KR100702377B1 - 자재안내장치 및 이것을 사용한 테이블 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 직선안내장치의 슬라이더를 그대로 전용할 수 있음과 동시에 궤도레일의 곡율별로 상이한 슬라이더를 필요로 하지 않으므로 종래에 비하여 저비용으로 생산할 수 있는 자재안내장치를 제공하는 데 있다. 이러한 목적을 달성하는 본 발명의 자재안내장치는 직선영역 및 소정의 곡율반경으로 원호형상으로 형성된 곡선영역을 포함하는 궤도레일과, 단면이 거의 새들(saddle)형상으로 형성되어 상기 궤도레일을 걸터 앉도록 설치됨과 동시에 무한순환하는 볼열을 통하여 상기 궤도레일에 장착된 슬라이더로 구성되고, 상기 슬라이더에 구비된 볼전주면(轉走面)이 직선형상으로 형성되는 한편, 상기 곡선영역의 궤도레일의 폭치수가 직선영역의 궤도레일의 폭치수 보다 작게 설정되어 있다.

Description

자재안내장치 및 이것을 사용한 테이블 이송장치{universal guide device and moving table device using same}

도 1 은 본 발명의 자재안내장치의 제 1 실시예를 나타내는 평면도이다.

도 2 는 제 1 실시예에 관한 슬라이더 및 직선안내레일을 나타내는 사시도이다.

도 3 은 제 1 실시예에 관한 슬라이더가 직선안내레일에 장착된 상태를 나타내는 정면단면도이다.

도 4 는 제 1 실시예에 관한 슬라이더가 직선안내레일을 따라 이동할 때의 볼의 전주상태 및 순환상태를 나타내는 평면단면도이다.

도 5 는 제 1 실시예에 관한 슬라이더가 곡선안내레일에 장착된 상태를 나타내는 정면단면도이다.

도 6 은 제 1 실시예에 관한 슬라이더가 곡선안내레일을 따라 이동할 때의 볼의 전주상태 및 순환상태를 나타내는 평면단면도이다.

도 7 은 곡선안내레일의 상면에 형성된 전주면(轉走面)에 있어서의 볼의 전주상태를 나타내는 평면도이다.

도 8 은 곡선안내레일의 상면에 형성된 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에 있어서의 볼의 전주상태를 나타내는 확대단면도이다.

도 9 는 제 1 실시예에 관한 직선안내레일 및 곡선안내레일을 조합하여 구성할 수 있는 자재안내장치의 일례를 나타내는 평면도이다.

도 10 은 곡선안내레일을 이분함으로써 형성된 S 자형 레일을 나타내는 평면도이다.

도 11 은 제 1 실시예에 관한 중간레일을 나타내는 평면도이다.

도 12 는 도 11 의 A 부를 나타내는 확대평면도이다.

도 13 은 도 11 의 B 부를 나타내는 확대평면도이다.

도 14 는 제 2 실시예에 관한 자재안내장치를 나타내는 정면단면도이다.

도 15 는 제 2 실시예에 관한 곡선안내레일의 요부를 나타낸 확대단면도이다.

도 16 은 곡선안내레일을 양측면에서 연삭하여 소정의 폭치수로 마무리한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 17 은 본 발명의 자재안내장치를 사용하여 구성한 테이블 이송장치의 제 3 실시예를 나타내는 평면도이다.

도 18 은 상기 도 17 의 ⅩⅧ-ⅩⅧ 선 단면도이다.

도 19 는 본 발명의 테이블 이송장치에 사용되는 선회베어링을 나타내는 사시도이다.

도 20 은 상기 테이블 이송장치의 테이블이 이동한 상태를 나타내는 평면도이다.

도 21 은 본 발명의 자재안내장치를 사용하여 구성한 테이블 이송장치의 제 4 실시예를 나타내는 평면도이다.

도 22 는 제 4 실시예의 테이블 이송장치의 곡선영역에 있어서의 슬라이더의 자세를 나타내는 개략도이다.

본 발명은 각종 공작기계, 공업용로봇, 또는 부품반송시스템 등의 슬라이드부에 있어서, 가동체인 목적물을 직선영역 및 곡선영역이 혼재한 반송경로 위에서 안내할 수 있는 자재(自在 : universal)안내장치 및 이것을 사용한 테이블 이송장치에 관한 것이다.

예컨대 공장내의 제조라인 등에 있어서는 각 가공공정을 일직선형상으로 배치할 수 있다면 문제가 없지만 공장내의 기계의 설치공간이나 각 가공공정에 있어서의 가공내용에 따라서는 가공대상물인 물품의 반송방향을 인접하는 2 개의 가공공정 사이에서 변경해야만 하는 경우가 있다. 이 경우, 일반적으로는 팰릿체인저를 이용하는 등의 방법으로 물품의 반송방향의 변경이 이루어지고 있으나, 팰릿체인저의 설치공간 및 설치비용이 필요해진다는 문제점이 있다.

한편, 팰릿체인저를 사용하지 않고 물품의 반송방향을 변경하는 수단으로는 물품을 직선 및 곡선이 혼재한 궤도를 따라 연속적으로 안내할 수 있는 자재안내장치 (일본 공개특허공보 소63-293319 호 및 동 평6-50333 호) 및 원환상의 궤적을 따라 연속적으로 안내할 수 있는 곡선안내장치 (동 소63-186028 호) 가 종래부터 알려져 있다.

이들 자재안내장치 또는 곡선안내장치는 모두 길이방향을 따라 볼의 전주면이 형성된 궤도레일과, 이 궤도레일을 걸터 앉도록 설치됨과 동시에 상기 궤도레일의 각 전주면에 대향하는 부하전주면 및 이 부하전주면을 포함하는 볼의 무한순환로가 형성된 슬라이더와, 이 슬라이더의 무한순환로내를 전동함과 동시에 상기 궤도레일의 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하는 다수의 볼로 구성되어 있으며, 상기 슬라이더가 볼의 전동에 따라 궤도레일을 따라 자유롭게 이동하도록 되어 있다.

그리고, 전자의 자재안내장치는 슬라이더의 부하전주면이 직선형상으로 형성된 직선부하영역과, 궤도레일의 곡율에 맞춰 원호형상으로 형성된 곡선부하영역으로 구분하여 형성되어 있는데, 궤도레일의 직선영역에서는 직선부하영역을 전주하는 볼에 의해, 곡선영역에서는 곡선부하영역을 전주하는 볼에 의해 슬라이더에 작용하는 하중을 각각 부하하도록 구성되어 있다. 그 결과, 궤도레일내에 직선영역과 곡선영역이 혼재하는 경우라 하더라도 슬라이더가 궤도레일을 따라 직선영역 및 곡선영역을 연속적으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

또 후자의 곡선안내장치는 궤도레일이 소정 곡율의 원호형상으로 형성되는 한편, 슬라이더의 부하전주면이 궤도레일의 곡율에 맞춰 원호형상으로 형성되어 있는데, 슬라이더의 부하전주면과 궤도레일의 전주면 사이에 개재하는 모든 볼이 이 슬라이더에 작용하는 하중을 부하하면서 전주함으로써 슬라이더가 궤도레일을 따라 곡선운동을 이룰 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 이들 종래의 자재안내장치 및 곡선안내장치는 슬라이더의 부하전주홈과 궤도레일의 곡율에 맞춰 원호형상으로 형성함으로써 이러한 슬라이더가 궤도레일의 곡선영역을 이동할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 상기 부하전주면은 궤도레일의 곡율에 따라 가공할 필요가 있다. 따라서 종래부터 다수 생산되어 시장에 출회되고 있는 직선안내장치의 슬라이더를 그대로 전용할 수도 없으며, 생산비용이 높아진다는 문제점이 있다. 또 궤도레일의 곡율별로 상이한 슬라이더가 필요해지기 때문에 슬라이더의 가공이나 제품관리에 손이 간다는 문제점도 있다.

그리고, 슬라이더의 부하전주면을 원호형상으로 가공하는 경우, 궤도레일의 곡선영역의 휨방향은 일방향으로만 한정되기 때문에, 환상으로는 물품을 반송할 수 있지만 휨방향이 서로 다른 2 개의 곡선영역을 포함하는 궤적, 예컨대 S 자형의 궤적 등을 따라서 물품을 반송할 수는 없다는 문제점이 있다.

한편, 제조라인 중의 각 가공공정간에서는 물품을 반송할 수 있다면 문제없으므로 궤도레일의 곡선영역에서는 그다지 큰 하중부하능력은 필요하지 않다고 생각되지만, 각 가공공정 중에서는 물품에 작용하는 가공력을 안내장치에 의해 확실하게 받아낼 필요가 생기며, 궤도레일의 직선영역에서는 곡선영역부 보다 큰 하중부하능력이 요구된다. 그러나, 전술한 종래의 자재안내장치에서는 슬라이더에 형성된 부하전주면을 직선부하영역과 곡선부하영역으로 구분하여 형성하고 있기 때문에 궤도레일의 직선영역에 있어서의 하중부하능력이 저감되어 물품에 작용하는 가공력 등을 충분하게 부하할 수 없다는 결점이 있다.

또 이 자재안내장치를 사용하여 실제로 물품을 반송하는 경우, 이러한 물품 을 안정되게 반송하기 위하여는 2 기 이상의 자재안내장치를 사용하여 테이블 이송장치를 구성할 필요가 있다. 구체적으로는 예컨대 2 개의 궤도레일을 평행하게 배치함과 동시에 각 궤도레일에는 복수의 슬라이더를 장착하여 이 모든 슬라이더에 걸쳐지게 하여 테이블을 설치하고, 이 테이블 위에 반송 대상인 물품을 탑재하는 것이다.

테이블을 직선영역으로만 또는 곡선영역으로만 이동시키는 경우에는 모든 슬라이더를 직접 테이블에 대하여 고정시켜도 아무런 지장은 발생하지 않으며, 이러한 테이블을 원활하게 이동시킬 수 있다. 그러나, 테이블이 곡선영역에서 직선영역으로 또는 직선영역에서 곡선영역으로 연속적으로 이동하는 경우, 모든 슬라이더를 동일한 테이블에 대하여 직접 고정시키면 하나의 슬라이더의 궤도레일에 대한 자세가 다른 슬라이더의 자세에 의해 구속되기 때문에 테이블을 원활하게 이동시키기 어렵게 된다. 따라서, 전술한 자재안내장치를 복수 사용하여 테이블 이송장치를 구성하는 경우에는 각 슬라이더를 테이블에 대하여 직접 고정시킬 수는 없다.

본 발명은 이 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 직선안내장치의 슬라이더를 그대로 전용할 수 있음과 동시에 궤도레일의 곡율별로 상이한 슬라이더를 필요로 하지 않으므로 종래에 비하여 저비용으로 생산할 수 있는 자재안내장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 궤도레일이 서로 다른 방향으로 휘어지는 2 개의 곡선영역을 갖는 경우에도, 이러한 궤도레일을 따라 슬라이더가 이들 곡선영역 을 연속적으로 이동할 수 있으며, 또한 궤도레일내에 직선영역 및 곡선영역이 혼재하는 경우에도, 궤도레일의 직선영역에 있어서의 하중부하능력을 희생시키지 않고 슬라이더가 직선영역 및 곡선영역 사이를 연속적으로 이동할 수 있는 자재안내장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 궤도레일을 평행하게 복수 배열함과 동시에 각 궤도레일에 대하여 복수의 슬라이더를 장착하여 4 개 이상의 슬라이더로 테이블을 지지한 경우에도 슬라이더의 원활한 이동을 확보할 수 있는 테이블 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자재안내장치는 직선영역 및 소정의 곡율반경으로 원호형상으로 형성된 곡선영역을 포함함과 동시에 양측면의 길이방향을 따라 볼의 전주면이 각각 형성된 궤도레일과, 단면이 거의 새들형상으로 형성되어 상기 궤도레일을 걸터 앉도록 설치됨과 동시에 상기 궤도레일의 각 전주면에 대향하는 부하전주면 및 이 부하전주면을 포함하는 볼의 무한순환로가 형성된 슬라이더와, 이 슬라이더의 무한순환로내를 전동함과 동시에 상기 궤도레일의 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하는 다수의 볼을 구비하고, 상기 슬라이더에 구비된 각 부하전주면은 직선형상으로 형성되는 한편, 상기 곡선영역의 궤도레일의 폭치수가 직선영역의 궤도레일의 폭치수 보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 같은 본 발명의 자재안내장치에 의하면 슬라이더에 구비된 부하전주면은 궤도레일의 곡선영역의 곡율에 대응한 원호형상으로 형성되어 있지 않고, 궤도레일의 직선영역의 전주면에 대응한 직선형상으로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명에서는 궤도레일의 곡선영역의 폭치수는 직선영역의 폭치수 보다 작게 설정되어 있으므로, 궤도레일의 전주면이 원호형상, 슬라이더의 부하전주면이 직선형상이라 하더라도 이러한 슬라이더는 궤도레일의 곡선영역에 걸어맞춤할 수 있어서 이 곡선영역을 따라 자유롭게 이동할 수 있게 된다.

슬라이더가 궤도레일의 곡선영역을 이동할 때, 볼은 궤도레일의 길이방향을 따라 형성된 원호형상의 전주면과 슬라이더에 형성된 직선형상의 부하전주면 사이에 위치하여 하중을 부하하면서 상기 부하전주면을 전동한다. 따라서, 각 부하전주면을 동시에 전주하는 다수의 볼은 그 일부만이 궤도레일의 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하게 된다.

그리고, 이 같은 본 발명의 자재안내장치에 의하면 슬라이더에 구비된 부하전주면은 원호형상이 아닌 직선형상으로 형성되어 있는 까닭으로 직선안내장치의 슬라이더를 그대로 전용하여 사용할 수 있으며, 또한 궤도레일의 곡율에 맞춰 부하전주면을 원호형상으로 가공하는 수고도 필요 없게 된다. 따라서 매우 저비용으로 자재안내장치를 제공할 수 있게 된다. 또한 직선형상으로 형성된 부하전주면은 아무런 방향성을 갖지 않으므로 궤도레일내에 서로 휨방향이 다른 2 개의 곡선영역이 혼재하는 경우에도 슬라이더는 이들 곡선영역을 연속하여 이동할 수 있는 것이다.

또한 이 같은 본 발명의 자재안내장치에 의하면 궤도레일의 직선영역에서는 슬라이더의 부하전주면을 전주하는 모든 볼이 궤도레일의 전주면과 맞닿으므로, 일부의 볼만이 맞닿고 있는 곡선영역과 같이 슬라이더의 하중부하능력이 저해되는 일 없이 슬라이더에 대하여 큰 하중이 작용한 경우에도 그것을 충분히 부하할 수 있는 것이다.

이 같은 본 발명에 있어서 궤도레일측의 볼의 전주면이 궤도레일의 측면에 형성되어 있는 한은 슬라이더의 부하전주면을 전주하는 일렬의 볼이 동시에 궤도레일측의 원호형상 전주면에 접촉하는 일은 없기 때문에, 이러한 전주면은 아무런 특별한 가공을 실시하지 않고 종래의 곡선안내장치의 전주면과 동일하게 형성하면 되며, 또한 궤도레일의 측면과 그곳에 형성된 원호형상의 전주면은 동시에 연삭할 수 있어서 이러한 궤도레일을 간단하게 제작할 수 있다. 그러나, 궤도레일의 상면에 상향의 전주면을 형성하는 경우에는 이러한 전주면에 대하여 특별한 가공이 요구된다. 즉, 궤도레일측의 상향전주면과 대향하는 슬라이더측의 하향부하전주면이 직선형상으로 형성되는 까닭으로 이러한 상향전주면은 슬라이더의 하향부하전주면을 전주하는 일렬의 볼이 동시에 접촉할 수 있는 폭치수로 형성할 필요가 있다.

한편, 본 발명의 자재안내장치에 있어서는 슬라이더가 궤도레일의 직선영역 및 곡선영역을 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 이러한 궤도레일을 곡선영역만으로 구성하여도 슬라이더는 원환상의 궤도레일을 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 즉, 본 발명의 자재안내장치는 궤도레일의 곡선영역에만 주목하면 곡선안내장치로서 파악할 수 있다.

또한 전술한 바와 같이 본 발명의 자재안내장치에서는 궤도레일의 직선영역의 폭치수와 곡선영역의 폭치수가 상이하므로, 궤도레일의 직선영역과 곡선영역을 연결하는 중간레일을 설치하여 궤도레일의 폭치수가 이 중간레일에 있어서 연속적으로 변화하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 이 같은 본 발명의 자재안내장치는 이것을 복수기 사용하여 테이블 이송장치를 구성할 수도 있다. 구체적으로는 복수의 궤도레일을 베드 등의 고정부 위에 평행하게 설치함과 동시에 이들 궤도레일 위를 이동하는 슬라이더에 걸쳐지게 하여 테이블을 설치한다. 각 궤도레일에 대하여 2 기 이상의 복수의 슬라이더를 장착하고, 이들 슬라이더를 모두 동일한 테이블에 직접 고정시킨다면 전술한 바와 같이 궤도레일의 직선영역과 곡선영역 사이에서 테이블을 원활하게 이동시키기 어렵게 된다.

따라서, 이러한 관점에서 보면 제 1 궤도레일 및 제 2 궤도레일을 평행하게 배열함과 동시에 이들 제 1 궤도레일 및 제 2 궤도레일에는 복수의 슬라이더를 각각 장착하고, 제 1 궤도레일에 장착된 1 개의 슬라이더와 제 2 궤도레일에 장착된 1 개의 슬라이더가 서로 한 쌍을 이루도록 이들 슬라이더 사이에 고정플레이트를 건너 걸치고, 이 고정플레이트에 대하여 상대적으로 회전가능하게 상기 테이블을 부착하는 것이 바람직하다. 이 같이 이송테이블장치를 구성하면 예컨대 4 개의 슬라이더로 테이블을 지지하는 경우에도 진행방향에 대하여 선두가 되는 제 1 슬라이더열에 놓아진 제 1 고정플레이트, 및 다음의 제 2 슬라이더열에 놓아진 제 2 고정플레이트는 각 슬라이더가 궤도레일의 접선방향을 향하도록 회전하여 궤도레일 위의 슬라이더 사이의 거리를 가변으로 하므로 슬라이더의 원활한 이동이 가능해진다.

또한 제 1 궤도레일 및 제 2 궤도레일을 평행하게 배열함과 동시에 이들 제 1 궤도레일 및 제 2 궤도레일에는 복수의 슬라이더를 각각 장착하고, 이 복수의 슬리이더에 대하여 상대적으로 회전가능하게 상기 테이블을 부착하는 것으로도 궤도레일의 직선영역과 곡선영역 사이에서 테이블을 원활하게 이동시킬 수 있게 된다. 즉, 이 같은 구성에 의하면 슬라이더가 궤도레일의 곡선영역을 이동할 때, 각각의 슬라이더가 궤도레일의 접선방향을 향하도록 임의의 방향으로 회전하여 슬라이더의 원활한 이동이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 자재안내장치에 의하면 슬라이더에 구비된 부하전주면은 원호형상이 아닌 직선형상으로 형성하면 족하므로 종래부터 시장에 다수 출회되고 있는 직선안내장치의 슬라이더를 그대로 전용할 수 있음과 동시에 이러한 부하전주면을 궤도레일의 곡율에 맞춰 가공할 필요가 없으므로 간이하면서 저렴하게 이것을 생산할 수 있는 것이다.

또한, 슬라이더에 구비된 부하전주면은 아무런 방향성을 갖지 않기 때문에, 궤도레일이 서로 상이한 방향으로 휘는 2 개의 곡선영역을 갖는 경우에도 이러한 궤도레일을 따라 슬라이더가 이들 곡선영역을 연속적으로 이동할 수 있게 되어, 예컨대 S 자형의 궤적 등, 직선 및 곡선을 조합한 자유도가 높은 궤적을 따라 물품을 자유롭게 안내할 수 있게 된다.

또한, 슬라이더에 구비된 부하전주면은 직선형상으로 형성되어 있기 때문에, 궤도레일의 직선영역에서는 슬라이더의 부하전주면을 전주하는 모든 볼이 궤적레일과 맞닿아 하중을 부하하므로, 이러한 직선영역에서는 충분한 하중부하능력을 슬라이더에 부여할 수 있으며, 궤도레일내에 직선영역 및 곡선영역이 혼재하는 경우에도 궤도레일의 직선영역에 있어서의 하중부하능력을 희생시키지 않고 슬라이더가 직선영역 및 곡선영역 사이를 연속적으로 이동할 수 있게 된다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명을 적용한 자재안내장치의 제 1 실시예를 나타내는 것이다. 동 도면에서 도면부호 1 은 베드 등의 고정부에 설치되는 궤도레일, 도면부호 2 는 상기 궤도레일 (1) 을 따라 자유롭게 이동할 수 있는 슬라이더이다. 그리고, 이러한 궤도레일 (1) 은 직선형상으로 형성된 직선안내레일 (1A) 과, 소정의 곡율로 원호형상으로 형성된 곡선안내레일 (1B) 과, 이들 직선안내레일 (1A) 과 곡선안내레일 (1B) 을 연결하는 중간레일 (1C) 로 구성되어 있으며, 상기 슬라이더 (2) 가 이들 레일 (1A,1B,1C) 위를 제한없이 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다.

도 2 는 직선안내레일 (1A) 과 이것에 장착된 슬라이더 (2) 를 나타내는 사시도, 도 3 은 이것을 직선안내레일 (1A) 의 축방향에서 본 정면단면도이다. 상기 직선안내레일 (1A) 은 단면이 거의 직사각형상으로 형성되어 있으며, 볼 (3) 이 전주하는 볼전주면 (10a,10b) 이 길이방향을 따라 계 4 조 형성되어 있다. 이들 볼전주면 (10a,10b) 은 직선안내레일 (1A) 의 양측면 및 상면의 양 가장자리부에 형성되어 있으며, 양측면에 위치하는 볼전주면 (10a) 은 도 2 의 지면 좌우방향에서 30°하향으로 형성되는 한편, 상면의 볼전주면 (10b) 은 수직방향 상향으로 형성되어 있다. 또한 직선안내레일 (1A) 에는 그 길이방향으로 적절한 간격을 두고 볼트부착구멍 (11) 이 형성되어 있고, 직선안내레일 (1A) 은 이 볼트부착구멍 (11) 에 삽입되는 도시하지 않은 고정볼트에 의해 고정부에 고정된다.

한편, 상기 슬라이더 (2) 는 테이블 등의 가동체의 부착면 (41) 및 당해 가동체의 고정볼트가 나사결합하는 탭구멍 (42) 을 갖는 이동블록 (4) 과, 이 이동블록 (4) 의 전후양단면에 대하여 고정되는 한쌍의 덮개체 (5,5) 로 구성되어 있고, 이러한 덮개체 (5) 를 이동블록 (4) 에 고정함으로써 당해 슬라이더내에 볼 (3) 의 무한순환로가 구비되도록 되어 있다. 또한, 상기 덮개체 (5) 에는 궤도레일 (1) 에 미끄럼접촉하는 밀봉부재 (6) 가 부착되어 있어서 궤도레일 (1) 에 부착되어 있는 먼지 등이 슬라이더 (2) 의 이동에 수반하여 당해 슬라이더 (2) 안으로 침입하는 것을 방지하고 있다.

먼저, 상기 이동블록 (4) 은 부착면 (41) 이 형성된 수평부 (4a) 및 이 수평부 (4a) 로부터 아래로 처진 한쌍의 스커트부 (4b,4b) 를 구비하여 단면이 거의 새들형상으로 형성되어 있고, 이들 수평부 (4a) 의 하면측 및 각 스커트부 (4b) 의 내면측에는 직선안내레일 (1A) 의 볼전주면 (10a,10b) 에 대향하는 4 조의 부하전주면 (43a,43b) 이 직선형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 수평부 (4a) 및 각 스커트부 (4b) 에는 각 부하전주면 (43a,43b) 에 각각 대응한 볼복귀구멍 (44a,44b) 이 형성되어 있고, 덮개체 (5) 에 형성된 U 자형의 방향전환로에 의해 각 부하전주면 (43a,43b) 과 이에 대응하는 볼복귀구멍 (44a,44b) 이 연결되어 볼의 무한순환로가 형성되도록 되어 있다.

그럼으로써, 직선안내레일 (1A) 의 볼전주면 (10a,10b) 과 이동블록 (4) 의 부하전주면 (43a,43b) 사이에서 하중을 부하하고 있던 볼 (3) 은 슬라이더 (2) 의 이동에 수반하여 상기 부하전주면 (43a,43b) 의 전주를 마치면 상기 하중에서 개방되어 일방의 덮개체 (5) 의 방향전환로로 들어가서 그대로의 무부하상태에서 부하전주면 (43a,43b) 에 있어서의 전주방향과는 반대방향을 향하여 이동블록 (4) 의 볼복귀구멍 (44a,44b) 을 전주한다. 또한, 볼복귀구멍 (44a,44b) 의 전주를 마친 볼 (3) 은 타방의 덮개체 (5) 의 방향전환로 (51) 를 통하여 다시 직선안내레일 (1A) 과 이동블록 (4) 사이로 들어가서 하중을 부하하면서 상기 부하전주면 (43a,43b) 을 전주한다.

또한, 상기 이동블록 (4) 의 각 소매부 (4b) 의 하단 및 수평부 (4a) 의 하면에는 각각 볼지지플레이트 (45,46) 가 부착되어 있다. 이 볼지지플레이트 (45,46) 는 금속판의 프레스성형이나 경질합성수지의 사출성형 등에 의해 성형되며, 궤도레일 (1) 에서 슬라이더 (2) 를 분리하였을 때에 각 볼전주면 (10a, 10b) 을 전주하는 볼 (3) 이 슬라이더 (2) 에서 탈락하는 것을 방지하고 있다.

도 4 는 상기 슬라이더 (2) 가 직선안내레일 (1A) 을 따라 이동하고 있을 때의 볼 (3) 의 전주상태 및 순환상태를 나타내는 것으로서, 직선안내레일 (1A) 의 양측면에 형성된 전주면 (10a) 을 전주하는 볼 (3) 에 대하여 도시되어 있다. 그리고, 직선안내레일 (1A) 의 상면에 형성된 전주면 (10b) 을 전주하는 볼 (3) 에 대하여도 이와 거의 동일한 전주상태 및 순환상태이다.

전술한 바와 같이 이동블록 (4) 의 전후양단면에 고정되는 한쌍의 덮개체 (5) 에는 상기 부하전주면 (43a,43b) 에 대응한 방향전환로 (51) 가 각각 형성되어 있고, 이러한 덮개체 (5) 를 이동블록 (4) 에 고정함으로써 도시한 바와 같은 슬라이더 (2) 가 볼 (3) 의 무한순환로를 구비하도록 되어 있다. 이 때 전주면 (10a,10b) 은 직선안내레일 (1A) 의 길이방향을 따라 일직선형상으로 형성되어 있고, 또한 이러한 전주면 (10a,10b) 에 대향하는 슬라이더 (2) 의 부하전주면 (43a,43b) 도 직선형상으로 형성되어 있기 때문에, 도 4 에 나타내는 바와 같이 부하전주면 (43a,43b) 을 동시에 전주하는 모든 볼 (3) 은 직선안내레일 (1A) 의 전주면 (10a,10b) 에도 접하고 있다. 즉, 슬라이더 (2) 가 직선안내레일 (1A) 을 따라 이동하고 있는 중에는 궤도레일 (1) 측의 전주면 (10a,10b) 과 슬라이더 (4) 측의 부하전주면 (43a,43b) 사이에서 하중을 부하하지 않고 있는 볼 (3) 이 없으므로 슬라이더 (2) 에 대하여 큰 하중이 작용한 경우에도 이러한 하중을 확실하게 받아내어 슬라이더 (2) 를 원활하게 이동시킬 수 있는 것이다.

한편, 도 5 는 곡선안내레일 (1B) 과 이것에 장착된 슬라이더 (2) 를 나타내는 정면단면도이다. 이러한 곡선안내레일 (1B) 은 상기 직선안내레일과 거의 동일한 단면형상으로 형성됨과 동시에 길이방향으로는 소정의 곡율 (R) 을 갖는 원호형상으로 형성되어 있으며, 그 양측면에는 직선안내레일 (1A) 의 양측면에 형성된 전주면 (10a) 과 연속하는 전주면 (12a) 이 형성되는 한편, 상면에는 직선안내레일 (1A) 의 상면에 형성된 전주면 (10b) 과 연속하는 전주면 (12b) 이 형성되어 있다.

단, 곡선안내레일 (1B) 은 소정의 곡율로 형성되어 있기 때문에 이러한 곡선 안내레일 (1B) 의 폭치수 (L2) 를 직선안내레일 (1A) 의 폭치수 (L1) 와 동일하게 설정한 경우에는 곡선안내레일 (1B) 의 내경측의 측면이 슬라이더 (2) 의 스커트부 (4b) 나 덮개체 (5) 와 간섭할 우려가 있다. 따라서, 곡선안내레일 (1B) 의 폭치수 (L2) 는 직선안내레일 (1A) 의 폭치수 (L1) 보다 작게 설정되어 있다. 비교를 위하여 도 5 중에는 일점쇄선으로 직선안내레일 (1A) 의 단면을 도시하고 있지만, 곡선안내레일 (1B) 의 폭치수 (L2) 를 직선안내레일 (1A) 의 폭치수 (L1) 보다 작게 형성함에 있어서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 곡선안내레일 (1B) 의 내경측의 측면만을 연삭하도록 하여도 되고, 도 16 에 나타내는 바와 같이 내경측 및 외경측의 양측면을 연삭하도록 하여도 된다.

도 6 은 상기 슬라이더 (2) 가 곡선안내레일 (1B) 을 따라 이동하고 있을 때의 볼 (3) 의 전주상태 및 순환상태를 나타내는 것으로서, 곡선안내레일 (1B) 의 양측면에 형성된 전주면 (12a) 을 전주하는 볼 (3) 에 대하여 도시되어 있다. 전주면 (12a) 은 곡선안내레일 (1B) 의 길이방향을 따라 원호형상으로 형성되는 한편, 이러한 전주면 (12a) 에 대향하는 슬라이더 (2) 의 부하전주면 (43a) 은 직선형상으로 형성되어 있기 때문에, 도 6 에 나타내는 바와 같이 곡선안내레일 (1B) 의 내경측에 있어서는 부하전주면 (43a) 의 양단근방을 전주하는 볼 (3) 만이 전주면 (12a) 과 맞닿는 한편, 이러한 곡선안내레일 (1B) 의 외경측에 있어서는 부하전주면 (43a) 의 거의 중앙을 전주하는 볼만이 전주면 (12a) 과 맞닿고 있다. 즉, 슬라이더 (2) 가 곡선안내레일 (1B) 을 따라 이동하고 있는 동안에는 슬라이더 (2) 의 부하전주면 (43a) 을 전주하는 볼 (3) 은 그 일부만이 하중을 부하하며 그 밖의 볼 (3) 은 하중을 부하하지 않고 있다. 곡선안내레일 (1B) 의 곡율에 따라서는 부하전주면 (43a) 을 전주하는 모든 볼 (3) 이 곡선안내레일 (1B) 의 전주면 (12a) 과 맞닿고 있는 경우도 상정할 수 있지만, 이러한 경우에도 일부의 볼 (3) 은 하중이 거의 부하되지 않고 있다. 그리고, 이 같이 곡선안내레일 (1B) 의 전주면 (12a) 과 맞닿지 않고 있는 볼 (3) 이 발생하여도 슬라이더 (2) 에는 볼지지플레이트 (46) 가 부착되어 있기 때문에 이러한 볼 (3) 이 부하전주면 (43a) 과 전주면 (12) 사이에서 탈락하는 일은 없다.

한편, 도 7 은 슬라이더 (2) 의 수평부 (4a) 에 형성된 부하전주면 (43b) 에 있어서의 볼 (3) 의 전주상태를 나타내는 것으로서, 곡선안내레일 (1B) 의 위에서 슬라이더 (2) 를 투시하여 관찰한 모양을 나타내고 있다. 이 때, 슬라이더 (2) 의 부하전주면 (43b) 은 직선형상으로 형성되는 한편, 이에 대향하는 곡선안내레일 (1B) 의 전주면 (12b) 은 원호형상으로 형성되어 있기 때문에, 이러한 전주면 (12b) 을 곡선안내레일의 측면에 형성된 전주면 (12a) 이나 상기 부하전주면 (43b) 과 동일한 폭치수로 형성한 경우에는 슬라이더 (2) 측의 부하전주면 (43b) 을 전주하는 볼 중, 일부는 전주면 (12b) 의 내부와 맞닿는 한편, 그 외에는 전주면 (12b) 에서 밀려나와서 곡선안내레일 (1B) 의 상면과 맞닿음으로써, 볼 (3) 을 슬라이더 (2) 의 무한순환로내에서 원활하게 순환시킬 수 없게 된다.

따라서, 곡선안내레일 (1B) 의 상면에 형성된 전주면 (12b) 은 부하전주면 (43b) 을 전주하는 모든 볼 (3) 이 동시에 맞닿을 수 있도록 도 7 에 나타내는 바와 같이 이러한 부하전주면 (43b) 보다 큰 홈폭 (d) 으로 형성되어 있다. 도 8 은 슬라이더 (2) 측의 부하전주면 (43b) 과 곡선안내레일 (1B) 측의 전주면 (12b) 사이에 있어서의 볼 (3) 의 접촉상태를 나타낸 확대도이다. 도면 중의 실선은 도 7 의 단면 (α- α) 에 있어서의 접촉상태를, 일점쇄선은 단면 (β- β) 에 있어서의 접촉상태를 각각 나타내고 있다. 전주면 (12b) 은 부하전주면 (43b) 보다 폭넓게 형성되어 있으며, 또한 도 8 의 지면 좌우방향으로 곡율을 갖는 원호형상으로 형성되어 있기 때문에 볼 (3) 은 직선형상의 부하전주면 (43b) 을 전주함에 따라 전주면 (12b) 에 대한 접촉위치가 좌우로 변화하게 되지만, 항상 슬라이더와 곡선안내레일 사이에서 하중을 부하하면서 부하전주면 (43b) 을 전주하게 된다.

이 같이 본 실시예의 자재안내장치에서는 곡선안내레일 (1B) 의 폭치수를 직선안내레일 (1A) 의 폭치수 보다 작게 설정함과 동시에 이들 궤도레일 (1) 의 상면에 볼 (3) 의 전주면이 필요해지는 경우에는 곡선안내레일 (1B) 의 상면에 있어서의 전주면 (12b) 의 폭만을 슬라이더 (2) 측의 부하전주면 (43b) 의 폭 보다 크게 형성함으로써 슬라이더 (2) 는 종래의 직선안내장치의 구조 그대로, 이러한 슬라이더 (2) 를 직선안내레일 (1A) 및 곡선안내레일 (1B) 사이에서 자유롭게 왕래시킬 수 있는 것이다.

단, 슬라이더 (2) 가 곡선안내레일 (1B) 을 따라 이동할 때에는 이러한 곡선안내레일 (1B) 의 측면의 전주면 (12a) 과 맞닿는 볼 (3) 의 수가 직선안내레일 (1A) 의 측면의 전주면 (10a) 과 맞닿는 볼 (3) 의 수 보다 감소하는 까닭으로 궤도레일 (1) 의 곡선영역에 있어서의 슬라이더 (2) 의 하중부하능력이 저하되는 것은 부정할 수 없지만, 직선영역에 있어서의 하중부하능력이 곡선영역 때문에 희생 되는 일은 없으며, 직선영역에 있어서는 슬라이더 (2) 에 대하여 큰 하중이 작용한 경우에도 이것을 충분히 부하할 수 있게 된다.

그리고, 이 같은 본 실시예의 자재안내장치에 의하면 슬라이더 (2) 의 부하전주면 (43a,43b) 은 직선형상으로 형성되어 있고, 아무런 방향성을 구비하지 않기 때문에 직선안내레일 (1B) 의 휨방향이 좌우 어떤 방향일지라도 슬라이더 (2) 는 장해없이 곡선안내레일 (1B) 을 따라 이동할 수 있게 된다. 따라서, 도 9 에 나타내는 바와 같이 휨방향이 서로 다른 2 개의 곡선안내레일 (1B) 을 조합하여 구성한 S 자형의 궤도레일 (1) 을 따라 슬라이더 (2) 를 자유롭게 이동시킬 수 있게 된다. 또한, 연속하는 궤도레일 (1) 내에 존재하는 곡선안내레일 (1B) 은 모두 동일한 곡율로 원호형상으로 형성되어 있을 필요는 없으며, 곡율이 다른 곡선안내레일을 조합시킨 경우에도 슬라이더를 자유롭게 이동시킬 수 있다.

또한, 도 10 에 나타내는 바와 같이 일정한 곡율로 형성된 곡선안내레일 (1B) 을 2 개의 레일편 (16,17) 으로 절단한 후, 일방의 레일편 (17) 을 180°회전시키면서 타방의 레일편 (16) 과 조합함으로써 S 자형의 궤도레일 (1) 을 형성한 경우에도 이러한 궤도레일 (1) 을 따라 슬라이더 (2) 를 자유롭게 이동시킬 수 있다.

이어서, 도 11 은 직선안내레일 (1A) 과 곡선안내레일 (1B) 을 연결하는 중간레일 (1C) 을 나타내는 것이다. 이 중간레일 (1C) 을 사용하지 않아도 직선안내레일 (1A) 과 곡선안내레일 (1B) 을 연결하여 궤도레일 (1) 을 구성할 수 있지만, 전술한 바와 같이 곡선안내레일 (1B) 의 폭치수는 직선안내레일 (1A) 의 폭치 수 보다 작게 설정되어 있고, 또한 곡선안내레일 (1B) 의 전주면 (12b) 은 직선안내레일 (1A) 의 전주면 (10b) 보다 폭넓게 형성되어 있기 때문에 곡선안내레일 (1B) 과 직선안내레일 (1A) 을 직접 연결한다면 이들 레일 사이에서 슬라이더 (2) 의 원활한 이동이 약간 저해될 가능성이 있다. 따라서, 본 실시예에서는 직선안내레일 (1A) 과 곡선안내레일 (1B) 사이에 중간레일 (1C) 을 개재시켜 슬라이더 (2) 가 직선안내레일 (1A) 과 곡선안내레일 (1B) 사이에서 원활하게 전달되도록 구성하고 있다.

이러한 중간레일 (1C) 은 직선안내레일 (1A) 과 거의 동일한 단면형상으로 직선형상으로 형성되어 있고, 직선안내레일 (1A) 의 전주면 (10a,10b), 곡선안내레일 (1B) 의 전주면 (12a,12b) 과 각각 연속하는 볼전주면이 형성되어 있다. 곡선안내레일 (1B) 의 폭치수는 직선안내레일 (1A) 의 폭치수 보다 작게 설정되어 있기 때문에, 이러한 곡선안내레일 (1B) 의 내경측의 측면에 연속하는 중간레일 (1C) 의 측면 (14) 은 도 12 에 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이 곡선안내레일 (1B) 측의 단부에 있어서 비스듬히 베어져 있으며, 직선안내레일 (1A) 측에서 곡선안내레일 (1B) 측에 걸쳐 폭치수가 서서히 작아지도록 구성되어 있다. 그럼으로써 직선안내레일 (1A) 의 측면에 형성된 전주면 (10a) 이 곡선안내레일 (1B) 의 측면에 형성된 전주면 (12a) 에 단차 없이 연속하여 볼이 전주면 (10a) 과 전주면 (12a) 사이를 원활하게 전주할 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 11 에 나타내는 바와 같이 중간레일 (1C) 의 상면에는 직선안내레일 (1A) 의 전주면 (10b), 곡선안내레일 (1B) 의 전주면 (12b) 과 연속하는 볼전주 면 (13b) 이 형성되어 있는데, 도 12 및 도 13 에 나타내는 바와 같이 이러한 볼전주면 (13b) 은 곡선안내레일 (1B) 측의 단부에 있어서 서서히 그 폭치수가 넓어지도록 형성되어 있고, 폭치수가 서로 다른 전주면 (10b) 과 전주면 (12b) 을 단차 없이 연결하고 있다. 그럼으로써, 곡선안내레일의 전주면 (12b) 을 전주해 온 볼이 이러한 전주면 (12b) 보다 폭이 좁은 직선안내레일의 전주면 (10b) 으로 굴러 들어갈 때에 걸림을 발생시키지 않고, 슬라이더를 궤도레일의 곡선영역에서 직선영역으로 원활하게 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

이어서, 도 14 는 본 발명을 적용한 자재안내장치의 제 2 실시예를 나타내는 것이다. 동 도면에 있어서, 도면부호 7 은 궤도레일, 도면부호 8 은 슬라이더이고, 이들 궤도레일 (7) 및 슬라이더 (8) 의 기본적구조는 전술한 제 1 실시예와 거의 동일하다. 단, 궤도레일 (7) 의 볼전주면 (71a,71b) 은 이 궤도레일 (7) 의 양측면에 상하 2 조씩 형성되어 있고, 위쪽의 볼전주면 (71a) 은 45°의 경사각도로 상향으로, 아래쪽의 볼전주면 (71b) 은 45°의 경사각도로 하향으로 형성되어 있다. 또한 슬라이더 (8) 의 부하전주면 (81a,81b) 도 이들 볼전주면 (71a,71b) 에 대응한 각도로 형성되어 있다.

상기 도 14 는 궤도레일 (7) 의 직선영역, 즉 직선안내레일 (7A) 에 슬라이더 (8) 가 장착된 상태를 나타내는 것인데, 이 직선안내레일 (7A) 에 연속하는 곡선안내레일 (7B) 은 상기 제 1 실시예와 마찬가지로, 그 폭치수가 직선안내레일 (7A) 보다 작게 설정되어 있다. 도 15 는 곡선안내레일 (7B) 의 정면단면도에 직선안내레일 (7A) 의 윤곽을 겹쳐 도시한 것으로서, 도면 중의 일점쇄선이 직선안 내레일 (7A) 의 윤곽을 나타내고 있다.

그리고, 이 같이 구성된 제 2 실시예의 자재안내장치에서도 제 1 실시예와 마찬가지로 곡선안내레일 (7B) 의 폭치수를 직선안내레일 (7A) 의 폭치수 보다 작게 설정함으로써, 슬라이더 (8) 는 직선안내레일 (7A) 및 곡선안내레일 (7B) 사이를 자유롭게 왕래할 수 있는 것이다.

상기 실시예에서는 본 발명을 적용한 자재안내장치에 대하여 설명하였는데, 상기 곡선안내레일을 조합하여 원환상의 궤도레일을 구성하여도 상기 슬라이더는 이 궤도레일을 따라 자유롭게 이동할 수 있으며, 곡선안내장치를 간단하게 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 슬라이더 (2) 에 구비된 부하전주면 (43a,43b) 은 직선형상으로 형성되어 있으므로, 기존의 직선안내장치의 슬라이더를 그대로 활용하여 자재안내장치를 제작할 수도 있게 된다. 따라서, 상기 실시예에서는 곡선안내레일 (1B) 의 폭치수를 직선안내레일 (1A) 의 폭치수에 비하여 작게 함으로써, 직선안내장치의 슬라이더가 그대로 곡선안내레일 (1B) 을 따라 이동할 수 있도록 구성한다. 그러나, 곡선안내레일 (1B) 의 곡율에 따라서는 이러한 곡율안내레일 (1B) 의 폭치수의 사이즈 다운만으로는 대응할 수 없으며 슬라이더 (2) 의 스커트부 (4b) 나 덮개체 (5) 와 곡선안내레일 (1B) 이 간섭을 일으키는 경우도 있다. 따라서, 이러한 경우에는 궤도레일 (1) 의 길이방향을 따른 슬라이더 (2) 의 길이치수를 짧게 함으로써 곡선안내레일 (1B) 과 슬라이더 (2) 의 간섭을 방지하는 것이 유효하다.

이어서, 도 17 및 도 18 은 본 발명의 자재안내장치를 사용하여 테이블 이송장치의 제 3 실시예를 나타내는 것이다. 동 도면에 있어서, 도면부호 1, 1' 는 베드 등의 고정부에 설치되는 궤도레일, 도면부호 2 는 상기 궤도레일 (1, 1') 을 따라 자유롭게 이동할 수 있는 슬라이더이며, 도면부호 92 는 슬라이더에 가설된 테이블이다.

이러한 궤도레일 (1,1') 은 거의 같은 거리를 두고 2 개 병렬로 배치된 제 1 궤도레일 (1) 및 제 2 궤도레일 (1') 로 이루어진다. 각각의 궤도레일 (1,1') 은 직선형상으로 형성된 직선안내레일 (1A,1'A) 과, 소정의 곡율로 원호형상으로 형성된 곡선안내레일 (1B,1'B) 과, 이들 직선안내레일 (1A,1'A) 과 곡선안내레일 (1B,1'B) 을 연결하는 중간레일 (1C,1'C) 로 구성되어 있다. 곡선안내레일 (1B) 의 곡율반경은 R1 으로 설정되고, 곡선안내레일 (1'B) 의 곡율반경은 R2 로 설정되어 있어서 각각의 곡율반경의 중심 (O) 은 일치하고 있다.

슬라이더 (2) 는 궤도레일 (1,1') 각각에 복수열 예컨대 2 개 설치되어 합계 4 개의 슬라이더로 테이블을 지지하고 있다. 각 슬라이더 (2) 는 이들 제 1 레일 (1A,1B,1C) 및 제 2 레일 (1'A,1'B,1'C) 위를 제한 없이 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다. 제 1 궤도레일 (1) 및 제 2 궤도레일에 설치되는 슬라이더 (2) 의 진행방향의 제 1 열, 및 다음의 제 2 열의 사이에는 한쌍의 고정플레이트 (19) 가 놓여진다. 이 고정플레이트 (91) 는 가늘고 긴 직사각형상이며 나사 등의 고정수단에 의해 슬라이더 (2) 의 상면에 고정된다. 즉, 각 궤도레일 (1,1') 의 배열방향을 따라 서로 인접하는 슬라이더 (2,2) 가 1 세트가 되도록, 이 들 슬라이더 사이에 고정플레이트 (91) 가 놓여지게 된다.

테이블 (92) 은 각 고정플레이트에 대하여 상대적으로 자유롭게 회전하도록 부착되어 있다. 테이블 (92) 의 하면에는 지지축 (93) 이 고정되고, 고정플레이트 (91) 각각의 상면에는 지지축 (93) 을 자유롭게 회전하도록 지지하는 선회베어링 (90) 이 고정된다. 이 선회베어링 (90) 은 테이블 (92) 로부터의 하중을 받으면서 테이블 (92) 을 고정플레이트에 대하여 자유롭게 회전하도록 하고 있다. 선회베어링 (90) 은 고정플레이트 (91) 에 고정된 하우징 (94) 내에 수납되어 있다. 선회베어링 (90) 의 외륜 (90a) 이 하우징에 고정되고, 선회베어링 (90) 의 내륜 (90b) 이 지지축 (93) 에 고정되어 있다.

도 19 는 선회베어링 (90) 을 나타내는 것이다. 외륜 (90a) 및 내륜 (90b) 각각에는 V 자형 전주면이 형성되고, 이 전주면 사이에서 단면이 거의 사각형인 롤러전주로를 구성한다. 롤로전주로에는 복수의 롤러 (95) 가 그 경사방향을 서로 다르게 교차시키면서 배열·수납되어 있다. 이 복수의 롤러 (95) 는 하중을 받으면서 롤러전주로내를 구른다. 복수의 롤러 (95) 사이에는 스페이서 (96) 가 개재되어 롤러 (95) 를 소정의 자세로 유지시키고 있다.

롤러전주로에 있어서, 스페이서 (96) 의 좌우에 인접하는 롤러 (95) 는 그 축선이 서로 직교하며, 밖으로 향한 롤러 (95a) 와 안으로 향한 롤러 (95b) 로 분류된다. 밖으로 향한 롤러 (95a) 는 스페이서 (96) 에 의해 그 축선 (C) 이 상기 외륜 (90a) 및 상기 내륜 (90b) 의 회전중심선 위에 위치하는 선회중심점 (B) 을 향하는 자세로 지지되어 있다. 안으로 향한 롤러 (95b) 도 스페이서 (96) 에 의해 그 축선 (D) 이 회전중심선 위에 위치하는 선회중심점 (A) 을 향하는 자세로 유지되어 있다.

도 20 은 레일 (1A,1B,1C) 및 레일 (1'A,1'B,1'C) 로 이루어지는 궤도레일 (1,1') 을 S 자형으로 조합하여 이 S 자형의 레일 위를 이동하는 고정플레이트 (91) 및 테이블 (92) 을 나타내는 것이다. 슬라이더 (2) 는 곡선안내레일 (1B,1'B) 을 이동할 때, 곡선안내레일 (1B,1'B) 의 접선방향을 향하므로, 슬라이더 (2) 에 고정된 고정플레이트 (91) 는 곡율반경의 중심 (O) 을 중심으로 하여 회전운동한다. 그럼으로써, 내경측의 궤도레일 (1) 위를 이동하는 슬라이더 (2) 사이의 거리는 줄어들고, 외경측의 궤도레일 (1') 위를 이동하는 슬라이더 (2) 사이의 거리가 넓어진다. 고정플레이트 (91) 는 테이블 (92) 에 대하여 자유롭게 회전하도록 부착되어 있으므로, 이 같은 슬라이더 (2) 사이의 거리의 변화를 허용하여 슬라이더 (2) 의 원활한 이동을 가능하게 한다.

도 21 및 도 22 는 본 발명의 자재안내장치를 사용하여 구성한 테이블 이송장치의 제 4 실시예를 나타내는 것이다. 이 제 4 실시예에서도 상기 제 3 실시예와 마찬가지로 제 1 궤도레일 (1) 및 제 2 궤도레일 (1') 을 평행하게 배열함과 동시에 각각의 궤도레일 (1,1') 에 2 개의 슬라이더 (2) 를 설치하여 이들 4 개의 슬라이더 (2) 에 의해 테이블 (92) 을 지지하고 있다. 그러나, 합계 4 개의 슬라이더 (2) 의 각각에 선회베어링 (90) 을 설치하여 이 선회베어링 (90) 으로 직접 테이블 (92) 을 자유롭게 회전하도록 지지하고 있는 점에서 상기 제 3 실시예의 테이블 이송장치와 다르다. 그리고, 선회베어링 (90) 은 상기 제 3 실시예의 선 회베어링과 동일한 구성이며, 테이블 (92) 의 4 모퉁이에 설치한 지지축을 회전가능하게 지지하고 있다.

이 실시예의 테이블 이송장치에 의하면 각 슬라이더 (2) 가 테이블 (92) 의 4 모퉁이를 지지하고 있으므로, 상기 제 3 실시예와 비교하여 테이블 (92) 을 안정적으로 지지할 수 있게 된다. 또한 테이블에 대하여 4 개의 슬라이더 (2) 각각이 상대적으로 자유롭게 회전하도록 부착되어 있으므로, 곡선안내레일 (1B,1'B) 위로 이동한 슬라이더 (2) 가 각각 임의로 회전하여 도 22 에 나타낸 곡선안내레일 (1B,1'B) 의 접선방향 (θ1,θ2,θ3,θ4) 을 향하여 슬라이더 (2) 의 원활한 이동이 가능해진다.

그리고, 궤도레일 (1,1') 의 직선영역 (1A,1'A) 에서 곡선영역 (1B,1'B) 으로 이동하는 경우 등, 곡율반경이 다른 궤도레일 (1,1') 사이를 테이블 (92) 이 이동하는 경우, 각 슬라이더 (2) 사이의 거리가 일정하게 유지되어 있으면 슬라이더 (2) 가 궤도레일 (1,1') 과 간섭하여 테이블 (92) 의 원활한 이동을 방해하는 경우가 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 궤도레일 (1,1') 의 폭치수를 작게 설정함으로써 슬라이더 (2) 와 궤도레일 (1,1') 사이에 틈이 생겨 이 틈에 의해 슬라이더 (2) 와 궤도레일 (1,1') 의 간섭을 흡수하여 슬라이더 (2) 의 원활한 이동을 확보할 수 있다.

본 발명의 자재안내장치에 의하면 슬라이더에 구비된 부하전주면은 원호형상이 아닌 직선형상으로 형성하면 족하므로 종래부터 시장에 다수 출회되고 있는 직 선안내장치의 슬라이더를 그대로 전용할 수 있음과 동시에 이러한 부하전주면을 궤도레일의 곡율에 맞춰 가공할 필요가 없으므로 간이하면서 저렴하게 이것을 생산할 수 있다.

또한, 슬라이더에 구비된 부하전주면은 아무런 방향성을 갖지 않기 때문에, 궤도레일이 서로 상이한 방향으로 휘는 2 개의 곡선영역을 갖는 경우에도 이러한 궤도레일을 따라 슬라이더가 이들 곡선영역을 연속적으로 이동할 수 있게 되어, 예컨대 S 자형의 궤적 등, 직선 및 곡선을 조합한 자유도가 높은 궤적을 따라 물품을 자유롭게 안내할 수 있다.

또한, 슬라이더에 구비된 부하전주면은 직선형상으로 형성되어 있기 때문에, 궤도레일의 직선영역에서는 슬라이더의 부하전주면을 전주하는 모든 볼이 궤적레일과 맞닿아 하중을 부하하므로, 이러한 직선영역에서는 충분한 하중부하능력을 슬라이더에 부여할 수 있으며, 궤도레일내에 직선영역 및 곡선영역이 혼재하는 경우에도 궤도레일의 직선영역에 있어서의 하중부하능력을 희생시키지 않고 슬라이더가 직선영역 및 곡선영역 사이를 연속적으로 이동할 수 있다.

또한 궤도레일을 평행하게 복수 배열함과 동시에 각 궤도레일에 대하여 복수의 슬라이더를 장착하여 4 개 이상의 슬라이더로 테이블을 지지한 경우에도 슬라이더의 원활한 이동을 확복할 수 있다.

Claims (11)

1. 직선영역 및 소정의 곡율반경이며 원호형상으로 형성된 곡선영역을 포함함과 동시에 양측면의 길이방향을 따라 볼의 전주면(轉走面)이 각각 형성된 궤도레일과,

   단면이 새들형상으로 형성되어 상기 궤도레일을 걸터 앉도록 설치됨과 동시에 상기 궤도레일의 각 전주면에 대향하는 부하전주면 및 이 부하전주면을 포함하는 볼의 무한순환로가 형성된 슬라이더와,

   이 슬라이더의 무한순환로내를 전동함과 동시에 상기 궤도레일의 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하는 다수의 볼을 구비한 자재안내장치에 있어서,

   상기 슬라이더에 구비된 각 부하전주면은 직선형상으로 형성되는 한편,

   상기 곡선영역의 궤도레일의 폭치수가 직선영역의 궤도레일의 폭치수 보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 자재안내장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더가 궤도레일의 곡선영역을 이동할 때, 볼은 궤도레일의 길이방향을 따라 형성된 원호형상의 전주면과 슬라이더에 구비된 직선형상의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하는 것을 특징으로 하는 자재안내장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더가 궤도레일의 곡선영역을 이동할 때, 이러한 슬라이더의 각 부하전주면을 전주하는 다수의 볼은 그 일부의 볼만이 궤도레일 의 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하고 있는 것을 특징으로 하는 자재안내장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 궤도레일의 상면에는 길이방향을 따라 볼의 상향전주면이 형성되는 한편, 상기 슬라이더에는 궤도레일의 상면과 대향하는 볼의 하향부하전주면이 직선형상으로 형성되고, 상기 궤도레일의 곡선영역에 있어서의 상향전주면은 슬라이더의 하향부하전주면을 전주하는 모든 볼이 동시에 접촉할 수 있는 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자재안내장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 궤도레일은 휨방향이 서로 다른 2 개의 곡선영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자재안내장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 궤도레일은 직선영역을 구성하는 직선안내레일과, 곡선영역을 구성하는 곡선안내레일을 조합하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자재안내장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 궤도레일은 상기 직선안내레일과 곡선안내레일을 연결하는 중간레일을 포함하며, 이 중간레일은 직선안내레일측의 단부로부터 곡선안내레일측의 단부에 결쳐 폭치수가 연속적으로 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 자재안내장치.
8. 서로 평행하게 설치된 복수의 자재안내장치와, 각 자재안내장치의 슬라이더 사이에 가설된 테이블로 구성된 테이블 이송장치에 있어서,

   각 자재안내장치가,

   직선영역 및 소정의 곡율반경으로 원호형상으로 형성된 곡선영역을 포함함과 동시에 양측면의 길이방향을 따라 볼의 전주면이 각각 형성된 궤도레일과,

   단면이 새들형상으로 형성되어 상기 궤도레일에 걸쳐지게 설치됨과 동시에 상기 궤도레일의 각 전주면에 대향하는 부하전주면 및 이 부하전주면을 포함하는 볼의 무한순환로가 형성된 슬라이더와,

   이 슬라이더의 무한순환로내를 전동함과 동시에 상기 궤도레일의 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하는 다수의 볼을 구비하고,

   상기 슬라이더에 구비된 각 부하전주면이 직선형상으로 형성되는 한편,

   상기 곡선영역의 궤도레일의 폭치수가 직선영역의 궤도레일의 폭치수 보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 테이블 이송장치.
9. 제 8 항에 있어서, 복수의 궤도레일을 서로 평행하게 배열함과 동시에 이들 궤도레일의 각각에는 복수의 슬라이더를 각각 장착하고, 각 궤도레일의 배열방향을 따라 서로 인접하는 슬라이더가 1 세트가 되도록 이들 슬라이더 사이에 고정플레이트를 건너 걸치고, 이 고정플레이트에 대하여 상대적으로 회전가능하게 상기 테이블을 부착하는 것을 특징으로 하는 테이블 이송장치.
10. 제 8 항에 있어서, 복수의 궤도레일을 서로 평행하게 배열함과 동시에 이들 궤도레일의 각각에는 복수의 슬라이더를 각각 장착하고, 이들 복수의 슬라이더에 대하여 상대적으로 회전가능하게 상기 테이블을 부착하는 것을 특징으로 하는 테이블 이송장치.
11. 서로 평행하게 설치된 복수의 자재안내장치와, 각 자재안내장치의 슬라이더 사이에 가설된 테이블로 구성되고,

    각 자재안내장치가,

    직선영역 및 소정의 곡율반경으로 원호형상으로 형성된 곡선영역을 포함함과 동시에 양측면의 길이방향을 따라 볼의 전주면이 각각 형성된 궤도레일과,

    단면이 새들형상으로 형성되어 상기 궤도레일에 걸쳐지게 설치됨과 동시에 상기 궤도레일의 각 전주면에 대향하는 부하전주면 및 이 부하전주면을 포함하는 볼의 무한순환로가 형성된 슬라이더와,

    이 슬라이더의 무한순환로내를 전동함과 동시에 상기 궤도레일의 전주면과 슬라이더의 부하전주면 사이에서 하중을 부하하는 다수의 볼을 구비한 테이블 이송장치에 있어서,

    서로 평행하게 배열된 복수의 궤도레일에는 복수의 슬라이더를 각각 장착하고, 각 궤도레일의 배열방향을 따라 서로 인접하는 슬라이더가 1 세트가 되도록 이들 슬라이더 사이에 고정플레이트를 건너 걸치고, 이 고정플레이트에 대하여 상대적으로 회전가능하게 상기 테이블을 부착하는 것을 특징으로 하는 테이블 이송장치.

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