WO2013051764A1

WO2013051764A1 - 고하중 및 고정도를 구비한 다각형 가이드 및 다각형 가이드를 이용한 픽커 액츄에이터

Info

Publication number: WO2013051764A1
Application number: PCT/KR2012/000117
Authority: WO
Inventors: 진문영; 조충래; 홍민석
Original assignee: 삼익정공 주식회사
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2013-04-11
Also published as: JP2014535163A; CN103842273B; US20140237812A1; CN103842273A; US9451736B2

Abstract

본 발명은 다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 각각의 면에 형성된 일체형 볼 케이지를 구비하며, 상기 다각형 볼 케이지 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입한 후, 볼이 볼 수용홈에서 이탈하지 않고 구름운동을 하도록 하는 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼이 볼 수용홈에 삽입 체결된 볼 케이지의 내부에 가이드포스트를 삽입 체결하여 가이드포스트 또는 하우징이 볼의 구름운동에 의하여 직선왕복운동을 할 수 있도록 구성된 고하중 및 고정도를 구비한 다각형 가이드 및 이를 이용한 픽커 액츄에이터에 관한 것이다.

Description

고하중 및 고정도를 구비한 다각형 가이드 및 다각형 가이드를 이용한 픽커 액츄에이터

본 발명은 다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 각각의 면에 형성된 일체형 볼 케이지를 구비하며, 상기 다각형 볼 케이지 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입한 후, 볼이 수용홈에서 이탈하지 않고 구름운동을 하도록 하는 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼이 볼 수용홈에 삽입 체결된 볼 케이지의 내부에 가이드포스트를 삽입 체결하여 가이드포스트 또는 하우징이 볼의 구름운동에 의하여 직선왕복운동을 할 수 있도록 구성된 고하중 및 고정도를 구비한 다각형 가이드 및 이를 이용한 픽커 액츄에이터에 관한 것이다.

픽커 액츄에이터(picker actuator)는 주로 반도체 칩 이송 및 LED 칩 분류기 등과 같은 작은 부품을 이송하는 시스템에 적용되는 것으로서 주로 공압 실린더를 적용하여 픽앤 플레이스 액츄에이터(pick & place Actuator)를 설계 제작하여 사용하고 있으며, 기존의 픽커 액츄에이터(picker actuator)에 채용되어 있는 가이드의 경우를 살펴보면, 회전을 방지할 수 있는 구조로 설계 제작되어 있으며, 크게 2가지로 나눌 수 있다.

그 하나는 에어 실린더와 LM(linear motion) 가이드를 체결하여 설계 제작된 것이며, 미니츄어 타입을 주로 이용하고 있고, 다른 하나는 에어 실린더와 미끄럼 가이드를 이용하여 설계 제작된 것으로 4각 형태로 채택 적용하고 있다.

이들 두 가지 형태 모두 진직도에 대한 내구성이 짧고, 스트로크내의 위치 정확도가 떨어져 흔들림(약 0.2 - 0.4mm 정도)이 크게 발생하는 문제점이 있다.

또한, 미끄럼 타입의 경우에는 LM 가이드 타입의 수명과 대비하여 약 1/3배 정도로 짧은 문제점이 있다.

종래의 에어 실린더와 LM(linear motion) 가이드와 에어 실린더와 미그럼 가이드를에서 문제점을 해결하여 진직도에 대한 내구성이 우수하고, 정도를 높일 수 있는 가이드 및 가이드를 채용한 픽커 액츄에이터의 연구 개발이 요구되고 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 다각형 케이지를 일체형으로 설계 제작하되, 다각형 각각의 면에 수많은 볼을 수용할 수 있는 볼 수용홈을 형성하고, 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하여 내부에 위치하는 가이드포스트와 외부에 위치하는 하우징을 서로 체결하여 구름운동을 하도록 구성함으로써 직선왕복운동을 할 때 높은 정도를 유지하도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 일체형으로 성형 제작된 다각형 가이드의 볼 케이지 각각의 면에 다수의 볼 수용홈을 형성하고, 각각의 면에 형성된 다수의 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하여 각각의 면에서 볼들이 구름운동을 하는 구성을 채용함으로써 앞뒤좌우에서 안정된 정도로 진행하여 진동 및 흔들림을 최소화하고, 진직성과 내구성을 향상시키는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 다각형가이드의 볼 케이지 각각의 면에 다수의 볼 수용홈을 형성하고, 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하여 각각의 면에서 볼들이 구름운동을 하는 구성을 채용함으로써 앞뒤좌우(4방향)에서 동일한 하중을 받을 수 있는 구조로써 안정된 정도로 진동 및 흔들림을 최소화하고 높은 진직성을 가진 픽커 액츄에이터를 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 일체형으로 성형 제작된 볼 케이지의 각각의 면에 수많은 볼 수용홈을 일정간격으로 배열 형성하고, 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결한 일체형 다각형 볼 케이지로 하중에 견디는 능력 및 내구성을 높인 다각형 가이드를 채용한 픽커 액츄에이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 기술적 해결 방법은 반도체 칩 이송 및 LED 칩 분류기 등 작은 부품을 이송하기 위하여 사용하는 픽커 액츄에이터(picker actuator)에 적용하기 위하여, 다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 각각의 면에 형성된 일체형 다각형 볼 케이지를 구비하며, 상기 다각형 볼 케이지 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입한 후, 볼이 수용홈에서 이탈하지 않고 구름운동을 하도록 하는 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼이 볼 수용홈에 삽입 체결된 케이지의 내부에 가이드포스트를 삽입 체결된 고하중 및 고정도를 구비한 다각형 가이드를 구현하는데 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 해결 방법은 아주 작은 LED 등을 이동할 때 사용하는 픽커 액츄에이터에 채용 적용되므로 진직도와 정도가 높은 가이드가 요구되며, 이를 이루기 위하여 다각형 일체형 볼 케이지 각각의 면에 다수의 볼 수용홈을 형성하고, 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하여 각각의 면에서 볼들이 구름운동을 하도록 구성함으로써 앞뒤좌우(4방향)가 동일한 하중을 받아 안정된 정밀도로 진동 및 흔들림을 최소화하고 진직성와 내구성이 향상된 다각형 가이드를 구현하는데 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 해결 방법은 반도체 칩 이송 및 LED 칩 분류기 등 작은 부품을 이송하기 위하여 다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 다각형 각각의 면에 형성된 볼 케이지를 구비하며, 상기 볼 수용홈에 볼이 수용된 볼 케이지 형상에 맞추어서 삽입 체결되도록 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼 수용홈에 볼이 수용된 볼 케이지 내부에 삽입 체결되는 다각형 가이드포스트로 이루어진 다각형 가이드를 설계 제작하고, 상기 다각형 가이드의 가이드포스트와 실린더 로드를 고정 브라켓으로 체결 고정하며, 다각형 가이드의 하우징과 실린더 하우징을 일체로 형성하여 동력원인 실린더를 이용하여 가이드포스트 또는 하우징이 일정거리를 직선왕복운동하도록 구성함으로써 내구성이 우수하고 높은 정도를 가진 픽커 액츄에이터를 구현하는데 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 해결 방법은 진직도와 정도가 높은 다각형 가이드를 구비한 픽커 액츄에이터를 제공하기 위하여 일체형으로 성형 제작된 다각형 볼 케이지 각각의 면에 다수의 볼 수용홈을 형성하고, 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하여 각각의 면에서 볼들이 구름운동을 하도록 제작된 다각형 가이드를 이용하여 상기 다각형 가이드의 가이드포스트와 동력원인 실린더 로드의 가장자리를 고정 브라켓으로 체결 고정하며, 다각형 가이드의 하우징과 실린더 하우징을 일체로 형성하여 동력원인 실린더를 이용하여 고정 브라켓 또는 하우징 부분이 유한 스트로크를 가지도록 구성함으로써 앞뒤좌우(4방향)에서 안정되어 진동 및 흔들림을 최소화하고 진직성이 향상된 픽커 액츄에이터를 구현하는데 있다.

본 발명은 다각형 볼 케이지를 설계 제작하되, 다각형 각각의 면에 수많은 볼을 수용할 수 있는 볼 수용홈을 일정간격으로 형성하고, 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입하여 내부에 위치하는 가이드포스트와 외부에 위치하는 하우징이 서로 체결하여 구름운동을 하도록 구성함으로써 직선왕복운동을 할 때 높은 정도를 유지하는 유리한 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 일체형 성형 제작된 다각형 볼 케이지 각각의 면에 다수의 볼 수용홈을 형성하고, 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하여 각각의 면에서 볼들이 구름운동을 하도록 구성함으로써 앞뒤좌우에서 안정된 정도로 진동 및 흔들림을 최소화하고 진직성과 내구성을 향상시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 다각형가이드의 볼 케이지 각각의 면에 다수의 볼 수용홈을 형성하고, 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하여 각각의 면에서 볼들이 구름운동을 하도록 구성함으로써 앞뒤좌우(4방향)에서 동일한 하중을 받을 수 있는 구조로써 안정된 정도로 진동 및 흔들림을 최소화하고 높은 진직성을 가진 픽커 액츄에이터를 제공할 수 있는 유리한 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 픽커 액츄에이터에 일체형으로 성형 제작된 볼 케이지의 각각의 면에 수많은 볼 수용홈을 일정간격으로 배열 형성하고, 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결한 일체형 다각형 볼 케이지로 제작된 다각형 가이드를 채용하여 하중에 견디는 능력 및 내구성을 높이는데 있다.

도 1은 다각형 가이드 내부에 체결되는 일체형 볼 케이지를 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 일체형 볼 케이지에 볼이 삽입된 형상을 도시한 것이다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 볼이 삽입 체결된 볼 케이지에 가이드포스트와 서로 다른 형상의 하우징이 체결된 다각형 가이드를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 다각형 가이드를 채용한 픽커 액츄에이터를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 볼 케이지에 형성된 볼 수용홈을 도시한 것이다.

<도면부호에 대한 간단한 설명>

11; 볼 케이지 12; 볼 수용홈

21; 볼 케이지 23; 볼

31, 41, 51; 가이드포스트 32, 42, 52; 볼 케이지

33, 43, 53; 다각형가이드 하우징

61; 가이드 포스트 62; 볼 케이지

63; 하우징 또는 일체형 하우징 64; 실린더

65; 실린더 로드 66; 고정 브라켓

67; 공기배출구 68; 공기흡입구

69; 스톱퍼 70; 공기 또는 오일주입구

71; 공기 또는 오일배출구 72; 충격완화용 스프링

73; 오일이동통로

X ; 볼 수용홈의 상부 직경

Y ; 볼 수용홈의 하부 직경

본 발명에 따른 다각형 가이드는 반도체 칩 이송 및 LED 칩 분류기 등 작은 부품을 이송하기 위하여 사용하는 픽커 액츄에이터(picker actuator)에 적용하기 위하여, 다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 각각의 면에 형성된 일체형 다각형 볼 케이지를 구비하며, 상기 다각형 볼 케이지 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입한 후, 볼이 수용홈에서 이탈하지 않고 구름운동을 하도록 하는 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼이 볼 수용홈에 삽입 체결된 케이지의 내부에 가이드포스트를 삽입 체결하여 가이드포스트 또는 하우징이 볼의 구름운동에 의하여 고하중 및 고정도로 직선왕복운동을 할 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 픽커 액츄에이터는 반도체 칩 이송 및 LED 칩 분류기 등 작은 부품을 이송하기 위하여 다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 다각형 각각의 면에 형성된 볼 케이지를 구비하며, 상기 볼 수용홈에 볼이 수용된 볼 케이지 형상에 맞추어서 삽입 체결되도록 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼 수용홈에 볼이 수용된 볼 케이지 내부에 삽입 체결되는 다각형 가이드포스트로 이루어진 다각형 가이드를 설계 제작하고, 상기 다각형 가이드의 가이드포스트와 실린더 로드를 고정 브라켓으로 체결 고정하며, 다각형 가이드의 하우징과 실린더 하우징을 일체로 형성하여 동력원인 실린더를 이용하여 가이드포스트 또는 하우징이 일정거리를 직선왕복운동을 하도록 구성함으로써 내구성이 우수하고 높은 정도를 가진다.

<실시 예1>

본 발명에 따른 구체적인 실시 예1을 도면에 기초하여 살펴본다.

실시 예1은 본 발명에 따른 고정도, 고내구성 및 고진직도를 구비한 다각형 가이드에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다각형 가이드의 기술적 구성을 도 1내지 도 5에 기초하여 살펴본다.

도 1은 다각형 가이드 내부에 체결되는 일체형 볼 케이지를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 일체형 볼 케이지에 볼이 삽입된 형상을 도시한 것이다. 도 3내지 도 5는 본 발명에 따른 볼이 삽입 체결된 볼 케이지에 가이드포스트와 서로 다른 형상의 하우징이 체결된 다각형 가이드를 도시한 것이다.

도 3내지 도 5는 주로 반도체 칩 이송 및 LED 칩 분류기 등 작은 부품을 이송하기 위하여 사용하는 픽커 액츄에이터(picker actuator)에 채용되는 다각형 가이드이다.

본 발명에 따른 다각형 가이드의 진직도는 10 직선 운동 시에 0.01 이하를 유지한다.

하나의 구체적인 실시 예로, 본 발명에 따른 다각형 가이드는 0.5 0.5 크기의 LED 칩을 이송하는 픽커 액츄에이터에 적용 채용될 수 있다.

본 발명에 따른 다각형 가이드를 설계 제작하기 위하여서는 다각형 케이지 각각의 면에 다수의 볼(도 2의 23)을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈(도 1의 12)이 각각의 면에 형성된 볼 케이지(도 1의 12)를 구비한다.

도 1은 본 발명에 따른 볼을 수용하는 볼 수용홈이 형성된 볼 케이지(21)이고, 도 2는 볼 케이지에 형성된 볼 수용홈에 볼이 수용된 볼케이지를 도시한 것이다. 도 7은 본 발명에 사용된 다각형 케이지에 형성된 볼 수용홈(도 1의 12) 형상을 하나의 실시 예를 구체적으로 도시한 것이다.

도 2에서, 구체적인 하나의 예로 볼(도 2의 23)의 직경이 0.6 일 때, 볼(도 2의 23)이 삽입되는 X의 직경을 0.7 로 형성하고, 볼을 관통하여 이탈하지 않게 잡아주는 역할을 하는 볼 걸림부인 Y의 직경을 0.5로 형성한다.

이와 같이 볼 케이지를 형성하면, 볼이 케이지에 형성된 볼 수용홈(도 1의 12)에 위치하면 아래로 관통하지 아니하므로 조립이 용이하다. X의 직경을 0.7로 하는 것은 볼이 케이지 내부에서 볼이 자유롭게 구름운동을 할 수 있도록 하는데 있다.

도 7에서와 같이 구름운동을 하는 볼과 볼 케이지의 접촉면적(마찰면적)을 최소화하여 효율적인 구름이 이루어지도록 게이지에 볼 수용홈(도 1의 12)을 형성할 때, 도 7에서와 같이 직경 0.7 로 수직되게 최대한 아래로 내려와서 볼을 잡아주는 0.5 직경의 볼 걸림부를 형성하는 것이 바람직하다.

앞서 구체적인 하나의 실시 예에서와 같은 크기의 가이드포스트, 케이지 및 볼 크기로 제작할 경우에 다각형 가이드의 외측에 위치하는 하우징의 폭은 7 정도로 아주 좁게 형성할 수 있다.

도 7에서 X와 Y 직경의 크기는 볼의 직경을 고려하여 X의 경우 볼의 직경보다 크게 형성하고, Y의 경우 볼이 통과하지 않을 정도의 크기로 형성하여 조립이 용이하면서 구름운동을 원활하게 하는 구성이면 족하다.

도 3내지 도 5에서, 볼 케이지(도 3의 32)의 두께는 볼의 직경보다 작게 설계 제작하여 볼 케이지(도 3의 32) 내측에 위치하는 가이드포스트(도 3의 31)와 외부에 위치하는 하우징(도 3의 33)과의 마찰을 최소화하고, 볼 수용홈에 수용된 볼과의 마찰력 또한 작도록 구성하는 것이다.

상기 다각형 볼 케이지(도 3의 32)에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결한 후, 수용된 볼이 볼 수용홈으로부터 이탈하지 않으면서 체결 후 자유로운 구름운동을 할 수 있도록 설계 제작된 하우징(도 3의 33)을 구비한다.

상기 볼 케이지(도 3의 32)의 내부에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결한 후, 하우징을 관통하는 다각형 관통구와 체결되어 볼의 구름운동에 의하여 직선왕복운동을 할 수 있도록 구성된 가이드포스트(guide post)를 구비한다.

도 3내지 도 5에 기초하여 구체적인 실시 예를 살펴보면, 정사각형의 가이드포스트로 설계 제작할 경우에, 가이드포스트의 한 변의 폭이 3.9 이고, 볼은 앞서 하나의 실시 예에서 제시한 직경 0.6를 사용할 경우에 다각형 하우징에 형성되는 정사각형 관통구의 한 변의 폭은 5.1이 된다.

상기 하우징에 형성되는 정사각형 관통구의 한 변의 폭 5.1 는 가이드포스트의 한변의 폭 3.9에 1.2(볼 직경의 2배)를 더한 수치이며, 이는 서로 마주하는 볼 케이지 각각의 면에 볼을 삽입 체결할 경우에 삽입된 볼이 차지하는 폭만큼의 공간이 필요하므로 이를 고려하여 볼 직경의 2배로 설계 제작한 치수이다.

즉, 고정도의 다각형 가이드를 이루기 위하여서는 다각형 각각의 면에서 형성되는 다각형 가이드포스트와 다각형 관통구를 구비한 하우징사이의 간격을 볼 직경 크기로 형성하는 것이 바람직하다는 것이다.

상기 가이드포스트와 하우징사이에 형성되는 간격, 각각의 면에 수용되는 볼의 수 등은 내구성, 정도, 볼 직경의 크기 및 구름운동 시 마찰력 등을 고려하여 상기 제시한 수치를 변형 응용하여 설계 제작할 수 있다.

상기 하나의 실시 예에서와 같이 빈틈이 없는 치수를 적용하여 설계 제작하고, 일체형 다각형 볼 케이지의 각각의 면에 수용된 볼이 회전하여 구름운동을 함에 의하여 가이드포스트를 따라 직선왕복운동을 하도록 구성할 때 고하중 및 고정도를 구비한 다각형 가이드의 구현이 가능하다.

상기 하우징의 형상은 다각형, 정사각형, 직사각형, 플랜지형 중에서 하나를 선택하여 제작하거나 용도 및 수요자들이 원하는 다양한 형상으로 변형 설계 제작할 수 있다.

본 발명의 다각형 가이드는 유한스트로크용이다.

<실시 예2>

본 발명에 따른 구체적인 실시 예2를 도면에 기초하여 살펴본다.

실시 예2는 본 발명에 따른 실시 예1에 의하여 설계 제작된 고정도, 고내구성 및 고진직도를 구비한 다각형 가이드를 채용한 소형경량의 픽커 액츄에이터에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예2에 따른 소형경량의 픽커 액츄에이터의 기술적 구성을 도 6에 기초하여 살펴본다.

본 발명에 따라 설계 제작되는 유한 스트로크용 다각형 가이드는 아주 작은 LED칩 등을 이동할 때 사용하는 소형경량의 픽커 액츄에이터('미니츄어'라고도 한다)에 채용 적용되므로 진직도와 정도가 높은 가이드가 요구되며, 높은 내구성이 필요하다.

도 6에 기초하여 본 발명에 따른 소형경량의 픽커 액츄에이터의 구성을 살펴본다. 실시 예2의 픽커 액츄에이터는 실시 예1에 따라 설계 제작된 다각형 가이드를 채용하고, 동력원에 의하여 직선왕복운동을 하도록 구성하여 반도체 칩 이송 및 LED 칩 분류기 등 작은 부품을 이송하도록 구성되어 있다.

보다 구체적으로, 실시 예1에 따라 다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 다각형 각각의 면에 일정간격으로 형성된 소형경량의 볼 케이지를 구비하며, 상기 볼 수용홈에 볼이 수용된 다각형 볼 케이지에 맞추어서 삽입 체결되도록 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼 수용홈에 볼이 수용된 케이지 내부에 삽입 체결되는 다각형 가이드포스트로 이루어진 다각형 가이드를 설계 제작한다.

상기 다각형 가이드의 가이드포스트와 실린더 로드를 고정 브라켓으로 체결 고정하며, 다각형 가이드의 하우징과 실린더 하우징을 일체로 형성하여 동력원인 실린더를 이용하여 가이드포스트 또는 하우징 측이 일정거리를 직선왕복운동을 하도록 구성함으로써 내구성이 우수하고 높은 진직성을 가지도록 구성되어 있다.

상기 가이드 포스트의 중앙에는 소형경량의 액츄에이터로 소형의 물체를 잡기 위하여 순간적으로 공기를 흡입하기 위한 공기이동통로를 가이드포스트의 중앙에 형성하고, 잡은 물체를 이동하기 위하여 직선왕복운동을 하도록 실린더 내부에 공기 또는 오일을 주입하거나 배출하기 위한 공기 또는 오일 이동통로, 주입구 및 배출구가 형성되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 소형경량의 픽커 액츄에이터는 하중에 견디는 능력을 높이기 위하여 다각형가이드 각각의 면에서 구름운동을 하는 볼의 접촉면적을 넓게 제공하고, 일체형 볼 케이지로 다각형가이드를 제작하고, 상기 다각형 가이드의 가이드포스트(도 6의 61)와 실린더 로드(도 6의 65)의 가장자리를 고정 브라켓으로 체결 고정하며, 다각형 가이드의 하우징(도 6의 63)과 실린더 하우징을 일체로 형성하여 동력원인 실린더(도 6의 64)를 이용하여 고정 브라켓 또는 하우징 부분이 유한 스트로크를 가지도록 구성되어 있다.

상기 픽커 액츄에이터를 고내구성, 고하중 및 고진직도를 가지도록 설계 제작하기 위하여 다각형 볼 케이지(도 6의 62)를 내구성이 우수한 합성수지재 또는 가벼운 금속재질로 일체형으로 성형 제작하는 것이 바람직하다. 물론 일체형이 아닌 구조로 설계 제작할 수도 있다.

다각형 볼 케이지를 일체형으로 성형 제작하므로 볼 케이지의 내구성을 증가시키고, 이는 픽커 액츄에이터의 내구성을 증가시키는 역할을 한다.

본 발명에 따른 소형경량의 픽커 액츄에이터를 동작시키는 동력원은 공기압력으로 동작하는 공기압 실린더 또는 오일의 압력에 의하여 동작하는 유압 실린더가 될 수 있다.

도 6에서, 소형경량의 픽커 액츄에이터의 상부 우측에 돌출되게 공기 또는 오일 주입구(도 6의 70)와 오일 배출구(도 6의 71)가 고정 설치되어 있으며, 오일 주입구와 오일 배출구는 그 역할을 서로 바꾸어서 구성할 수도 있다..

본 발명에 따른 소형경량의 픽커 액츄에이터는 5내지 15 정도의 직선거리를 직선왕복운동을 하도록 구성된 매우 작은 것이므로 작은 물건을 잡기 위한 별도의 구조물을 설치하는 것이 용이하지 아니하므로 공기의 흡입력을 이용하여 작은 물건을 잡을 수 있도록 가이드포스트(도 6의 61) 중앙을 공기가 이동할 수 있는 공기이동통로를 형성하고, 가이드포스트 상부에 공기흡입구(도 6의 68)가 설치되고, 하부에 공기배출구(도 6의 67)를 설치되어 하부의 공기배출구(도 6의 67)에서 공기를 흡입하여 공기 흡입력에 의하여 공기흡입구(도 6의 68)에서 물체를 잡고, 공기 흡입을 멈추거나 불어 넣어 물체가 떨어지도록 구성할 수 있다.

가이드포스트 상부에 공기흡입구(도 6의 68) 하부에는 실린더(도 6의 64)에 의하여 하우징(도 6의 63)이 더 이상 상부로 이동하지 못하도록 하는 스톱퍼(도 6의 69)가 고정 설치되어 있다.

다각형 가이드포스트(도 6의 61)와 하우징(도 6의 63)에 형성된 다각형 관통구사이에서 볼이 굴림운동을 하여 일정거리 유한 직선왕복운동을 하도록 구성하고, 이를 동력원과 연결하여 동력에 의하여 고진직성을 가지고 일정거리 직선왕복운동을 하도록 구성되어 있다.

하우징(도 6의 63)의 형상은 도 6과 같은 형상으로 형성할 수 있으며, 직육면체 형상으로 일체형으로 성형 제작하는 것도 하나의 바람직한 기술적 구성이다.

하우징(도 6의 63)은 제작 시 도 6에서와 같이 하우징 내부에 공기압 또는 유압 실린더 내부로 공기를 주입 또는 배출하기 위한 공기 또는 오일이 이동하는 공기 또는 오일이동통로(도 6의 73)를 구비하고 있다.

상기 동력원은 공기압력으로 동작하는 공기압 실린더 또는 오일의 압력에 의하여 동작하는 유압 실린더가 될 수 있다. 하우징 일측에 공기 또는 오일 주입구(도6의 70) 및 배출구(도 6의 71)를 설치하여 실린더 내부로 공기 또는 오일을 주입 및/또는 배출하여 실린더의 피스톤을 이동시킬 수 있는 기술적 구성이면 족하다.

실린더 로드(도 6의 65) 하부에는 충격을 흡수할 수 있도록 충격완화용 스프링(도 6의 72)을 구비하고, 공기 또는 오일 주입 시 또는 물체를 잡거나 놓을 경우에 발생할 수 있는 충격을 흡수할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 충격완화용 스프링(도 6의 72)은 경우에 따라 채용하지 않을 수도 있다.

동력원과 체결하여 직선왕복운동을 하도록 구성하는 방법은 두 가지 종류의 기술적 구성으로 이룰 수 있다. 하나는 다각형 가이드의 가이드포스트(도 6의 61)와 공기압 또는 유압 실린더 로드(도 6의 65)의 가장자리를 고정 브라켓(도 6의 66)으로 체결 고정하고, 가이드포스트(도 6의 61) 및 동력원의 하우징(도 6의 63)을 설비 일측에 고정하고, 고정 브라켓에 의하여 고정된 가이드포스트(도 6의 61)와 실린더 로드(도 6의 65)가 직선왕복운동을 하도록 구성하는 것이고, 다른 하나는 고정 브라켓(도 6의 66)으로 체결 고정된 가이드포스트(도 6의 61)와 실린더 로드(도 6의 65)를 설비 일측에 고정하고 하우징을 직선왕복운동을 하도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 소형경량 픽커 액츄에이터는 유한스트로크용이다.

본 발명에 따른 고하중, 고내구성 및 고진직성을 유지할 수 있는 소형경량 픽커 액츄에이터의 구체적인 하나의 실시 예를 수치를 부여하여 살펴보았다. 이러한 실시 예는 하나의 예로 이를 바탕으로 다양하게 변형 실시할 수 있고, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위에 속한다.

<실시 예3>

본 발명에 따른 실시 예3은 원통형 볼 케이지를 채용하여 소형경량 픽커 액츄에이터에 관한 것이다.

원통형 볼 케이지에 일정간격으로 볼 수용홈을 형성하고, 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결하며, 볼이 삽입 체결된 볼 케이지 내측에 원통형 가이드포스트를 삽입 체결하고, 볼이 삽입 체결된 볼 케이지 외측에 하우징을 체결하여 일정거리를 직선왕복운동을 하도록 구성되어 있다.

이는 실시 예1과 실시 예2에서 채용된 다각형 가이드와는 달리 하우징 또는 가이드포스트가 회전하는 문제점이 있어 서로 다른 용도에 이용될 수 있다.

실시 예3은 원통형 볼 케이지를 채용하여 소형경량 픽커 액츄에이터의 기술적 구성은 원통형 볼 케이지를 구비하고, 원통형 볼 케이지에 형성된 볼수용홈에 볼을 삽입 체결한 후 원통형 가이드포스트를 볼이 수용된 볼 케이지 내부에 삽입 체결하고, 원통형 구멍이 형성된 하우징과 체결하여 원통형 가이드를 설계 제작하는 기술적 구성을 구비하고 있다.

원통형 가이드를 제외한 모두 기술적 구성은 실시 예2의 다각형 가이드를 채용한 소형경량의 픽커 액츄에이터와 동일하므로 중복 기술을 피하기 위하여 생략한다.

본 발명에 따른 실시 예3의 원통형 가이드를 이용한 소형경량 픽커 액츄에이터는 역시 유한스트로크용이다.

다각형으로 설계 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 각각의 면에 형성된 일체형 볼 케이지를 구비하며, 상기 다각형 볼 케이지 각각의 면에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입한 후, 볼이 수용홈에서 이탈하지 않고 구름운동을 하도록 하는 다각형 관통구가 형성된 하우징을 구비하며, 상기 볼이 볼 수용홈에 삽입 체결된 볼 케이지의 내부에 가이드포스트를 삽입 체결하여 가이드포스트 또는 하우징이 볼의 구름운동에 의하여 직선왕복운동을 할 수 있도록 구성된 고하중 및 고정도를 구비한 다각형 가이드 및 이를 이용한 픽커 액츄에이터를 제공할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 높다.

Claims

다각형 가이드에 있어서,

다각형으로 제작되어 볼을 수용할 수 있도록 다수의 볼 수용홈이 각각의 면에 형성된 볼 케이지;

볼이 볼 수용홈에 삽입 체결된 다각형 볼 케이지의 형상에 맞추어서 다각형 볼 케이지를 삽입 체결하여 볼이 구름운동을 하도록 다각형 관통구가 형성된 하우징; 및

볼이 볼 수용홈에 삽입 체결된 다각형 볼 케이지의 내부에 삽입 체결되어 하우징이 볼의 구름운동에 의하여 직선왕복운동을 할 수 있도록 하는 가이드포스트를 구비한 다각형 가이드.
청구항 1에 있어서,

상기 다각형 볼 케이지에 형성된 볼 수용홈은 볼이 구름운동을 할 수 있도록 상부 직경을 볼의 직경보다 크게 형성하고, 볼과 볼 수용홈과의 접촉 면적을 줄이기 위하여 볼 수용홈 상부에 형성된 직경을 최대한 아래로 수직하게 형성하며, 하부에는 볼이 관통하지 않도록 받치기 위한 볼 걸림부를 형성함을 특징으로 하는 다각형 가이드.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 다각형 가이드는 내구성과 정도를 높이기 위하여 다각형 볼 케이지를 일체형으로 성형 제작하고, 다각형 각각의 면과 가이드포스트와 하우징사이의 간격을 다각형 볼 케이지에 수용되는 볼 직경 크기로 형성함을 특징으로 하는 다각형 가이드.
청구항 3에 있어서,

상기 다각형 가이드는 유한 스트로크 운동을 하도록 구성함을 특징으로 하는 다각형 가이드.
픽커 액츄에이터에 있어서,

고정도와 내구성을 구비한 픽커 액츄에이터를 구성하기 위하여, 다각형으로 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 각각의 면에 형성된 볼 케이지와, 상기 볼 케이지에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결한 후, 다각형 볼 케이지를 삽입 체결할 수 있도록 구성된 다각형 관통구를 구비한 하우징과, 볼이 수용된 케이지의 내부에 삽입 체결되는 가이드포스트를 구비하고, 하우징 또는 가이드포스트가 볼의 구름운동에 의하여 직선왕복운동을 하도록 구성된 다각형 가이드;

상기 하우징 또는 가이드포스트와 체결되어 직선왕복운동을 하도록 동력을 부여하기 위한 동력원인 실린더; 및

다각형 가이드의 가이드포스트와 실린더 로드를 고정용 브라켓으로 체결 고정하고, 다각형 가이드의 하우징과 실린더 하우징을 일체형으로 형성하여 하우징 또는 고정용 브라켓을 설비 일측에 고정하고 고정용 브라켓 또는 하우징을 실린더를 이용하여 직선왕복운동을 하도록 구성된 픽커 액츄에이터.
청구항 5에 있어서,

상기 픽커 액츄에이터의 동력원은 공기압 실린더 또는 유압 실린더로 구성된 픽커 액츄에이터.
청구항 5에 있어서,

상기 다각형 볼 케이지에 형성된 볼 수용홈은 볼이 구름운동을 할 수 있도록 상부 직경을 볼의 직경보다 크게 형성하고, 볼과 볼 수용홈과의 접촉 면적을 줄이기 위하여 볼 수용홈 상부에 형성된 직경을 최대한 아래로 수직하게 형성하며, 하부에는 볼이 관통하지 않도록 받치기 위한 볼 걸림부를 형성함을 특징으로 하는 픽커 액츄에이터.
청구항 5에 있어서,

상기 다각형 가이드는 다각형 각각의 면에서 형성되는 가이드포스트와 하우징사이의 간격을 볼 직경 크기로 형성함을 특징으로 하는 픽커 액츄에이터.
청구항 5에 있어서,

상기 픽커 액츄에이터의 가이드 포스트는 공기의 흡입력으로 소형 물체를 잡거나 내려놓기 위하여 가이드포스트 중앙에 공기이동통로를 형성하고,

가이드포스트 상부에 공기흡입구를 설치하며, 가이드포스트 하부에는 공기 배출구가 설치됨을 특징으로 하는 픽커 액츄에이터.
청구항 5에 있어서,

상기 픽커 액츄에이터의 가이드 포스트 상부에 실린더에 의하여 직선왕복운을 할 때 상부로 이동을 제한하는 스톱퍼를 더 구비한 픽커 액츄에이터.
픽커 액츄에이터에 있어서,

고정도와 내구성을 구비한 소형경량 픽커 액츄에이터를 구성하기 위하여, 원통형으로 제작되어 볼을 수용할 수 있는 다수의 볼 수용홈이 전체면에 형성된 볼 케이지와, 상기 볼 케이지에 형성된 볼 수용홈에 볼을 삽입 체결한 후, 원통형 볼 케이지를 삽입 체결할 수 있도록 구성된 원통형 관통구를 구비한 하우징과, 볼이 수용된 케이지의 내부에 삽입 체결되는 가이드포스트를 구비하고, 하우징 또는 가이드포스트가 볼의 구름운동에 의하여 직선왕복운동을 하도록 구성된 원통형 가이드;

상기 하우징 또는 가이드포스트와 체결되어 직선왕복운동을 하도록 동력을 부여하기 위한 동력원인 실린더;

상기 실린더에 공기 또는 오일을 주입 또는 배출하기 위한 공기 또는 오일 주입구 및 배출구; 및

원통형 가이드의 가이드포스트와 실린더 로드를 고정용 브라켓으로 체결 고정하고, 원통형 가이드의 하우징과 실린더 하우징을 일체형으로 형성하여 하우징 또는 고정용 브라켓을 설비 일측에 고정하고 고정용 브라켓 또는 하우징을 실린더를 이용하여 직선왕복운동을 하도록 구성된 픽커 액츄에이터.
청구항 11에 있어서,

상기 볼 케이지에 형성된 볼 수용홈은 볼이 구름운동을 할 수 있도록 상부 직경을 볼의 직경보다 크게 형성하고, 하부는 볼이 통과하지 못하도록 볼의 직경보다 작은 볼 걸림부로 형성하되,

상기 볼 수용홈은 볼과 볼 수용홈의 접촉면적을 줄이기 위하여 볼 수용홈 상부에 형성된 직경을 최대한 아래로 수직하게 형성하고 하부에 불이 통과하지 않고 걸리도록 볼 걸림부를 형성함을 특징으로 하는 픽커 액츄에이터.
청구항 11에 있어서,

상기 소형경량 픽커 액츄에이터의 가이드 포스트는 공기의 흡입력으로 소형 물체를 잡거나 내려놓기 위하여 가이드포스트 중앙에 공기이동통로를 형성하고,

가이드포스트 상부에 공기흡입구를 설치하며, 가이드포스트 하부에는 공기 배출구가 설치됨을 특징으로 하는 픽커 액츄에이터.