KR102673951B1 - Enclosed Linear Motor Driven Stage System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지에 관한 것으로서, 특히 베이스와; 상기 베이스의 내부 상면에 설치되는 서보모터와, 상기 베이스의 길이방향을 따라 길게 설치되고 상기 서보모터로부터 회전력을 제공받아 회전하는 볼스크류와, 상기 볼스크류가 회전할 때 볼스크류를 따라 전후진하는 볼너트를 포함하는 액추에이터와; 상기 베이스의 양측 상단에서 상기 볼스크류의 길이방향을 따라 일정높이로 설치되는 제1,2사이드벨트와; 상기 볼너트의 상면에 고정되어 볼너트의 전후진시 볼스크류를 따라 함께 전후진하는 가동자와; 상기 베이스의 양 끝단에 각각 설치되는 제1,2엔드캡과; 상기 제1,2사이드벨트의 상단과 제1,2엔드캡의 상단에 설치되는 상부커버;를 포함하여 구성되어, 사이드벨트와 엔드캡 및 상부커버 등에 의해 사방이 밀폐됨으로써 외부에서 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an enclosed linear ballscrew drive stage, particularly comprising: a base; A servomotor installed on the inner upper surface of the base, a ball screw installed long along the longitudinal direction of the base and rotating by receiving rotational force from the servomotor, and a ball screw that moves forward and backward along the ball screw when the ball screw rotates. an actuator including a ball nut; first and second side belts installed at a certain height along the longitudinal direction of the ball screw at the upper ends of both sides of the base; a mover fixed to the upper surface of the ball nut and moving forward and backward together along the ball screw when the ball nut moves forward and backward; first and second end caps respectively installed at both ends of the base; It is configured to include an upper cover installed on the top of the first and second side belts and the top of the first and second end caps, and is sealed on all sides by the side belt, end cap, and upper cover to prevent dust or foreign matter from the outside. It has the effect of preventing inflow.
Description
본 발명은 선형 볼 스크류 구동 스테이지에 관한 것으로서, 특히 내부공간을 외부공간으로부터 격리하여 외부의 먼지나 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지에 관한 것이다.The present invention relates to a linear ball screw driving stage, and in particular, to a closed linear ball screw driving stage that can prevent external dust or foreign substances from entering the interior by isolating the internal space from the external space.
볼스크류(Ball Screw) 액추에이터는 자동화 공정에서 필수 불가결하게 사용되는 장치 중 하나로서 모터와 함께 사용되어 회전운동을 직선운동으로 바꿔주는 대표적인 장치이다.Ball screw actuator is one of the essential devices used in automation processes and is a representative device that is used with a motor to change rotational motion into linear motion.
이러한 볼스크류 액추에이터는 서보모터와, 서보모터에 연결되어 회전하고 외주면에 나선이 형성된 볼스크류와, 볼스크류를 둘러싸고 내부에 있는 볼들이 움직이면서 볼스크류를 따라 직진하는 볼너트로 구성됩니다.This ball screw actuator consists of a servomotor, a ball screw that is connected to the servomotor and rotates and has a spiral formed on the outer circumference, and a ball nut that surrounds the ball screw and moves straight along the ball screw as the balls inside move.
이러한 볼스크류 액추에이터를 이용한 구동 스테이지는 상면이나 측면 등이 개방형으로 되어 있어 먼지나 이물질이 내부로 침투하기 쉬운 구조를 갖고 있다. 볼스크류 액추에이터 내부로 침입한 먼지(또는 파티클)나 이물질은 내부의 엔코더 등에 쌓여 구동시 오류를 발생시키거나 정밀도를 떨어뜨리고 수명을 저하시키는 문제점을 갖고 있다.The driving stage using such a ball screw actuator has an open top or side structure, making it easy for dust or foreign substances to penetrate inside. Dust (or particles) or foreign matter that infiltrates the inside of the ball screw actuator accumulates on the internal encoder, causing errors during operation, reducing precision, and shortening the lifespan.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외부환경과 격리되는 밀폐형 구조로 제작하여 내부에 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the problems of the prior art described above, and provides a sealed linear ball screw drive stage that is manufactured in a sealed structure isolated from the external environment to prevent dust or foreign substances from entering the interior. There is a purpose.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지는 베이스와; 상기 베이스의 내부 상면에 설치되는 서보모터와, 상기 베이스의 길이방향을 따라 길게 설치되고 상기 서보모터로부터 회전력을 제공받아 회전하는 볼스크류와, 상기 볼스크류가 회전할 때 볼스크류를 따라 전후진하는 볼너트를 포함하는 액추에이터와; 상기 베이스의 양측 상단에서 상기 볼스크류의 길이방향을 따라 일정높이로 설치되는 제1,2사이드벨트와; 상기 볼너트의 상면에 고정되어 볼너트의 전후진시 볼스크류를 따라 함께 전후진하는 가동자와; 상기 베이스의 양 끝단에 각각 설치되는 제1,2엔드캡과; 상기 제1,2사이드벨트의 상단과 제1,2엔드캡의 상단에 설치되는 상부커버;를 포함하여 구성된다.A closed linear ball screw drive stage according to the present invention for solving the above problems includes a base; A servomotor installed on the inner upper surface of the base, a ball screw installed long along the longitudinal direction of the base and rotating by receiving rotational force from the servomotor, and a ball screw that moves forward and backward along the ball screw when the ball screw rotates. an actuator including a ball nut; first and second side belts installed at a certain height along the longitudinal direction of the ball screw at the upper ends of both sides of the base; a mover fixed to the upper surface of the ball nut and moving forward and backward together along the ball screw when the ball nut moves forward and backward; first and second end caps respectively installed at both ends of the base; It is configured to include; an upper cover installed on the top of the first and second side belts and the top of the first and second end caps.
여기에서, 상기 가동자의 양측면에는 상기 제1,2사이드벨트가 각각 통과하는 제1,2통과홀이 이격되게 형성된다.Here, first and second passage holes through which the first and second side belts pass, respectively, are formed on both sides of the mover to be spaced apart.
그리고, 상기 가동자의 양측단 중 어느 한 곳에는 케이블 배출구가 형성된다.Also, a cable outlet is formed at one of both ends of the mover.
한편, 상기 제1,2사이드벨트는 일측 끝단이 텐션 스프링에 의해 서로 연결된다.Meanwhile, one end of the first and second side belts is connected to each other by a tension spring.
그리고, 상기 제1,2사이드벨트 주위에는 제1,2사이드벨트의 내측면과 외측면에 접하여 제1,2사이드벨트를 가이드하는 다수의 롤러가 설치된다.In addition, a plurality of rollers are installed around the first and second side belts to guide the first and second side belts in contact with the inner and outer surfaces of the first and second side belts.
또한, 상기 제1엔드캡과 제2엔드캡 내부에는 회전가능한 제1롤러와 제2롤러로 구성된 제1좌측 벨트롤러와 제1우측 벨트롤러가 각각 구비되되, 상기 제1사이드벨트의 일측 끝부분은 내측면이 제1좌측 벨트롤러의 제1롤러 외주면에 접촉된 후 외측면이 제2롤러 외주면에 접촉되고, 타측 끝부분은 내측면이 제1우측 벨트롤러의 제2롤러 외주면에 접촉된 후 외측면이 제1롤러 외주면에 접촉되어 내측면과 외측면이 서로 밀착된다.In addition, a first left belt roller and a first right belt roller composed of a rotatable first roller and a second roller are provided inside the first end cap and the second end cap, respectively, and one end of the first side belt is provided. After the inner surface is in contact with the outer peripheral surface of the first roller of the first left belt roller, the outer surface is in contact with the outer peripheral surface of the second roller, and the other end is after the inner surface is in contact with the outer peripheral surface of the second roller of the first right belt roller. The outer surface is in contact with the outer peripheral surface of the first roller, so that the inner and outer surfaces are in close contact with each other.
또한, 상기 제1엔드캡과 제2엔드캡 내부에는 회전가능한 제1롤러와 제2롤러로 구성된 제2좌측 벨트롤러와 제2우측 벨트롤러가 각각 더 구비되되, 상기 제2사이드벨트의 일측 끝부분은 내측면이 제2좌측 벨트롤러의 제1롤러 외주면에 접촉된 후 외측면이 제2롤러 외주면에 접촉되고, 타측 끝부분은 내측면이 제2우측 벨트롤러의 제2롤러 외주면에 접촉된 후 외측면이 제1롤러 외주면에 접촉되어 내측면과 외측면이 서로 밀착된다.In addition, a second left belt roller and a second right belt roller composed of a rotatable first roller and a second roller are further provided inside the first end cap and the second end cap, respectively, at one end of the second side belt. The inner surface of the part is in contact with the outer peripheral surface of the first roller of the second left belt roller, and then the outer surface is in contact with the outer peripheral surface of the second roller, and the other end has the inner surface in contact with the outer peripheral surface of the second roller of the second right belt roller. Afterwards, the outer surface is in contact with the outer peripheral surface of the first roller, so that the inner and outer surfaces are in close contact with each other.
또한, 상기 가동자의 가장자리에는 제1사이드벨트의 외측면과 내측면에 각각 접촉되어 회전하는 제1롤러와 제2롤러로 구성된 제1좌측 지지롤러와 제1우측 지지롤러가 이격되게 구비된다.In addition, a first left support roller and a first right support roller composed of a first roller and a second roller that rotate in contact with the outer and inner surfaces of the first side belt, respectively, are provided at the edge of the mover to be spaced apart.
또한, 상기 가동자의 가장자리에는 제2사이드벨트의 외측면과 내측면에 각각 접촉되어 회전하는 제1롤러와 제2롤러로 구성된 제2좌측 지지롤러와 제2우측 지지롤러가 이격되게 각각 더 구비된다.In addition, a second left support roller and a second right support roller consisting of a first roller and a second roller rotating in contact with the outer and inner surfaces of the second side belt, respectively, are further provided at the edge of the movable member to be spaced apart. .
상기와 같이 구성되는 본 발명의 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지는 사이드벨트와 엔드캡 및 상부커버 등에 의해 사방이 밀폐됨으로써 외부에서 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 따라서 레이저 가공과 같은 분진이 발생하는 작업 환경에서 사용하기에 적절한 이점이 있다.The sealed linear ball screw drive stage of the present invention configured as described above has the advantage of preventing dust or foreign substances from entering from the outside by being sealed on all sides by the side belt, end cap, and top cover. Therefore, it has the advantage of being suitable for use in dust-generating work environments such as laser processing.
또한, 제1,2사이드벨트의 일측 끝단이 텐션 스프링에 의해 연결되므로, 제1,2사이드벨트의 장력을 자동으로 유지할 수 있는 이점이 있다.Additionally, since one end of the first and second side belts are connected by a tension spring, there is an advantage that the tension of the first and second side belts can be automatically maintained.
또한, 회전가능하게 구성되는 다수의 롤러로 사이드벨트를 지지하면서 동시에 사이드벨트와 가동자의 이동이 원활할 수 있도록 지원할 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage in that the side belt can be supported by a plurality of rotatable rollers while simultaneously supporting smooth movement of the side belt and the mover.
또한, 가동자가 이동을 할 때 센서나 엔코더 등과 같은 본 발명의 구성요소들에 필요한 케이블 또는 구리스 튜브 배관 등이 케이블 배출구를 통해 외부로 배출되거나 안쪽으로 삽입되므로 가동자의 운동을 방해하지 않으면서 밀폐도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the mover moves, the cables or grease tubes required for the components of the present invention, such as sensors or encoders, are discharged to the outside or inserted in through the cable outlet, so that they are sealed without interfering with the movement of the mover. There is an effect that can further improve.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지의 가동자와 제1,2사이드벨트를 보인 도.
도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지에 구비된 롤러를 보인 도.1 and 2 are perspective views showing a closed linear ball screw drive stage according to the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the mover and first and second side belts of the closed linear ball screw drive stage according to the present invention.
Figure 4 shows a roller provided in a closed linear ball screw drive stage according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a closed linear ball screw drive stage according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지를 보인 사시도이다.Figures 1 and 2 are perspective views showing a closed linear ball screw drive stage according to the present invention.
그리고, 도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지의 가동자와 제1,2사이드벨트를 보인 도이며, 도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지에 구비된 롤러를 보인 도이다.And, Figure 3 is a diagram showing the mover and the first and second side belts of the closed linear ball screw driving stage according to the present invention, and Figure 4 is a diagram showing the roller provided in the closed linear ball screw driving stage according to the present invention. am.
본 발명에 의한 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지는 베이스(10)와, 상기 베이스(10) 내부 상면에 설치되는 액추에이터(20)와, 상기 액추에이터(20)의 길이방향을 따라 일정높이로 설치되는 제1,2사이드벨트(30,40)와, 상기 액추에이터(20)를 따라 직선 이동하는 가동자(mover,50)와, 상기 베이스(10)의 길이방향 양 끝단에 설치되는 제1,2엔드캡(60,70)과, 상기 제1,2사이드벨트(30,40)의 상단과 제1,2엔드캡(60,70)의 상단에 설치되는 상부커버(80)를 포함하여 구성된다.The closed linear ball screw drive stage according to the present invention includes a
상기 베이스(10)는 액추에이터(20), 제1,2사이드벨트(30,40), 가동자(50), 제1,2엔드캡(60,70) 및 상부커버(80)를 하측에서 지지한다. 이러한 베이스(10)의 상면 양측에는 LM 가이드(11)가 베이스(10)의 길이방향을 따라 일직선으로 길게 설치된다.The
상기 액추에이터(20)는 베이스(10)의 상면에 설치되는 것으로서, 서보모터(21)와, 상기 서보모터(21)로부터 회전력을 제공받아 회전하는 볼스크류(22)와, 상기 볼스크류(22)를 따라 전후진하는 볼너트(23)를 포함하여 구성된다.The
상기 서보모터(21)는 베이스(10)의 내부 상면의 어느 한쪽에 치우치게 설치된다. 이러한 서보모터(21)는 전원이 공급되었을 때 모터축이 회전하여 회전력을 발생시킨다.The
상기 볼스크류(22)는 베이스(10)의 길이방향을 따라 길게 설치되는 것으로서, 서보모터(21)의 모터축에 연결되어 모터축과 함께 회전한다. 이러한 볼스크류(22)는 외주면에 나선이 형성되어 그 나선을 따라 볼너트(23)에 장착되어 있는 볼이 이동한다.The
상기 볼너트(23)는 볼스크류(22) 둘레를 둘러싸고, 볼스크류(22)가 회전할 때 내장되어 있는 볼이 볼스크류(22) 외주면의 나선 내에 삽입된 상태로 회전하면서 볼스크류(22)를 따라 전후진한다. The
상기 제1,2사이드벨트(30,40)는 베이스(10)의 양측 상단에서 볼스크류(22)의 길이방향을 따라 일정높이로 설치된다. 이러한 제1,2사이드벨트(30,40)는 일정한 탄성을 갖는 재질로 만들어져 일정범위 내에서 휨이나 절곡이 자유롭다.The first and
이처럼 제1,2사이드벨트(30,40)가 일정하게 탄성을 갖기 때문에 일정시간이 지나면 탄성을 잃어 늘어날 수 있고, 이에 따라 장력을 조절하는 것이 필요하다. 이에 본 발명에서는 제1사이드벨트(30)와 제2사이드벨트(40)의 일측 끝단을 텐션 스프링(90)으로 서로 연결함으로써 텐션 스프링(90)이 제공하는 탄성력에 의해 제1,2사이드벨트(30,40)가 장력을 조정받을 수 있게 하였다.In this way, since the first and
즉, 제1사이드벨트(30)의 일측 끝단에 경성재질로 만들어진 제1커넥터(31)를 고정하고, 제2사이드벨트(40)의 일측 끝단에 제1커넥터(31)와 동일한 재질의 제2커넥터(41)를 고정한 다음 제1커넥터(31)와 제2커넥터(41) 사이를 텐션 스프링(90)으로 연결하는 것이다.That is, a
상기 가동자(50)는 볼너트(23)의 상면에 고정되어 볼너트(23)가 전후진할 때 볼스크류(22)를 따라 볼너트(23)와 함께 전후진한다. 더불어 가동자(50)가 볼스크류(22)를 따라 전후진할 때 가동자(50)는 양측면 부분이 제1,2사이드벨트(30,40)를 따라 이동한다.The
부연하면, 가동자(50)의 양측면에는 제1사이드벨트(30)가 통과하는 제1통과홀(51)과 제2사이드벨트(40)가 통과하는 제2통과홀(52)이 각각 형성된다. 따라서 가동자(50)가 직선이동을 할 때 제1사이드벨트(30)는 가동자(50)의 제1통과홀(51) 내에 삽입된 상태를 유지하고 제2사이드벨트(40)는 가동자(50)의 제2통과홀(52)) 내에 삽입된 상태를 유지한다.To elaborate, a
그리고, 가동자(50)의 저면에는 LM 가이드(11)를 따라 직선이동하는 LM 블록(53)이 구비된다. 따라서 가동자(50)는 볼스크류(22)의 길이방향을 따라 안정적으로 직선이동을 하게 된다.Additionally, an
한편, 가동자(50)의 양측단 중 어느 한 곳에는 케이블 배출구(54)가 형성된다. 이 케이블 배출구(54)는 센서나 엔코더 등 본 발명의 각종 구성요소들을 위한 전기 케이블과 코일이나 LM 가이드(11)를 위한 구리스 튜브 배관 등이 통과되는 구멍으로서, 가동자(50)의 저면으로 연장되어 일정 수용공간을 갖도록 형성된다. 따라서 가동자(50)가 직선이동을 할 때 전기 케이블이나 구리스 튜브 배관 등은 케이블 배출구(54) 내에서 배출되거나 케이블 배출구(54) 안쪽으로 삽입되면서 움직인다. 이로써 본 발명은 그 밀폐도를 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, a
상기 제1,2엔드캡(60,70)은 베이스(10)의 길이방향 양 끝단에 각각 설치되어, 베이스(10)의 길이방향 양 끝단을 밀폐한다.The first and second end caps 60 and 70 are respectively installed at both longitudinal ends of the base 10 to seal both longitudinal ends of the
상기 상부커버(80)는 알루미늄을 그 재질로 하는 판상 형태로서, 제1,2사이드벨트(30,40)의 상단과 제1,2엔드캡(60,70)의 상단에 설치된다. 즉 상부커버(80)는 제1엔드캡(60)과 제2엔드캡(70) 사이의 거리만큼에 해당되는 길이로 제작되어 양 끝단이 제1엔드캡(60)과 제2엔드캡(70)의 상단에 고정된다.The
더불어, 상부커버(80)는 제1사이드벨트(30)와 제2사이드벨트(40) 사이의 거리만큼에 해당되는 폭으로 제작으로 상부커버(80)의 양쪽 끝 가장자리 저면에 제1사이드벨트(30)의 상단과 제2사이드벨트(40)의 상단이 인접된다.In addition, the
이로써, 제1사이드벨트(30)와 제2사이드벨트(40)는 하단이 베이스(10)의 상단 라인에 인접하고 상단은 상부커버(80)의 저면 라인에 인접하기 때문에, 베이스(10)와 상부커버(80) 사이의 공간이 제1사이드벨트(30)와 제2사이드벨트(40)에 의해 밀폐되어 외부의 먼지나 이물질이 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.Accordingly, the lower ends of the
결국, 제1,2사이드벨트(30,40)와 제1,2엔드캡(60,70)에 의해 형성되는 공간들이 상부커버(80)에 의해 밀폐되므로 선형 볼스크류 구동 스테이지의 내부공간은 외부환경과 격리된다.Ultimately, since the spaces formed by the first and second side belts (30, 40) and the first and second end caps (60, 70) are sealed by the upper cover (80), the internal space of the linear ball screw drive stage is external to the outside. isolated from the environment.
한편, 제1,2사이드벨트(30,40) 주위에는 제1,2사이드벨트(30,40)의 내측면과 외측면에 접하여 제1,2사이드벨트(30,40)를 가이드하는 다수의 롤러가 설치된다.Meanwhile, around the first and second side belts (30, 40), a plurality of guides guide the first and second side belts (30, 40) in contact with the inner and outer surfaces of the first and second side belts (30, 40). Rollers are installed.
좀 더 자세히 설명하면, 제1엔드캡(60) 내부에는 제1좌측 벨트롤러(100)와 제2좌측 벨트롤러(120)가 구비되고, 제2엔드캡(70) 내부에는 제1우측 벨트롤러(110)와 제2우측 벨트롤러(130)가 구비된다.In more detail, a first
그리고, 가동자(50)의 전방측 가장자리에는 제1사이드벨트(30)와 접촉되는 제1좌측 지지롤러(140)와 제1우측 지지롤러(150)가 구비되고, 가동자(50)의 후방측 가장자리에는 제2사이드벨트(40)와 접촉되는 제2좌측 지지롤러(160)와 제2우측 지지롤러(170)가 구비된다.In addition, a first
상기 제1좌측 벨트롤러(100)는 상단이 상부커버(80)에 회전가능하게 연결되고 하단이 제1엔드캡(60)의 내부 수평면에 회전가능하게 연결된 2개의 제1롤러(101)와 제2롤러(102)로 구성된다. 이때 제1좌측 벨트롤러(100)의 제1롤러(101)는 제2롤러(102)보다 위치상으로 좀 더 바깥쪽에 구비되어 있다.The first
따라서, 제1사이드벨트(30)의 일측 끝부분은 내측면이 제1좌측 벨트롤러(100)의 제1롤러(101) 외주면에 접촉된 후 안쪽으로 경사지게 휘어져 외측면이 제2롤러(102)의 외주면에 접촉된다. Accordingly, one end of the
상기 제1우측 벨트롤러(110)는 상단이 상부커버(80)에 회전가능하게 연결되고 하단이 제2엔드캡(70)의 내부 수평면에 회전가능하게 연결된 2개의 제1롤러(111)와 제2롤러(112)로 구성된다. 이때 제1우측 벨트롤러(110)의 제1롤러(111)는 제2롤러(112)보다 위치상으로 좀 더 바깥쪽에 구비되어 있다.The first
따라서, 제1사이드벨트(30)의 타측 끝부분은 내측면이 제1우측 벨트롤러(110)의 제2롤러(112) 외주면에 접촉된 후 안쪽과 바깥쪽으로 연이어 경사지게 휘어져 외측면이 제1롤러(111) 외주면에 접촉되어 내측면과 외측면이 서로 밀착된다. 이렇게 제1사이드벨트(30)의 타측 끝부분은 제1우측 벨트롤러(110)에 의해 내측면과 외측면이 서로 밀착되어 면접(面接)되기 때문에 제1우측 벨트롤러(110)에서 쉽게 풀려나오지 않을 수 있다.Accordingly, the other end of the
상기 제2좌측 벨트롤러(120)는 제1좌측 벨트롤러(100)의 옆쪽에 설치되는 것으로서, 상단이 상부커버(80)에 회전가능하게 연결되고 하단이 제1엔드캡(60)의 내부 수평면에 회전가능하게 연결된 2개의 제1롤러(121)와 제2롤러(122)로 구성된다. 이때 제2좌측 벨트롤러(120)의 제1롤러(121)는 제2롤러(122)보다 위치상으로 좀 더 바깥쪽으로 구비되어 있다.The second
따라서, 제2사이드벨트(40)의 일측 끝부분은 내측면이 제2좌측 벨트롤러(120)의 제1롤러(121) 외주면에 접촉된 후 안쪽으로 경사지게 휘어져 외측면이 제2롤러(122)의 외주면에 접촉된다. 이 상태에서 제2사이드벨트(40)의 일측 끝단이 텐션 스프링(90)을 통해 제1사이드벨트(30)의 일측 끝단과 연결된다.Accordingly, one end of the
상기 제2우측 벨트롤러(130)는 상단이 상부커버(80)에 회전가능하게 연결되고 하단이 제2엔드캡(70)의 내부 수평면에 회전가능하게 연결된 2개의 제1롤러(131)와 제2롤러(132)로 구성된다. 이때 제2우측 벨트롤러(130)의 제1롤러(131)는 제2롤러(132)보다 위치상으로 좀 더 바깥쪽에 구비되어 있다.The second
따라서, 제2사이드벨트(40)의 타측 끝부분은 내측면이 제2우측 벨트롤러(130)의 제2롤러(132) 외주면에 접촉된 후 안쪽과 바깥쪽으로 연이어 경사지게 휘어져 외측면이 제1롤러(131) 외주면에 접촉되어 내측면과 외측면이 서로 밀착된다. 이렇게 제2사이드벨트(40)의 타측 끝부분은 제2우측 벨트롤러(130)에 의해 내측면과 외측면이 서로 밀착되어 면접(面接)되기 때문에 제2우측 벨트롤러(130)에서 쉽게 풀려나오지 않을 수 있다.Accordingly, the other end of the
상기 제1좌측 지지롤러(140)는 가동자(50)의 제1통과홀(51) 주변에 설치되는 것으로서, 제1통과홀(51) 내에 삽입된 제1사이드벨트(30)의 외측면과 접촉되는 제1롤러(141)와 제1사이드벨트(30)의 내측면과 접촉되는 제2롤러(142)로 구성된다. 여기서, 제1좌측 지지롤러(140)의 제2롤러(124)는 제1롤러(141)보다 바깥쪽에 위치된다.The first
상기 제1우측 지지롤러(150)는 제1좌측 지지롤러(140)와 이격되게 구비되되 제1좌측 벨트롤러(100)를 기준으로 봤을 때 제1좌측 지지롤러(140)보다 좀 더 먼 곳에 위치된다. 이러한 제1우측 지지롤러(150)는 가동자(50)의 제1통과홀(51) 주변에 설치되어 제1통과홀(51) 내에 삽입된 제1사이드벨트(30)의 외측면과 접촉되는 제1롤러(151)와 제1사이드벨트(30)의 내측면과 접촉되는 제2롤러(152)로 구성된다. 여기서, 제1우측 지지롤러(150)의 제2롤러(152)는 제1롤러(151)보다 바깥쪽에 위치된다.The first
상기 제2좌측 지지롤러(160)는 가동자(50)의 제2통과홀(52) 주변에 설치되는 것으로서, 제2통과홀(52) 내에 삽입된 제2사이드벨트(40)의 외측면과 접촉되는 제1롤러(161)와 제2사이드벨트(40)의 내측면과 접촉되는 제2롤러(162)로 구성된다. 여기서, 제2좌측 지지롤러(160)의 제2롤러(162)는 제1롤러(161)보다 바깥쪽에 위치된다.The second
상기 제2우측 지지롤러(170)는 제2좌측 지지롤러(160)와 이격되게 구비되되 제2좌측 벨트롤러(120)를 기준으로 봤을 때 제2좌측 지지롤러(160)보다 좀 더 먼 곳에 위치된다. 이러한 제2우측 지지롤러(170)는 가동자(50)의 제2통과홀(52) 주변에 설치되어 제2통과홀(52) 내에 삽입된 제2사이드벨트(40)의 외측면과 접촉되는 제1롤러(171)와 제2사이드벨트(40)의 내측면과 접촉되는 제2롤러(172)로 구성된다. 여기서, 제2우측 지지롤러(170)의 제2롤러(172)는 제1롤러(171)보다 바깥쪽에 위치된다.The second
위와 같이 본 발명이 많은 수의 롤러를 포함하고 그 롤러로 제1사이드벨트(30)와 제2사이드벨트(40)를 지지하므로 제1사이드벨트(30)와 제2사이드벨트(40)가 움직일 때 마찰을 최소화할 수 있으며, 제1통과홀(51)과 제2통과홀(52)에 각각 제1사이드벨트(30)와 제2사이드벨트(40)가 삽입된 상태에서 가동자(50)가 볼스크류(22)의 길이방향을 따라 원활하게 직선운동을 할 수 있다.As described above, the present invention includes a large number of rollers and supports the
10: 베이스 11: LM 가이드
20: 액추에이터 21: 서보모터
22: 볼스크류 23: 볼너트
30: 제1사이드벨트 31: 제1커넥터
40: 제2사이드벨트 41: 제2커넥터
50: 가동자 51: 제1통과홀
52: 제2통과홀 53: LM 블록
54: 케이블 배출구 60: 제1엔드캡
70: 제2엔드캡 80: 상부커버
90: 텐션 스프링 100: 제1좌측 벨트롤러
101: 제1롤러 102: 제2롤러
110: 제1우측 벨트롤러 111: 제1롤러
112: 제2롤러 120: 제2좌측 벨트롤러
121: 제1롤러 122: 제2롤러
130: 제2우측 벨트롤러 131: 제1롤러
132: 제2롤러 140: 제1좌측 지지롤러
141: 제1롤러 142: 제2롤러
150: 제1우측 지지롤러 151: 제1롤러
152: 제2롤러 160: 제2좌측 지지롤러
161: 제1롤러 162: 제2롤러
170: 제2우측 지지롤러 171: 제1롤러
172: 제2롤러10: Base 11: LM Guide
20: Actuator 21: Servo motor
22: Ball screw 23: Ball nut
30: first side belt 31: first connector
40: 2nd side belt 41: 2nd connector
50: mover 51: first passage hole
52: 2nd passage hole 53: LM block
54: Cable outlet 60: First end cap
70: second end cap 80: upper cover
90: Tension spring 100: First left belt roller
101: first roller 102: second roller
110: First right belt roller 111: First roller
112: Second roller 120: Second left belt roller
121: first roller 122: second roller
130: Second right belt roller 131: First roller
132: Second roller 140: First left support roller
141: first roller 142: second roller
150: First right support roller 151: First roller
152: Second roller 160: Second left support roller
161: first roller 162: second roller
170: Second right support roller 171: First roller
172: Second roller
Claims (9)
상기 제1,2사이드벨트(30,40) 주위에는 제1,2사이드벨트(30,40)의 내측면과 외측면에 접하여 제1,2사이드벨트(30,40)를 가이드하는 다수의 롤러가 설치되며,
상기 제1엔드캡(60)과 제2엔드캡(70) 내부에는 회전가능한 제1롤러(101,111)와 제2롤러(102,112)로 구성된 제1좌측 벨트롤러(100)와 제1우측 벨트롤러(110)가 각각 구비되되,
상기 제1사이드벨트(30)의 일측 끝부분은 내측면이 제1좌측 벨트롤러(100)의 제1롤러(101) 외주면에 접촉된 후 외측면이 제2롤러(102) 외주면에 접촉되고, 타측 끝부분은 내측면이 제1우측 벨트롤러(110)의 제2롤러(112) 외주면에 접촉된 후 외측면이 제1롤러(111) 외주면에 접촉되어 내측면과 외측면이 서로 밀착되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지.
a base (10); A servomotor 21 installed on the inner upper surface of the base 10, a ball screw 22 installed long along the longitudinal direction of the base 10 and rotating by receiving rotational force from the servomotor 21, and , an actuator 20 including a ball nut 23 that moves forward and backward along the ball screw 22 when the ball screw 22 rotates; First and second side belts (30, 40) installed at a certain height along the longitudinal direction of the ball screw (22) at the upper ends of both sides of the base (10); a mover 50 that is fixed to the upper surface of the ball nut 23 and moves forward and backward along the ball screw 22 when the ball nut 23 moves forward and backward; First and second end caps 60 and 70 respectively installed at both ends of the base 10; In the closed linear ball screw drive stage including an upper cover (80) installed on the top of the first and second side belts (30, 40) and the first and second end caps (60, 70),
Around the first and second side belts (30, 40), there are a plurality of rollers that guide the first and second side belts (30, 40) in contact with the inner and outer surfaces of the first and second side belts (30, 40). is installed,
Inside the first end cap 60 and the second end cap 70, a first left belt roller 100 and a first right belt roller consisting of rotatable first rollers 101 and 111 and second rollers 102 and 112 ( 110) are each provided,
The inner surface of one end of the first side belt 30 is in contact with the outer peripheral surface of the first roller 101 of the first left belt roller 100, and then the outer surface is in contact with the outer peripheral surface of the second roller 102, The other end has its inner surface in contact with the outer circumferential surface of the second roller 112 of the first right belt roller 110 and then its outer surface in contact with the outer circumferential surface of the first roller 111, so that the inner surface and the outer surface are in close contact with each other. Features an enclosed linear ballscrew driven stage.
상기 가동자(50)의 양측면에는 상기 제1,2사이드벨트(30,40)가 각각 통과하는 제1,2통과홀(51,52)이 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지.
In claim 1,
A closed linear ball screw drive stage characterized in that first and second passing holes (51, 52) through which the first and second side belts (30, 40) pass respectively are formed on both sides of the mover (50) to be spaced apart. .
상기 가동자(50)의 양측단 중 어느 한 곳에는 케이블 배출구(54)가 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지.
In claim 1,
A closed linear ballscrew driving stage characterized in that a cable outlet (54) is formed at one of both ends of the mover (50).
상기 제1,2사이드벨트(30,40)는 일측 끝단이 텐션 스프링(90)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지.
In claim 1,
The first and second side belts (30, 40) are a closed linear ball screw drive stage, characterized in that one end of the first and second side belts (30, 40) is connected to each other by a tension spring (90).
상기 제1엔드캡(60)과 제2엔드캡(70) 내부에는 회전가능한 제1롤러(121,131)와 제2롤러(122,132)로 구성된 제2좌측 벨트롤러(120)와 제2우측 벨트롤러(130)가 각각 더 구비되되,
상기 제2사이드벨트(40)의 일측 끝부분은 내측면이 제2좌측 벨트롤러(120)의 제1롤러(121) 외주면에 접촉된 후 외측면이 제2롤러(122) 외주면에 접촉되고,
타측 끝부분은 내측면이 제2우측 벨트롤러(130)의 제2롤러(132) 외주면에 접촉된 후 외측면이 제1롤러(131) 외주면에 접촉되어 내측면과 외측면이 서로 밀착되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지.
In claim 1,
Inside the first end cap 60 and the second end cap 70, a second left belt roller 120 and a second right belt roller consisting of rotatable first rollers 121 and 131 and second rollers 122 and 132 ( 130) are each further provided,
The inner surface of one end of the second side belt 40 is in contact with the outer peripheral surface of the first roller 121 of the second left belt roller 120, and then the outer surface is in contact with the outer peripheral surface of the second roller 122,
The other end has its inner surface in contact with the outer circumferential surface of the second roller 132 of the second right belt roller 130 and then its outer surface in contact with the outer circumferential surface of the first roller 131, so that the inner surface and the outer surface are in close contact with each other. Features an enclosed linear ballscrew driven stage.
상기 가동자(50)의 가장자리에는 제1사이드벨트(30)의 외측면과 내측면에 각각 접촉되어 회전하는 제1롤러(141,151)와 제2롤러(142,152)로 구성된 제1좌측 지지롤러(140)와 제1우측 지지롤러(150)가 이격되게 구비되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지.
In claim 1,
At the edge of the mover 50 is a first left support roller 140 consisting of first rollers 141 and 151 and second rollers 142 and 152 that rotate in contact with the outer and inner surfaces of the first side belt 30, respectively. ) and the first right support roller 150 are provided to be spaced apart from each other.
상기 가동자(50)의 가장자리에는 제2사이드벨트(40)의 외측면과 내측면에 각각 접촉되어 회전하는 제1롤러(161,171)와 제2롤러(162,172)로 구성된 제2좌측 지지롤러(160)와 제2우측 지지롤러(170)가 이격되게 각각 더 구비되는 특징으로 하는 밀폐형 선형 볼스크류 구동 스테이지.In claim 1,
At the edge of the mover 50, there is a second left support roller 160 consisting of first rollers 161 and 171 and second rollers 162 and 172 that rotate in contact with the outer and inner surfaces of the second side belt 40, respectively. ) and a second right support roller 170 are further provided to be spaced apart from each other.
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KR1020230026531A KR102673951B1 (en) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | Enclosed Linear Motor Driven Stage System |
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KR1020230026531A KR102673951B1 (en) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | Enclosed Linear Motor Driven Stage System |
Country Status (1)
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- 2023-02-28 KR KR1020230026531A patent/KR102673951B1/en active IP Right Grant
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