KR200411922Y1

KR200411922Y1 - 직선이동장치

Info

Publication number: KR200411922Y1
Application number: KR2020050036917U
Authority: KR
Inventors: 곽순범
Original assignee: (주)에이티엘
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2006-03-21

Abstract

본 고안은 상측 커버를 당김으로써 상측 커버의 처짐을 해소하는 직선이동장치에 관한 것이다. 본 고안에 의한 직선이동장치는, 베이스와, 베이스를 따라 직선 이동하는 이동판, 이동판과 베이스 사이에 설치되며 이동판의 이동을 안내하는 안내수단과, 이동판을 이동시키는 구동수단과, 구동수단의 상측에 설치되어 구동수단을 보호하는 상측 커버와, 베이스의 일단에 설치되며 상측 커버의 일단을 고정하는 제1측벽과, 상측 커버의 타단에 설치된 적어도 한 개의 안내핀과, 베이스의 타단에 설치되며 안내핀을 안내하도록 안내핀에 대응되는 안내구멍이 형성된 제2측벽, 및 상측 커버가 처짐 없이 당겨지도록 안내핀을 제2측벽에 대해 고정시키는 적어도 한 개의 조절부재를 포함하여 구성된다.

상측 커버, 리니어 모터, 안내핀, 안내구멍, 커버인장수단

Description

직선이동장치{Linear moving apparatus}

도 1은 종래 기술에 의한 직선이동장치의 일 예를 길이 방향으로 절단한 단면도,

도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 직선이동장치를 길이 방향으로 절단한 단면도,

도 3은 도 2의 직선이동장치를 폭 방향으로 절단한 단면도,

도 4는 다른 조절부재를 사용한 도 2의 직선이동장치를 나타낸 단면도,

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 의한 직선이동장치를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

본 고안은 직선이동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상측 커버의 처짐을 해소할 수 있는 직선이동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 직선이동장치는 이동판을 일정 스트로크 내에서 직선으로 이동 시키며 위치 결정할 수 있는 장치로서, 단축로봇이나, 운반로봇의 외부 연장축, 또는 자동화 시스템을 구성하는 이동장치로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 직선이동장치는 베이스와 이동판을 포함한다. 베이스와 이동판의 사이에는 이동판의 직선운동을 안내하는 안내수단이 설치된다. 안내수단으로는 LM 가이드가 널리 사용된다. 또한, 베이스에는 이동판을 이동시키는 구동수단이 설치된다. 구동수단으로는 회전력을 발생시키는 모터와 이를 직선운동으로 변환시키는 볼 스크류, 랙 앤 피니언 등이 널리 사용되고 있었다.

그런데, 근래에는 시장에서 스트로크가 길며 정밀한 위치제어를 할 수 있는 직선이동장치에 대한 요구가 증가하면서, 구조를 간단하게 할 수 있으며, 정밀한 위치제어가 가능하고, 스트로크를 거의 무한대로 늘릴 수 있는 리니어 모터가 구동수단으로 많이 사용되고 있다.

그러나, 스트로크가 긴 직선이동장치는 구동수단을 보호하는 상측 커버도 길어지기 때문에, 장시간이 경과하면 상측 커버가 자중에 의해 처져 이동판과 간섭을 일으킨다는 문제가 있다. 따라서, 이와 같은 문제를 해결하기 위한 많은 시도가 있어 왔다. 상측 커버의 처짐을 방지하기 위해 고안된 직선이동장치의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 직선이동장치(1)는 베이스(10), 이동판(20), 안내수단(미도시), 리니어 모터(40), 상측 커버(50), 및 커버 인장수단(60)을 포함한다.

베이스(10)는 이동판(20)의 직선이동을 지지하며, 직선이동장치(1)를 일정한 장소에 고정할 수 있도록 한다. 베이스(10)의 전단 및 후단에는 상측 커버(50)를 지지 고정하기 위한 제1 및 제2측벽(11,12)이 설치된다. 이동판(20)에는 직선이동장치(1)의 용도에 따라 핸들링 로봇과 같은 운반대상장치가 설치된다. 안내수단은 이동판(20)이 베이스(10)에 대해 직선이동을 할 수 있도록 안내하는 것으로서 LM 가이드가 사용된다. 리니어 모터(40)는 이동판(20)이 이동할 수 있도록 추력을 발생시키는 것으로서, 베이스(10)의 상면에 고정자(41)가 설치되며, 이동판(20)의 하면에는 고정자(41)에 대응되도록 이동자(42)가 설치된다. 따라서, 리니어 모터(40)에 전원이 인가되면, 이동판(20)이 고정자(41)를 따라 이동한다. 상측 커버(50)는 리니어 모터(40)로 외부에서 이물질이 침입하는 것을 차단할 수 있도록 리니어 모터(40)와 이동판(20)의 상측에 설치된다. 상측 커버(50)의 일단은 제1측벽(11)에 고정되어 있다. 커버 인장수단(60)은 상측 커버(50)의 타단에 고정된 조절블록(61)과 조절블록(62)을 외측으로 당기는 인장볼트(62)로 구성된다. 조절블록(61)에는 인장볼트(62)가 체결되는 암나사(63)가 형성되며, 제2측벽(12)에는 인장볼트(62)가 삽입되는 관통공(64)이 형성되어 있다.

따라서, 인장볼트(62)를 일측으로 돌리면, 도 1의 화살표 A와 같이 조절블록(61)이 제2측벽(12) 쪽으로 이동하게 된다. 이때, 조절블록(61)에는 상측 커버(50)가 고정되어 있으므로, 상측 커버(50)가 화살표 A 방향, 즉 베이스(10)의 외측으로 당겨지게 된다.

상기와 같은 종래 기술에 의한 직선이동장치(1)에서는 장기간의 사용으로 상측 커버(50)가 처지면, 인장볼트(62)를 조절블록(61)이 화살표 A 방향으로 이동하 는 방향으로 돌리면, 상측 커버(50)가 외측으로 당겨지므로 상측 커버(50)의 처짐을 해소할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 직선이동장치(1)는 상측 커버(50)의 처짐을 해결하기 위해 인장볼트(62)를 돌리면, 상측 커버(50)가 인장되나 비틀림이 발생하는 문제가 있다. 따라서, 처짐에 의한 이동판(20)과 상측 커버(50)의 간섭은 해결할 수 있으나, 비틀림에 의해 상측 커버(50)의 일부분이 이동판(20)에 간섭되는 문제가 발생한다.

또한, 상기와 같은 종래 기술에 의한 직선이동장치(1)는 관통공(64)과 인장볼트(62) 사이에 유격이 존재하기 때문에, 상측 커버(50)를 당겨 처짐을 해결하여도 상측 커버(50)가 유격만큼 기울어지게 된다. 따라서, 상측 커버(50)와 이동판(20)의 간섭을 실질적으로 해결할 수 없게 되는 문제도 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 고안한 것으로서, 안내핀과 안내구멍을 이용하여 상측 커버를 인장함으로써 상측 커버의 처짐을 해소할 수 있는 직선이동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적은, 베이스와, 상기 베이스를 따라 직선 이동하는 이동판, 상기 이동판과 베이스 사이에 설치되며 상기 이동판의 이동을 안내하는 안내수단, 및 상기 이동판을 이동시키는 구동수단을 포함하는 직선이동장치에 있어서, 상기 구동수단의 상측에 설치되어 상기 구동수단을 보호하는 상측 커버; 상기 베이스의 일단에 설치되며, 상기 상측 커버의 일단을 고정하는 제1측벽; 상기 상측 커버의 타단에 설치된 적어도 한 개의 안내핀; 상기 베이스의 타단에 설치되며, 상기 안내핀을 안내하도록 상기 안내핀에 대응되는 안내구멍이 형성된 제2측벽; 및 상기 상측 커버가 처짐 없이 당겨지도록 상기 안내핀을 상기 제2측벽에 대해 고정시키는 적어도 한 개의 조절부재;를 포함하는 직선이동장치를 제공함으로써 달성된다.

또한, 본 고안의 다른 측면에서, 상기와 같은 본 고안의 목적은, 베이스와, 상기 베이스를 따라 직선 이동하는 이동판, 및 상기 이동판과 베이스 사이에 설치되며 상기 이동판의 이동을 안내하는 안내수단, 및 상기 이동판을 이동시키는 구동수단을 포함하는 직선이동장치에 있어서, 상기 구동수단의 상측에 설치되어 상기 구동수단을 보호하는 상측 커버; 상기 상측 커버의 양단에 적어도 한 개씩 설치된 안내핀; 상기 베이스의 양단에 각각 설치되며, 상기 안내핀을 안내하도록 상기 안내핀에 대응되는 안내구멍이 형성된 제1 및 제2측벽; 및 상기 상측 커버가 처짐 없이 당겨지도록 상기 안내핀을 각각 상기 제1 및 제2측벽에 대해 고정시키는 적어도 한 개의 조절부재;를 포함하는 직선이동장치를 제공함으로써 달성된다.

이때, 상기 안내핀은, 상기 상측 커버의 타단 또는 양단에 설치된 고정블록에 조립하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조절부재는, 상기 안내핀에 형성된 암나사부와, 상기 암나사부에 체결되는 조절볼트로 구성하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 의한 직선이동장치의 바람직한 실 시예들에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 의한 직선이동장치(100)는 베이스(110), 이동판(120), 안내수단(130), 구동수단(140), 상측 커버(150), 및 커버 인장수단(160)을 포함한다.

베이스(110)는 이동판(120)이 직선 이동할 수 있도록 지지하며, 직선이동장치(100)가 일정한 위치에 고정될 수 있도록 한다. 베이스(110)의 전단 및 후단에는 베이스(110)의 상측으로 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위한 제1측벽(111) 및 제2측벽(112)이 설치된다. 또한, 베이스(110)의 좌측단 및 우측단에도 이물질의 침입을 방지하기 위한 제3측벽(113) 및 제4측벽(114)이 설치된다.

이동판(120)은 직선이동장치(100)의 용도에 따라 직선 이동시킬 운반대상장치(예컨대, 산업용 로봇)(미도시)이 고정되며, 이동판(120)의 하면에는 구동수단(140)인 리니어 모터의 이동자(142)가 설치된다.

안내수단(130)은 이동판(120)과 베이스(110) 사이에 설치되며, 이동판(120)의 직선 이동을 안내한다. 안내수단(130)으로는 직선운동을 안내할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 사용될 수 있으나, 본 실시예의 경우에는 LM 가이드를 사용하였다. LM 가이드(130)는 베이스(110)의 상면에 평행하게 설치되는 한 쌍의 LM 레일(131)과, LM 레일(131)을 따라 이동하며 이동판(120)의 하면에 설치되는 LM 블록(132)으로 구성된다. 사용되는 LM 블록(132)의 수량은 이동판(120)의 크기나 운반대상장치의 중량 등에 따라 정해진다.

구동수단(140)은 이동판(120)이 안내수단(130)을 따라 직선이동을 할 수 있 도록 추력을 발생시키는 것으로서, 본 실시예에서는 리니어 모터를 사용하였다.

리니어 모터(140)는 고정자(141)와 이동자(142)를 포함한다. 고정자(141)는 베이스(110)의 상면에 설치되며, 이동자(142)는 고정자(141)를 따라 이동할 수 있도록 이동판(120)의 하면에 설치된다. 따라서, 리니어 모터(140)에 전원이 인가되면, 이동자(142)는 고정자(141)를 따라 이동한다.

상측 커버(150)는 베이스(110)로 외부에서 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있도록 구동수단(140)의 상측으로 설치된다. 상측 커버(150)의 일단은 제1측벽(111)에 고정되며, 타단에는 고정블록(164)이 설치되어 있다.

커버 인장수단(160)은 상측 커버(150)를 베이스(110)의 외측으로 잡아당기는 것으로서, 안내핀(161)과 안내구멍(163)과 조절부재(162)를 포함한다.

안내핀(161)은 상측 커버(150)의 타단에 설치된 고정블록(164)에 조립되어 있다. 이때, 안내핀(161)은 고정블록(164)에 대해 회전 가능하도록 조립된다. 안내구멍(163)은 제2측벽(112)에 형성되며, 안내핀(161)의 직선이동을 안내할 수 있도록 형성된다. 이때, 안내구멍(163)의 길이와 지름은 안내핀(161)을 잡아당겼을 때 상측 커버(150)에 의해 안내핀(161)이 기울어 지지 않도록 정해진다. 따라서, 안내구멍(163)과 안내핀(161) 사이의 유격에 의해 상측 커버(150)가 기울어지는 경우는 발생하지 않는다.

조절부재(162)는 안내핀(161)을 잡아당겨 제2측벽(112)에 고정하는 것으로서, 안내핀(161)의 선단에 형성된 암나사부(162a)와, 암나사부(162a)에 체결되어 안내핀(161)을 제2측벽(112)에 고정하는 조절볼트(162b)로 구성된다. 제2측벽(112) 에는 안내구멍(163)에 대응되도록 형성되며, 조절볼트(162b)의 머리가 놓이며, 조절볼트(162b)가 안내구멍(163) 쪽으로 이동하는 것을 차단하는 안치홈(163a)이 마련된다. 따라서, 안치홈(163a)으로 조절볼트(162b)를 삽입한 후, 안내핀(161)의 암나사부(162a)에 조절볼트(162b)를 체결하여 돌리면 안내핀(161)은 조절볼트(162b) 쪽으로 이동하게 된다.

안내핀(161), 안내구멍(163), 및 조절부재(162)의 개수는 상측 커버(150)의 폭에 의해 정해지며, 최소 2개 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서 안내핀(161)을 고정하기 위해 상측 커버(150)의 타단에 고정블록(164)을 설치한 것은 조립의 편의를 위한 것일 뿐이며, 안내핀(161)을 직접 상측 커버(150)에 고정할 수도 있음은 당연하다.

도 4는 다른 예에 의한 조절부재(166)에 의해 상측 커버(150)를 당기고 고정하는 직선이동장치(100)의 단면도이다. 상기 조절부재(166)는 안내핀(165)의 선단에 형성된 수나사부(166a)와, 수나사부(166a)에 체결되어 안내핀(165)을 제2측벽(112)에 고정하는 조절너트(166b)로 구성된다. 이때, 안내구멍(167)은 제2측벽(112)을 관통하도록 형성되며, 조절너트(166b)의 외경이 안내구멍(167)의 지름보다 크다. 따라서, 조절너트(166b)를 안내핀(165)의 수나사부(166a)에 체결하여 돌리면 안내핀(165)은 조절너트(166b) 쪽으로 당겨지게 된다.

이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 고안에 의한 직선이동장치(100)의 작용에 대해 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

리니어 모터(140)에 전원이 인가되면, 이동자(142)가 고정자(141)를 따라 이 동하게 된다. 이동자(142)는 이동판(120)의 하면에 설치되어 있으므로 이동자(142)가 이동하면 이동판(120)도 함께 이동하게 된다. 이때, 이동판(120)과 베이스(110)의 사이에는 LM 가이드(130)가 설치되어 있으므로 이동판(120)은 LM 레일(131)을 따라 직선 이동을 하게 된다.

이와 같이 이동판(120)이 직선 이동을 하는 중에 상측 커버(150)가 처지면, 상측 커버(150)의 하면이 이동판(120)의 상면과 접촉하게 되어 소음이 발생하게 된다. 이와 같이 소음이 발생하면, 사용자는 제2측벽(112)에 설치되어 있는 조절볼트(162b)를 돌려 상측 커버(150)를 당겨서 처짐을 해결할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

사용자가 6각 렌치 등의 공구(미도시)로 제2측벽(112)의 안치홈(163a)에 있는 조절볼트(162b)를 돌리면, 조절볼트(162b)는 안치홈(163a) 내에서 회전하게 된다. 이때, 조절볼트(162b)의 선단에는 안내핀(161)이 체결되어 있으므로 조절볼트(162b)가 회전하면, 안내핀(161)은 안치홈(163a) 쪽으로 이동하게 된다. 그러면, 안내핀(161)이 조립되어 있는 고정블록(164)이 화살표 A 방향, 즉 제2측벽(112) 쪽으로 이동하게 되고, 결국 상측 커버(150)가 제2측벽(112) 쪽으로 이동하는 힘을 받게 된다. 그런데, 상측 커버(150)의 일단은 제1측벽(111)에 고정되어 있으므로, 상측 커버(150)는 인장력을 받게 되어 처짐이 해소된다. 이때, 안내구멍(163)은 정밀하게 가공되어 안내핀(161)과의 사이에 거의 유격이 없으므로, 안내핀(161)에 의해 상측 커버(150)를 당길 때, 안내핀(161)이 기울어지는 문제는 발생하지 않는다. 따라서, 상측 커버(150)가 기울어져 이동판(120)과 간섭되는 일은 생기지 않는다. 또한, 안내핀(161)이 고정블록(164)에 대해 회전 가능하도록 조립되어 있으므로, 조절볼트(162b)를 회전시켜 상측 커버(150)를 당기는 경우에도 상측 커버(150)가 비틀리는 일은 발생하지 않는다.

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 의한 직선이동장치(100')를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 의한 직선이동장치(100')는 베이스(110), 이동판(120), 안내수단(미도시), 구동수단(140), 상측 커버(150'), 및 커버 인장수단(160)을 포함한다.

본 실시예는 상측 커버(150')의 양단에 고정블록(164)과 커버 인장수단(160)이 설치된다는 점 외에는 상술한 실시예에 의한 직선이동장치(100)와 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 차이가 있는 부분만을 설명한다.

상측 커버(150')의 양단에는 각각 고정블록(163)이 설치되고, 각 고정블록(163)에는 안내핀(161)이 회전 가능하도록 조립된다. 제1 및 제2측벽(111',112)에는 안내핀(161)에 대응되는 안내구멍(163)과 안치홈(163a)이 형성되어 있다. 각각의 안치홈(163a)에는 각각의 안내핀(161)의 암나사부(162a)에 체결되는 조절볼트(162b)가 안치되어 있다. 따라서, 제1측벽(111')에 설치된 조절볼트(162b)를 돌리면, 상측 커버(150')가 제1측벽(111') 쪽(화살표 B 방향)으로 당겨지고, 제2측벽(112)에 설치된 조절볼트(162b)를 돌리면, 상측 커버(150')가 제2측벽(112) 쪽(화살표 A 방향)으로 당겨지게 된다. 따라서, 상측 커버(150')를 당김으로써 상측 커 버(150')의 처짐을 해소할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 직선이동장치에 의하면, 상측 커버를 당기는 커버 인장수단이 정밀하게 가공된 안내핀과 안내구멍에 의해 안내되므로, 상측 커버를 당기는 것에 의해 상측 커버의 처짐을 해소할 수 있다.

또한, 본 고안에 의한 직선이동장치에 의하면, 안내핀이 고정블록에 의해 회전할 수 있도록 지지가 되기 때문에 조절볼트를 돌려 상측 커버를 당겨도 상측 커버가 비틀리는 경우는 발생하지 않는다.

본 고안은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 고안의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 행할 수 있는 단순한 구성요소의 치환, 부가, 삭제, 변경은 본 고안의 청구범위 기재 범위 내에 속하게 된다.

Claims

베이스와, 상기 베이스를 따라 직선 이동하는 이동판, 상기 이동판과 베이스 사이에 설치되며 상기 이동판의 이동을 안내하는 안내수단, 및 상기 이동판을 이동시키는 구동수단을 포함하는 직선이동장치에 있어서,

상기 구동수단의 상측에 설치되어 상기 구동수단을 보호하는 상측 커버;

상기 베이스의 일단에 설치되며, 상기 상측 커버의 일단을 고정하는 제1측벽;

상기 상측 커버의 타단에 설치된 적어도 한 개의 안내핀;

상기 베이스의 타단에 설치되며, 상기 안내핀을 안내하도록 상기 안내핀에 대응되는 안내구멍이 형성된 제2측벽; 및

상기 상측 커버가 처짐 없이 당겨지도록 상기 안내핀을 상기 제2측벽에 대해 고정시키는 적어도 한 개의 조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직선이동장치.
베이스와, 상기 베이스를 따라 직선 이동하는 이동판, 및 상기 이동판과 베이스 사이에 설치되며 상기 이동판의 이동을 안내하는 안내수단, 및 상기 이동판을 이동시키는 구동수단을 포함하는 직선이동장치에 있어서,

상기 구동수단의 상측에 설치되어 상기 구동수단을 보호하는 상측 커버;

상기 상측 커버의 양단에 적어도 한 개씩 설치된 안내핀;

상기 베이스의 양단에 각각 설치되며, 상기 안내핀을 안내하도록 상기 안내핀에 대응되는 안내구멍이 형성된 제1 및 제2측벽; 및

상기 상측 커버가 처짐 없이 당겨지도록 상기 안내핀을 각각 상기 제1 및 제2측벽에 대해 고정시키는 적어도 한 개의 조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직선이동장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 안내핀은,

상기 상측 커버의 타단 또는 양단에 설치된 고정블록에 조립된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 직선이동장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조절부재는,

상기 안내핀에 형성된 암나사부와,

상기 암나사부에 체결되는 조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 직선이동장치.