KR200383077Y1 - 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 부품과 같은 소형의 정밀부품의 조립장비에 적용되는 것으로써, 실린더의 구동에 의한 슬라이드 테이블의 전/후진 동작 시에 슬라이드 테이블 끝단에서의 바운딩(떨림) 현상을 없애서 작업 정도를 극대화하도록 한 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치를 제공함에 있다.

본 고안의 특징을 동력매체(공압, 유압)에 의해 전진하는 피스톤(2)과 이 피스톤의 전진거리를 단속하는 비틀림 방지장치를 구성함에 있어, 상기 피스톤(2)의 추력방향과 동일선상에 상기 비틀림 방지장치(7)를 구성함으로써, 상기 피스톤(2)의 전진거리를 단속 시점에서 발생되는 반력을 동일선상에서 발생하도록 하여 지그를 장비 하는 슬라이드 테이블(5)의 끝단에서의 바운딩(떨림)현상을 차단하여 비틀림의 방지와 작업 정도를 높인 것에 있다.

그 결과, 상기 슬라이드 테이블(5)의 끝단에서 발생되는 바운딩(떨림)현상을 없애서 작업 정도가 보장되어 제품의 신뢰성을 높이고, 반복적인 전, 후진 동작하는 피스톤과 피스톤로드 및 슬라이드 테이블의 비틀림응력을 방지하여 수명이 보장되는 효과도 있다.

Description

고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치{AN ANTI-TORSION DEVICE OF A HIGH PRECISION LINEAR GUIDE CYLINDER}

본 고안은 반도체 부품과 같은 소형의 정밀부품이나 이와 유사한 부품의 조립장비에 적용되는 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치에 관한 것으로써,

보다 구체적으로는 실린더의 구동에 의한 슬라이드 테이블의 전/후진(업/다운) 동작 시에 슬라이드 테이블 끝단에서의 바운딩(떨림) 현상을 없애서 작업 정도를 극대화한 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체와 같은 초정밀형 제품을 제조함에 있어서는 각 제조라인에서 필요한 부품의 조립을 위해 조립장비가 필수적으로 사용되고 있고,

이러한 조립장비는 컨베이어 라인 상에서 이송되는 조립부품의 클램핑 이송, 흡착이송, 부품의 전환이송의 목적으로 고정도 리니어 가이드 실린더가 사용되고 있으며, 이러한 고정도 리니어 가이드 실린더는 상기와 같은 작업을 수행하기 위하여 별도의 지그를 장착하여 사용되고 있다.

이러한 종래의 고정도 리니어 가이드 실린더는 사용범위에 따라서 다양한 기능 및 형태를 갖추고 있다.

이러한 고정도 리니어 가이드 실린더의 구조는 기본적으로 복수의 실린더실을 갖추고 있으며 이 복수의 실린더실에 유체나 공기를 외부로부터 가압하여 공급하는 유, 공압원과 연통 되는 전진포트와 후진포트를 구비한 실린더블록;

상기 가압 공급되는 유, 공압에 의해 상기 실린더실을 전, 후진 작동하는 복수의 피스톤, 이 피스톤에 일측이 조립되고 타 측이 상기 실린더블록으로부터 돌출 되는 피스톤로드;

상기 실린더블록의 상부 중앙에 볼트로 조립 고정되는 슬라이더;

상기 실린더블록을 따라 전, 후진 작동하되 상기 슬라이더에 의해 안내되도록 하부 양방에 가이드레일을 장착한 슬라이드 테이블;

상기 슬라이드 테이블의 전진 선단에 90도로 나사 조립되고 상기 돌출된 피스톤로드의 타 측과 볼트로 조립되는 지지플레이트;

상기 슬라이더의 양방과 각각의 가이드레일을 따라 형성된 90도 V자형 베어링 안내홈을 따라서 90도의 크로스(Cross)상태로 수용되는 다수의 롤러베어링 및;

상기 피스톤의 행정(전, 후진 주행)을 조절하도록 비틀림 방지장치를 구비하고 있다.

이러한 종래의 고정도 리니어 가이드 실린더는 피스톤의 행정(전, 후진 주행)을 조정하는 비틀림 방지장치의 구조적인 복잡성, 소요 구성부품의 다량에 기인하여 제조코스트가 많이 들고, 조정 작업의 불편성이 있는 단점과,

슬라이더와 가이드레일 간에 크로스 상태로 수용되는 다수의 롤러베어링이 상기 슬라이드 테이블이나 지지플레이트에 작용되는 부하에 의한 접촉마찰력을 극소화하지 못하여 상기 슬라이드 테이블의 전, 후진 작동 시에 부드러운 이송이 제공되지 못하고, 작동에 따른 소음의 발생과 롤러베어링의 마모가 빠르게 진행되어 수명이 단축되는 단점을 크게 들 수 있다.

그리하여 상기와 같은 종래의 고정도 리니어 가이드 실린더가 갖는 제반 단점을 극복하고자,

피스톤의 직진 왕복운동(전, 후진운동)을 조절하는 비틀림 방지장치를 일 방향에 제공하고,

금속제의 롤러베어링의 접촉마찰을 극소화하도록 상기 롤러베어링 간에 수지제의 스페이서 롤러를 구비하며,

상기 롤러베어링의 외부 이탈을 막기 위한 스토퍼를 별도의 부재 설비에 의하지 않고 상기 롤러베어링이 이동하는 슬라이더와 가이드레일의 베어링 안내홈 내측 전방과 후방에 세팅스크류의 세팅에 의하여 구비한 고정도 리니어 가이드 실린더가 개시된 바 있다.

그러나, 이러한 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치는 피스톤의 전진주행에 의한 슬라이드 테이블이 전진거리가 제어되는 시점에서 슬라이드 테이블의 끝단에 바운딩(떨림) 현상의 발생으로 작업 정도가 떨어지는 단점이 있었다.

이에 대하여 도 1을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 종래의 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치(700)는, 실린더블록(100)에 조립된 슬라이더(400)에 스토퍼돌기(600)를 수직방향으로 돌출하고, 슬라이드테이블(500)은 수평방향으로 관통된 나사공에 상기 스토퍼돌기(600)와 맞닿는 스토퍼볼트(800)가 나사 조립되며, 상기 스토퍼볼트(800)와 나사 조립되어 그 이동을 고정하는 세팅너트(900)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 실린더블록(100)은 실린더실을 전, 후진 동작하는 피스톤(200)과 이 피스톤에 일 측이 조립되고, 상기 실린더실을 돌출하여 상기 슬라이드 테이블(500)의 수직 지지플레이트(510)와 볼트 조립으로 연결되는 피스톤로드(300)를 구비하고 있다.

이러한 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치의 작동은 실린더블록(100)의 실린더실(110)에 압축공기가 공급되면 피스톤(200)이 공기압에 의해 전진 주행하게 되어 피스톤로드(300)와 연결된 슬라이드 테이블(500)이 전진하게 된다.

이렇게 전진하는 슬라이드 테이블(500)은 스토퍼볼트(800)의 선단이 상기 슬라이더(400)의 스토퍼돌기(600)에 의하여 그 전진거리가 제어된다.

그러나 전진된 피스톤(200)의 선단과 상기 실린더실(110)을 기밀하는 로드커버(120)와 갭(G/P)에 의해 상기 피스톤(200)은 계속적으로 공급되는 압축공기에 의해 계속 전진하려고 하고, 이러한 피스톤(200)의 추력에 대하여 상기 스토퍼돌기(600)와 스토퍼볼트(800)가 맞닿음 시점에 발생되는 반력에 의해 상기 슬라이드 테이블(500)의 끝단에 바운딩(떨림)이 발생하여 부착되는 작업지그(미도시 함)의 작업정도가 떨어지는 단점이 있다.

이러한 현상은 결국, 실린더의 추력(피스톤의 전진)방향과 비틀림 방지장치(700)의 반력 방향이 동일선상이 아닌 다른방향에서 작용하는 것에 기인하여 상기 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치(500)가 최대한 전진동작 시점, 즉 상기 스토퍼돌기(600)에 스토퍼볼트(800)의 끝단이 맞닿게 되어 전진동작이 단속되는 시점에서 끝단에 바운딩 현상을 갖고 오게되어 구성부품에 비틀림 응력의 발생으로 수명이 떨어지는 단점과 정밀작업도가 떨어지게 된다.

본 고안은 상기와 같은 고정도 리니어 가이드 실린더의 슬라이드 테이블 끝단에서 발생되는 바운딩(떨림) 현상을 없애어서 구성부품의 수명 보장과 작업정도를 극대화한 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

즉, 본 고안의 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치는 실린더의 추력방향과 비틀림 방지장치의 반력 방향을 동일방향으로 개선하여 슬라이드 테이블의 끝단 바운딩을 없애서 작업정도의 극대화를 제공할 수 있는 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치를 제공함에 있다.

본 고안의 특징은 동력매체(공압, 유압)에 의해 전진하는 피스톤과 이 피스톤의 전진거리를 단속하는 비틀림 방지장치를 구성함에 있어, 상기 피스톤의 추력방향과 동일선상에 상기 비틀림 방지장치를 구성함으로서 상기 피스톤의 전진거리를 단속 시점에서 발생되는 반력을 동일선상에서 발생하도록 하여 지그를 장비 하는 슬라이드 테이블의 끝단에서의 바운딩(떨림)현상을 차단하여 작업 정도를 높인 것에 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 구성에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

즉, 본 고안은 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 실린더실(11)을 갖추고 있으며 이들 실린더실에 유체나 공기를 외부로부터 가압하여 공급하는 유, 공압원과 연통 되는 전진포트(12)와 후진포트(13)를 구비한 실린더블록(1)과, 상기 가압 공급되는 유, 공압에 의해 상기 실린더실(11)을 전, 후진 작동하는 한 쌍의 피스톤(2), 이 각각의 피스톤에 일측이 조립되고 타측이 상기 실린더블록(1)으로부터 돌출 되는 피스톤로드(3)와, 상기 실린더블록(1)의 상부 중앙에 볼트(B/T)로 조립되는 슬라이더(4)와, 상기 실린더블록(1)을 따라 전, 후진 작동하되 상기 슬라이더(4)에 의해 안내되도록 하부 양방에 가이드레일(6)을 볼트(B/T)로 장착한 슬라이드 테이블(5)과, 상기 슬라이드 테이블(5)의 선단에 90도로 조립되고 상기 돌출된 피스톤로드(3)의 끝단에 볼트(B/T)로 조립되는 지지플레이트(51)와, 상기 슬라이더(4)의 양방과 각각의 가이드레일(6)을 따라 형성된 90도 V자형 베어링 안내홈(41)(61)을 따라서 90도의 크로스(Cross)상태로 수용되는 다수의 금속제의 롤러베어링(8) 및, 상기 피스톤(2)의 전진을 조절하는 비틀림 방지장치(7)를 포함하는 고정도 리니어 가이드 실린더에 있어서,

상기 실린더블록(1)의 후단에는 상기 실린더실(11)과 동일선상으로 관통된 한 쌍의 로드공(91)을 갖는 완충플레이트(9)가 볼트(B/T)로 체결되고, 상기 피스톤로드(3)는 상기 슬라이드 테이블(5)의 전진이동 거리에 상응하는 거리를 상기 로드공(91)을 관통하여 후단으로 연장하고 이들 끝단에 상기 비틀림 방지장치(7)가 상기 피스톤(2)의 추력방향과 동일선상으로 구비된다.

상기 비틀림 방지장치(7)는 상기 한 쌍의 피스톤로드(3)를 동시에 볼트(B/T)로 체결하는 스토퍼플레이트(75)와, 이 스토퍼플레이트의 중앙에 관통된 나사공에 나사 조립되어 전, 후진하는 스토퍼볼트(71) 및 이 스토퍼볼트의 전, 후진 위치를 고정하는 세팅너트(72)로 구성된다.

또한 상기 스토퍼볼트(71)는 선단에 형성된 나사홈(74)에 완충댐퍼(73)가 일체로 돌출된 조립로드로 억지 끼움으로 조립되어 상기 완충플레이트(9)의 중앙에 요설된 완충홈(92)에서 맞닿으면서 전진동작에 따른 충격을 감쇄하도록 되어 있다.

도면부호 21은 상기 실린더실(11)의 양단에 각각 대향으로 조립되어 상기 피스톤로드(3)와의 기밀을 제공하는 로드커버이고, 22는 상기 지지플레이트(51)와 피스톤로드(3)의 선단을 체결하는 볼트(B/T)의 체결강도를 높이는 부시를 도시한 것이며, 23은 칼라를, 24는 세팅핀을 도시한 것이다.

또한, 도면부호 A, Q, E, S는 상기 피스톤(2)에 조립되는 피스톤패킹, 오링 , 상기 피스톤(2)의 이동위치를 외부에 장비 되는 센서(미도시 함)가 감지할 수 있도록 조립되는 마그네틱링 및 마그네틱을 지지하는 쉴드링을 도시한 것이고, B,C,D는 상기 로드커버(21)에 각각 조립되는 로드패킹, 시일링, 오링을 도시한 것이며, F는 상기 피스톤(2)을 상기 피스톤로드(3)의 중앙에 가공된 단차홈에서 고정하는 스냅링을, P는 로드커버(21)를 상기 실린더블록(1)의 실린더실(11)에서 고정하는 스냅링을 도시한 것이다.

이러한 본 고안의 작동을 설명하면, 상기 실린더 블록(1)의 전진포트(12)에 외부의 유, 공압원(미도시됨)으로 가압된 유체나 공기가 인입되게 되면 한 쌍의 실린더실(11)에 내설된 각각의 피스톤(2)이 전진하게 되고, 이러한 피스톤의 전진작동에 의하여 각 피스톤 로드(3)가 전진하게 되며, 이들 피스톤 로드와 볼트(B/T)로 결합된 지지플레이트(51)가 전진함과 동시에 이와 볼트(B/T)로 체결된 슬라이드 테이블(5)이 상기 실린더블록(1)의 중앙 상부에 결합된 슬라이더(4)와 상기 슬라이드 테이블(5)의 하부 양방에 결합된 가이드레일(6)과 베어링 안내홈(41)(61)의 사이에 구름운동 가능케 배치된 롤러 베어링(8)의 지지 안내로 도 10과 같이 전진 작동하게 된다.

이때, 상기 피스톤로드(3)의 연장단부에 구성된 비틀림 방지장치(7)의 스토퍼플레이트(75)가 상기 피스톤(22)의 추력방향과 동일하게 전진하게 된다.

이렇게 전진하는 스토퍼플레이트(75)는 중앙의 스토퍼볼트(71)의 선단이 상기 실린더블록(1)의 후단에 조립된 완충플레이트(9)에 맞닿게 됨으로서 상기 피스톤(2)의 전진이 단속되어 멈추게 되고, 그 결과 슬라이드 테이블(5)의 전진이 스톱된다.

이러한 과정에서 상기 스토퍼볼트(71)의 선단에 조립된 완충댐퍼(73)는 상기 완충플레이트(9)의 완충홈(92)에 진입과 동시에 맞닿으면서 그 충격을 감쇄하고 멈추게 되어 충격소음을 최소화하게 된다.

이러한 본 고안의 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치는 상기에서 언급한 바와 같이, 상기 피스톤(2)의 추력방향과 동일선상으로 상기 피스톤로드(3)의 연장단부에 구성함으로서 상기 스토퍼볼트(71)의 조정(전진 및 후진)에 의해 상기 슬라이드 테이블(5)의 전진거리를 제어할 수 있는 스토퍼 기능과 더불어 상기 피스톤(2)의 전진을 멈춤으로서 발생되는 반력이 추력방향과 동일 선상으로 구성되어 상기 슬라이드 테이블(5)의 끝단에서 발생되는 바운딩(떨림)현상을 없애게 되어 구성부품에 비틀림 응력이 발생되지 않아 수명이 보장된다.

그리고 상기 슬라이드 테이블(5)에 장비 되는 지그의 클램핑이나 흡착동작의 오동작을 없앰으로서 작업 정도를 높이게 된다.

한편, 상기 슬라이드 테이블(5)의 후진(복귀)은 상기 실린더 블록(1)의 후진포트(13)에 가압된 유체나 공기가 인입되면 전술한 피스톤(2,2)의 전진 작동과 역순으로 후진 작동하여 도 9와 같이 원위치로 복귀하게 된다.

이러한 본 고안의 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치는 슬라이드 테이블(5)의 전진거리를 단속하는 비틀림 방지장치(7)가 피스톤(2)의 추력방향과 동일선상에 구성함으로서 슬라이드 테이블(5)의 끝단에서 발생되는 바운딩(떨림)현상을 없애서 작업 정도가 보장되어 제품의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

또한, 슬라이드 테이블(5)의 바운딩 현상을 없애어서 반복적인 전, 후진 동작하는 피스톤과 피스톤로드 및 슬라이드 테이블의 비틀림응력을 방지하여 수명이 보장되는 효과도 있다.

도 1은 종래의 비틀림 방지장치의 작동을 보여주는 정단면도로써,

도 1a는 피스톤의 전진에 의해 슬라이드테이블의 전진상태도이고,

도 1b는 도 1a에 의한 비틀림 방지장치의 작동으로 슬라이드 테이블 끝단의 바운딩 현상의 설명도이다.

도 2는 본 고안의 조립상태 사시도 이다.

도 3은 본 고안의 조립부품 분해 사시도이고,

도 4 및 도 5는 도 3의 일부 발췌 확대도 이다.

도 6은 본 고안의 정면도이고,

도 7은 도 6의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 평단면도 이다.

도 8은 도 6의 우측면도이고,

도 9는 도 8의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 정단면도이고,

도 10은 도 9의 전진상태의 작동도 이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 실린더 블록 2 : 피스톤

3 : 피스톤로드 4 : 슬라이더

5 : 슬라이드 테이블 6 : 가이드레일

7 : 비틀림 방지장치 8 : 롤러베어링

Claims (3)

1. 한 쌍의 실린더실(11)을 갖추고 있으며 이들 실린더실에 유체나 공기를 외부로부터 가압하여 공급하는 유, 공압원과 연통 되는 전진포트(12)와 후진포트(13)를 구비한 실린더블록(1)과, 상기 가압 공급되는 유, 공압에 의해 상기 실린더실(11)을 전, 후진 작동하는 한 쌍의 피스톤(2), 이 각각의 피스톤에 일 측이 조립되고 타측이 상기 실린더블록(1)으로부터 돌출 되는 피스톤로드(3)와, 상기 실린더블록(1)의 상부 중앙에 볼트(B/T)로 조립되는 슬라이더(4)와, 상기 실린더블록(1)을 따라 전, 후진 작동하되 상기 슬라이더(4)에 의해 안내되도록 하부 양방에 가이드레일(6)을 장착한 슬라이드 테이블(5)과, 상기 슬라이드 테이블(5)의 선단에 90도로 조립되고 상기 돌출된 피스톤로드(3)의 끝단에 볼트(B/T)로 조립되는 지지플레이트(51)와, 상기 슬라이더(4)의 양방과 각각의 가이드레일(6)을 따라 형성된 90도 V자형 베어링 안내홈(41)(61)을 따라서 90도의 크로스(Cross)상태로 수용되는 다수의 금속제의 롤러베어링(8) 및, 상기 피스톤(2)의 전진을 조절하는 비틀림 방지장치(7)를 구비한 고정도 리니어 가이드 실린더에 있어서,

   상기 실린더블록(1)의 후단에는 상기 실린더실(11)과 동일선상으로 관통된 한 쌍의 로드공(91)을 갖는 완충플레이트(9)가 볼트(B/T)로 체결되고, 상기 피스톤로드(3)는 상기 슬라이드 테이블(5)의 전진이동 거리에 상응하는 거리를 상기 로드공(91)을 관통하여 후단으로 연장하고 이들 끝단에 상기 비틀림 방지장치(7)가 상기 피스톤(2)의 추력방향과 동일선상으로 구비된 것을 특징으로 하는 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 비틀림 방지장치(7)는 상기 한 쌍의 피스톤로드(3)를 동시에 볼트(B/T)로 체결하는 스토퍼플레이트(75)와, 이 스토퍼플레이트의 중앙에 관통된 나사공에 나사 조립되어 전, 후진하는 스토퍼볼트(71) 및 이 스토퍼볼트의 전, 후진 위치를 고정하는 세팅너트(72)로 구성된 것을 특징으로 하는 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스토퍼볼트(71)는 선단에 형성된 나사홈(74)에 완충댐퍼(73)가 일체로 돌출된 조립로드로 억지끼움으로 조립되어 상기 완충플레이트(9)의 중앙에 요설된 완충홈(92)에서 맞닿으면서 전진동작에 따른 충격을 감쇄하도록 된 것을 특징으로 하는 고정도 리니어 가이드 실린더의 비틀림 방지장치.