KR20230070558A - Actuator with dual ball screw - Google Patents

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KR20230070558A
KR20230070558A KR1020210156245A KR20210156245A KR20230070558A KR 20230070558 A KR20230070558 A KR 20230070558A KR 1020210156245 A KR1020210156245 A KR 1020210156245A KR 20210156245 A KR20210156245 A KR 20210156245A KR 20230070558 A KR20230070558 A KR 20230070558A
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Abstract

The present invention relates to an actuator and, more specifically, to an actuator with a dual ball screw system, which includes a plurality of LM guides and a plurality of ball screws for linear movement in the field of robots to construct a large-area moving table, thereby moving objects over a large area and moving heavy loads or a plurality of objects. The actuator including a main ball screw (17) provided on a major axis and rotated by rotation of a motor (12), and a moving table (41) moved in the longitudinal direction of the main ball screw (17) by rotation of the main ball screw (17), comprises: an input support unit (15) and a rear support unit (16) supporting both sides of the main ball screw (17); a main coupling shaft (14) rotatably supported on the input support unit (15) and transmitting the rotational force of the motor (12) to the main ball screw (17); a support ball screw (23) provided on the major axis, rotatably coupled between the input support unit (15) and the rear support unit (16), and distanced from the main ball screw (17), and rotated; and a moving-stable transfer unit (20) transmitting the rotational force of the main coupling shaft (14) to the support ball screw (23).

Description

듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터{ACTUATOR WITH DUAL BALL SCREW}Actuator with dual ball screw system {ACTUATOR WITH DUAL BALL SCREW}

본 발명은 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇 분야에서 직선 이동시키도록 엘엠가이드 및 볼스크류를 포함하는 액츄에이터에서 엘엠가이드 및 볼스크류를 복수로 구비함으로써 대면적의 무빙테이블을 구성하여 대면적으로 물건을 이동시키고 무거운 하중 또는 다수의 물건의 이동이 가능한 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator, and more particularly, to construct a large-area moving table by providing a plurality of LM guides and ball screws in an actuator including an LM guide and a ball screw to linearly move in the field of robots. An actuator having a dual ball screw system capable of moving objects and moving heavy loads or multiple objects.

일반적으로 로봇 분야, 공장 자동화 분야, 물류창고 등에서 직선으로 물건을 이동시키는 경우, 볼스크류 및 엘엠가이드를 이용하여 테이블을 이동시키는 경우가 상당하다.In general, when moving an object in a straight line in the robot field, factory automation field, distribution warehouse, etc., a table is often moved using a ball screw and an LM guide.

이런 경우 테이블 위에 물건이 놓이게 되면 볼스크류를 회전시킴으로써 엘엠가이드를 따라서 테이블이 이동되어 테이블에 놓인 물건을 직선방향으로 손쉽게 이동시킬 수 있는 것이다.In this case, when an object is placed on the table, the table is moved along the LM guide by rotating the ball screw, so that the object placed on the table can be easily moved in a straight direction.

근래에는 점차로 이동시켜야 하는 물건의 크기도 커지기도 하면서, 그 물건의 무게도 상당한 경우가 점차로 늘어나고 있다.In recent years, as the size of an object to be moved gradually increases, the weight of the object is also gradually increasing.

이럴 경우 도 10의 경우에서처럼 엘엠가이드를 양측으로 설치하여 이동되도록 구비할 수 있으나, 단일의 볼스크류의 회전력만으로는 무거운 하중의 물건을 이동시키기에는 한계가 있는 것이다.In this case, as in the case of FIG. 10, the LM guide may be installed on both sides to be moved, but there is a limit to moving a heavy load object only with the rotational force of a single ball screw.

따라서 부피가 크면서도 하중이 큰 물건을 손쉽게 이동할 수 있는 시스템 제공이 절실히 요구되는 것이다.Therefore, it is urgently required to provide a system that can easily move bulky and heavy objects.

등록특허번호 제10-1576871호(2015년 12월 17일 공고)Registered Patent No. 10-1576871 (Announced on December 17, 2015) 공개특허번호 제10-2021-0047788호(2021년 04월 20일 공개)Publication Patent No. 10-2021-0047788 (published on April 20, 2021)

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 대면적의 무빙테이블도 더블 볼스크류에 의하여 안정적으로 이동될 수 있도록 함으로써 무거운 하중의 물건의 안정적 이동이 가능하도록 하는 목적이 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to stably move a large-area moving table by a double ball screw, thereby enabling stable movement of a heavy load.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 무빙테이블의 안정적 이동이 가능하기 때문에 대면적으로 무빙테이블을 구성하여, 다수의 물건의 이송이 가능하게 하는 것이다.Another object of the present invention is to construct a moving table with a large area so that a large number of objects can be transported because the moving table can move stably.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 듀얼 볼스크류의 회전 작동이 원활하도록 동력 입력 측에 커플링 및 기어 회전 구성 등을 구비하여 대면적, 무거운 하중의 물건 이송이 이루어지게 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a power input side with a coupling and a gear rotation configuration so that the rotational operation of the dual ball screw is smooth, so that a large area and heavy load can be transported.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터(12) 회전으로 회전되는 장축의 메인볼스크류(17)와, 메인볼스크류(17)의 회전으로 메인볼스크류(17)의 종방향으로 이동되는 무빙테이블(41)을 구비한 액츄에이터에 있어서, 상기 메인볼스크류(17)의 양측을 지지하는 입력서포트유니트(15) 및 후방서포트유니트(16); 상기 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 지지되면서 모터(12) 회전력을 메인볼스크류(17)로 전달하는 메인커플링샤프트(14); 상기 입력서포트유니트(15)와 후방서포트유니트(16) 사이에 회전가능하게 결합되면서 메인볼스크류(17)와 이격되어 회전되는 장축의 서포트볼스크류(23); 및 상기 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로 전달하는 무빙안정이송부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.The present invention for achieving the above object is the main ball screw 17 of the long axis rotated by the rotation of the motor 12, and the rotation of the main ball screw 17 moves the main ball screw 17 in the longitudinal direction. In the actuator having a moving table (41), the input support unit (15) and the rear support unit (16) supporting both sides of the main ball screw (17); a main coupling shaft 14 that is rotatably supported by the input support unit 15 and transfers rotational force of the motor 12 to the main ball screw 17; A support ball screw 23 of a long shaft rotated apart from the main ball screw 17 while being rotatably coupled between the input support unit 15 and the rear support unit 16; And it provides an actuator having a dual ball screw system, characterized in that it comprises a moving stable transfer unit 20 for transmitting the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23 side.

본 발명에 있어서, 상기 무빙안정이송부(20)는, 장축의 서포트볼스크류(23); 및 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로, 복수 개의 기어결합으로 전달하는 다중동력전달부(21)를 포함하고, 상기 다중동력전달부(21)는, 메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루는 메인기어(211); 상기 메인기어(211)와 기어결합된 아이들기어(212); 및 상기 아이들기어(212)와 기어결합되고 회전력을 서포트볼스크류(23)로 전달하는 서포트기어(213)를 포함하고, 입력서포트유니트(15)에 고정되고 아이들기어의 회전축을 이루는 아이들샤프트(221); 및 상기 서포트볼스크류(23)와 연장되고 동축을 이루며 서포트기어샤프트(222)의 회전축을 이루는 서포트기어샤프트(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the moving stable transfer unit 20 includes a long shaft support ball screw 23; and a multi-power transmission unit 21 that transmits the rotational force of the main coupling shaft 14 toward the support ball screw 23 through a plurality of gear combinations, wherein the multi-power transmission unit 21 includes a main coupling a main gear 211 coaxial with the shaft 14; an idle gear 212 gear-coupled with the main gear 211; and a support gear 213 that is gear-coupled with the idle gear 212 and transmits rotational force to the support ball screw 23, and is fixed to the input support unit 15 and forms an idle shaft of the idle gear 221. ); and a support gear shaft 222 extending and coaxial with the support ball screw 23 and forming a rotation axis of the support gear shaft 222. It provides an actuator with a dual ball screw system.

본 발명에 있어서, 상기 무빙안정이송부(20)는, 상기 메인볼스크류(17) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 일측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제1열엘엠가이드(31); 및 상기 서포트볼스크류(23) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 타측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제2열엘엠가이드(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the moving stable transfer unit 20 includes a first row LM guide 31, which is an LM guide located outside the main ball screw 17 and supporting the lower side of one side of the moving table 41; And an actuator having a dual ball screw system, characterized in that it includes a second row LM guide 32, which is an LM guide located outside the support ball screw 23 and supporting the lower side of the other side of the moving table 41 to provide.

본 발명에 있어서, 상기 무빙안정이송부(20)는, 상기 무빙테이블(41) 일측 아래에 고정되고 제1열엘엠가이드(31)와 결합되어 제1열엘엠가이드(31)를 따라 이동되는 제1열엘엠블록(51); 및 상기 무빙테이블(41) 타측 아래에 고정되고 제2열엘엠가이드(32)와 결합되어 제2열엘엠가이드(32)를 따라 이동되는 제2열엘엠블록(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the moving stable transfer unit 20 is fixed under one side of the moving table 41 and coupled with the first row LM guide 31 to move along the first row LM guide 31. 1 row LM block 51; And a second row LM block 52 fixed under the other side of the moving table 41 and coupled with the second row LM guide 32 to move along the second row LM guide 32. An actuator having a dual ball screw system is provided.

본 발명에 있어서, 상기 무빙테이블(41) 일측에 결합되고 메인볼스크류(17)와 결합되어 메인볼스크류(17)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 메인볼스크류커플러(53); 및 상기 무빙테이블(41) 타측에 결합되고 서포트볼스크류(23)와 결합되어 서포트볼스크류(23)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 서포트볼스크류커플러(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the main ball screw coupler 53 is coupled to one side of the moving table 41 and coupled to the main ball screw 17 so that the moving table 41 moves by the rotation of the main ball screw 17 ; And a support ball screw coupler 54 coupled to the other side of the moving table 41 and coupled to the support ball screw 23 to move the moving table 41 by the rotation of the support ball screw 23 Provides an actuator equipped with a dual ball screw system characterized by.

본 발명에 있어서, 상기 다중동력전달부(21)는, 모터(12)의 회전력을 메인커플링샤프트(14)로 전달하기 위한 커플링(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터를 제공한다.In the present invention, the multi-power transmission unit 21 includes a coupling 13 for transmitting the rotational force of the motor 12 to the main coupling shaft 14. A dual ball screw system, characterized in that It provides an actuator equipped with it.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 대면적의 무빙테이블도 더블 볼스크류에 의하여 안정적으로 이동될 수 있도록 함으로써 무거운 하중의 물건의 안정적 이동이 가능하게 하는 효과가 있다.The present invention configured as described above has an effect of enabling stable movement of a heavy load object by allowing a large-area moving table to be stably moved by the double ball screw.

그리고 본 발명의 다른 효과는, 무빙테이블의 안정적 이동이 가능하기 때문에 대면적으로 무빙테이블을 구성하여, 다수의 물건의 이송이 가능하게 하는 것이다.Another effect of the present invention is that the moving table can be moved stably, so that a large number of objects can be transported by configuring the moving table with a large area.

또한 본 발명의 또 다른 효과는, 듀얼 볼스크류의 회전 작동이 원활하도록 동력 입력 측에 커플링 및 기어 회전 구성 등을 구비하여 대면적, 무거운 하중의 물건 이송이 이루어지게 하는 것이다.In addition, another effect of the present invention is to provide a coupling and gear rotation configuration on the power input side so that the rotational operation of the dual ball screw is smooth, so that a large area and heavy load can be transferred.

도 1은 본 발명에 따른 액츄에이터에 대한 전방면에서의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액츄에이터에 대한 후방면에서의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액츄에이터의 무빙테이블 내부 구성을 보인 설명예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액츄에이터에서 엘엠가이드 및 엘엠블록의 결합상태를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액츄에이터에 대한 작동을 설명하기 위한 평면 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액츄에이터에서 입력측에 대한 설명예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액츄에이터에서 무빙테이블이 전방으로 이동한 상태를 보인 설명 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 액츄에이터에서 무빙테이블이 중간 영역으로 이동한 상태를 보인 설명 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 액츄에이터에서 무빙테이블이 후방으로 이동한 상태를 보인 설명 예시도이다.
도 10은 볼스크류를 단일로 구성한 예시도이다.1 is a perspective view from the front of an actuator according to the present invention;
2 is a perspective view from the rear of an actuator according to the present invention;
Figure 3 is an explanatory example showing the internal configuration of the moving table of the actuator according to the present invention.
4 is an exemplary diagram showing a coupled state of the LM guide and the LM block in the actuator according to the present invention.
5 is an exemplary plane view for explaining the operation of the actuator according to the present invention.
6 is an explanatory example view of the input side in the actuator according to the present invention.
7 is an explanatory diagram illustrating a state in which the moving table moves forward in the actuator according to the present invention.
8 is an explanatory diagram illustrating a state in which the moving table moves to an intermediate region in the actuator according to the present invention.
9 is an explanatory diagram showing a state in which the moving table moves backward in the actuator according to the present invention.
10 is an exemplary view in which a ball screw is configured singly.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉 본 발명에 따른 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터(10)는 첨부된 도 1 내지 도 9 등에서와 같이, 모터(12) 회전으로 회전되는 장축의 메인볼스크류(17)와, 메인볼스크류(17)의 회전으로 메인볼스크류(17)의 종방향으로 이동되는 무빙테이블(41)을 구비한 액츄에이터(10)에 대한 것이다.That is, the actuator 10 having a dual ball screw system according to the present invention, as shown in the accompanying FIGS. 1 to 9, the main ball screw 17 of the long shaft rotated by the rotation of the motor 12, and the main ball screw It relates to an actuator (10) having a moving table (41) that is moved in the longitudinal direction of the main ball screw (17) by rotation of (17).

이에 특히 양측으로 두 개의 엘엠가이드를 구비하면서, 대면적을 이루는 무빙테이블(41)이 듀얼로 이루어지는 볼스크류에 의하여 이동이 되도록 구비한 것이다. 이로써 대면적으로 무빙테이블(41)을 구비하기 때문에 다수의 물건의 이송이 가능한 것이다. 또한 듀얼로 구비된 볼스크류의 이송으로 인해 무거운 하중의 물건도 안정적으로 이송이 가능한 장점을 갖는 것이다.In particular, while having two LM guides on both sides, the moving table 41 forming a large area is provided so that it can be moved by a dual ball screw. As a result, since the moving table 41 is provided with a large area, it is possible to transfer a number of objects. In addition, due to the transfer of the dual ball screw, it has the advantage of being able to stably transfer even a heavy load.

이를 위한 세부 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.A detailed configuration for this will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉 상기 메인볼스크류(17)의 양측을 지지하는 입력서포트유니트(15) 및 후방서포트유니트(16)를 구비한다.That is, an input support unit 15 and a rear support unit 16 supporting both sides of the main ball screw 17 are provided.

그리고 상기 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 지지되면서 모터(12) 회전력을 메인볼스크류(17)로 전달하는 메인커플링샤프트(14)를 구비하는 것이다.And it is provided with a main coupling shaft 14 that is rotatably supported by the input support unit 15 and transfers the rotational force of the motor 12 to the main ball screw 17 .

아울러 이러한 메인볼스크류(17)와 함께 마련되는 것으로, 상기 입력서포트유니트(15)와 후방서포트유니트(16) 사이에 회전가능하게 결합되면서 메인볼스크류(17)와 이격되어 회전되는 장축의 서포트볼스크류(23)를 구비한 것이다.In addition, it is provided with the main ball screw 17, and the support ball of the long axis rotates apart from the main ball screw 17 while being rotatably coupled between the input support unit 15 and the rear support unit 16. It is equipped with a screw (23).

이처럼 메인볼스크류(17)와 함께 서포트볼스크류(23) 등으로 하여 듀얼(Daul)로 볼스크류시스템(Dual Ball Screw System)을 구비함으로써 듀얼 볼스크류 상부로 무빙테이블(41)이 결합되는 것으로, 이처럼 무빙테이블(41)이 양측 아래의 듀얼 볼스크류시스템에 의하여 안정적으로 무빙테이블(41)을 직선이동시킬 수 있다. 이처럼 듀얼 볼스크류시스템에 의하여 안정적으로 무빙테이블(41)이 이동될 수 있음으로써, 무빙테이블(41) 상에 다수의 물건을 놓고 이동이 가능하며, 특히 무거운 하중의 물건도 듀얼 볼스크류시스템에 의하여 안정적으로 이동이 가능하기 때문에, 신속하고 정확한 직선 이송이 이루어지는 것이다.As such, the main ball screw 17 and the support ball screw 23 are provided with a dual ball screw system so that the moving table 41 is coupled to the top of the dual ball screw, As such, the moving table 41 can be stably moved linearly by the dual ball screw system below both sides. As the moving table 41 can be moved stably by the dual ball screw system as described above, it is possible to place a number of objects on the moving table 41 and move them, especially heavy loads by the dual ball screw system. Since it is possible to move stably, rapid and accurate linear transfer is achieved.

이에 첨부된 도면의 예에서와 같이 무빙테이블(41)은 기능효율을 높이기 위하여 함체 형상을 이루는 것이 좀더 바람직하며, 내부에는 볼스크류 및 볼스크류와 볼나사 결합되는 커플러가 마련되며, 함체의 상부에는 물건이 놓이고 아래로는 엘엠가이드와 결합되는 엘엠블록이 마련될 수 있다. 즉 무빙테이블(41)은 테이블상면부(411), 테이블하면부(412), 테이블전방면부(413), 테이블후방면부(414) 등이 마련된다. 그리하여 테이블상면부(411)에는 물건이 놓이고, 테이블하면부(412)에는 양측 아래로 각각 엘엠가이드와 결합되는 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등이 마련된다. 그리고 테이블전방면부(413) 및 테이블후방면부(414)로는 각각의 볼스크류들이 관통되어 지나면서, 이들 볼스크류들과 각각 결합되는 메인볼스크류커플러(53), 서포트볼스크류커플러(54) 등이 결합되는 것이다.As shown in the example of the accompanying drawings, it is more preferable that the moving table 41 form an enclosure shape in order to increase functional efficiency, and a ball screw and a coupler coupled with the ball screw are provided inside, and the upper part of the enclosure An LM block may be provided under which an object is placed and combined with the LM guide. That is, the moving table 41 is provided with a table upper surface portion 411, a table lower surface portion 412, a table front surface portion 413, a table rear surface portion 414, and the like. Thus, objects are placed on the table top part 411, and the first row LM block 51 and the second row LM block 52 coupled to the LM guides are provided below both sides of the table bottom part 412, respectively. . In addition, the main ball screw coupler 53 and the support ball screw coupler 54 coupled with each of the ball screws pass through the table front surface portion 413 and the table rear surface portion 414, respectively. it will be combined

그리고 모터(12)의 회전력을 안정적으로 듀얼 볼스크류시스템의 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 측으로 전송하기 위하여 무빙안정이송부(20)를 더 포함하는 것이다. 즉 상기 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로 전달하는 무빙안정이송부(20)를 구비한 것이다.And it further includes a moving stable transfer unit 20 to stably transmit the rotational force of the motor 12 to the main ball screw 17 and the support ball screw 23 side of the dual ball screw system. That is, it is provided with a moving stable transfer unit 20 that transfers the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23 side.

이러한 무빙안정이송부(20)의 세부 구성을 살펴보면, 상기 무빙안정이송부(20)는, 장축의 서포트볼스크류(23)를 포함하는 것이다.Looking at the detailed configuration of the moving stable transfer unit 20, the moving stable transfer unit 20 includes a long shaft support ball screw 23.

또한 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로, 복수 개의 기어결합으로 전달하는 다중동력전달부(21)를 포함하는 것이다.In addition, it includes a multi-power transmission unit 21 that transmits the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23 through a plurality of gear combinations.

대체로 다중동력전달부(21)는, 입력서포트유니트(15)의 선단 부분에 구성된 것으로, 모터(12)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다.In general, the multiple power transmission unit 21 is configured at the front end of the input support unit 15, and rotates by receiving rotational force of the motor 12.

상기 다중동력전달부(21)는, 모터(12)의 회전력을 메인커플링샤프트(14)로 전달하기 위한 커플링(13)을 구비한다. 그리하여 커플링(13)에 의하여 안정적인 동력전달이 이루어지고, 출력측에서의 과부하 등에 의하여도 커플링(13)에 의하여 모터(12)의 파손을 방지할 수 있을 것이다. 대체로 이러한 커플링(13)은 동력전달구성에서 주로 사용하고 있는 구성으로 이루어질 수 있을 것이다.The multiple power transmission unit 21 includes a coupling 13 for transmitting rotational force of the motor 12 to the main coupling shaft 14. Thus, stable power transmission is achieved by the coupling 13, and damage to the motor 12 can be prevented by the coupling 13 even by an overload on the output side. In general, this coupling 13 may be made of a configuration mainly used in a power transmission configuration.

그리고 다중동력전달부(21)에는, 메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루는 메인기어(211)를 구비한다. 즉 이러한 메인기어(211)는 모터(12)의 주 동력을 듀얼 볼스크류시스템의 서포트볼스크류(23) 측으로 출력하기 위한 구성인 것이다.In addition, the multi-power transmission unit 21 includes a main gear 211 coaxial with the main coupling shaft 14 . That is, the main gear 211 is configured to output the main power of the motor 12 to the support ball screw 23 side of the dual ball screw system.

다음으로 상기 메인기어(211)와 기어결합된 아이들기어(212)가 마련된다.Next, an idle gear 212 gear-coupled with the main gear 211 is provided.

이러한 아이들기어(212)에 의하여 모터(12)의 동력이 서포트볼스크류(23) 측으로 안정적으로 전달될 수 있는 것이다.Power of the motor 12 can be stably transmitted to the support ball screw 23 by the idle gear 212 .

아울러 상기 아이들기어(212)와 기어결합되고 회전력을 서포트볼스크류(23)로 전달하는 서포트기어(213)를 포함하는 것이다. 이에 서포트기어(213)는 서포트볼스크류(23) 측으로 동력을 전달하게 되는 것이다.In addition, it includes a support gear 213 that is gear-coupled with the idle gear 212 and transmits rotational force to the support ball screw 23. Accordingly, the support gear 213 transmits power to the support ball screw 23 side.

이에 다중동력전달부(21)에는, 입력서포트유니트(15)에 고정되고 아이들기어의 회전축을 이루는 아이들샤프트(221)를 구비하는 것이다.Accordingly, the multiple power transmission unit 21 is provided with an idle shaft 221 fixed to the input support unit 15 and forming a rotation axis of the idle gear.

따라서 입력서포트유니트(15)에 아이들샤프트(221)가 안정적으로 설치되어 있기 때문에 아이들샤프트(221)를 회전축으로 하는 아이들기어(212)의 회전이 안정적으로 회전될 것이다.Therefore, since the idle shaft 221 is stably installed in the input support unit 15, the rotation of the idle gear 212 using the idle shaft 221 as a rotation axis will be stably rotated.

아울러 상기 서포트볼스크류(23)와 연장되고 동축을 이루며 서포트기어샤프트(222)의 회전축을 이루는 서포트기어샤프트(222)를 포함하는 것이다. 이에 서포트기어샤프트(222)는 입력서포트유니트(15)에 대해 베어링 등에 의하여 회전가능하게 결합되는 것이며, 아울러 서포트기어샤프트(222)는 서포트볼스크류(23)와 동축을 이루는 것이다. 따라서 서포트기어(213)가 회전됨에 의하여 동축을 이루는 서포트기어샤프트(222)와 함께 서포트볼스크류(23)도 회전이 되는 것이다.In addition, it includes a support gear shaft 222 extending and coaxial with the support ball screw 23 and forming a rotation axis of the support gear shaft 222. Accordingly, the support gear shaft 222 is rotatably coupled to the input support unit 15 by a bearing or the like, and the support gear shaft 222 is coaxial with the support ball screw 23 . Therefore, as the support gear 213 rotates, the support ball screw 23 is also rotated together with the support gear shaft 222 forming the coaxial axis.

다음으로 상기 무빙안정이송부(20)는, 상기 메인볼스크류(17) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 일측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제1열엘엠가이드(31)를 포함하는 것이다.Next, the moving stable transfer unit 20 includes a first row LM guide 31 which is an LM guide located outside the main ball screw 17 and supporting the lower side of one side of the moving table 41 .

아울러 상기 서포트볼스크류(23) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 타측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제2열엘엠가이드(32)를 포함하는 것이다.In addition, it includes a second row LM guide 32, which is an LM guide located outside the support ball screw 23 and supporting the bottom of the other side of the moving table 41.

이와 함께 상기 무빙안정이송부(20)에는, 상기 무빙테이블(41) 일측 아래에 고정되고 제1열엘엠가이드(31)와 결합되어 제1열엘엠가이드(31)를 따라 이동되는 제1열엘엠블록(51)이 구비된다.At the same time, in the moving stable transfer unit 20, the first row LM is fixed under one side of the moving table 41 and coupled with the first row LM guide 31 to move along the first row LM guide 31. A block 51 is provided.

또한 상기 무빙테이블(41) 타측 아래에 고정되고 제2열엘엠가이드(32)와 결합되어 제2열엘엠가이드(32)를 따라 이동되는 제2열엘엠블록(52)을 포함하는 것이다.It also includes a second row LM block 52 fixed below the other side of the moving table 41 and coupled with the second row LM guide 32 to move along the second row LM guide 32 .

이처럼 양측의 제1열엘엠가이드(31) 및 제2열엘엠가이드(32) 등에 대해 각각 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등이 결합되어 안정적으로 이동이 가능하게 마련되는 것이며, 이로써 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등으로 받쳐지는 무빙테이블(41)이 어느 쪽으로의 쏠림없이 균형되게 안정적으로 이동되는 것이다.As such, the first row LM block 51 and the second row LM block 52 are coupled to the first row LM guide 31 and the second row LM guide 32 on both sides, respectively, to enable stable movement. This is provided, so that the moving table 41 supported by the first row LM block 51 and the second row LM block 52 moves stably and in a balanced manner without leaning to any side.

다음으로 상기 무빙테이블(41) 일측에 결합되고 메인볼스크류(17)와 결합되어 메인볼스크류(17)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 메인볼스크류커플러(53)를 구비한다.Next, a main ball screw coupler 53 coupled to one side of the moving table 41 and coupled to the main ball screw 17 moves the moving table 41 by the rotation of the main ball screw 17. .

또한 상기 무빙테이블(41) 타측에 결합되고 서포트볼스크류(23)와 결합되어 서포트볼스크류(23)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 서포트볼스크류커플러(54)를 포함하는 것이다.It also includes a support ball screw coupler 54 coupled to the other side of the moving table 41 and coupled to the support ball screw 23 so that the moving table 41 moves by the rotation of the support ball screw 23. .

이에 이러한 볼스크류커플러들은 볼너트로, 볼스크류에 결합되어 직선이동되는 구성으로써 일반적으로 이용되는 볼스크류부재를 이용할 수 있으며, 이들에 대한 상세한 구성 설명은 생략하기로 한다.Accordingly, these ball screw couplers may use a commonly used ball screw member as a ball nut, which is coupled to the ball screw and moves linearly, and a detailed description of the configuration thereof will be omitted.

이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터(10)의 동력전달 구성 및 이에 의한 작동 고정을 살펴보기로 한다.The power transmission configuration of the actuator 10 having the dual ball screw system according to the present invention prepared as described above and the operation fixing thereof will be described.

즉 도 5의 예에서처럼, 베이스플레이트(11) 일측의 모터(12)의 작동으로, 회전력은 커플링(13)을 거쳐 메인커플링샤프트(14)로 전달된다.That is, as in the example of FIG. 5 , by the operation of the motor 12 on one side of the base plate 11 , rotational force is transmitted to the main coupling shaft 14 via the coupling 13 .

이러한 메인커플링샤프트(14)는 입력서포트유니트(15)에 베어링 등에 의하여 회전가능하게 설치되면서, 후단에는 입력서포트유니트(15)의 타단으로 위치된 메인볼스크류(17)에 연결되어, 모터(12) 회전에 의하여 메인볼스크류(17)가 회전되는 것이다.The main coupling shaft 14 is rotatably installed in the input support unit 15 by a bearing, etc., and is connected to the main ball screw 17 located at the other end of the input support unit 15 at the rear end, and the motor ( 12) The rotation causes the main ball screw 17 to rotate.

이와 함께 메인커플링샤프트(14)를 통한 회전동력은 무빙안정이송부(20)의 다중동력전달부(21)를 통하여, 서포트볼스크류(23) 측으로 전달되는 것이다.In addition, the rotational power through the main coupling shaft 14 is transmitted to the support ball screw 23 side through the multi-power transmission unit 21 of the moving stable transfer unit 20.

즉 이러한 다중동력전달부(21)는 도 6의 예에서처럼, 메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루어 결합된 메인기어(211)를 통하여 회전력이 출력되는 것이다.That is, as in the example of FIG. 6 , the multi-power transmission unit 21 outputs rotational force through the main gear 211 coaxially coupled to the main coupling shaft 14 .

이를 위하여 메인기어(211)에 기어결합되는 아이들기어(212)는, 회전력을 반대측에 기어결합된 서포트기어(213)로 전달하게 된다.To this end, the idle gear 212 gear-coupled to the main gear 211 transmits rotational force to the support gear 213 gear-coupled to the opposite side.

이러한 서포트기어(213)는 서포트기어샤프트(222)에 의해 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 구비된 것으로, 서포트기어(213)의 회전력은 서포트기어샤프트(222)를 통하여 동축으로 연결된 서포트볼스크류(23)로 전달되는 것이다.The support gear 213 is rotatably provided to the input support unit 15 by the support gear shaft 222, and the rotational force of the support gear 213 is a support ball connected coaxially through the support gear shaft 222. It is transmitted to the screw 23.

이상에서와 같은 모터(12)의 다중동력전달부(21)의 동력전달구성들에 의하여 양측 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23)를 회전시키게 된다.The main ball screw 17 and the support ball screw 23 are rotated by the power transmission components of the multi-power transmission unit 21 of the motor 12 as described above.

이러한 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 등의 회전에 의하여 각각 결합되는 볼너트인 메인볼스크류커플러(53) 및 서포트볼스크류커플러(54) 등에 의하여 이들이 결합된 무빙테이블(41)이 전후방향으로 이동되는 것이다.The main ball screw coupler 53 and the support ball screw coupler 54, which are ball nuts coupled by the rotation of the main ball screw 17 and the support ball screw 23, respectively, move table 41 to which they are coupled. It moves forward and backward.

아울러 무빙테이블(41)의 아래로는 제1열엘엠블록(51) 및 제2열엘엠블록(52) 등이 각각 제1열엘엠가이드(31)와 제2열엘엠가이드(32) 등에 결합된 것으로, 결국 메인볼스크류(17)와 서포트볼스크류(23) 등의 회전에 의하여 이동되는 무빙테이블(41)은 양측 제1열엘엠가이드(31)와 제2열엘엠가이드(32) 등이 설치된 방향인 전후방 방향으로 직선 이동이 가능하게 되는 것이다.In addition, under the moving table 41, the first row LM block 51 and the second row LM block 52 are coupled to the first row LM guide 31 and the second row LM guide 32, respectively. As a result, the moving table 41, which is moved by the rotation of the main ball screw 17 and the support ball screw 23, etc., is installed with the first row LM guide 31 and the second row LM guide 32 on both sides. It is possible to move in a straight line in the forward and backward directions.

이에 도 7의 예에서처럼 모터(14)의 회전에 의하여 양측 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23)의 회전에 따라서 무빙테이블(41)이 전방으로 이동된다.Accordingly, as shown in the example of FIG. 7 , the moving table 41 is moved forward according to the rotation of the main ball screw 17 and the support ball screw 23 by the rotation of the motor 14 .

또한 도 8의 예에서처럼 모터(14)가 반대방향으로 회전하면, 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 등도 반대방향으로 회전함에 의하여 무빙테이블(41)이 액츄에이터(10) 중간 부분으로 이동된다.In addition, as in the example of FIG. 8, when the motor 14 rotates in the opposite direction, the main ball screw 17 and the support ball screw 23 also rotate in the opposite direction, thereby moving the moving table 41 to the middle of the actuator 10. are moved

나아가 도 9의 예에서처럼 모터(14)의 역방향 회전이 계속되면, 메인볼스크류(17) 및 서포트볼스크류(23) 등도 역방향 회전되며, 이로써 무빙테이블(41)은 액츄에이터(10) 후방으로 이동되는 것이다.Furthermore, as in the example of FIG. 9, if the reverse rotation of the motor 14 continues, the main ball screw 17 and the support ball screw 23 are also rotated in the reverse direction, whereby the moving table 41 is moved to the rear of the actuator 10 will be.

이상에서와 같이 본 발명에 따란 듀얼 볼스크류시스템을 채용함에 의하여, 안정적으로 무거운 하중 및 다수의 물건이 무빙테이블(41)에 놓이더라도 안정적으로 무빙테이블(41) 및 물건들을 직선 이동시키게 되는 것이다. As described above, by adopting the dual ball screw system according to the present invention, the moving table 41 and the objects are stably moved linearly even if a heavy load and a large number of objects are stably placed on the moving table 41.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, this is because an embodiment has been described so that those skilled in the art can easily practice the present invention. The technical idea of the present invention should not be construed as being limited.

10 : 액츄에이터 12 : 모터
13 : 커플링 14 : 메인커플링샤프트
17 : 메인볼스크류 20 : 무빙안정이송부
21 ; 다중동력전달부 211 : 메인기어
212 : 아이들기어 213 : 서포트기어
23 : 서포트볼스크류 31 : 제1열엘엠가이드
32 : 제2열엘엠가이드 41 : 무빙테이블10: actuator 12: motor
13: coupling 14: main coupling shaft
17: main ball screw 20: moving stable transfer unit
21; Multi-power transmission unit 211: main gear
212: idle gear 213: support gear
23: support ball screw 31: first row lm guide
32: second row LM guide 41: moving table

Claims (5)

모터(12) 회전으로 회전되는 장축의 메인볼스크류(17)와, 메인볼스크류(17)의 회전으로 메인볼스크류(17)의 종방향으로 이동되는 무빙테이블(41)을 구비한 액츄에이터에 있어서,
상기 메인볼스크류(17)의 양측을 지지하는 입력서포트유니트(15) 및 후방서포트유니트(16);
상기 입력서포트유니트(15)에 회전가능하게 지지되면서 모터(12) 회전력을 메인볼스크류(17)로 전달하는 메인커플링샤프트(14);
상기 입력서포트유니트(15)와 후방서포트유니트(16) 사이에 회전가능하게 결합되면서 메인볼스크류(17)와 이격되어 회전되는 장축의 서포트볼스크류(23);
상기 메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로 전달하는 무빙안정이송부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터.
In an actuator having a long shaft main ball screw 17 rotated by the rotation of the motor 12 and a moving table 41 moved in the longitudinal direction of the main ball screw 17 by the rotation of the main ball screw 17 ,
an input support unit 15 and a rear support unit 16 supporting both sides of the main ball screw 17;
a main coupling shaft 14 that is rotatably supported by the input support unit 15 and transfers rotational force of the motor 12 to the main ball screw 17;
A support ball screw 23 of a long shaft rotated apart from the main ball screw 17 while being rotatably coupled between the input support unit 15 and the rear support unit 16;
An actuator having a dual ball screw system, characterized in that it includes a moving stable transfer unit 20 that transmits the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23 side.
 제 1항에 있어서,
상기 무빙안정이송부(20)는,
장축의 서포트볼스크류(23); 및
메인커플링샤프트(14)의 회전력을 서포트볼스크류(23) 측으로, 복수 개의 기어결합으로 전달하는 다중동력전달부(21)를 포함하고,
상기 다중동력전달부(21)는,
메인커플링샤프트(14)에 동축을 이루는 메인기어(211);
상기 메인기어(211)와 기어결합된 아이들기어(212); 및
상기 아이들기어(212)와 기어결합되고 회전력을 서포트볼스크류(23)로 전달하는 서포트기어(213)를 포함하고,
입력서포트유니트(15)에 고정되고 아이들기어의 회전축을 이루는 아이들샤프트(221); 및
상기 서포트볼스크류(23)와 연장되고 동축을 이루며 서포트기어샤프트(222)의 회전축을 이루는 서포트기어샤프트(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터.
According to claim 1,
The moving stable transfer unit 20,
Long shaft support ball screw (23); and
It includes a multi-power transmission unit 21 that transmits the rotational force of the main coupling shaft 14 to the support ball screw 23 through a plurality of gear combinations,
The multiple power transmission unit 21,
A main gear 211 coaxial with the main coupling shaft 14;
an idle gear 212 gear-coupled with the main gear 211; and
A support gear 213 gear-coupled with the idle gear 212 and transmitting rotational force to the support ball screw 23,
an idle shaft 221 fixed to the input support unit 15 and forming a rotation axis of the idle gear; and
An actuator having a dual ball screw system, characterized in that it includes a support gear shaft 222 extending and coaxial with the support ball screw 23 and forming a rotation axis of the support gear shaft 222.
 제 2항에 있어서,
상기 무빙안정이송부(20)는,
상기 메인볼스크류(17) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 일측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제1열엘엠가이드(31); 및
상기 서포트볼스크류(23) 외향에 위치되고 무빙테이블(41)의 타측 아래를 지지하는 엘엠가이드인 제2열엘엠가이드(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터.
According to claim 2,
The moving stable transfer unit 20,
a first row LM guide 31, which is an LM guide located outside the main ball screw 17 and supporting the bottom of one side of the moving table 41; and
An actuator having a dual ball screw system, characterized in that it includes a second row LM guide 32, which is an LM guide located outside the support ball screw 23 and supporting the other side below the moving table 41.
 제 3항에 있어서,
상기 무빙안정이송부(20)는,
상기 무빙테이블(41) 일측 아래에 고정되고 제1열엘엠가이드(31)와 결합되어 제1열엘엠가이드(31)를 따라 이동되는 제1열엘엠블록(51); 및
상기 무빙테이블(41) 타측 아래에 고정되고 제2열엘엠가이드(32)와 결합되어 제2열엘엠가이드(32)를 따라 이동되는 제2열엘엠블록(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터.
According to claim 3,
The moving stable transfer unit 20,
a first row LM block 51 fixed under one side of the moving table 41 and coupled with the first row LM guide 31 to move along the first row LM guide 31; and
Dual characterized in that it includes a second row LM block 52 fixed below the other side of the moving table 41 and coupled to the second row LM guide 32 to move along the second row LM guide 32 Actuator with ball screw system.
 제 1항에 있어서,
상기 무빙테이블(41) 일측에 결합되고 메인볼스크류(17)와 결합되어 메인볼스크류(17)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 메인볼스크류커플러(53); 및
상기 무빙테이블(41) 타측에 결합되고 서포트볼스크류(23)와 결합되어 서포트볼스크류(23)의 회전에 의하여 무빙테이블(41)이 이동되도록 하는 서포트볼스크류커플러(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 볼스크류시스템을 구비한 액츄에이터.
According to claim 1,
a main ball screw coupler 53 coupled to one side of the moving table 41 and coupled to the main ball screw 17 to move the moving table 41 by the rotation of the main ball screw 17; and
Characterized in that it includes a support ball screw coupler 54 coupled to the other side of the moving table 41 and coupled to the support ball screw 23 so that the moving table 41 moves by the rotation of the support ball screw 23 An actuator equipped with a dual ball screw system.
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