KR102651827B1 - 양압영역과 음압영역이 구비된 에어베어링 방식의 리니어 스테이지 - Google Patents

양압영역과 음압영역이 구비된 에어베어링 방식의 리니어 스테이지 Download PDF

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장진영
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주식회사 태경정반
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Abstract

리니어 스테이지(1000)가 개시된다. 개시된 리니어 스테이지(1000)는 레일(100); 및
두 개의 평판(310)이 ㄱ 자 형상으로 상기 레일(100)을 감싸도록 결합되되, 상기 레일(100)에 대해 소정 간극을 이루면서 상기 레일(100)에 가이드되어 주행하는 슬라이더(300);를 포함하며,
상기 평판(310)의 내부에는 유체가 유동하는 유로(311)가 형성되며, 상기 유로(311)와 연통되며 인서트(315)가 장착되는 공간을 제공하는 인서트 장착홀(313)이 상기 레일(100)을 대향하는 평판(310)의 내측면에 형성되며, 상기 유로(311)로부터 유입된 유체가 상기 레일(100)의 표면으로 분사되는 통로를 이루는 인서트(315)가 상기 인서트 장착홀(313)에 결합되어, 상기 슬라이더(300)는 상기 슬라이더(300)로부터 분사되는 유체의 압력에 의해 지지된 상태에서 상기 레일(100)의 길이방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

양압영역과 음압영역이 구비된 에어베어링 방식의 리니어 스테이지{Air bearing type linear stage with positive pressure area and negative pressure area}
본 발명은 양압영역과 음압영역이 구비된 리니어 스테이지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ㄱ 자 형상 슬라이더의 내측에 양압영역과 음압영역을 구비하여 레일과 소정 간극을 유지하면서 주행이 가능하도록 하는 한편, 양압영역과 음압영역 사이에 유체배출홈을 형성함과 함께 음암영역의 가장자리를 따라 단턱을 형성함으로써 양압영역의 압축공기가 음압영역으로 유입을 최소화시킨 리니어 스테이지에 관한 것이다.
일반적으로 리니어 스테이지(linear stage)라 함은 리니어 모터의 구동에 의해 스테이지 상에 장착된 장비를 이송하는 장치를 말한다. 리니어 스테이지는 최근 자동차 공장의 세미 어셈블리 라인에서의 각종 부품을 라인에 공급하거나, 가공과 조립 라인 상의 워크를 적재한 파레트의 고속 이동시에 빈번하게 사용되고 있다.
특히, 청정도가 요구되는 반도체 제조 공장 내에서 웨이퍼 반송에 적절한 이송수단으로 인식되고 있다.
최근 들어서 리니어 스테이지는 OLED, Micro LED 조립 검사 장비에 주로 사용되고 있으며, 베어링, 리니어 모터, 리니어 엔코더 및 서보 제어기 등으로 구성되어 있다. 상기 베어링은 슬라이더를 지지하며 안내하는 역할을 하는 부품으로서, 주행 중인 검사장비의 정밀도에 직접적으로 영향을 미치는 핵심적인 요소부품이다.
일반적인 직선 운동 시스템의 지지 베어링으로는 볼 베어링이나 롤러 베어링이 많이 사용되었으나, 볼과 롤러의 탄성 변형과 볼 또는 롤러 표면의 불균일 등에 기인한 상하방향의 흔들림에 의하여 고정밀 위치 정밀도 구현에 한계가 있다.
이뿐 아니라, 기계적인 접촉에 의한 마찰력으로 인하여 급속 이송 시에 발생하는 진동 및 발열 등에 의해 시스템 성능이 현저하게 저하되는 문제점을 내포하고 있었다.
한편, 대상체의 고속 이송이 가능하고 높은 정밀도의 평면운동을 얻기 위해, 슬라이더와 레일 사이에 공기 등의 윤활유체를 주입하여 슬라이더를 지지하는 유체 베어링이 개발되었다.
이러한 유체 베어링은 공기 압축기에 의해 공급되는 공기가 슬라이더로부터 레일 상에 분사되어 슬라이더를 지지하게 된다. 레일과 슬라이더 사이의 간극은 수 마이크로 미터 정도로서 매우 좁은 간격으로 유지된다.
유체 베어링으로 지지되며 이동하는 슬라이더의 무게가 무거울수록 관성에 의해 슬라이더를 제어하기가 어려울뿐만 아니라, 압축공기를 제공하는 컴프레셔의 용량을 증가시켜야 하는 문제가 있다.
그러나, 리니어 스테이지에 통상적으로 사용되지 않는 재질을 사용하여 슬라이더의 경량화를 하게 되면 내구성에서 또다른 문제를 발생시킬 수 있다.
한편, 슬라이더로부터 분사된 압축공기는 슬라이더와 레일 사이의 좁은 간극에서 원활히 배출되지 않아 국부적으로 정체될 수 있다.
정체부의 압력은 상승되다가 정체된 압축공기가 배출되면 급격하게 압력이 감소하게 되어 진동과 소음을 유발하게 된다. 이는 결과적으로 작업 정밀도를 떨어뜨리는 요인으로 작용하게 된다.
따라서, 압축공기의 국부적 정체로 인해 유발되는 진동과 소음을 줄일 수 있고, 슬라이더를 경량화 시킬 수 있는 새로운 구조의 리니어 스테이지 개발이 절실히 요청된다.
일본공개특허공보 2004-156701호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 재료를 변경하지 않고 슬라이더를 경량화하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 양압영역에서 분사되는 압축공기가 음압영역으로 흡수되지 않도록 함으로써 제어 안정성을 높이는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 리니어 스테이지에서 압축공기의 국부적 정체로 인해 유발되는 진동과 소음을 줄이는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 레일; 및
두 개의 평판이 ㄱ 자 형상으로 상기 레일을 감싸도록 결합되되, 상기 레일에 대해 소정 간극을 이루면서 상기 레일에 가이드되어 주행하는 슬라이더;를 포함하며,
상기 평판의 내부에는 유체가 유동하는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되며 인서트가 장착되는 공간을 제공하는 인서트 장착홀이 상기 레일을 대향하는 평판의 내측면에 형성되며, 상기 유로로부터 유입된 유체가 상기 레일의 표면으로 분사되는 통로를 이루는 인서트가 상기 인서트 장착홀에 결합되어, 상기 슬라이더는 상기 슬라이더로부터 분사되는 유체의 압력에 의해 지지된 상태에서 상기 레일의 길이방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는, 리니어 스테이지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 레일을 대향하는 상기 평판의 내측면에 유체배출홈이 형성되어 상기 인서트를 통해 배출되는 압축공기가 원활히 배출되도록 함으로써, 국부적인 압축공기의 정체로 인한 압력변동으로 인해 발생되는 진동 및 소음을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 상기 유체배출홈은 이웃하는 평판의 내측면과 접하는 평판의 내측면 라인을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 슬라이더의 평판 내측면에는 압축공기가 레일을 향해 분사되는 양압영역과 주위 공기를 흡입하는 음압영역이 구획되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 양압영역과 음압영역 사이에는 유체배출홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 음압영역의 중앙부가 가장자리에 비해 소정 깊이만큼 낮도록 상기 음압영역의 가장자리를 따라 단턱이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 레일을 대향하는 슬라이더의 내측면에는 중앙부에 음압영역이 배치되고, 양측으로 양압영역이 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 리니어 스테이지는 재료를 변경하지 않고 슬라이더를 경량화하여 제어가 용이하게 되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 양압영역에서 분사되는 압축공기가 음압영역으로 흡수되지 않도록 함으로써 제어 안정성을 높이는 효과가 있다.
또한 본 발명은 리니어 스테이지에서 압축공기의 국부적 정체로 인해 유발되는 진동과 소음을 줄이는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 리니어 스테이지의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리니어 스테이지의 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 슬라이더의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬라이더에 대한 AA 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 슬라이더에 대한 BB 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 슬라이더에서 양압영역과 음압영역의 배치원리를 설명하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 리니어 스테이지(1000)의 사시도이고, 도 2는 도 1을 180도 회전시켜 구성을 분해시킨 분해도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 리니어 스테이지(1000)는 레일(100)과 슬라이더(300)를 포함하며, 상기 슬라이더(300)는 윤활유체에 의해 레일(100)과 소정 간극으로 유지되면서 주행하게 된다.
리니어 스테이지(1000)는 레일(100)과 슬라이더(300) 외에도 리니어 모터 등 슬라이더(300)의 구동과 관련된 다양한 구성들이 포함될 수 있으나, 본 명세서에서는 본 발명과 직접적으로 관련된 구성 위주로 설명한다.
슬라이더(300)는 두 개의 평판(310)이 레일(100)을 감싸도록 결합된다. 본 발명에 따른 슬라이더(300)가 단면의 형상이 통상적인 직사각형이 아니라 ㄱ 자 형상으로 형성된 것에 대해서는 추후 상세히 설명하기로 한다.
슬라이더(300)를 구성하는 평판(310)의 내부에는 유체가 유동하는 유로(311)가 형성되며, 유로(311)는 서로 연통되어 있다.
또한 평판(310)에는 인서트 장착홀(313)이 형성된다.
인서트 장착홀(313)은 유로(311)와 연통되며 인서트(315)가 장착되는 공간을 제공하는 구성으로서, 레일(100)을 대향하는 평판(310)의 내측면에 형성된다.
인서트(315)는 유체가 분사되거나 흡입되는 통로를 이루는 구성이다.
도 3은 본 발명에 따른 슬라이더(300)의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 슬라이더(300)에 대한 AA 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 슬라이더(300)에 대한 BB 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
유체 베어링으로 지지되며 이동하는 슬라이더(300)의 무게가 무거울수록 관성에 의해 슬라이더(300)를 제어하기가 어려울뿐만 아니라, 압축공기를 제공하는 컴프레셔의 용량을 증가시켜야 하는 문제가 있다.
그러나, 리니어 스테이지(1000)에 통상적으로 사용되지 않는 재질을 사용하여 슬라이더(300)의 경량화를 하게 되면 내구성에서 또다른 문제를 발생시킬 수 있다.
이에, 본 발명에서는 슬라이더(300)의 구조를 ㄱ 자 형상으로 형성하고, 슬라이더(300)에서 압축공기를 분사함과 동시에 음압을 형성하도록 하였다.
슬라이더(300)의 형상이 ㄱ 자 형상으로 형성됨에 따라 종래의 직사각형 형상에 비해 무게가 반으로 줄어들게 된다. 결과적으로 재료비와 가공시간이 감소하게 되고, 제어가 보다 용이하게 된다.
그러나, 슬라이더(300)의 수평방향으로는 일측에만 평판(310)이 존재하므로, 슬라이더(300)의 위치를 잡아줄 필요가 있다.
이에, 본 발명에서는 슬라이더(300)가 레일(100)과 일정 간극을 유지하면서 안정적으로 슬라이더(300)의 위치를 잡아주기 위해, 슬라이더(300)에 압축공기에 의한 지지력뿐만 아니라 음압(negative pressure)에 의한 흡착력이 작용되도록 하였다.
즉, 슬라이더(300)의 인서트(315)를 통해 양압영역(318)에서는 종래와 동일하게 압축공기를 분사하고, 음압영역(319)에서는 음압을 형성함으로써 슬라이더(300)가 레일(100)과 소정 간극을 유지하면서 레일(100)을 따라 안정적으로 이동가능 하도록 하였다.
양압을 형성하기 위해 컴프레서(도면 미도시)에서 생성된 압축공기는 호스(200)를 통해 평판(310) 내부의 유로(311)로 공급되며, 음압을 형성하기 위해 진공펌프(도면 미도시)에 의해 생성된 진공압력이 호스(200)를 통해 평판(310) 내부의 유로(311)에 인가된다.
도 3에서 수평방향 평판(310)에서는 양압영역(318)에서 인서트(315)를 통해 분사되는 압축공기의 수직 지지력과, 음압영역(319)에서 인서트(315)를 통해 형성되는 음압에 의한 흡착력, 그리고 평판(310)의 무게가 평형을 이루게 된다.
그리고, 도 3에서 수직방향 평판(310)에서는 양압영역(318)에서 인서트(315)를 통해 분사되는 압축공기의 수평 지지력과, 음압영역(319)에서 인서트(315)를 통해 형성되는 음압에 의한 수평 흡착력이 평형을 이루게 된다.
압축공기가 분사되는 양압영역(318)과 공기가 흡수되는 음압영역(319)이 이웃하여 배치되므로, 양압영역(318)의 압축공기가 음압영역(319)으로 흘러가 흡수된다면 슬라이더(300)의 운동을 정확하게 제어할 수 없게 된다.
양압영역(318)의 압축공기가 음압영역(319)으로 유입되지 못하도록 차단하기 위해, 본 발명에서는 양압영역(318)과 음압영역(319) 사이에 유체배출홈(317)을 형성하였다.
따라서 양압영역(318)에서 분사된 압축공기는 음압영역(319)으로 진입하기에 앞서 유체배출홈(317)으로 흘러가게 된다.
유체배출홈(317)의 또 다른 기능인 유체 소음.진동 감소에 대해서는 추후 설명하기로 한다.
그리고, 양압영역(318)의 압축공기가 음압영역(319)으로 유입을 차단하기 위해 단턱(320)이 형성된다.
단턱(320)은 음압영역(319)의 중앙부가 가장자리에 비해 소정 깊이만큼 낮도록 상기 음압영역(319)의 가장자리를 따라 형성된다.
결과적으로 양압영역(318)의 압축공기는 양압영역(318)과 음압영역(319)의 경계에 형성된 유체배출홈(317)과 단턱(320)에 의해 차단되어 음압영역(319)으로 유입되지 못하게 되는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 슬라이더(300)에서 양압영역(318)과 음압영역(319)의 배치원리를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하여 설명한다.
도 6에서 상부를 향하는 삼각형은 양압에 의한 지지력을 나타내고, 하부를 향하는 화살표는 음압에 의한 흡착력을 나타내며, 직사각형은 레일(100) 하부의 공기층을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 슬라이더(300)의 각 평판(310)에 2 개의 양압영역(318)과 1개의 음압영역(319)이 형성되어 있다.
물론, 평판(310)에 1 개의 양압영역(318)과 1 개의 음압영역(319)과 같이 다양한 조압으로 양압영역(318)과 음압영역(319)이 배치될 수 있다.
다양한 조합의 양압영역(318)과 음압영역(319)에 대한 실험을 통해, 도 6과 같이 평판(310)을 세 개의 영역으로 구획하는 것이 슬라이더(300)의 주행성능과 가공에 있어서 좋은 결과를 보여주었다.
슬라이더(300)의 평판(310)에 3 개의 영역이 배치되는 경우, 도 6(a)는 중앙에 양압영역(318) 1개가 존재하고 양측에 2 개의 음압영역(319)이 배치되는 상황을 나타낸 것이며, 도 6(b)는 중앙에 음압영역(319) 1개와 양측에 2 개의 양압영역(318)이 배치되는 상황을 나타낸다.
도 6(a)와 같은 배치에서는 중앙에서 압축공기에 의한 지지력에 의해 공기층을 지지하고 양측에서는 음압에 의한 흡착력이 작용한다. 이 때 양측의 흡착력에 미소한 변동이 생기는 경우 공기층은 시소의 업-다운(up down) 현상과 같이 요동하게 되므로, 상당히 불안정한 상황이 발생할 수 있다.
그러나, 도 6(b)와 같은 배치에서는 중앙에서 음압에 의한 흡착력이 작용하고 양측에서는 양압에 의한 지지력이 작용한다. 양측의 지지력에 미소한 변동이 발생하더라도 지지력은 공기층을 압박하는 힘이므로, 공기층은 도 6(a) 구조에 비해 상대적으로 안정적인 상태를 유지하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 중앙에 1 개의 음압영역(319)을 배치하고, 양측에 2개의 양압영역(318)을 배치하여 보다 안정적인 상태가 되도록 하였다.
한편, 레일(100)과 슬라이더(300) 사이의 간극은 수 마이크로 미터 정도로서 매우 좁은 간격으로 유지된다.
슬라이더(300)로부터 분사된 압축공기는 슬라이더(300)와 레일(100) 사이의 좁은 간극에서 원활히 배출되지 않아 국부적으로 정체될 수 있다.
정체부의 압력은 상승되다가 정체된 압축공기가 배출되면 급격하게 압력이 감소하게 되어 진동과 소음을 유발하게 된다. 이는 결과적으로 작업 정밀도를 떨어뜨리는 요인으로 작용하게 된다.
이에, 본 발명에서는 유체배출홈(317)을 슬라이더(300)에 형성하였다.
유체배출홈(317)은 인서트(315)를 통해 배출되는 압축공기가 원활히 배출되도록 함으로써, 국부적인 압축공기의 정체로 인한 압력변동으로 인해 발생되는 진동 및 소음을 감소시키는 역할을 수행한다.
유체배출홈(317)은 레일(100)에 형성될 수도 있으나, 레일(100)에 유체배출홈(317)을 형성할 경우에는 레일(100)의 길이방향을 따라 전부 형성해야 하므로 작업시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
따라서 본 발명에서는 유체배출홈(317)을 슬라이더(300)에 형성하여 압축공기를 슬라이더(300) 외부로 원활하게 배출되도록 하였다.
이뿐 아니라 슬라이더(300)의 무게 또한 감소시켜 슬라이더(300)의 제어를 보다 원할하게 하는 장점도 있다.
본 발명에 따른 슬라이더(300)는 두 개의 평판(310)이 볼트를 사용하여 서로 결합되어 있다.
유체배출홈(317)이 내측면 중앙 부위에 형성되는 경우에는 압축공기에 의한 지지력이 약화되게 된다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명에서는 유체배출홈(317)이 이웃하는 평판(310)의 내측면과 접하는 평판(310)의 내측면 라인을 따라 형성되도록 하였다.
즉, 평판(310)이 서로 접하는 부위의 경계선을 따라 유체배출홈(317)을 형성함으로써, 압축공기를 원활하게 배출함과 동시에 압축공기에 의한 지지력 감소가 최소화되도록 하였다.
본 발명은 양압영역(318)과 음압영역(319)이 구비된 리니어 스테이지(1000)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ㄱ 자 형상 슬라이더(300)의 내측에 양압영역(318)과 음압영역(319)을 구비하여 레일(100)과 소정 간극을 유지하면서 주행이 가능하도록 하는 한편, 양압영역(318)과 음압영역(319) 사이에 유체배출홈(317)을 형성함과 함께 음암영역의 가장자리를 따라 단턱(320)을 형성함으로써 양압영역(318)의 압축공기가 음압영역(319)으로 유입을 최소화시킨 리니어 스테이지(1000)에 관한 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
1000 : 리니어 스테이지
100 : 레일
200 : 호스
300 : 슬라이더
310 : 평판
311 : 유로
313 : 인서트 장착홀
315 : 인서트
317 : 유체배출홈
318 : 양압영역
319 : 음압영역
320 : 단턱

Claims (7)

  1. 레일(100); 및
    두 개의 평판(310)이 ㄱ 자 형상으로 상기 레일(100)을 감싸도록 결합되되, 상기 레일(100)에 대해 소정 간극을 이루면서 상기 레일(100)에 가이드되어 주행하는 슬라이더(300);를 포함하며,
    상기 평판(310)의 내부에는 유체가 유동하는 유로(311)가 형성되며, 상기 유로(311)와 연통되며 인서트(315)가 장착되는 공간을 제공하는 인서트 장착홀(313)이 상기 레일(100)을 대향하는 평판(310)의 내측면에 형성되며, 상기 유로(311)로부터 유입된 유체가 상기 레일(100)의 표면으로 분사되는 통로를 이루는 인서트(315)가 상기 인서트 장착홀(313)에 결합되어, 상기 슬라이더(300)는 상기 슬라이더(300)로부터 분사되는 유체의 압력에 의해 지지된 상태에서 상기 레일(100)의 길이방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 하며,
    상기 슬라이더(300)의 평판(310) 내측면에는 압축공기가 레일(100)을 향해 분사되는 양압영역(318)과 주위 공기를 흡입하는 음압영역(319)이 구획되어 구비되는 것을 특징으로 하고,
    상기 레일(100)을 대향하는 슬라이더(300)의 내측면에는 중앙부에 음압영역(319)이 배치되고, 양측으로 양압영역(318)이 배치되는 것을 특징으로 하는, 리니어 스테이지
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레일(100)을 대향하는 상기 평판(310)의 내측면에 유체배출홈(317)이 형성되어 상기 인서트(315)를 통해 배출되는 압축공기가 원활히 배출되도록 함으로써, 국부적인 압축공기의 정체로 인한 압력변동으로 인해 발생되는 진동 및 소음을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 리니어 스테이지
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유체배출홈(317)은 이웃하는 평판(310)의 내측면과 접하는 평판(310)의 내측면 라인을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 리니어 스테이지
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양압영역(318)과 음압영역(319) 사이에는 유체배출홈(317)이 형성된 것을 특징으로 하는, 리니어 스테이지
  6. 제5항에 있어서,
    상기 음압영역(319)의 중앙부가 가장자리에 비해 소정 깊이만큼 낮도록 상기 음압영역(319)의 가장자리를 따라 단턱(320)이 형성된 것을 특징으로 하는, 리니어 스테이지
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004156701A (ja) 2002-11-06 2004-06-03 Nsk Ltd リニアガイド装置
KR20080078061A (ko) * 2005-12-15 2008-08-26 쿄세라 코포레이션 정압 슬라이더
KR20170071237A (ko) * 2015-12-15 2017-06-23 주식회사 태경정반 유체 유동으로 인한 진동이 저감되는 리니어 스테이지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004156701A (ja) 2002-11-06 2004-06-03 Nsk Ltd リニアガイド装置
KR20080078061A (ko) * 2005-12-15 2008-08-26 쿄세라 코포레이션 정압 슬라이더
KR20170071237A (ko) * 2015-12-15 2017-06-23 주식회사 태경정반 유체 유동으로 인한 진동이 저감되는 리니어 스테이지

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