KR950007165Y1 - 엑튜에이터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

엑튜에이터

제1도는 종래 액튜에이터의 종단면도.

제2도는 종래 엑튜에이터의 평면도.

제3도 내지 제5도는 종래 엑튜에이터의 작용 설명도.

제7도는 종래 엑튜에이터의 커플링부 상세도.

제8도는 종래 엑튜에이터의 커플링부 작용도.

제9도 내지 제11도는 본 고안에 의한 엑튜에이터의 구성을 보인 것.

제9a도는 평면도.

제9b도는 측면도.

제10a도는 정면도.

제10b도는 제10a도의 B-B선 단면도.

제11a도는 제9a도의 A-A선 단면도.

제11b도는 제10a도의 C-C선 단면도.

제12도는 조작부 구성도.

제13도는 구동수단의 다른 실시예를 보인 평면도.

제14도는 제13도의 요부 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 제1풀리 12 : 타이밍 벨트

13 : 메인 프레임 14 : 가이드홈

15 : 이동대 16 : 마찰수지

17 : 타이밍 벨트 피동풀리 18 : 구동풀리

19 : 제2풀리 21 : 조작기

22 : 콘트롤러 23 : 모터

24 : 타이밍 벨트 26, 27 : 가이드축

28 : 웜휠 33 : 웜

A : 구동수단

본 고안은 엑튜에이터(actuator)에 관한 것으로, 특히 이동대를 타이밍 벨트(timming velt)를 이용하여 직선 이동시키도록 한 엑튜에이터에 관한 것이다.

본 고안이 관련된 엑튜에이터는 이동대가 직선운동하는 자동화 부분에 사용되며, 예를 들어서 직교좌표 로보트, 로드리스 실린더(lodless cylinder)등에 사용된다.

종래에는 이동부를 이동시키기 위하여 엘엠 가이드(LM guide)와 볼 스크류(ball screw)등의 고정도 부품을 사용하여 정밀 위치를 제어하는데 본 고안은 엘엠 가이드(LM guide)와 볼 스크류(ball screw)등의 고정도 부품을 사용하지 않고 위치 제어를 쉽게 할 수 있도록 고안되어 있다.

종래 엑튜에이터의 실시형태는 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이, 메인 보디(main body)의 메인 프레임(1)에 엘엠 가이드(2)를 설치하고, 볼스크류(3)를 평행하게 설치하여, 이동대(4)가 볼스크류(3)에 의하여 엘엠 가이드(2)를 따라 직선 왕복 운동하도록 되어 있다.

상기 볼스크류(3)는 커플링(5)에 의하여 메인 프레임(1)의 일단부에 고정된 모터(6)의 축에 연결되고, 모터(6)의 일측에는 콘트롤러(7)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 볼스크류(3)가 나사 결합되는 볼스크류 너트(8)는 상기 이동대(4)에 고정되고, 엑튜에이터 내부에 먼지가 들어가는 것을 방지하기 위하여 커버(4)가 설치되어 있다.

상기한 바와 같은 종래의 엑튜에이터는 콘트를러(7)에서 운동시키고자 하는 위치를 입력하여 작동시키면 모터(6)가 회전함에 따라 커플링(5)을 통하여 볼스크류(3)가 회전하게 되고, 볼스크류(3)에 연결된 이동대(4)가 엘엠 가이드(2)에 의해 정해진 궤도를 왕복 운동하게 된다.

상기한 바와 같은 종래의 엑튜에이터는 엘엠 가이드(2)와 볼스크류(3)를 사용하기 때문에 제3도와 제4도에 도시한 바와 같이, 엑튜에이터 가공 및 조립 완료후 a, b의 높이가 같고, c, d의 거리가 같아야 하는 단점을 가지고 있다.

만약 이것이 제5도와 제6도에 도시한 바와 같이, a', b'의 높이가 다르거나 c', d'와 거리가 다르게 되면 왕복운동하는 이동대(4)의 운동이 원활하지 못하게 되고, 볼스크류(3)와 연결된 모터(6)의 부하가 증가된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 엑튜에이터는 엘엠 가이드(2)와 볼스크류(3)틀 사용함으로써 정밀한 가공 및 조립이 요구되어 생산성이 저하되고, 원가가 증가되는 결함이 있었으며, 또한, 모터(6)와 볼스크류(3)를 커플링(5)으로 직렬 연결하였기 때문에 모터(6)의 축과 볼스크류(3)의 편차로 인하여 모터(6)의 부하가 발생하기 쉬운 결함이 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 결함을 해소하기 위하여 안출한 것으로 메인프레임의 가이드홈을 4개의 안내면을 가지는 다이아몬드형으로 형성하고 이동대를 상기 가이드홈의 각 안내면에 대응하는 피안내면을 가지는 다이아몬드형으로 형성함과 아울러 상기 가이드홈의 안내면에는 각각 마찰 감소용 마찰수지를 부착하여 구성함을 특징으로 하는 엑튜에이터가 제공된다.

이하, 이러한 본 고안을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제9도 내지 제12도는 본 고안에 의한 엑튜에이터의 일 실시예를 보인 도면으로서, 이에 도시한 바와 같이, 메인 프레임(13)에 가이드홈(14)이 형성되고, 그 가이드홈(14)의 내측에 이동대(15)의 하부가 미끄럼 직선 이동 가능하게 삽입되어 있다.

상기 메인 프레임(13)의 가이드홈(14)은 한예로서 도시한 바와 같이 4개의 안내면을 가지는 다이아몬드형으로 형성되고, 이동대(15)의 하부에는 상기 가이드홈(14)의 각 안내면에 대응하는 피안내면을 가지는 다이아몬드형으로 형성되며, 이동대(15)가 가이드홈(14)과 접촉되는 면에는 마찰을 감소시킬 수 있도록 마찰수지(16)가 부착되어 있다.

또한, 상기 이동대(15)의 양단부에는 타이밍 벨트(12)의 양단부가 고정되어 있으며, 메인 프레임(13)의 일단부에는 타이밍 벨트 피동풀리(17)가 축(17')으로 축작되어 상기 타이밍 벨트(12)의 일측부가 장가되어 있고, 메인 프레임(13)의 타단부에는 구동풀리(18)가 축(18')으로 축착되어 타이밍 벨트(12)의 타단부가 장가되어 있으며, 메인 프레임(13)의 타측부에는 구동풀리(18)를 구동시키기 위한 구동수단(A)이 설치되어 있다.

이 실시예에서 상기 구동수단(A)은 메인 프레임(13)의 타측부에 모터(23)를 고정하고, 그 모터(23)의 축(10)에 제1풀리(11)를 고정하였으며, 상기 축(18')의 단부에 제2풀리(19)를 고정하여 상기 제1풀리(11)와 제2풀리(19)간에 타이밍 벨트(24)를 장가한 구성으로 되어 있다. 그리고, 상기 축(18')과 인접하게 가이드축(26)(27)을 상하로 고정하여 상기 타이밍 벨트(12)를 안내하도록 하였다.

그리고, 상기 메인 프레임(13)의 타단부에는 콘트롤러(control unit)(22)를 설치하고, 조작기(teach unit) (21)를 전선(25)으로 연결하여 조작기(21)로 엑튜에이터를 조작하도록 하였다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 엑튜에이터는 조작기(21)에서 프로그램을 작성하여 동작 명령을 내리면 본체의 콘트롤러(22)에서 명령을 받아서 모터(23)를 회전시킨다. 그러면 모터(23)의 축(10)에 고정되어 있는 제1풀리(11)가 회전하고, 여기에 결합된 타이밍 벨트(24)가 다시 제2풀리(19)틀 회전시키며, 제2풀리(19)는 축(18')과 구동풀리(18)를 회전시키고, 구동풀리(18)가 회전함에 따라 타이밍 벨트(12)가 작동되고, 타이밍벨트(12)에 연결된 이동대(15)가 조작기(21)에서 입력한 위치로 이동하게 된다.

상기 이동대(15)는 제11b도에 보인 바와 같이, 메인 프레임(13)의 가이드홈(14)에 의하여 흔들림이 없이 이동하게 되며, 이동대(15)의 4개의 접촉면에는 마찰수지(16)가 부착되어 있으므로 메인 프레임(13)의 가이드 홈(14)과의 마찰이 감소된 상태로 원활하게 이동할 수 있게 된다.

그리고 메인 프레임(13)의 가이드홈(14)과 이동대(15)가 마찰을 이루면서 슬라이드하기 때문에 이물질이 삽입되면 동작이 원활하지 못하게 될것이나, 타이밍 벨트(12)가 상측부를 덮고 있으므로 이물질이 가이드홈(14)이 침투되는 것이 방지되어 원활하게 이동할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 일실시예에 의한 엑튜에이터는 메인 프레임에 형성한 가이드홈에 이동대를 슬라이드 이동 가능하게 삽입함과 아울러, 접촉부분에 마찰수지를 부착하고, 메인프레임의 양측부에 축착된 풀리에 장가되는 타이밍 벨트를 연결하여 이동대를 이동시키는 구조로서, 종래 볼스크류와 엘엠 가이드에 비하여 가공이 용이한 이점이 있으며, 엑튜에이터의 가공 및 조립 오차를 타이밍 벨트에 의하여 흡수할 수 있으므로 이동대의 이동이 매우 원활하게 되고, 모터에 가하여 지는 부하를 감소할 수 있는 이점이 있다.

제13도 및 제14도는 본 고안에 의한 구동수단(A)의 다른 실시예를 보인 평면도로서, 이 다른 실시예에 의한 구동수단(A)은 메인 프레임(13)의 타측부에 모터(23)를 고정하고, 모터(23)의 축(10)에는 웜(33)을 고정하고, 상기 축(18')에는 웜휠(28)을 고정한 구성으로 되어 있다.

그리고, 상기 웜(33)는 모터의 축(10)에 삽입되어 핀(29)으로 고정되고, 윔(33) 샤프트(31)의 선단부는 메인 프레임(13)에 고정된 모터 지지대(30)의 지지공(32)에 지지되어 있으며, 구동풀리(18)는 상기 웜휠(28)과 볼트로 고정되어 있다.

이러한 본 고안의 다른 실시예에 의한 엑튜에이터는 조작기(21)에서 프로그램을 작성하여 동작 명령을 내리면 본체의 콘트롤러(22)에서 명령을 받아서 모터(23)를 회전시킨다. 그러면 웜(33)과 웜휠(25)이 회전함에 따라 구동풀리(18)가 회전하고, 구동풀리(18)가 회전함에 따라 타이밍 벨트(12)가 작동되고, 타이밍 벨트(12)에 연결된 이동대(15)가 조작기(21)에서 입력한 위치로 이동하게 된다.

이러한 본 고안의 다른 실시예는 상기한 일 실시예와 유사한 작용효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 메인프레임(13)의 가이드홈(14)을 4개의 안내면을 가지는 다이아몬드형으로 형성하고, 이동대(15)를 상기 가이드홈의 안내면에 대응하는 피안내면을 가지는 다이아몬드형으로 형성함과 아울러 상기 가이드홈의 안내면에는 각각 마찰 감소용 마찰수지(16)를 부착하여 구성함을 특징으로 하는 엑튜에이터.