KR200253158Y1 - X-y스테이지직각도측정장치 - Google Patents

Abstract

X축레일이 마련된 X축베이스와, X축레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 X 축슬라이더를 구비하는 X축 스테이지와; X축 스테이지상에 마련되며 Y축레일을 가지는 Y축베이스와, Y축레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 Y축슬라이더를 구비한 Y축 스테이지;를 포함하는 X-Y 스테이지의 X축레일과 Y축레일 사이의 직각도를 측정하기 위한 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치에 있어서, 광이 반사되는 반사면을 가지는 반사부와, 이 반사부의 하부에 위치되며 반사면과 수직을 이루는 수직선과 상기 Y축레일이 이루는 각이 직각을 이루도록 Y축레일상에 장착되는 제1장착부를 가지는 반사부재와; 상기 반사면에 광을 각각 조사하고, 그 반사면에서 반사된 광을 각각 수광하는 한 쌍의 센서와, 이 센서 각각이 소정거리 이격되게 설치되는 지지부와, 지지부의 하부에 위치되며 센서 각각에서 발광되는 광이 X축레일과 나란하도록 X축레일 상에 장착되는 제2장착부를 가지는 센서부재;를 포함하여, 센서 각각에서 측정된 각 센서와 반사면 사이의 거리 차이에 의해 X축레일과 Y축레일 사이의 직각도를 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치가 개시된다.

Description

Ｘ－Ｙ 스테이지 직각도 측정장치{A right angle measuring apparatus for X-Y linear stage}

본 고안은 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치에 관한 것으로, 상세하게는 X축스테이지의 X축레일과 Y축스테이지의 Y축레일이 이루는 직각도를 측정하기 위한 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제품 또는 제품의 부품으로 사용될 대상물은 소정의 가공장치에 의해 절삭가공, 펀칭가공, 프레스가공, 레이저가공 등의 가공공정을 거치게 된다. 그리고, 대상물의 가공시 가공공정을 편리하고 신속하게 하기 위해서, 가공될 대상물을 각 방향 즉, X축방향과 Y축방향 등으로 자유롭게 이동시킬 수 있도록 된 X-Y 스테이지가 사용된다. 이러한 X-Y 스테이지는 도 1에 도시된 바와 같이, 통상 X축베이스(10)의 X축레일(12)에 슬라이딩 가능하게 설치된 X축슬라이더(14)를 가지는 X축스테이지와, Y축베이스(20)의 Y축레일(22)에 슬라이딩 가능하게 설치된 Y축슬라이더(24)를 가지는 Y축스테이지를 구비한다. 여기서, 상기 Y축베이스(20)는 상기 Y축슬라이더(24)의 이동방향이 상기 X축슬라이더(14)의 이동방향과 서로 교차하도록 상기 X축슬라이더(14) 상에 설치된다. 따라서, 가공하고자 하는 대상물을 Y축슬라이더(24) 상에 지지시킨 후, 그 Y축슬라이더(24)와 X축슬라이더(14) 각각을 적절히 이동시켜, 대상물의 위치를 바꾸면서 그 대상물을 가공하게 된다.

한편, 상기와 같은 구성에 있어서, 가공할 대상물을 Y축슬라이더(24)에 장착하여 소정의 가동장치에 의해 가공할 때, 그 가공정밀도는 대상물의 위치를 옮겨주는 X축슬라이더(14)와 Y축슬라이더(24) 각각의 이동에 의해 크게 좌우된다. 즉, 대상물이 정확한 위치에 위치되기 위해서는 각 슬라이더(14)(24)가 정확한 좌표를 따라서 이동되어야 하는데, 이를 위해서는 각 슬라이더(14)(24)는 각각의 이동방향이 직각을 이루도록 설치되어야 한다. 따라서, 상기한 구조의 X-Y 스테이지를 지지체(1)에 조립 또는 설치시 즉, Y축베이스(20)를 X축슬라이더(14)상에 지지시킬 때, 상기 X축레일(12)과 Y축레일(22)이 서로 직각을 이루는지를 측정하면서 설치해야 한다. 따라서, X축레일(12)과 Y축레일(22)의 직각도를 간단하고, 정확하게 측정하기 위한 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치가 요구된다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 간단한 구조에 의해 X축레일과 Y축레일의 직각도를 정확하게 측정할 수 있도록 된 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 X-Y 스테이지의 개략적인 정면도.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 직각도 측정장치가 채용된 X-Y 스테이지의 개략적인 정면도.

도 3 및 도 4 각각은 도 2에 도시된 센서부재의 평면도 및 정면도.

도 5는 도 2에 도시된 반사부재의 정면도.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 직각도 측정장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10..X축베이스 12..X축레일

14..X축슬라이더 20..Y축베이스

22..Y축레일 30..반사부재

32..제1장착부 42..제2장착부

34..반사부 40..센서부재

44..지지부 50..센서

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치는 X축레일이 마련된 X축베이스와, 상기 X축레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 X 축슬라이더를 구비하는 X축 스테이지와; 상기 X축 스테이지상에 마련되며 Y축레일을 가지는 Y축베이스와, 상기 Y축레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 Y축슬라이더를 구비한 Y축 스테이지;를 포함하는 X-Y 스테이지의 상기 X축레일과 Y축레일 사이의 직각도를 측정하기 위한 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치에 있어서, 광이 반사되는 반사면을 가지는 반사부와, 이 반사부의 하부에 위치되며 상기 반사면과 수직을 이루는 수직선과 상기 Y축레일이 이루는 각이 직각을 이루도록 상기 Y축레일상에 장착되는 제1장착부를 가지는 반사부재와; 각각 발광 및 수광하는 한 쌍의 센서와, 이 센서 각각이 소정거리 이격되게 설치되는 지지부와, 상기 지지부의 하부에 위치되며 상기 센서 각각에서 발광되는 광이 상기 X축레일과 나란하도록 상기 X축레일 상에 장착되는 제2장착부를 가지는 센서부재;를 포함하여, 상기 센서 각각에서 측정된 각 센서와 반사면 사이의 거리 차이에 의해 X축레일과 Y축레일 사이의 직각도를 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 보 고안의 바람직한 실시예에 따른 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치를 자세히 살펴보기로 한다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 직각도 측정장치가 채용된 X-Y 스테이지의 개략적인 정면도이다. 도면을 참조하면, X-Y 스테이지는 X축스테이지와 Y축스테이지를 구비한다. X축스테이지는 X축레일(12)을 가지는 X축베이스(10)와, 상기 X축레일(12)상에 슬라이딩 가능하게 설치된 X축슬라이더(14)를 구비한다.

상기 Y축스테이지는 Y축레일(22)을 가지는 Y축베이스(20)를 구비하며, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 Y축레일(22)에는 도 1에 도시된 것과 같은 Y축슬라이더(24)가 설치된다.

상기의 구성에 있어서, 상기 X축레일(12)과 Y축레일(22)의 직각도를 측정하기 위한 것으로, 본 실시예에 의한 직각도 측정장치는 상기 Y축레일(12) 상에 설치되는 반사부재(30)와, 상기 X축레일(12) 상에 설치되는 센서부재(40) 및 한 쌍의 센서(50)를 구비한다.

상기 반사부재(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 광을 반사하는 반사면(34a)을가지는 반사부(34)와, 상기 반사부(34)의 하부에 위치되는 제1장착부(32)를 가진다. 상기 제1장착부(32)는 상기 Y축레일(22)에 장착되는 부위로서, 이 장착부(32)에 의해 반사부재(30)가 상기 반사면(34a)과 수직을 이루는 수직선과 Y축레일(22)이 이루는 각이 직각을 이루도록 설치되는 것이 가능하다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 센서부재(40)는 지지부(44)와, 제2장착부(42)를 자진다. 상기 지지부(44)에는 상기 한 쌍의 센서(50)가 설치되어 있다. 이 센서(50)들 각각은 상기 반사면(34a)으로 발광 및 그 반사면(34a)에서 반사된 광을 수광하여 각 센서(50)와 반사면(34a) 사이의 거리 차이를 측정하여 그 거리의 차이에 의해 X축레일(12)과 Y축레일(22)의 직각도 오차에 대한 오차정보를 얻기 위한 것으로, 상기 지지부(44)에 동일한 높이로 소정간격을 이루도록 위치되어 있다.

상기 제2장착부(42)는 상기 X축레일(12)에 장착되는 부위로서, 이러한 제2장착부(42)에 의해 센서부재(40)가 상기 각 센서(50)에서 조사되는 광이 X축레일(12)과 나란할 수 있도록 설치된다. 여기서, 도면부호 70은 상기 센서(50)들을 통해 측정된 상술한 오차정보를 이용하여 Y축베이스(20)의 위치를 조정하기 위한 위치조정수단을 나타낸 것이다. 이 위치조정수단은 일반적으로 잘 알려진 바와 같이, X축슬라이더(14)에 나사(미도시) 등을 소정거리 이동가능하게 설치하여 마련할 수 있다. 또한, 사용자가 직접 손으로 Y축베이스(20)를 이동시킴으로써, 상기 위치조정수단의 역할을 대신할 수도 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 직각도 측정장치를 이용하여 X-Y 스테이지를 설치하는 동작을 자세히 살펴보기로 한다.

우선, X축베이스(10)상에 상기 센서부재(40)를 제2장착부(42)가 X축레일(12)에 밀착되도록 장착시킨다. 이후에 Y축베이스(20)를 Y축레일(22)이 X축레일(12)과 교차되도록 X축슬라이더(14) 상에 위치시킨다. 그리고, 상기 반사부재(30)를 제1장착부(32)가 Y축레일(22)에 밀착되도록 Y축베이스(20) 상에 장착시킨다. 이와 같이 하면, 도 3에 도시된 바와 같이 X-Y 스테이지에 본 고안에 따른 직각도 측정장치가 설치된다. 그리고, X축레일(12)과 Y축레일(22)이 직각을 이루도록 두 레일(12)(22) 간의 직각도를 측정하기 위해 우선, 상기 센서(50) 각각을 작동시킨다. 상기 각 센서(50)는 작동시 반사면(34a)으로 광을 발광하고, 반사면(34a)에서 반사된 광을 수광하여 각 센서(50)로부터 반사면(34a)까지의 거리(L1, L2; 도 6참조)를 측정하여 비교하게 된다. 여기서, 상기 센서(50)에서 측정된 상술한 거리(L1, L2)가 서로 다른 값을 가지게 될 경우에, 상기 센서(50)에서는 상기 거리(L1, L2)의 차이를 근거로 하여, X축레일(12)과 Y축레일(22) 사이의 직각도 오차에 대한 오차정보를 얻게된다. 여기서, 상기 Y축베이스(20)는 X축슬라이더(14)에 가체결된 상태이므로, 사용자는 상기한 오차정보를 확인하면서, 그 오차정보가 확인되지 않을때까지 상기 위치조정수단을 이용하여 Y축베이스(20)의 위치를 조정하게 된다. 그리고, X축레일(12)과 Y축레일(22)이 직각을 이루고 있는 것이 측정되었을 때는, 사용자는 Y축베이스(20)를 X축슬라이더(14)에 위치고정시키고, 이후에 반사부재(30)와 센서부재(40)를 X-Y 스테이지로부터 분리해 냄으로써, X-Y 스테이지의 설치 및 조립작업이 끝나게 된다. 이와 같이, 반사부재(30)와 센서부재(40)만을 이용한 간단한 장치에 의해 X축레일(12)과 Y축레일(22)의 직각도를 측정하는 것이 가능하게 되므로, X-Y 스테이지의 설치를 편리하고 용이하게 작업할 수 있다. 즉, 상기 반사부재(30)와 센서부재(40)는 X축레일(12)과 Y축레일(22) 각각에 자연스럽게 올려놓는 동작으로 설치가 완료되고, 제거시에도 제거를 위한 별도의 동작이나 제거장치가 필요없이 X-Y 스테이지로부터 제거 할 수 있으므로 누구나 쉽게 사용할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 고안의 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치에 따르면, 센서가 설치된 센서부재와, 반사부재만을 구비하는 간단한 장치로 X축레일과 Y축레일의 직각도를 정확하게 측정할 수 있으므로, X-Y 스테이지의 설치 또는 조립작업을 용이하고 쉽게 수행할 수 있다.

Claims (1)

1. X축레일이 마련된 X축베이스와, 상기 X축레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 X 축슬라이더를 구비하는 X축 스테이지와; 상기 X축 스테이지상에 마련되며 Y축레일을 가지는 Y축베이스와, 상기 Y축레일에 슬라이딩 가능하게 설치된 Y축슬라이더를 구비한 Y축 스테이지;를 포함하는 X-Y 스테이지의 상기 X축레일과 Y축레일 사이의 직각도를 측정하기 위한 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치에 있어서,

   광이 반사되는 반사면을 가지는 반사부와, 이 반사부의 하부에 위치되며 상기 반사면과 수직을 이루는 수직선과 상기 Y축레일이 이루는 각이 직각을 이루도록 상기 Y축레일상에 장착되는 제1장착부를 가지는 반사부재와;

   상기 반사면에 광을 각각 조사하고, 그 반사면에서 반사된 광을 각각 수광하는 한 쌍의 센서와, 이 센서 각각이 소정거리 이격되게 설치되는 지지부와, 상기 지지부의 하부에 위치되며 상기 센서 각각에서 발광되는 광이 상기 X축레일과 나란하도록 상기 X축레일 상에 장착되는 제2장착부를 가지는 센서부재;를 포함하여, 상기 센서 각각에서 측정된 각 센서와 반사면 사이의 거리 차이에 의해 X축레일과 Y축레일 사이의 직각도를 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 X-Y 스테이지의 직각도 측정장치.