WO2023158005A1 - 스카치 요크 타입 스테이지 조립체 - Google Patents
스카치 요크 타입 스테이지 조립체 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a scotch yoke type stage assembly, and more particularly, to simplify the structure and reduce parts so that all driving parts can be mounted in a space smaller than the diameter of a knob that drives the stage, and the rotary shaft itself connected to the knob is driven
- the scotch yoke mechanism is applied so that the rotating shaft connected to the knob can create linear motion by making it a device, and through this, cost reduction, prevention of stenosis accidents due to exposure of the driving device, and contamination prevention function due to blocking the inflow of foreign substances are improved Scotch It relates to a yoke type stage assembly.
- a biological microscope is a microscope for observing transparent samples such as living things.
- a vessel holder mounted on a stage When light is transmitted from below or above a vessel holder mounted on a stage, there is a difference in absorption of each part of the sample. It is a microscope in which light and shade are formed in the image due to
- the stage is a rack & pinion gear type, a lead screw type or a ball screw type, a linear motor type, or a piezo type. driven by various driving methods.
- the stage is divided into a manual stage in which the operator directly manipulates the instrument according to the driving source, and an automatic stage operated by electric power.
- the manual stage related to the present invention is predominantly a rack and pinion gear type capable of increasing the amount of transport per rotation compared to the external size.
- the rack and pinion gear type has the advantage of relatively large feed per rotation, but requires a rack gear attachment space longer than the stroke length, so space for driving parts outside the observation area is required, The drive parts are exposed to the outside (lower side), so safety accidents due to stenosis, inflow of foreign substances, and external contamination upon contact occur.
- the piezo type has the advantage of accurately controlling very small displacement movements during automatic control, but the stroke length is too small (several mm), the unit cost of parts is very high, and the automatic control Because it is exclusive, there are many restrictions on its use.
- the linear motor type has the advantage of being able to perform high-speed and precise feed during automatic control, but the size of the external controller is very large, so it is difficult to secure space, it is very expensive, and it is limited because it is exclusively for automatic control. .
- Scotch yoke type power transmission device
- the present invention was created to solve these problems in view of the various problems in the prior art as described above, simplifying the structure and reducing parts so that all driving parts can be mounted in a space smaller than the diameter of the knob driving the stage,
- the rotation shaft itself becomes a driving device, and the Scotch yoke mechanism is applied so that the rotation shaft connected to the knob can create linear motion.
- the present invention is a means for achieving the above object, a base plate, a lower plate assembled on the upper surface of the base plate, an upper plate assembled on the upper surface of the lower plate, and a lower plate disposed on one side of the upper plate
- a control knob assembled and installed in a form penetrating the plate and the base plate, wherein the control knob includes a lower knob for linearly moving the upper plate, and the upper plate and the lower plate at the same time orthogonal to the linear movement direction of the upper plate.
- It provides a Scotch yoke type stage assembly, characterized in that composed of an upper knob for moving in the direction to be.
- a pair of slide holes are formed on both sides of the base plate in the width direction, and a base pin hole having a long hole shape in the width direction is formed on the base plate corresponding to the point where the control knob is installed;
- a slider movable by being inserted into the slide hole is provided on the lower surface of the lower plate, and a through hole larger than the base pin hole and a lower pin hole vertically extending from one side of the through hole are formed at a position corresponding to the base pin hole, and perpendicular to the slider.
- a pair of guide holes are formed to be;
- a protruding bar movable by being inserted into the guide hole is provided on the lower surface of the upper plate, and a knob assembly hole and an arc-shaped pin gliding hole are formed at a point coincident with the center of the through hole and spaced apart from the knob assembly hole;
- An operating tool passing through the center of the lower knob and integrally fixed to the upper knob is provided, and a lower pin is provided on the lower surface of the lower knob and is fixed to the lower pinhole after penetrating through the pin sliding hole. It is also characterized in that the base pin fixed to the base pin hole after penetrating the through hole is provided in an eccentric state.
- the base pin is eccentrically fixed at the lower end of the actuator.
- a fixing hole is formed in the base plate, and a sliding hole having a long hole shape in the longitudinal direction of the lower plate is formed at a position corresponding to the fixing hole in the lower plate, and the fixing hole and the sliding hole are coupled with a fixture.
- a guide protrusion protrudes from the upper surface of the lower plate, and a guide groove having a long groove shape in the width direction of the upper plate is recessed on the lower surface corresponding to the guide projection of the upper plate.
- the structure can be simplified so that all driving parts can be mounted in a space smaller than the diameter of the knob driving the stage.
- the number of parts can be reduced due to structural simplification.
- 1 is an exemplary sample picture of a stage according to the prior art.
- FIG. 2 is an exemplary perspective view of an assembly according to the present invention.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of main parts of an assembly according to the present invention.
- FIGS. 4 and 5 are exploded perspective views of the assembly according to the present invention viewed from different angles.
- 6 to 9 are illustrative perspective views showing sequential assembly examples of an assembly according to the present invention.
- the Scotch yoke type stage assembly according to the present invention is characterized in that it is configured to maintain a large transfer amount per rotation compared to the external size, minimize the size of a structure driving the stage, and reduce the number of parts.
- a scotch yoke mechanism is applied so that the rotary shaft connected to the knob can produce linear motion.
- the change rate of linear motion per rotation angle is large in the front and rear rotation sections where the linear motion direction is switched, so the operator uses the section with the smallest change to create a sense of heterogeneity when operating can be minimized.
- the driving device is configured to reduce costs through structural simplification and solve safety problems due to stricture due to exposure of the driving device, foreign matter inflow problems, and external contamination problems during contact.
- the part of the guide where the eccentric axis that makes the relative motion of the stage touch is designed as a straight line, but if the shape of the guide is changed, the transfer distance per knob rotation angle can be changed.
- the moving distance per rotation angle is smaller in the initial and final sections of the knob rotation than in the middle section of the knob rotation, so if the knob is rotated at a constant speed, the stage movement speed changes, so the first section is slow and the middle section is fast. , the last section can move again at the same slow speed as the first section.
- the maximum stroke of the stage can be increased, and the eccentric shaft can be located outside the cross-sectional area of the knob to increase the stroke.
- the stage assembly according to the present invention is widely used in fields requiring acceleration and deceleration of linear motion according to a constant rotational speed, or in fields requiring minimization of the space occupied by driving parts outside the stage (circuit inspection equipment, various measurement equipment), etc. can be used
- the scotch yoke type stage assembly according to the present invention, as shown in the examples of FIGS. 1 and 2, the base plate 100, the lower plate 200 assembled on the upper surface of the base plate 100, and the An upper plate 300 assembled on the upper surface of the lower plate 200, and an adjustment knob disposed on one side of the upper plate 300 and assembled and installed in a form passing through the lower plate 200 and the base plate 100 ( 400), but the control knob 400 includes a lower knob 420 that linearly moves the upper plate 300, and the upper plate 300 simultaneously moves the lower plate 200 and the upper plate 300. It consists of an upper knob 410 that moves in a direction orthogonal to the linear movement direction of .
- the base plate 100 is formed with a pair of slide holes 110 on both sides in the width direction, as illustrated in FIGS. 4 to 5 .
- the slide hole 110 is formed long in the longitudinal direction of the base plate 100 .
- a base pin hole 120 having a long hole shape in the width direction is further formed on the base plate 100 corresponding to the point where the control knob 400 is installed.
- a fixing hole 130 may be further formed at a distance from the base pin hole 120. After the fixing hole 140 passes through, the fixing hole 130 is inserted into a sliding hole 230 to be described later, and then the lower part It holds the plate 200 so that it does not come off, but is loosely fixed so that sliding is possible.
- a pair of sliders 210 are provided on both sides of the lower surface of the lower plate 200 in the width direction, and the sliders 210 are inserted into the slide hole 110 to move linearly along the slide hole 110 It is configured so that
- a through hole 220 in the form of a relatively large oval long hole is formed at a position corresponding to the base pin hole 120 .
- a lower pinhole 222 having a predetermined length extending vertically from one side of the through hole 220 is further formed in the through hole 220 .
- a sliding hole 230 in the form of a long hole in the longitudinal direction of the lower plate 200 is formed at a point coincident with the fixing hole 130 .
- the fixture 140 since the fixture 140 is inserted into and fixed to the sliding hole 230, the lower plate 200 can perform linear reciprocating motion within the width of the sliding hole 230.
- a pair of guide holes 240 are formed through the lower plate 200 at intervals in a direction perpendicular to the slider 210 .
- a guide protrusion 250 protrudes upward at a distance from the sliding hole 230 is formed, and the guide protrusion 250 is inserted into a guide groove 330, which is a long groove shape to be described later, so that the upper plate 300 is formed. It guides you to move stably in a straight line.
- a knob assembly hole 320 is formed on the upper plate 300 at a point coincident with the center of the through hole 220, and an arc-shaped pin gliding hole 322 is further formed around the knob assembly hole 320.
- a guide groove 330 is recessed at a certain depth at a point coincident with the guide protrusion 250 on the lower surface of the upper plate 300 .
- the guide groove 330 should also be formed as a long hole so that the upper plate 300 smoothly guides the rectilinear reciprocating motion without interfering with it.
- control knob 400 has a dial shape, and a lower part of the upper knob 410 is inserted into the upper surface of the lower knob 420, and the operating tool 430 is assembled through the center. .
- the lower pin 432 protrudes eccentrically from the lower surface of the lower knob 420, and the lower pin 432 passes through the pin gliding hole 322 and then is inserted into the lower pin hole 222 to be caught.
- FIGS. 6 and 7 This structure is best shown in FIGS. 6 and 7 .
- the upper end of the actuator 430 passes through the center of the lower knob 420 and is fixed to the inside of the upper knob 410 to form an integral body, and an elliptical cam 434 is formed at the lower end.
- a base pin 432 vertically protrudes downward from the cam 434 eccentrically.
- the elliptical cam 434 passes through the through hole 220 and is disposed inside the through hole 220 , and the base pin 432 is inserted into the base pin hole 120 .
- the present invention having such a configuration has the following operational relationships.
- the lower knob 420 is rotated.
- the lower fin 432 can be rotated without affecting the movement of the upper plate 300 because the fin glide 322 has an arc shape.
- the lower plate 200 applies force in a direction orthogonal thereto. It maintains a fixed state with respect to the rotational movement of the knob 420 .
- the upper plate 300 is moved while rotating around the actuator 430 serving as an axis within the range of the guide groove 330 as a central axis.
- the upper plate 300 moves along with the lower plate 200 .
- the stage can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by simply manipulating only one control knob 400, which increases efficiency and convenience, reduces manufacturing costs, and eliminates interference. There are advantages.
- the present invention has exemplified the friction reduction means above, but more specifically, the relative friction surface of the protruding bar 310 and the guide hole 240, the sliding surface of the slider 210 and the slide groove 110 A coating layer may be further formed.
- the sliding coating layer is coated with a coating solution in which 15 parts by weight of sodium borohydride, 5 parts by weight of rutin, 2.5 parts by weight of boron nitride, and 5 parts by weight of damma gum are added and mixed with respect to 100 parts by weight of a polycarbonate resin having excellent durability and transparency. is formed by
- sodium borohydride is added to increase slip between plates by reducing friction, rutin suppresses interfacial separation of the coating layer, and boron nitride maintains heat dissipation of the coating layer to enhance heat resistance.
- gum dammar is a resin obtained from pine trees, which suppresses linear expansion and imparts lubricity to improve sliding properties on the coated surface.
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Abstract
본 발명은 스카치 요크 타입 스테이지 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이지를 구동하는 노브의 직경보다 작은 공간에 모든 구동부품을 장착할 수 있도록 구조를 단순화하고 부품을 줄이며, 노브에 연결된 회전축 자체가 구동장치가 되게 하여 노브에 연결된 회전축이 직선운동을 만들어 낼 수 있도록 스카치 요크 메카니즘을 적용하고, 이를 통해 비용절감, 구동장치의 노출에 따른 협착사고 예방, 이물질 유입 차단에 따른 오염방지 기능이 개선된 스카치 요크 타입 스테이지 조립체에 관한 것이다.
Description
본 발명은 스카치 요크 타입 스테이지 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이지를 구동하는 노브의 직경보다 작은 공간에 모든 구동부품을 장착할 수 있도록 구조를 단순화하고 부품을 줄이며, 노브에 연결된 회전축 자체가 구동장치가 되게 하여 노브에 연결된 회전축이 직선운동을 만들어 낼 수 있도록 스카치 요크 메카니즘을 적용하고, 이를 통해 비용절감, 구동장치의 노출에 따른 협착사고 예방, 이물질 유입 차단에 따른 오염방지 기능이 개선된 스카치 요크 타입 스테이지 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 생물현미경은 생물 등의 투명시료(透明試料)를 관찰하는 용도의 현미경으로서, 빛을 스테이지(stage)에 장착된 베셀 홀더(vessel holder)의 밑 또는 위에서 투과시키면 시료 각 부분의 흡수 차이로 인하여 상(像)에 명암이 형성되도록 한 현미경이다.
이때, 스테이지는 랙 앤 피니언기어 타입(Rack & pinion gear type), 리드스크류 타입(Lead screw type) 혹은 볼스크류 타입(Ball screw type), 리니어모터 타입(Linear Motor type), 피에조 타입(Piezo type) 등의 다양한 구동방식으로 구동된다.
그리하여, 스테이지는 구동원에 따라 오퍼레이터가 기구물을 직접 조작하는 수동스테이지와, 전기의 힘으로 작동되는 자동스테이지로 나뉘게 된다.
이 경우, 본 발명과 관련된 수동스테이지는 외형 크기 대비 회전당 이송량을 크게 만들 수 있는 랙 앤 피니언기어 타입이 주류를 이루고 있다.
예컨대, 도 1의 (a)와 같이, 랙 앤 피니언기어 타입은 상대적으로 회전당 이송량이 크다는 장점이 있지만, 스트로크 길이 이상의 랙기어 부착공간이 필요하므로 관찰영역 외 구동부품을 위한 공간이 요구되고, 구동부품이 외부(아래쪽)로 노출되어 협착에 의한 안전사고, 이물질 유입, 접촉시 외부 오염 등이 발생되는 단점이 있다.
또한, 도 1의 (b)와 같이, 리드스크류 혹은 볼스크류 타입의 경우에는 백래쉬가 적고 회전당 이송량이 작아 위치제어에 적합하지만, 스트로크 길이 이상의 스크류 부착공간이 요구되고, 구동부품과 이송부품의 평행이 기기 작동여부에 영향을 미칠만큼 치수정밀도, 조립정밀도에 매우 의존적이라는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 도 1의 (c)와 같이, 피에조 타입은 자동제어시 매우 작은 변위 이동을 정확히 제어할 수 있는 장점은 있지만, 스트로크 길이가 너무 작고(수mm), 부품 단가가 매우 높으며, 자동제어 전용이므로 사용상 제한이 많다.
그리고, 도 1의 (d)와 같이, 리니어모터 타입은 자동제어시 고속 정밀 이송이 가능한 장점이 있으나, 외부 제어기의 크기가 매우 커 공간확보가 어렵고, 매우 고가이며, 자동제어 전용이므로 한계가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
국내 등록특허 제10-1234604호(2013.02.13.), 생체시료의 전자현미분석 관찰을 위한 크라이오 스테이지
국내 등록특허 제 10-0162318호(1998.08.29.), 스카치 요크식 동력전달장치
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 스테이지를 구동하는 노브의 직경보다 작은 공간에 모든 구동부품을 장착할 수 있도록 구조를 단순화하고 부품을 줄이며, 노브에 연결된 회전축 자체가 구동장치가 되게 하여 노브에 연결된 회전축이 직선운동을 만들어 낼 수 있도록 스카치 요크 메카니즘을 적용하고, 이를 통해 비용절감, 구동장치의 노출에 따른 협착사고 예방, 이물질 유입 차단에 따른 오염방지 기능이 개선된 스카치 요크 타입 스테이지 조립체를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면에 조립되는 하부플레이트와, 상기 하부플레이트의 상면에 조립되는 상부플레이트와, 상기 상부플레이트의 일측에 배치되고 하부플레이트 및 베이스플레이트를 관통하는 형태로 조립 설치되는 조절노브를 포함하되, 상기 조절노브는 상기 상부플레이트를 직선이동시키는 하부노브와, 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트를 동시에 상부플레이트의 직선이동방향과 직교되는 방향으로 이동시키는 상부노브로 구성된 것을 특징으로 하는 스카치 요크 타입 스테이지 조립체를 제공한다.
이때, 상기 베이스플레이트의 폭방향으로 양측에는 한 쌍의 슬라이드홀이 형성되고, 상기 조절노브가 설치되는 지점과 일치되는 베이스플레이트 상에는 폭방향으로 장공형태를 갖는 베이스핀홀이 형성되며; 상기 하부플레이트의 하면에는 상기 슬라이드홀에 끼워져 움직일 수 있는 슬라이더가 구비되고, 상기 베이스핀홀과 대응되는 위치에는 베이스핀홀 보다 큰 통공 및 통공의 일측에서 수직연장된 하부핀홀이 형성되며, 상기 슬라이더와 직교되게 한 쌍의 안내구멍이 형성되고; 상기 상부플레이트의 하면에는 상기 안내구멍에 끼워져 움직일 수 있는 돌출바가 구비되고, 상기 통공의 중심과 일치되는 지점에는 노브조립공 및 노브조립공과 간격을 두고 호형상의 핀활공이 형성되며; 상기 하부노브의 중심을 관통하여 상부노브에 일체로 고정되는 작동구를 포함하되 상기 하부노브의 하면에는 상기 핀활공을 관통한 후 하부핀홀에 고정되는 하부핀이 구비되며, 상기 작동구의 하단에는 상기 통공을 관통한 후 베이스핀홀에 고정되는 베이스핀이 편심된 채 구비된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 작동구의 하단에는 베이스핀이 편심 고정된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 베이스플레이트에는 고정공이 형성되고, 상기 하부플레이트의 고정공 대응위치에는 하부플레이트의 길이방향으로 장공형태를 갖는 활주공이 형성되며, 상기 고정공과 활주공에는 고정구가 결속된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 하부플레이트의 상면에는 안내돌기가 돌출되고, 상기 상부플레이트의 안내돌기 대응위치인 하면에는 상부플레이트의 폭방향으로 장홈형태를 갖는 안내홈이 요입 형성된 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 스테이지를 구동하는 노브의 직경보다 작은 공간에 모든 구동부품을 장착할 수 있도록 구조를 단순화할 수 있다.
둘째, 구조 단순화에 따른 부품수를 줄일 수 있다.
셋째, 스카치 요크 메카니즘을 적용하여 구동의 원활성과 효율성을 달성할 수 있다.
넷째, 비용을 절감하고, 구동장치의 노출에 따른 협착사고를 예방하며, 이물질 유입 차단에 따른 오염방지 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 스테이지의 예시적인 샘플 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 조립체의 예시적인 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조립체의 요부 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 조립체를 서로 다른 각도에서 본 분해사시도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 조립체의 순차 조립예를 보인 예시적인 사시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 스카치 요크 타입 스테이지 조립체는 외형 크기 대비 회전당 큰 이송량을 유지하고, 스테이지를 구동하는 구조물 크기를 최소화하며, 부품수를 줄일 수 있도록 구성된 것이 특징이다.
즉, 스테이지를 구동하는 노브 직경보다 작은 공간에 모든 구동 부품을 넣기 위해 구조를 단순화하고 부품을 줄이는 방법으로 노브에 연결된 회전축 자체를 구동장치가 될 수 있도록 설계한 것이다.
그리하여, 노브에 연결된 회전축이 직선운동을 만들어 낼 수 있도록 스카치 요크 메카니즘(scotch yoke mechanism)이 적용된다.
특히, 스카치 요크 메카니즘을 적용하여 회전운동을 직선운동으로 변환할 때 직선운동 방향이 전환되는 전후 회전구간은 회전각도당 직선운동 변화율이 크기 때문에 변화가 가장 작은 구간을 사용하여 오퍼레이터가 조작할 때 이질감을 최소화시킬 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 27.04.2022]
즉, 도10에서 음영구간이 이에 해당된다.
즉, 도10에서 음영구간이 이에 해당된다.
[규칙 제91조에 의한 정정 27.04.2022]
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아울러, 구조 간소화를 통한 비용절감 및 구동장치 노출로 인한 협착에 의한 안전 문제, 이물질 유입문제, 접촉시 외부 오염문제 등을 해소할 수 있도록 구성한다.
예컨대, 스테이지의 상대운동을 만들어주는 편심축이 닿는 가이드 부분은 직선으로 설계되지만 가이드 형상에 변화를 주면 노브 회전 각도당 이송거리에 변화를 줄 수 있다.
즉, 가이드가 직선일 경우 노브 회전 초기와 마지막 구간엔 노브 회전의 중간구간보다 회전각도당 이송거리가 작아 일정한 속도로 노브를 회전하면 스테이지 이동속도 변화가 생기므로 처음구간은 느리게, 중간구간은 빠르게, 마지막구간은 다시 처음 구간과 동일한 느린 속도로 이동할 수 있게 된다.
이는 가이드 형상이 직선이기 때문에 나타나는 속도 변화이고, 가이드를 적절한 곡선으로 설계하면, 편심축의 회전 시작 각도를 변화하여 사용자가 원하는 속도 프로파일에 맞추어 다양하게 대응할 수 있다.
특히, 편심축이 닿아 있는 가이드는 부품간 마찰이 발생하기 때문에 마찰 저감을 위한 수단(예. 윤활패드, 흑연, 베어링 등) 또는 내마모성 소재(예. 카바이드 등) 또는 내마모성 코팅(Ti 코팅 등) 사용 또는 열처리를 적용하면 제품 내구성과 정밀성을 높일 수 있다.
아울러, 편심축을 회전축 중심에서 멀리 설치할 수록 스테이지의 최대 스트로크를 크게 할 수 있고, 스트로크를 크게하기 위해 편심축이 노브 단면적 외부에 위치할 수 있다.
다만, 작은 공간에 큰 스트로크를 필요하지 않기 때문에 노브 단면적 보다 작은 공간에 편심축이 위치하는 것이 유리하다.
따라서, 본 발명에 따른 스테이지 조립체는 일정한 회전 속도에 따라 직선운동의 가감속이 필요한 스테이지가 필요한 분야 혹은, 스테이지 외부로 구동부품이 차지하는 공간을 최소화하고자 하는 분야(회로 검사장비, 다양한 계측장비) 등에 폭넓게 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 스카치 요크 타입 스테이지 조립체는 도 1 내지 도 2의 예시와 같이, 베이스플레이트(100)와, 상기 베이스플레이트(100)의 상면에 조립되는 하부플레이트(200)와, 상기 하부플레이트(200)의 상면에 조립되는 상부플레이트(300)와, 상기 상부플레이트(300)의 일측에 배치되고 하부플레이트(200) 및 베이스플레이트(100)를 관통하는 형태로 조립 설치되는 조절노브(400)를 포함하되, 상기 조절노브(400)는 상기 상부플레이트(300)를 직선이동시키는 하부노브(420)와, 상기 하부플레이트(200)와 상기 상부플레이트(300)를 동시에 상부플레이트(300)의 직선이동방향과 직교되는 방향으로 이동시키는 상부노브(410)로 구성된다.
이때, 상기 베이스플레이트(100)는 도 4 내지 도 5의 예시와 같이, 폭방향으로 양측에 한 쌍의 슬라이드홀(110)이 형성된다.
상기 슬라이드홀(110)은 상기 베이스플레이트(100)의 길이방향으로 길게 형성된다.
아울러, 상기 조절노브(400)가 설치되는 지점과 일치되는 베이스플레이트(100) 상에는 폭방향으로 장공형태를 갖는 베이스핀홀(120)이 더 형성된다.
또한, 상기 베이스핀홀(120)과 간격을 두고 고정공(130)이 더 형성될 수 있는데, 상기 고정공(130)은 고정구(140)가 관통한 뒤 후술될 활주공(230)에 끼워진 후 하부플레이트(200)가 분리이탈되지 않게 잡아주되 슬라이딩은 가능하도록 헐겁게 고정된다.
그리고, 상기 하부플레이트(200)는 하면 양측에 폭방향으로 한 쌍의 슬라이더(210)가 구비되는데, 상기 슬라이더(210)는 상기 슬라이드홀(110)에 끼워져 슬라이드홀(110)을 따라 직선운동할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 베이스핀홀(120)과 대응되는 위치에 상대적으로 현저히 큰 타원형 장공 형태의 통공(220)이 형성된다.
특히, 상기 통공(220)에는 통공(220)의 일측면에서 수직하게 연장된 일정길이의 하부핀홀(222)이 더 형성된다.
뿐만 아니라, 상기 고정공(130)과 일치되는 지점에는 하부플레이트(200)의 길이방향으로 긴 장공형태의 활주공(230)이 형성된다.
따라서, 상기 활주공(230)에 고정구(140)가 끼워져 고정됨으로써 활주공(230)의 폭 내에서 상기 하부플레이트(200)가 직선왕복운동할 수 있게 된다.
이것은 결국 상기 슬라이드홀(110) 내부에서 상기 슬라이더(210)가 움직이는 폭과 동일하다.
또한, 상기 하부플레이트(200)에는 상기 슬라이더(210)와 직교되는 방향으로 간격을 두고 한 쌍의 안내구멍(240)이 관통 형성된다.
아울러, 상기 활주공(230)과 간격을 두고 상부로 돌출된 안내돌기(250)가 형성되며, 상기 안내돌기(250)는 후술될 장홈 형태인 안내홈(330)에 끼워져 상부플레이트(300)가 안정적으로 직선운동할 수 있도록 안내하게 된다.
뿐만 아니라, 이러한 구조에 국한되지 않고 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 상부플레이트(300)의 하면에는 상기 안내구멍(240)에 끼워진 후 그 길이방향을 따라 직선왕복가능한 한 쌍의 돌출바(310)가 고정된다.
그리고, 상기 통공(220)의 중심과 일치되는 지점의 상부플레이트(300) 상에는 노브조립공(320)이 형성되며, 상기 노브조립공(320) 주변에는 호형상의 핀활공(322)이 더 형성된다.
뿐만 아니라, 상기 상부플레이트(300)의 하면중 안내돌기(250)와 일치되는 지점에는 안내홈(330)이 일정깊이 요입 형성된다.
이때, 상기 안내홈(330)도 장공으로 형성되어야 상기 상부플레이트(300)가 직선왕복운동하는 것을 방해하지 않으면서 원활하게 안내하게 된다.
아울러, 상기 조절노브(400)는 다이얼 형태를 가지며, 상부노브(410)의 하단 일부가 하부노브(420)의 상면에 삽입된 상태로 배치되며, 중앙을 관통하여 작동구(430)가 조립된다.
여기에서, 상기 하부노브(420)의 하면에 편심되게 하부핀(432)이 돌출되며, 상기 하부핀(432)은 상기 핀활공(322)을 관통한 다음 하부핀홀(222)에 끼워져 걸림된다.
이 구조는 도 6 및 도 7에 잘 도시되어 있다.
또한, 상기 작동구(430)의 상단은 상기 하부노브(420)의 중심을 관통한 후 상부노브(410)의 내부에 고정되어 일체를 이루고, 하단에는 타원형 캠(434)이 형성되며, 상기 타원형 캠(434)에는 편심되게 베이스핀(432)이 수직하게 하부로 돌출된다.
그리고, 상기 타원형 캠(434)은 상기 통공(220)을 관통한 후 통공(220) 내부에 배치되며, 상기 베이스핀(432)은 베이스핀홀(120)에 끼워진다.
아울러, 이 구조는 도 8 및 도 9에 잘 도시되어 있다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.
먼저, 하부노브(420)를 회전시킨다.
그러면, 하부핀(432)은 핀활공(322)이 호형상이기 때문에 상부플레이트(300)의 움직임에 영향을 미치지 않고 회전될 수 있다.
그런데, 하부핀(432)의 하단은 하부핀홀(222)에 고정되어 있고, 하부플레이트(200)는 슬라이더(210)가 슬라이드홀(110)에 끼워져 있기 때문에 그와 직교되는 방향으로 힘을 가하는 하부노브(420)의 회전운동에 대해 고정상태를 유지하게 된다.
결국, 움직일 수 있는 것은 상부플레이트(300) 뿐이기 때문에 안내홈(330)의 범위내에서 축 역할을 하는 작동구(430)를 중심축으로 하여 회전하면서 상부플레이트(300)를 움직이게 된다.
이때, 돌출바(310)가 안내구멍(240)에 끼우져 있기 때문에 직선운동을 하게 된다.
아울러, 상부노브(410)를 회전시키면, 베이스플레이트(100)는 고정되어 있고, 베이스핀(432)은 베이스핀홀(120)에 끼워져 있기 때문에 활주공(230) 내에서 유동성을 가지고 있는 하부플레이트(200)가 슬라이드홀(110)을 따라 직선운동하게 된다.
이 경우, 상기 상부플레이트(300)는 하부플레이트(200)를 따라 함께 움직이게 된다.
이와 같이, 조절노브(400) 하나만을 간편 조작하는 것만으로 스테이지를 X축 방향, Y축 방향으로 이동시킬 수 있어 매우 효율적이고 편리성이 증대되며 제조에 따른 비용을 절감하고, 간섭유발도 해소하는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명은 앞서 마찰저감수단을 예시하였지만, 좀 더 구체적으로 돌출바(310)와 안내구멍(240)의 상대마찰면, 슬라이더(210)와 슬라이드홈(110)의 상대마찰면에 슬라이딩 코팅층을 더 형성할 수 있다.
이 경우, 상기 슬라이딩 코팅층은 내구성과 투명성이 우수한 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 보로수소화나트륨 15중량부, 루틴 5중량부, 질화붕소 2.5중량부, 담마검 5중량부가 첨가 혼합된 코팅액을 도포하여 형성된다.
이때, 보로수소화나트륨는 마찰을 감소시켜 플레이트간 슬립성을 증대시키고, 루틴(Rutin)은 코팅층의 계면 분리를 억제하며, 질화붕소는 코팅층의 방열성을 유지하여 내열성을 강화시키기 위해 첨가된다.
또한, 담마검(gum dammar)은 소나무에서 얻어지는 수지로서 선팽창을 억제하고, 윤활성을 부여하여 코팅면에서의 활주성을 향상시킨다.
[부호의 설명]
100: 베이스플레이트
200: 하부플레이트
300: 상부플레이트
400: 조절노브
Claims (5)
- 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면에 조립되는 하부플레이트와, 상기 하부플레이트의 상면에 조립되는 상부플레이트와, 상기 상부플레이트의 일측에 배치되고 하부플레이트 및 베이스플레이트를 관통하는 형태로 조립 설치되는 조절노브를 포함하되,상기 조절노브는 상기 상부플레이트를 직선이동시키는 하부노브와, 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트를 동시에 상부플레이트의 직선이동방향과 직교되는 방향으로 이동시키는 상부노브로 구성된 것을 특징으로 하는 스카치 요크 타입 스테이지 조립체.
- 제1항에 있어서,상기 베이스플레이트의 폭방향으로 양측에는 한 쌍의 슬라이드홀이 형성되고, 상기 조절노브가 설치되는 지점과 일치되는 베이스플레이트 상에는 폭방향으로 장공형태를 갖는 베이스핀홀이 형성되며;상기 하부플레이트의 하면에는 상기 슬라이드홀에 끼워져 움직일 수 있는 슬라이더가 구비되고, 상기 베이스핀홀과 대응되는 위치에는 베이스핀홀 보다 큰 통공 및 통공의 일측에서 수직연장된 하부핀홀이 형성되며, 상기 슬라이더와 직교되게 한 쌍의 안내구멍이 형성되고;상기 상부플레이트의 하면에는 상기 안내구멍에 끼워져 움직일 수 있는 돌출바가 구비되고, 상기 통공의 중심과 일치되는 지점에는 노브조립공 및 노브조립공과 간격을 두고 호형상의 핀활공이 형성되며;상기 상부노브는 하부노브의 중심을 관통하여 상부노브에 일체로 고정되는 작동구를 포함하되 상기 하부노브의 하면에는 상기 핀활공을 관통한 후 하부핀홀에 고정되는 하부핀이 구비되며, 상기 작동구의 하단에는 상기 통공을 관통한 후 베이스핀홀에 고정되는 베이스핀이 편심된 채 구비된 것을 특징으로 하는 스카치 요크 타입 스테이지 조립체.
- 제2항에 있어서,상기 작동구의 하단에는 베이스핀이 편심 고정된 것을 특징으로 하는 스카치 요크 타입 스테이지 조립체.
- 제2항에 있어서,상기 베이스플레이트에는 고정공이 형성되고, 상기 하부플레이트의 고정공 대응위치에는 하부플레이트의 길이방향으로 장공형태를 갖는 활주공이 형성되며, 상기 고정공과 활주공에는 고정구가 결속된 것을 특징으로 하는 스카치 요크 타입 스테이지 조립체.
- 제2항에 있어서,상기 하부플레이트의 상면에는 안내돌기가 돌출되고, 상기 상부플레이트의 안내돌기 대응위치인 하면에는 상부플레이트의 폭방향으로 장홈형태를 갖는 안내홈이 요입 형성된 것을 특징으로 하는 스카치 요크 타입 스테이지 조립체.
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|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22927405 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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