KR20220081926A - 3d 프린터로 출력된 가이드 레일을 포함하는 겐트리 타입의 위치 결정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 프린터로 출력된 가이드 레일을 포함하는 겐트리 타입의 위치결정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 볼스크류 리니어가이드 부분인 슬라이딩 블록을 지지해주는 가이드 레일을 3D 프린터로 출력한 겐트리 타입의 위치 결정 장치에 관한 것이다.
본 발명은 볼스크류 리니어가이드 부분인 슬라이딩 블록을 지지해주는 가이드레일을 3D 프린터로 출력한 겐트리 타입의 위치 결정 장치를 제공하는 것이다.

Description

3D 프린터로 출력된 가이드 레일을 포함하는 겐트리 타입의 위치 결정 장치{Gantry type positioning apparatus comprising guide rail printed by 3D printer}

본 발명은 3D 프린터로 출력된 가이드 레일을 포함하는 겐트리 타입의 위치결정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 볼스크류 리니어가이드 부분인 슬라이딩 블록을 지지해주는 가이드 레일을 3D 프린터로 출력한 겐트리 타입의 위치 결정 장치에 관한 것이다.

음향 실험에 사용되는 위치 결정 장치는 일반적으로 모터가 사용되는데 모터의 진동이 실험에 영향을 미쳐 오차가 생길 수 있다.

도 1과 같이 보강판(11)을 수조(1)에 볼트 너트(12)와 클램프(10)로 고정하고, 보강판(11)에 위치 제어장치를 설치할 경우 음향측정할 때 정밀 위치제어 모터의 진동이 실험에 영향을 미쳐 오차가 생길 수 있다. 또한 직선 이송에만 가능하여 적용할 수 있는 분야는 한계가 있다.

또한 수조에 직접적으로 결합하지 않는 겐트리 스테이지의 경우 정밀도가 크게 필요가 없는 단순한 이송분야까지 고정밀도의 고가의 제품을 사용함으로써 비용이 낭비가 되는 문제점이 있다. 또한 대체로 금속재로 이루어져 있어 장시간 사용을 하지 않을 경우에는 부식이 발생하여 재사용이 불가능한 단점이 있다.

한국등록특허공보 제10-1894507호 (2018.08.28) 한국등록특허공보 제10-1894507호 (2018.08.28)

본 발명은 볼스크류 리니어가이드 부분인 슬라이딩 블록을 지지해주는 가이드레일을 3D 프린터로 출력한 겐트리 타입의 위치 결정 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 높이 방향을 따라 설치되도록 소정 길이를 가지되 메인프레임(9)의 일측과 타측에 각각 형성되는 지지 프레임(2)과, 소정크기의 블록형상으로 형성되되 볼스크류(5)와 가이드레일(8)에 각각 관통되어 설치되도록 관통홀이 형성되는 슬라이딩 블록(3)과, 볼스크류(5)와 가이드레일(8)의 일측을 홀딩하는 베어링홀더(4)와, 소정길이를 가지는 봉 형태로 형성되되 외주면이 나사산으로 형성되고, 메인프레임(9)의 상부면 일측에 설치되되 소정 길이를 가지고 형성되는 볼스크류(5)와, 볼스크류(5)의 일측단에 설치되어 볼스크류(5)가 회전되도록 하기 위한 모터(6)와, 소정 길이를 가지는 봉 형태로 형성되되 메인프레임(9)의 상부면 일측에 위치하되 상기 볼스크류(5)와 소정 간격 이격된 위치에 형성되는 가이드레일(8)과, 소정 길이를 가지되 프레임(2)에 의해 지지되며 수평방향으로 배치되는 메인프레임(9)과, 일측은 슬라이딩블록(3)의 일측에 설치되며 타측은 가이드레일(8)에 관통되어 설치되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제1이물질제거부(14)와, 일측은 슬라이딩블록(3)의 타측에 설치되며 타측은 가이드레일(8)에 관통되어 설치되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제2이물질제거부(15)를 포함하고, 상기 제1이물질제거부(14)는 일측이 슬라이딩블록(3)과 결합되는 제1연마용링고정부(14a)와, 이물질을 제거하도록 제1연마용링(14c)의 내측면에 형성되는 제1연마제(14b)와, 제1연마용링고정부(14a)의 일측에 결합되되 가이드레일(8)에 체결되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제1연마용링(14c)를 포함하고, 상기 제2이물질제거부(15)는 일측이 슬라이딩블록(3)과 결합되는 제2연마용링고정부(15a)와, 이물질을 제거하기 위한 제2연마용링(15c)의 내측면에 형성되는 제2연마제(15b)와, 제2연마용링고정부(15a)의 일측에 결합되되 가이드레일(8)에 체결되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제2연마용링(15c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 겐트리 타입의 위치 결정 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 겐트리 타입의 위치 결정 장치는 정밀하게 도달 위치를 제어할 수 있고, 모터의 진동이 영향을 주지 않아 정확한 실험이 가능하다. 또한 가이드 레일을 3d 프린터로 출력하므로써 제조원가를 절감시키고 높은 강도를 가지고 있어 기존에 사용하는 스테인리스를 대체품으로 사용하기 적합하다.

본 발명에 따른 겐트리 타입 위치 결정 장치는 음향 실험 뿐만 아니라 다른 실험에서도 자유롭게 사용이 가능하다.

또한 3D 프린터를 이용한 리니어 가이드 레일을 만들어 제품의 품질특성을 향상시키는 동시에 제조 원가를 절감시키는 경제성을 지녀 고가의 유사 제품을 대체할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 PLA 필라멘트로 만든 가이드 레일은 높은 강도를 가지고 있어 중하중 중량물의 이송이 가능하다. 또한 구조가 간단하여 고장이 나지 않으며 PLA 필라멘트로 이루어짐으로써 장시간 비사용시에도 부식 염려가 없다.

도 1은 클램프 타입의 위치 결정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 겐트리 타입의 위치 결정 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 겐트리 타입의 위치 결정 장치의 일부를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 겐트리 타입 위치 결정 장치가 설치된 음향 수조를 대략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 제1이물질제거부에 관한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

겐트리 스테이지의 경우 단순한 이송분야까지 고정밀도의 고가의 제품을 사용함으로서 비용이 낭비되는 문제점이 있고 대체로 금속재로 이루어져 있어 장시간 사용을 하지 않을 경우 가이드레일 부분에 부식이 발생하여 재사용이 불가능한 단점이 있다.

구체적으로, 볼스크류 리니어가이드 부분인 슬라이딩 블록을 지지해주는 가이드 레일을 3D 프린터로 출력하는 것이다.

가이드레일을 3D 프린터로 출력하므로써 제조원가를 절감시키고 PLA필라멘트는 높은 강도를 가지고 있어 기존에 사용하는 스테인리스, 탄소강을 대체품으로 사용하기 적합하다.

겐트리 타입 위치 결정 장치는 음향 실험 뿐만 아니라 다른 실험에서도 자유롭게 사용이 가능하다.

3D 프린터를 이용한 리니어 가이드 레일을 만들어 제품의 품질 특성을 향상시키는 동시에 제조 원가를 절감시키는 경제성을 지녀 고가의 유사 제품을 대체할 수 있다. 또한, 구조가 간단하여 고장이 나지 않으며 PLA필라멘트로 이루어짐으로서 장시간 비사용시에도 부식염려가 없다.

한편, 음향 실험에 사용되는 위치 결정 장치는 일반적으로 모터가 사용되는데 음향 수조에 직접적으로 접촉이 되면 모터의 진동이 음향 실험에 영향을 미쳐 오차가 생길 수 있다.

도 4를 참고하면 음향 수조(1)는 겐트리 타입의 위치 결정 장치가 설치되어 있다. 상기 겐트리 타입의 위치 결정 장치는 정밀하게 도달 위치를 제어할 수 있고, 모터의 진동이 실험에 영향을 주지 않아 정확한 실험이 가능하다. 또한 겐트리 타입 위치 결정 장치는 음향 실험 뿐만 아니라 다른 실험에서도 자유롭게 사용이 가능하다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 겐트리 타입의 위치 결정 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

본 발명의 겐트리 타입의 위치 결정 장치는 지지프레임(2), 슬라이딩블록(3), 베어링홀더(4), 볼스크류(5), 모터(6), 가이드레일(8), 메인프레임(9), 제1이물질제거부(14), 제2이물질제거부(15)를 포함하여 구성된다.

각 구성요소를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

지지 프레임(2)은 높이 방향을 따라 설치되도록 소정 길이를 가지되 메인프레임(9)의 일측과 타측에 각각 형성되는 것이다.

슬라이딩 블록(3)은 소정크기의 블록형상으로 형성되되 볼스크류(5)와 가이드레일(8)에 각각 관통되어 설치되도록 관통홀이 형성되는 것이다.

베어링홀더(4)는 볼스크류(5)와 가이드레일(8)의 일측을 홀딩하는 것이다.

볼스크류(5)는 소정길이를 가지는 봉 형태로 형성되되 외주면이 나사산으로 형성되고, 메인프레임(9)의 상부면 일측에 설치되되 소정 길이를 가지고 형성되는 것이다.

모터(6)는 볼스크류(5)의 일측단에 설치되어 볼스크류(5)가 회전되도록 하기 위한 것이다.

가이드레일(8)은 소정 길이를 가지는 봉 형태로 형성되되 메인프레임(9)의 상부면 일측에 위치하되 상기 볼스크류(5)와 소정 간격 이격된 위치에 형성되는 것이다.

메인프레임(9)은 소정 길이를 가지되 프레임(2)에 의해 지지되며 수평방향으로 배치되는 것이다.

제1이물질제거부(14)는 일측은 슬라이딩블록(3)의 일측에 설치되며 타측은 가이드레일(8)에 관통되어 설치되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 것이다.

상기 제1이물질제거부(14)는 가이드레일(8)에 묻은 먼지 등 이물질을 제거하기 위한 것으로 슬라이딩블록(3)이 이동시 슬라이딩블록(3)의 일측에 결합된 제1이물질제거부(14)도 함께 이동함으로서 가이드레일(8)에 묻은 이물질을 제거할 수 있다.

도 5는 제1이물질제거부(14)에 관한 도면으로 본 발명의 제1이물질제거부(14)는 제1연마용링고정부(14a), 제1연마제(14b), 제1연마용링(14c)을 포함하여 구성된다.

제1연마용링고정부(14a)는 일측이 슬라이딩블록(3)과 결합되는 것이다.

제1연마제(14b)는 제1연마용링(14c)의 내측면에 형성되는 것으로 스펀지 등으로 형성되어 가이드레일(8)의 표면에 묻은 먼지 등 이물질을 제거할 수 있다.

제1연마용링(14c)은 제1연마용링고정부(14a)의 일측에 결합되되 가이드레일(8)에 체결되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 것이다.

제2이물질제거부(15)는 일측은 슬라이딩블록(3)의 타측에 설치되며 타측은 가이드레일(8)에 관통되어 설치되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 것이다.

상기 제2이물질제거부(15)는 제2연마용링고정부(15a), 제2연마제(15b), 제2연마용링(15c)을 포함하여 구성된다.

제2연마용링고정부(15a)는 일측이 슬라이딩블록(3)과 결합되는 것이다.

제2연마제(15b)는 제2연마용링(15c)의 내측면에 형성되는 것으로 스펀지 등으로 형성되어 가이드레일(8)의 표면에 묻은 먼지 등 이물질을 제거할 수 있다.

제2연마용링(15c)은 제2연마용링고정부(15a)의 일측에 결합되되 가이드레일(8)에 체결되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 것이다.

상기 제2이물질제거부(15)는 제1이물질제거부(14)와 동일한 구성으로서 도 5를 참고할 수 있다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1 음향 수조:
2: 지지 프레임
3: 슬라이딩 블록
4: 베어링 홀더
5: 볼 스크류
6: 모터
8: 가이드 레일
9: 메인 프레임
10: 클램프
11: 보강판
12: 볼트 너트
13: 볼트 결합 구멍
14 제1이물질제거부
14a 제1연마용링고정부
14b 제1연마제
14c 제1연마용링
15 제2이물질제거부
15a 제2마용링고정부
15b 제2연마제
15c 제2연마용링

Claims (1)

1. 높이 방향을 따라 설치되도록 소정 길이를 가지되 메인프레임(9)의 일측과 타측에 각각 형성되는 지지 프레임(2)과,
   소정크기의 블록형상으로 형성되되 볼스크류(5)와 가이드레일(8)에 각각 관통되어 설치되도록 관통홀이 형성되는 슬라이딩 블록(3)과,
   볼스크류(5)와 가이드레일(8)의 일측을 홀딩하는 베어링홀더(4)와,
   소정길이를 가지는 봉 형태로 형성되되 외주면이 나사산으로 형성되고, 메인프레임(9)의 상부면 일측에 설치되되 소정 길이를 가지고 형성되는 볼스크류(5)와,
   볼스크류(5)의 일측단에 설치되어 볼스크류(5)가 회전되도록 하기 위한 모터(6)와,
   소정 길이를 가지는 봉 형태로 형성되되 메인프레임(9)의 상부면 일측에 위치하되 상기 볼스크류(5)와 소정 간격 이격된 위치에 형성되는 가이드레일(8)과,
   소정 길이를 가지되 프레임(2)에 의해 지지되며 수평방향으로 배치되는 메인프레임(9)과,
   일측은 슬라이딩블록(3)의 일측에 설치되며 타측은 가이드레일(8)에 관통되어 설치되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제1이물질제거부(14)와,
   일측은 슬라이딩블록(3)의 타측에 설치되며 타측은 가이드레일(8)에 관통되어 설치되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제2이물질제거부(15)를 포함하고,
   
   상기 제1이물질제거부(14)는
   일측이 슬라이딩블록(3)과 결합되는 제1연마용링고정부(14a)와,
   이물질을 제거하도록 제1연마용링(14c)의 내측면에 형성되는 제1연마제(14b)와,
   제1연마용링고정부(14a)의 일측에 결합되되 가이드레일(8)에 체결되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제1연마용링(14c)를 포함하고,
   상기 제2이물질제거부(15)는
   일측이 슬라이딩블록(3)과 결합되는 제2연마용링고정부(15a)와,
   이물질을 제거하기 위한 제2연마용링(15c)의 내측면에 형성되는 제2연마제(15b)와,
   제2연마용링고정부(15a)의 일측에 결합되되 가이드레일(8)에 체결되도록 소정 크기의 링 형상으로 형성되는 제2연마용링(15c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 겐트리 타입의 위치 결정 장치.
   

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