motor 12 on one side of the base plate 11, the rotational force is transmitted to the main coupling shaft 14 through the coupling 13.

이러한 메인커플링샤프트(14)는 입력서포트유니트(15)에 베어링 등에 의하여 회전가능하게 설치되면서, 후단에는 입력서포트유니트(15)의 타단으로 위치된 메인볼스크류(17)에 연결되어, 모터(12) 회전에 의하여 메인볼스크류(17)가 회전되는 것이다.This main coupling shaft (14) is rotatably installed in the input support unit (15) by a bearing, etc., and is connected at the rear end to the main ball screw (17) located at the other end of the input support unit (15), thereby forming a motor ( 12) The main ball screw (17) is rotated by rotation.

이와 함께 메인커플링샤프트(14)를 통한 회전동력은 무빙안정이송부(20)의 다중동력전달부(21)를 통하여, 서포트볼스크류(23) 측으로 전달되는 것이다.At the same time, the rotational power through the main coupling shaft 14 is transmitted to the support ballscrew 23 through the multi-power transmission unit 21 of the moving stable transport unit 20.

즉 이러한 다중동력전달부(21)는 도 6의 예에서처럼, 메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루어 결합된 메인기어(211)를 통하여 회전력이 출력되는 것이다.In other words, this multi-power transmission unit 21 outputs rotational force through the main gear 211 coaxially coupled to the main coupling shaft 14, as in the example of FIG. 6.

이를 위하여 메인기어(211)에 기어결합되는 아이들기어(212)는, 회전력을 반대측에 기어결합된 서포트기어(213)로 전달하게 된다.For this purpose, the idle gear 212 coupled to the main gear 211 transmits rotational force to the support gear 213 coupled to the opposite side.

이러한 서포트기어(213)는 서포트기어샤프트(222)에 의해 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 구비된 것으로, 서포트기어(213)의 회전력은 서포트기어샤프트(222)를 통하여 동축으로 연결된 서포트볼스크류(23)로 전달되는 것이다.This support gear 213 is rotatably provided in the input support unit 15 by the support gear shaft 222, and the rotational force of the support gear 213 is generated by the support ball coaxially connected through the support gear shaft 222. It is transmitted to the screw (23).

이상에서와 같은 모터(12)의 다중동력전달부(21)의 동력전달구성들에 의하여 양측 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23)를 회전시키게 된다.The main ball screws 17 and the support ball screws 23 on both sides are rotated by the power transmission configurations of the multiple power transmission unit 21 of the motor 12 as described above.

이러한 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 등의 회전에 의하여 각각 결합되는 볼너트인 메인볼스크류커플러(53) 및 서포트볼스크류커플러(54) 등에 의하여 이들이 결합된 무빙테이블(41)이 전후방향으로 이동되는 것이다.A moving table (41) coupled to the main ball screw coupler (53) and support ball screw coupler (54), which are ball nuts that are respectively coupled by rotation of the main ball screw (17) and support ball screw (23). It moves forward and backward.

아울러 무빙테이블(41)의 아래로는 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등이 각각 제1열엘엠가이드(31)와 제2열엘엠가이드(32) 등에 결합된 것으로, 결국 메인볼스크류(17)와 서포트볼스크류(23) 등의 회전에 의하여 이동되는 무빙테이블(41)은 양측 제1열엘엠가이드(31)와 제2열엘엠가이드(32) 등이 설치된 방향인 전후방 방향으로 직선 이동이 가능하게 되는 것이다.In addition, below the moving table 41, the first row LM block 51 and the second row LM block 52 are connected to the first row LM guide 31 and the 2nd row LM guide 32, respectively. As a result, the moving table (41), which is moved by the rotation of the main ball screw (17) and the support ball screw (23), is equipped with the first row LM guide (31) and the second row LM guide (32) on both sides. It becomes possible to move in a straight line in the forward and backward directions.

이에 도 7의 예에서처럼 모터(14)의 회전에 의하여 양측 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23)의 회전에 따라서 무빙테이블(41)이 전방으로 이동된다.Accordingly, as in the example of FIG. 7, the moving table 41 moves forward according to the rotation of the main ball screw 17 and the support ball screw 23 on both sides by the rotation of the motor 14.

또한 도 8의 예에서처럼 모터(14)가 반대방향으로 회전하면, 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 등도 반대방향으로 회전함에 의하여 무빙테이블(41)이 액츄에이터(10) 중간 부분으로 이동된다.In addition, as in the example of FIG. 8, when the motor 14 rotates in the opposite direction, the main ball screw 17 and the support ball screw 23 also rotate in the opposite direction, causing the moving table 41 to move to the middle of the actuator 10. It is moved.

나아가 도 9의 예에서처럼 모터(14)의 역방향 회전이 계속되면, 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 등도 역방향 회전되며, 이로써 무빙테이블(41)은 액츄에이터(10) 후방으로 이동되는 것이다.Furthermore, as in the example of FIG. 9, if the motor 14 continues to rotate in the reverse direction, the main ball screw 17 and the support ball screw 23 also rotate in the reverse direction, and thus the moving table 41 moves to the rear of the actuator 10. will be.

이상에서와 같이 본 발명에 따란 듀얼 볼스크류시스템을 채용함에 의하여, 안정적으로 무거운 하중 및 다수의 물건이 무빙테이블(41)에 놓이더라도 안정적으로 무빙테이블(41) 및 물건들을 직선 이동시키게 되는 것이다. As described above, by employing the dual ball screw system according to the present invention, the moving table 41 and the objects are stably moved in a straight line even if a heavy load or a large number of objects are placed on the moving table 41.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.The embodiments of the present invention have been described in detail above, but since this is an embodiment so that a person skilled in the art of the present invention can easily practice the present invention, the description of the embodiments The technical idea of the present invention should not be construed as limited.

10 : 액츄에이터 12 : 모터
13 : 커플링 14 : 메인커플링샤프트
17 : 메인볼스크류 20 : 무빙안정이송부
21 : 다중동력전달부 211 : 메인기어
212 : 아이들기어 213 : 서포트기어
23 : 서포트볼스크류 31 : 제1열엘엠가이드
32 : 제2열엘엠가이드 41 : 무빙테이블10: actuator 12: motor
13: Coupling 14: Main coupling shaft
17: Main ball screw 20: Moving stable transfer unit
21: Multiple power transmission unit 211: Main gear
212: Idle gear 213: Support gear
23: Support ball screw 31: 1st row LM guide
32: 2nd row LM guide 41: Moving table

Claims (5)

모터(12) 회전으로 회전되는 장축의 메인볼스크류(17);
메인볼스크류(17)의 회전으로 메인볼스크류(17)의 종방향으로 이동되는 무빙테이블(41);
상기 메인볼스크류(17)의 양측을 지지하는 입력서포트유니트(15) 및 후방서포트유니트(16);
상기 입력서포트유니트(15)와 후방서포트유니트(16) 사이에 회전가능하게 결합되면서 메인볼스크류(17)와 이격되어 회전되는 장축의 서포트볼스크류(23);
상기 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 지지되면서 모터(12) 회전력을 메인볼스크류(17)로 전달하는 메인커플링샤프트(14);
상기 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로 전달하는 무빙안정이송부(20)를 포함하는 액츄에이터에 있어서,
상기 무빙안정이송부(20)는,
장축의 서포트볼스크류(23); 및
메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로, 복수 개의 기어결합으로 전달하는 다중동력전달부(21)를 포함하고,
상기 다중동력전달부(21)는,
메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루는 메인기어(211);
상기 메인기어(211)와 기어결합된 아이들기어(212); 및
상기 아이들기어(212)와 기어결합되고 회전력을 서포트볼스크류(23)로 전달하는 서포트기어(213)를 포함하고,
메인커플링샤프트(14);
입력서포트유니트(15)에 고정되고 아이들기어의 회전축을 이루는 아이들샤프트(221); 및
상기 서포트볼스크류(23)와 연장되고 동축을 이루며 서포트기어(213)의 회전축을 이루는 서포트기어샤프트(222)를 포함하며,
상기 무빙안정이송부(20)는,
상기 메인볼스크류(17) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 일측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제1열엘엠가이드(31);
상기 서포트볼스크류(23) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 타측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제2열엘엠가이드(32);
상기 무빙테이블(41) 일측 아래에 고정되고 제1열엘엠가이드(31)와 결합되어 제1열엘엠가이드(31)를 따라 이동되는 제1열엘엠블록(51); 및
상기 무빙테이블(41) 타측 아래에 고정되고 제2열엘엠가이드(32)와 결합되어 제2열엘엠가이드(32)를 따라 이동되는 제2열엘엠블록(52)을 포함하고,
상기 무빙테이블(41) 일측에 결합되고 메인볼스크류(17)와 결합되어 메인볼스크류(17)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 메인볼스크류커플러(53); 및
상기 무빙테이블(41) 타측에 결합되고 서포트볼스크류(23)와 결합되어 서포트볼스크류(23)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 서포트볼스크류커플러(54)를 포함하며,
상기 다중동력전달부(21)는, 모터(12)의 회전력을 메인커플링샤프트(14)로 전달하기 위한 커플링(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터.The main ball screw (17) on the long axis is rotated by the rotation of the motor (12);
A moving table (41) that moves in the longitudinal direction of the main ball screw (17) by rotation of the main ball screw (17);
An input support unit (15) and a rear support unit (16) supporting both sides of the main ball screw (17);
A long-axis support ball screw (23) rotatably coupled between the input support unit (15) and the rear support unit (16) and rotating at a distance from the main ball screw (17);
A main coupling shaft (14) rotatably supported on the input support unit (15) and transmitting the rotational force of the motor (12) to the main ball screw (17);
In the actuator including a moving stable transfer unit (20) that transmits the rotational force of the main coupling shaft (14) to the support ball screw (23),
The moving stable transport unit 20,
Long axis support ball screw (23); and
It includes a multi-power transmission unit (21) that transmits the rotational force of the main coupling shaft (14) to the support ball screw (23) through a plurality of gear combinations,
The multiple power transmission unit 21,
A main gear (211) coaxial to the main coupling shaft (14);
An idle gear (212) coupled to the main gear (211); and
It includes a support gear 213 that is gear-coupled with the idle gear 212 and transmits rotational force to the support ball screw 23,
main coupling shaft (14);
An idle shaft (221) fixed to the input support unit (15) and forming the rotation axis of the idle gear; and
It includes a support gear shaft 222 that extends and is coaxial with the support ballscrew 23 and forms the rotation axis of the support gear 213,
The moving stable transport unit 20,
A first row LM guide (31), which is an LM guide located outward from the main ball screw (17) and supports below one side of the moving table (41);
A second row LM guide (32), which is an LM guide located outward from the support ball screw (23) and supports below the other side of the moving table (41);
A first row LM block (51) fixed below one side of the moving table (41) and coupled with the first row LM guide (31) to move along the first row LM guide (31); and
It includes a second row LM block 52 that is fixed below the other side of the moving table 41 and is coupled to the second row LM guide 32 and moves along the second row LM guide 32,
A main ball screw coupler (53) coupled to one side of the moving table (41) and coupled to the main ball screw (17) to move the moving table (41) by rotation of the main ball screw (17); and
A support ball screw coupler (54) is coupled to the other side of the moving table (41) and coupled to a support ball screw (23) to allow the moving table (41) to move by rotation of the support ball screw (23),
The multi-power transmission unit (21) is an actuator equipped with a dual ball screw system, characterized in that it includes a coupling (13) for transmitting the rotational force of the motor (12) to the main coupling shaft (14). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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