KR20050109056A - 리니어모터 가이드 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작업용 로봇에 적용하여 사용하는 리니어모터 가이드 장치에 관한 것으로, 리니어모터 고정자와 리니어모터 가동자 및 LM레일과 LM블록을 보호하기 위해 메인 베이스에 결합하는 메인 커버의 처짐이 없도록 함으로 해서 행정거리를 대폭 널리면서도 작동 안전성을 제공할 수 있고, 또한 메인 커버를 분리하지 않고도 LM레일 및 LM블록에 윤활유를 제공할 수 있도록 한 리니어모터 가이드 장치를 제공코자 한 것이다.
즉, 본 발명은 장착되는 각 구성부재를 지탱하는 메인 베이스(140)와, 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184)에 결합되는 4개의 LM블록(190)이 하측으로 결합된 슬라이딩 테이블(130)을 조합한 왕복이송수단과, 상기 메인 베이스(140) 및 슬라이딩 테이블(130)에 대칭되게 설치한 리니어모터 고정자(182) 및 리니어모터 이동자(210)를 조합한 구동수단과, 상기 구동수단을 보호하도록 메인 베이스(140) 양단에 결합되어 있는 측면커버(122)(124)에 양측 단부가 지지되게 설치한 메인 커버(110)를 포함하는 구성인 리니어모터 가이드 장치(100)에 있어서, 상기 메인 커버(110)는 슬라이딩 테이블(130)의 내측으로 형성된 결합공간(300)에 결합하되, 결합공간(300) 하측에는 개구(301)를 형성하여 메인 베이스(140)에 하측이 고정된 적어도 1개 이상의 지지체(310)를 내입하여 메인 커버(110)와 결합 고정하며, 슬라이딩 테이블(130)의 측방에는 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184) 상부와 연결되는 유로(251)를 관통하고 유로(251)에는 오일공급 니플(250)을 결합한 것으로서, 메인 베이스(140)의 길이를 자재로이 조절할 수 있어 각종 산업기계에 호환성 있는 이동장치를 제공할 수 있으면서도 작동소음이 없고 슬라이딩 테이블(130)의 이송 정밀성을 높일 수 있는 것이며, 메인 커버(110)의 분리 없이도 LM레일(184) 측에 윤활유를 공급할 수 있으므로 기기의 유지 관리에 따른 편리성을 보장할 수 있는 것이다.

Description

리니어모터 가이드 장치{Guide device of Linear Motor}
본 발명은 작업용 로봇에 적용하여 사용하는 리니어모터 가이드 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 리니어모터 고정자와 리니어모터 가동자 및 LM레일과 LM블록을 보호하기 위해 메인 베이스에 결합하는 메인 커버의 처짐이 없는 비접촉식으로 구성함으로 해서 행정거리를 대폭 널리면서도 작동 안전성을 제공할 수 있고, 또한 메인 커버를 분리하지 않고도 LM레일 및 LM블록에 윤활유를 제공할 수 있도록 한 리니어모터 가이드 장치를 제공코자 한 것이다.
리니어모터(Linear Motor:LM) 가이드 장치는 작업용 로봇(도시 안됨)에 장착되어 정밀한 왕복이송을 가능하도록 하는 장치로서 많이 사용되고 있다.
그러나 종래의 LM 가이드 장치는 긴 거리 사용 시 장치 자체의 하중 때문에 처지는 처짐 현상이 발생되는 문제점이 있었고, 또한 LM 가이드 장치를 작업용 로봇에 장착하기가 불편한 문제점이 있는 것이었다.
이에 본 발명자는 상기한 제반 문제점을 일소할 수 있는 리니어모터 가이드 장치를 연구 개발한 바 있다.
즉, 본 발명자가 선출원 등록(대한민국 실용신안등록 제0368400호)한 바 있는 리니어모터 가이드 장치(100)는 기존 작업용 로봇에 간단히 장착시킬 수 있고 사용 중에도 처짐 현상이 발생되지 않도록 장치의 종단면을 크게 함과 동시에 종 방향 강성을 강화시켜 비틀림 및 휨 현상에 대처할 수 있도록 한 것으로서,
이의 구성을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이 장착되는 각 구성부재를 지탱하는 메인 베이스(140)와, 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184)에 결합되는 2개 이상의 LM블록(190)이 하측으로 결합되어 있는 슬라이딩 테이블(130)을 조합한 왕복이송수단과, 상기 왕복이송수단을 이송할 수 있도록 메인 베이스(140) 및 슬라이딩 테이블(130)에 대칭되게 설치한 리니어모터 고정자(182) 및 리니어모터 이동자(210)를 조합한 구동수단과, 상기 왕복이송수단 상측으로 위치하며 메인 베이스(140) 양단에 결합되어 있는 측면커버(122)(124)에 양측 단부가 지지되는 메인 커버(110)로 구성되며, 상기 메인 베이스(140)는 횡단면 상으로 볼 때 상부돌출형 칸막이부(142)를 대칭으로 형성하여 비틀림 및 휨 현상에 적극적으로 대처할 수 있게 함과 아울러 LM레일(184)이 결합되어 있는 측에서 메인 베이스(140)의 중앙측에 설치되어 있는 구동수단 쪽으로 이물의 유입을 방지하여 작동 안전성을 제공할 수 있게 한 것이다.
상기와 같이 구성되는 선등록 발명 리니어모터 가이드 장치(100)는 3M이내의 스트로크에는 탁월한 성능을 발휘한다.
그러나 3M이상 긴 스트로크일 때는(예:4M이상-50M) 메인 커버(110)와 왕복이송수단에 의해 이송되는 슬라이딩 테이블(130)이 마찰되어 이상소음을 유발하고, 마찰면이 깎인 파티클(particle) 발생의 문제점이 있었고, 여러 개로 메인 커버(110)를 분리 구성할 경우 메인 커버(110)의 이음부위가 정밀하지 않아 슬라이딩 테이블(130)이 고속 주행 시(초당1M이상) 슬라이딩 테이블(130)과 메인 커버(110)의 마찰 등으로 장비 손상을 초래할 수 있다.
또한, 메인 커버(110)와 슬라이딩 테이블(130)의 마찰 등에 의해 발생하는 파티클로 인해 깨끗한 환경을 오염시키게 되므로 반도체 장비나, LCD, PDP 제조장비 등의 클린 환경에서는 큰 취약점을 가지고 있으며, 긴 행정(3M이상)거리에서는 상기 서술한 내용으로 적용이 불가하며, 적용하더라도 상기의 문제점을 않고 있다.
최근 가전제품 특히 LCD , PDP 등의 대형화 추세로 상기 리니어 로봇이 많이 사용되고 있으나, 상기에서 서술한 문제점들로 인해 적용이 제한적으로 이루어지고 있는 실정이다.
일부 임시방편으로 메인 커버(110)와 슬라이딩 테이블(130)의 접촉면에 테프론 재질 또는 MC 재질로 구성되는 블록 또는 롤러를 달아 받쳐서 사용하고 있으나, 이 또한 접촉식 구성으로 상기 서술한 치명적인 문제점을 않고 있어 임시방편에 지나지 않는다.
한편 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184) 및 슬라이딩 테이블(130) 하측으로 결합되는 LM블록(190)들의 조합으로 이루어지는 왕복이송수단이 메인 커버(110)에 의해 밀폐된 상태이고 윤활유를 주입할 수 있는 오일공급 니플(250)이 내장 구성되어 있으므로 왕복이송수단의 마찰력을 최소화하기 위해 왕복이송수단에 주기적으로 공급하는 윤활유 공급 시에 메인 커버(110)를 완전히 분리한 상태에서 윤활유를 공급해야 하는 번거로움이 있었던 것이다.
이에 본 발명자는 종래 리니어모터 가이드 장치(100)가 갖는 제반 문제점을 일소하는 비접촉 방식으로 본 발명을 연구 개발한 것으로서,
본 발명에서는 슬라이딩 테이블(130) 하측을 개방되게 구성하고, 개방된 측을 통해 메인 베이스(140)에 고정된 지지체(310)로 메인 커버(110)의 하측을 받쳐주도록 함으로 해서 메인 커버(110)가 왕복이송수단에 의해 이동하는 슬라이딩 테이블(130)과 무관하게 메인 베이스(140)와 항상 일정 간격을 유지할 수 있게 하여 메인 커버(110)와 슬라이딩 테이블(130)이 마찰되어 이상소음을 유발하고, 마찰면이 깎인 파티클(particle)이 발생되며, 여러 개로 분리된 메인 커버(110)를 사용할 때 이음 부위가 정밀하지 않아 고속 주행시(초당1M이상) 장비손상을 초래하게 되는 등의 종래 문제점을 비접촉 방식으로 일소하고, 상기 슬라이딩 테이블(130)의 측방으로 왕복이송수단을 구성하는 LM레일(184) 및 LM블록(190)들에 윤활유를 공급할 수 있는 오일공급 니플(250)을 구성함으로 해서 메인 커버(110)의 분리 없이도 필요시 윤활유를 용이하게 공급할 수 있도록 함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.
도 2는 본 발명이 적용된 리니어모터 가이드장치의 바람직한 일 실시예를 보인 외형 사시도를 도시한 것이고, 도 3, 도 4는 본 발명의 평면도 및 정면도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 결합 구성을 보이기 위한 횡단면도를 도시한 것으로서, 이하에서 본 발명의 구성을 설명하기로 한다. 단 종래와 동일부재에 대한 부호설명은 본 발명의 이해를 돕기 위해 동일 부호를 사용한다.
본 발명에서 제공하는 리니어모터 가이드 장치(100)는 장착되는 각 구성부재를 지탱하는 메인 베이스(140)와, 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184)에 결합되는 4개의 LM블록(190)이 하측으로 결합되어 있는 슬라이딩 테이블(130)을 조합한 왕복이송수단과, 상기 왕복이송수단을 이송할 수 있도록 메인 베이스(140) 및 슬라이딩 테이블(130)에 대칭되게 설치한 리니어모터 고정자(182) 및 리니어모터 이동자(210)를 조합한 구동수단과, 상기 왕복이송수단 상측으로 위치하며 메인 베이스(140) 양단에 결합되어 있는 측면커버(122)(124)에 양측 단부가 지지되는 메인 커버(110)로 구성함에 있어서, 메인 커버(110)의 처짐을 방지하고, 왕복이송수단을 구성하는 LM레일(184) 및 LM블록(190)들에 윤활유를 공급할 수 있게 개량 구성한 것이다.
즉, 본 발명에서는 슬라이딩 테이블(130)의 내측으로 결합공간(300)을 형성하여 메인 베이스(140)의 양단에 결합되어 있는 측면커버(122)(124)에 지지되는 메인 커버(110)를 결합하고, 결합공간(300) 하측에는 개구(301)를 형성하되, 이 개구(301)로는 메인 베이스(140)에 하측이 고정된 지지체(310)의 상단을 내입하여 메인 커버(110)와 볼트 등의 고정수단으로 결합 고정한다. 상기 지지체(310)는 이웃하는 지지체(310)와 대략 1~2M 간격으로 설치함이 바람직하다.
상기 지지체(310)와 메인 커버(110)의 결합은 양측 부재를 직접 결합하여도 무방하나 메인 커버(110)의 처짐이나 휨 등을 고려할 때 메인 커버(110)의 하측으로 결합되는 지지판(302)을 이용하여 결합함이 바람직하다.
상기 메인 커버(110)는 메인 베이스(140)와 같은 길이가 긴 것을 사용하여도 무방하나, 유지 보수 등의 편리성 등을 고려할 때 2~3M의 길이로 분할 구성함이 바람직하다.
그리고 상기 슬라이딩 테이블(130)의 측방에는 왕복이송수단을 구성하는 LM레일(184) 및 LM블록(190)들에 윤활유를 공급할 수 있도록 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184) 상부와 연결되는 유로(251)를 관통하고 유로(251)에 오일공급 니플(250)을 결합한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 보인 횡단면도를 도시한 것으로서, 이는 상기와 같이 리니어모터 가이드 장치(100)를 구성함에 있어서, 상기 메인 커버(110)의 양단에는 메인 베이스(140)의 몸체면(144) 외측에 위치하는 하향 절곡된 측판(114)을 일체 형성하고, 상기 슬라이딩 테이블(130)에는 상기 측판(114)에 부합하도록 양단부에 하향 절곡되게 결합공간(300)과 연통되는 공간부(303)를 연장 형성한 것이다.
도면 중 미설명 부호 240은 전원을 공급하기 위한 전원입력단자를 도시한 것이며, 142는 메인 베이스(140)에 형성된 상부돌출형 칸막이부를 도시한 것이다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 리니어모터 가이드 장치(100)는 각종 산업용 로봇(도시되지 않음.) 등에 적용하여 사용할 수 있는 것으로서, 이하에서 본 발명의 사용에 따른 작용 등을 설명한다.
본 발명을 각종 산업용 로봇(도시되지 않음.) 등에 적용하여 사용코자 할 시에는 전원입력단자(240)를 통해 전원을 공급하고 별도 설치되는 구동장치(도시되지 않음)를 ON 시키면 리니어모터 고정자(182)에 전원이 인가되어 리니어모터 고정자(182) 및 리니어모터 이동자(210)가 자화되고 슬라이딩 테이블(130)과 결합되어 있는 리니어모터 이동자(210)가 이동하게 되는데, 본 발명에 의하면 리니어모터 고정자(182) 및 리니어모터 이동자(210)로 구성되어 있는 구동수단을 보호하도록 씌워지는 메인 커버(11)의 결합 구성이 슬라이딩 테이블(130) 내측에 형성되어 있는 결합공간(300)에 결합된 상태에서 결합공간(300)의 하측으로 형성되는 개구(301)를 통해 내입되는 지지체(310)와 고정되므로 메인 베이스(140)의 길이가 길어지더라도 메인 커버(110)의 처짐이나 휨을 예방할 수 있어 작동 안전성을 보장할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명은 메인 커버(110)의 분리 없이도 LM레일(184) 및 LM블록(190)들에 윤활유를 공급할 수 있다. 즉, 슬라이딩 테이블(130)의 측방에 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184) 쪽으로 연결되는 유로(251)가 형성되고 이 유로(251)에 오일공급 니플(250)이 결합되어 있는 바, 종래와 같이 윤활유를 주입하기 위해 메인 커버(110)를 분리하는 번거로움 작업을 행하지 않아도 되는 것이다.
한편 본 발명을 도 6과 같이 구성할 경우 본 발명 리니어모터 가이드 장치(100)의 구동수단을 더욱 효과적으로 보호할 수 있다. 즉, 메인 커버(110)의 양단에 형성되는 하향 절곡된 측판(114)이 메인 베이스(140)의 몸체면(144) 외측에 위치한 상태로 결합 구성되므로 구동수단으로 유입되는 각종 이물(각종 부품 및 먼지 등) 유입을 효과적으로 차단할 수 있어 구동수단의 작동 정밀성을 보장할 수 있는 것이다.
이상과 같이 구성 및 작용되는 본 발명 리니어모터 가이드 장치(100)는 리니어모터 고정자(182) 및 리니어모터 이동자(210)로 구성되는 구동수단을 보호하도록 설치한 메인 커버(110)의 처짐이나 휨이 없도록 함으로 해서 메인 베이스(140)의 길이를 길게는 3-50M까지 자유로이 선정할 수 있고 각종 산업기계 및 자동화기계, 반도체장비, LCD , PDP 제조장비 및 검사장비에 탁월한 정밀이동장치를 제공할 수 있으면서도 메인 커버(110)와 슬라이딩 테이블(130)이 비접촉 방식이므로 작동소음이 없고, 이물질 발생이 없으며, 떨림 현상이 없어 슬라이딩 테이블(130)의 이송 정밀도를 높일 수 있고, 메인 커버(110)를 2-3M 이내로 절단 조립하여 간단히 유지, 관리를 할 수 있고, 또한, 메인 커버(110)의 분리 없이도 LM레일(184) 측에 윤활유를 공급할 수 있으므로 기기의 유지, 관리에 따른 편리성을 보장할 수 있는 등 기대 이상의 효과를 득할 수 있는 실용성 있는 유용한 발명이다.
도 1은 종래 리니어모터 가이드장치의 구성을 보인 횡단면도
도 2는 본 발명이 적용된 리니어모터 가이드장치의 바람직한 일 실시예를 보인 외형 사시도
도 3은 본 발명이 적용된 리니어모터 가이드장치의 정면도
도 4는 본 발명이 적용된 리니어모터 가이드장치의 평면도
도 5는 본 발명의 결합 구성을 보이기 위한 횡단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 보인 횡단면도
■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■
100:리니어모터 가이드 장치 110:메인 커버
114:측벽 122,124:측면커버
130:슬라이딩 테이블 140:메인 베이스
182:리니어모터 고정자 184:LM레일
190:LM블록 210:리니어모터 이동자
250:오일공급 니플 251:유로
300:결합공간 301:개구
302:지지판 303:공간부
310:지지체

Claims (3)

  1. 장착되는 각 구성부재를 지탱하는 메인 베이스(140)와, 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184)에 결합되는 2개 이상의 LM블록(190)이 하측으로 결합된 슬라이딩 테이블(130)을 조합한 왕복이송수단과, 상기 메인 베이스(140) 및 슬라이딩 테이블(130)에 대칭되게 설치한 리니어모터 고정자(182) 및 리니어모터 이동자(210)를 조합한 구동수단과, 상기 구동수단을 보호하도록 메인 베이스(140) 양단에 결합되어 있는 측면커버(122)(124)에 양측 단부가 지지되게 설치한 메인 커버(110)를 포함하는 구성인 리니어모터 가이드 장치(100)에 있어서,
    상기 메인 커버(110)는 슬라이딩 테이블(130)의 내측으로 형성된 결합공간(300)에 결합하되,
    상기 결합공간(300) 하측에는 개구(301)를 형성하여 메인 베이스(140)에 하측이 고정된 적어도 1개 이상의 지지체(310)를 내입하여 메인 커버(110)와 결합 고정한 것을 특징으로 하는 리니어모터 가이드 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 커버(110)의 양단에는 메인 베이스(140)의 몸체면(144) 외측에 위치하는 하향 절곡된 측판(114)을 일체 형성하고, 상기 슬라이딩 테이블(130)에는 상기 측판(114)에 부합하도록 양단부에 결합공간(300)과 연결되는 하향 절곡된 공간부(303)를 연장 형성한 것을 특징으로 하는 리니어모터 가이드 장치.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 테이블(130)의 측방에는 메인 베이스(140)에 고정되어 있는 LM레일(184) 상부와 연결되는 유로(251)를 관통하고 유로(251)에는 오일공급 니플(250)을 결합한 것을 특징으로 하는 리니어모터 가이드 장치.
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