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KR100397223B1 - 위치검출장치및브레이크가설치된로드리스실린더 - Google Patents

위치검출장치및브레이크가설치된로드리스실린더 Download PDF

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KR100397223B1
KR100397223B1 KR1019950027535A KR19950027535A KR100397223B1 KR 100397223 B1 KR100397223 B1 KR 100397223B1 KR 1019950027535 A KR1019950027535 A KR 1019950027535A KR 19950027535 A KR19950027535 A KR 19950027535A KR 100397223 B1 KR100397223 B1 KR 100397223B1
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South Korea
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brake
sensor
cylinder
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야마모토히토시
후쿠시마겐지
시모노히로유키
후지와라노부히로
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더에는 실린더 튜브 위에 미끄럼이동이 자유롭도록 지지된 슬라이드 테이블이 구비된다. 상기 슬라이드 테이블에는 이동자(移動子)가 고정되며, 슬라이드 테이블의 일측에는 브레이크 유니트부가 연결되고, 슬라이드 테이블의 타측에는 센서부가 연결된다. 상기 브레이크 유니트부 내에는 브레이크판이 관통하여 설치되며, 이 판의 양단이 실린더 튜브의 양단부에 설치된 제1헤드커버 및 제2혜드커버와 각각 연결된다. 상기 브레이크판은 제1브레이크 슈 및 제2브레이크 슈의 사이에 끼워지며, 상기 제1브레이크 슈에는 브레이크 스프링력이 가해진다. 압력유체를 공급하기 위해 슬라이드 테이블의 타측과 연이어 통하도록 통로가 형성된다. 상기 브레이크는 브레이크 스프링력 및 필요하면 유체압력이 제1브레이크 슈에 작용할때 작동되며, 유체압력에 의하여 개방되도록 된다.

Description

위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더
본 발명은 각종 기계의 작동부재 등을 작동시키기 위하여 사용되며, 슬라이드 테이블 정지용 브레이크 유니트 및 슬라이드 테이블의 위치를 검출하기 위한 위치검출장치를 장착할 수 있는 로드리스 실린더에 관한 것이다.
본 출원인은 브레이크가 설치된 로드리스 실린더에 관하여 실용신안등록출원(일본국 공개실용신안공보 평5-61504호 참조)을 한 바 있다. 이 로드리스 실린더에서는 실린더 튜브(궤도대 : track base) 위에 미끄럼이동이 자유롭도록 지지되는 슬라이드 테이블과 슬라이드 테이블 내를 관통하여 설치되는 브레이크판을 구비한다. 상기 브레이크판의 양단은 궤도대 양단부에 고정된다. 상기 실린더에는 슬라이드 테이블에 브레이크판을 끼워 누르는 브레이크가 내설된다. 즉, 브레이크판을 끼워 누르는 브레이크 슈(brake shoe) 및 압력유체의 공급 · 배출에 의하여 브레이크 슈를 작동시키는 작동부가 슬라이드 테이블에 부착된다. 또한 실린더 튜브에 축방향의 유로가 형성되고 이 유로에 실린더 본체의 축방향을 따라 흐르는 압력유체를 공급 · 배출하기 위한 튜브가 배치된다. 이 튜브의 일단은 슬라이더와 연결되고, 튜브의 타단은 상기 유로와 밀착하여 미끄럼이동하는 급기(給氣)피스톤에 부착된다.
상기 종래의 브레이크가 설치된 로드리스 실린더에 있어서는 슬라이드 테이블에 브레이크판을 끼워 누르는 브레이크가 내설되며, 슬라이드 테이블에 각종 기계의 워크 등과 같은 작동부재가 부착되어 있다. 따라서, 브레이크를 정비하거나 수리할 경우, 워크 등과 같은 작동부재를 슬라이드 테이블에서 분리한 후에 다시슬라이드 테이블의 테이블 등을 떼어내어야만 하므로 이들 작동부재 등을 슬라이드 테이블에서 분리하기 위한 작업과 시간을 필요로 한다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 검출위치장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더에 있어서, 브레이크 유니트부를 정비하거나 수리할 경우에 워크등과 같은 작동부재를 슬라이드 테이블에서 분리하지 않고 브레이크 유니트부를 정비하거나 수리할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 나타낸 종단 정면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 나타낸 일부절단 평면도,
도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 나타낸 우측면도,
도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 나타낸 좌측면도,
도 4a는 도 2에 있어서 A-A선 단면도,
도 4b는 도 2에 있어서 B-B선 단면도,
도 4c는 도 3a에 있어서 C-C선 단면도,
도 4d는 도 3a에 나타낸 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 화살표 D방향에서 본 도면,
도 4e는 여러 단면을 하나로 나타낸 도면,
도 5는 도 2에 나타낸 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 오른쪽 상측에서 본 사시도,
도 6은 도 2에 나타낸 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 왼쪽 상측에서 본 사시도,
도 7a는 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 나타낸 종단 정면도,
도 7b는 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더를 나타낸 정면도,
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 실린더 튜브 2 : 슬라이드 테이블
4 : 제1헤드커버 5 : 제2혜드커버
10 : 피스톤 요크(이동자) 11 : 브레이크 보디
12 : 사이드 커버 21 : 브레이크판
35 : 제1브레이크 슈 36 : 제2브레이크 슈
37 : 브레이크 홀더 43 : 다이어프램
54 : 걸어맞춤 돌기 55 : 브레이크 스프링
57 : 중앙구멍 58 : 보울트
74 : 센서 가이드 75 : 스케일판
76 : 검출헤드 77 : 센서홀더
78 : 검출면 84 : 커넥터
본 발명은 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더에 있어서, 상기 과제를 달성하기 위하여 슬라이드 테이블이 직접 또는 피스톤 요크를 통하여 실린더 튜브 위에 미끄럼이동이 자유롭도록 지지되며, 로드리스 실린더의 이동자(移動子)(피스톤 요크)가 슬라이드 테이블에 고정되고, 슬라이드 테이블의 일측에 브레이크 유니트부가 연결되며 그 타측에 센서부(센서 유니트를 제외한 센서보디만으로도 무방하다)가 연결되고, 브레이크판이 브레이크 유니트부 내를 관통하여 브레이크판의 양단이 실린더 튜브의 양단부에 설치된 제1헤드커버 및 제2헤드커버와 연결되고, 브레이크판이 제1브레이크 슈 및 제2브레이크 슈에 의하여 끼워지며, 브레이크 스프링력 및 필요하면 유체압력이 제1브레이크 슈에 작용하여 브레이크가 작동되며 또한 유체압력에 의하여 브레이크가 개방되도록 구성되고, 압력유체를 슬라이드 테이블의 일측의 브레이크 유니트부로 공급하기 위한 통로가 슬라이드 테이블의 타측과 연이어 통하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 로드리스 실린더에서는 스케일판(scale plate)이 센서부 내를 관통하여 스케일판의 양단이 실린더 튜브의 양단부에 설치된 제1헤드커버 및 제2헤드커버와 연결되고, 스케일판에 자기눈금이 형성되어 있으며 이 스케일판의 자기눈금을 판독할 수 있는 위치에 검출헤드가 설치됨으로써 슬라이드 테이블의 위치를 검출할 수 있도록 할 수 있다.
브레이크 유니트부에 있어서는 브레이크 보디와 사이드 커버 사이에 다이어프램이 끼워 지지되고, 이 다이어프램의 중앙부에 브레이크 홀더가 고정되며 이 브레이크 홀더의 내측단에 제1브레이크 슈가 고정되고, 사이드 커버의 중앙구멍에 브레이크 홀더의 걸어맞춤 돌기가 미끄럼이동이 자유롭도록 끼워 맞춰지고, 브레이크 홀더의 걸어맞춤 돌기에 암나사가 형성되며, 사이드 커버의 외측에서 브레이크 홀더에 형성된 암나사에 보울트를 나사식으로 결합시킴으로써 브레이크가 개방되도록 할 수 있다.
본 발명의 로드리스 실린더에서는 또한 단면이 U-자 형상으로 된 센서 가이드내에 스케일판이 관통되고, 탄성을 가지는 박판으로 이루어진 센서홀더의 상측부가 센서부의 오목부에 고정되며 센서홀더의 하측부는 센서 가이드와 검출헤드에 의하여 끼워 지지되고, 검출헤드의 검출면이 스케일판의 자기눈금에 대향하여 배치되고, 센서부의 측면에 센서출력 커넥터가 배치됨으로써 검출헤드의 출력이 증폭기(amplifier)를 통하고 다시 센서출력 커넥터를 통하여 외부로 전송되도록 구성할 수 있다.
브레이크 유니트부로 압력유체를 공급하기 위한 포트가 센서부의 측면에 형성되고, 제1혜드커버 및 제2혜드커버의 측면으로서 센서부의 상기 측면과 동일한 측면에 각각 1조의 실린더 작동포트를 형성시키고, 제1혜드커버의 전단면 및 제2혜드커버의 후단면에도 각각 1조의 실린더 작동포트을 형성시키고, 어느 한 조의 실린더 작동포트가 트인구멍 상태로 유지되며 그 외의 실린더 작동포트는 덮개부재에 의하여 폐쇄됨으로써 어느 한 조의 실린더 작동포트에서 공급되는 압력유체에 의하여 로드리스 실린더가 작동되도록 할 수 있다.
이상과 같은 구조에 의해 어느 한 조의 실린더 작동포트에서 공급되는 압력 유체에 의하여 로드리스 실린더가 작동됨으로써 슬라이드 테이블이 실린더 튜브 위를 미끄럼이동한다. 브레이크 스프링력 및 필요하면 유체압력이 제1브레이크 슈에 작용하면, 브레이크가 작동되어 브레이크판이 제1브레이크 슈 및 제2브레이크 슈에 의하여 끼워 눌려짐으로써 슬라이드 테이블이 정지한다 유체압력에 의하여 브레이크가 개방되면 제1브레이크 슈 및 제2브레이크 슈에 의한 브레이크판의 끼워 눌림이 해제됨으로써 슬라이드 테이블은 이동가능하게 된다. 슬라이드 테이블의 위치는 스케일판의 자기눈금을 판독할 수 있는 위치에 배치된 검출헤드 등에 의하여 검출된다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 적절한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더에 관하여 설명한다. 도 1은 제1실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더의 종단 정면도로서, 주요부분을 나타내기 위하여 도 2를적절하게 절단한 단면도이다.
본 발명의 실린더에서는 실린더 튜브(궤도대)(1)의 양단에 제1헤드커버(4)및 제2헤드커버(5)가 연이어 설치되고, 실린더 튜브(1) 위에 미끄럼부재(6, 7) 및 사이드 실(side seals)(8, 9)을 통하여 피스톤 요크(이동자)(10)의 상부블록이 미끄럼이동이 자유롭도록 지지된다. 피스톤 요크(10)의 상부블록 하면에 형성된 오목홈에 합성수지제 미끄럼부재(6, 7) 및 방진장치(dust guard)로서의 사이드 실(8,9)이 고정되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이 실린더 튜브(1)의 축중심선과 수직을 이루는 단면에 있어서, 실린더 튜브(1)의 상면은 양단이 높고 중앙이 낮게 경사져 있기 때문에 실린더 튜브(1)에 대하여 피스톤 요크(10)를 소정 위치에 위치시킬 수 있다 도 1, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 피스톤 요크(10)의 상측에 슬라이드 테이블(2)이 올려지고 4개의 보울트(17)에 의하여 슬라이드 테이블(2)과 피스톤 요크(10)가 연결된다. 피스톤 요크(10)의 하부는 실린더 튜브(1)의 원기둥형상으로 된 유로에 배치되므로 슬라이드 테이블(2)이 피스톤 요크(10)에 의하여 이동된다. 슬라이드 테이블(2)의 일측(도 1에 있어서 좌측)에는 브레이크 유니트부가 맞닿고, 슬라이드 테이블(2)의 타측(도 1에서는 우측)에는 센서보디(16)가 맞닿아 있으며 이들은 3개의 보울트(19)에 의하여 연결된다. 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 슬라이드 테이블(2)의 상면은 워크부착면으로서, 워크를 연결하기 위한 4개의 나사구멍(34)이 형성되어 있다.
이어서, 브레이크 유니트부에 대하여 설명한다. 브레이크 유니트부에서는 1개의 브레이크 보디(11) 및 2개의 사이드 커버(12)가 차례로 인접하여 슬라이드 테이블(2)의 일측과 맞닿아 있으며, 1개의 브레이크 보디(11) 및 2개의 사이드 커버(12)는 8개의 보울트(18)에 의하여 서로 연결된다. 1개의 브레이크 보디(11)와 2개의 사이드 커버(12) 안에 동일한 구조로 된 2조의 브레이크 유니트(14)가 배치된다. 도 1에는 1조의 브레이크 유니트(14)가 나타나 있으며, 브레이크 보디(11)내에 3단의 동심(同心)을 가지며 원판형상으로 된 오목부(26 내지 28)가 외측에서 내측을 향하여 순차적으로 지름이 작아지도록 연속하여 형성된다. 오목부(26)의 반지름방향 외측에 고리형상 돌기부(30)가 형성되고, 오목부(28)의 내측(도 1에 있어서 우측)에 브레이크 슈 장착용 오목부(29)가 형성된다.
오목부(28) 내가 브레이크실(31)로 되고, 단면이 평편한 원형상이며 축중심선 방향으로 연장되는 브레이크 관통구멍(32)(도 1에 점선으로 나타낸다)이 브레이크실(31)에 형성된다. 1개의 브레이크판(21)이 2조의 브레이크 유니트(14)를 관통하여 브레이크판(21)의 양단이 제1헤드커버(4) 및 제2헤드커버(5)와 연결된다. 브레이크판(21)의 양단부가 핀(23)에 의하여 연결구(22)와 결합되고, 제1헤드커버(4)및 제2헤드커버(5)의 일단측(도 1에 있어서 좌단측)의 오목부에 끼워 넣어진 연결구(22)에 보울트(24)가 나사식 결합됨으로써 브레이크판(21)의 양단과 제1헤드커버(4) 및 제2헤드커버(5)가 연결된다.
브레이크실(31) 내에는 브레이크판(21)의 양측에 제1브레이크 슈(35)와 제2 브레이크 슈(36)가 배치되며, 제1브레이크 슈(35)는 브레이크 홀더(37) 내측단에 형성된 오목부에 장착되어 보울트로 연결되고, 제2브레이크 슈(36)는 브레이크 보디(11)에 형성된 오목부(29)에 장착되어 보울트로 연결된다. 브레이크 홀더(37)의외측둘레에는 지름이 작은 부위(이하, 소경부(小徑部)라 한다), 지름이 큰 부위(이하, 대경부(大徑部)라 한다)와 플랜지부(50)가 형성되어 있으며, 소경부의 고리형상 홈에는 고리형상 실(39)이 장착되고, 대경부의 소경부측 절반 부분에는 수나사가 형성되어 있다. 브레이크 보디(11)에 형성된 오목부(28)와 오목부(27) 사이의 단부(段部)에는 단면이 U-자 형상이며 고리형상으로 된 브레이크 가이드(38)가 고정되어 있으며, 이 브레이크 가이드(38)의 내측둘레면에 브레이크 홀더(37)의 소경부가 미끄럼이동이 자유롭도록 끼워 맞춰지고, 이 미끄럼이동부는 고리형상 실(39)에 의하여 에어의 누출이 방지된다. 브레이크 홀더(37)의 대경부에는 대략 고리형상으로 된 제1다이어프램 셀(diaphragm shell)(41), 다이어프램(43) 및 제2다이어프램 쉘(42)이 차례로 장착되며, 다이어프램 너트(44)의 나사식 결합에 의하여 플랜지부(50)와 다이어프램 너트(44) 사이에 체결되어 고정된다.
사이드 커버(12)의 내면에는 중앙부에서 부터 3단의 동심을 가지며 원판형상으로 된 오목부(46∼48)가 차례로 지름이 커지도록 연속하여 형성되어 있으며, 오목부(47)와 오목부(48) 사이에 고리형상 맞닿음부가 형성된다. 다이어프램(43)의 외측둘레부는 브레이크 보디(11)의 고리형상 돌기부(30)와 사이드 커버(12)의 고리 형상 맞닿음부에 의하여 끼워 지지되며, 상기 다이어프램(43)에 의하여 오목부(46, 47)로 이루어진 브레이크 작동실(51)과 오목부(26, 27)로 이루어진 브레이크 개방실(52)로 구분된다. 브레이크 홀더(37)에 형성된 플랜지부(50)의 반지름방향 내측에는 고리형상 오목부(53)가 형성되며, 이 고리형상 오목부(53) 내에 브레이크 스프링(55)이 장착되며, 이 브레이크 스프링(55)의 일단(도 1에 있어서 좌측)은 사이드 커버(12)의 내면과 맞닿는다. 고리형상 오목부(53)의 반지름방향 내측에 걸어맞춤 돌기(54)가 형성되며, 이 걸어맞춤 돌기(54)에는 일단측에서 부터 암나사(56)가 형성되어 있다. 걸어맞춤 돌기(54)는 사이드 커버(12)에 형성된 중앙구멍(57)에 미끄럼이동이 자유롭도록 끼워 맞춰지며, 중앙구멍(57)에 형성된 고리형상 오목부에 장착된 고리형상 실에 의하여 걸어맞춤 돌기(54)와 중앙구멍(57) 사이가 밀봉된다.
브레이크 유니트(14)는 다이어프램(43)과 연결되는 브레이크 홀더(37), 제1 브레이크 슈(35), 브레이크 스프링(55) 등과, 브레이크 가이드(38) 및 제2브레이크 슈(36)로 이루어진다. 이와 같이 브레이크 가이드(38)와 제2브레이크 슈(36) 이외의 것은 다이어프램(43)과 연결되어 있기 때문에 브레이크 유니트(14)를 용이하게 교환할 수 있게 된다. 물론, 브레이크 유니트(14)의 교환이나 수리, 점검은 사이드 커버(12)를 떼어냄으로써 슬라이르 테이블(2)과 연결된 워크 등을 떼어내지 않아도 할 수 있다. 또, 브레이크 스프링(55)의 탄발력 등에 의하여 브레이크가 작동하고 있을 때에 걸어맞춤 돌기(54)의 일단은 사이드 커버(12)의 외표면(도 1에 있어서 좌단면)보다 소정 거리만큼 내측에 위치하고 있다. 따라서, 보울트(58)를 사이드 커버(12)의 외측에서 중앙구멍(57)을 통하여 브레이크 홀더(37)에 형성된 암나사(56)와 나사식 결합하면, 브레이크 홀더(37)가 브레이크 스프링(55)의 탄발력 등에 저항하여 외측으로 이동하기 때문에 공기압력이 존재하지 않더라도 브레이크가 수동개방된다.
도 2 및 도 4e에 나타낸 바와 같이, 브레이크 작동실(51)은 사이드 커버(12)의 통로(60), 브레이크 보디(11)의 통로(61), 슬라이드 테이블(2)의 통로(62), 센서보디(16)의 통로(63)를 통하여 센서보디(16)의 측면(도 4e에 있어서 우측면)에 형성되는 브레이크 작동포트(67)와 연이어 통하며, 각 통로의 상호간은 고리형상실에 의하여 밀봉된다. 마찬가지로 브레이크 개방실(52)은 브레이크 보디(11)의 통로(64), 슬라이드 테이블(2)의 통로(65), 센서보디(16)의 통로(66)를 통하여 센서보디(16)의 측면에 형성되는 브레이크 개방포트(68)와 연이어 통하며, 각 통로의 상호간은 고리형상 실에 의하여 밀봉된다. 브레이크 작동포트(67) 및 브레이크 개방포트(68)는 도시하지 않은 튜브, 방향제어밸브 등을 통하여 각각 공기압원(空氣壓源) 또는 대기와 연이어 통한다.
브레이크 작동포트(67)로 공급되는 에어는 브레이크 작동실(51)로 유입되어 브레이크 스프링(55)의 탄발력과 함께 브레이크를 작동시킨다. 이 때, 제2브레이크 슈(36)는 브레이크 보디(11)의 오목부(29)에 고정되고 제1브레이크 슈(35)는 브레이크 홀더(37)의 내측단에 고정되어 있으므로, 브레이크판(21)은 제1브레이크 슈(35) 및 제2브레이크 슈(36)에 의하여 미소하게 휨 브레이크력을 발생시킨다. 브레이크 개방포트(68)로 공급되는 에어는 브레이크 개방실(52)로 유입되어 브레이크 스프링(55)의 탄발력에 저항하여 브레이크를 개방시킨다. 그리고, 브레이크 스프링(55)의 탄발력이 큰 경우에는 브레이크 작동실(51)로 에어를 유입시키지 않아도 브레이크를 작동시킬 수 있므며, 이 경우에는 브레이크 작동실(51) 및 에어통로를 필요로 하지 않는다. 또, 각 사이드 커버(12) 내에 각각 브레이크 유니트(14)가 배치되어 있기 때문에 브레이크 유니트(14)도 2조이며 브레이크 작동실(51), 브레이크 개방실(52) 등도 2조 설치되고, 도시되어 있지는 않으나, 통로(61),(64)가분기되어 2조의 브레이크 작동실(51), 브레이크 개방실(52)이 브레이크 작동포트(67) 및 브레이크 개방포트(68)와 연이어 통한다. 이와 같이 2조의 브레이크 유니트(14)를 사용하고 있기 때문에 1조인 경우에 비하여 동일한 지지력을 얻기 위하여 2조 중 1개를 소형화, 박형화할 수 있다. 그리고 소형화, 박형화된 2조의 브레이크 유니트(14)를 슬라이드 테이블(2)의 일측과 연결할 수 있으므로 디자인면에서도 우수한 것으로 되었다.
이어서 위치검출장치에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이 센서보디(16)의 중앙보다 약간 앞측 (도 5에 있어서 우측) 위치에 단면이 정사각형으로 된 오목부(69)가 형성되며, 이 오목부(69)의 개방부 둘레에는 소정 폭을 가지는 얕은 오목부가 형성된다. 그 오목부에 덮개부재(70)가 맞닿아 오목부(69)가 폐쇄되고, 덮개부재(70)는 4개의 보울트로 고정되어 있다. 상기 오목부(69)의 바닥벽(71) 상측부 및 슬라이드 테이블(2)에 연속하는 관통구멍이 형성되며, 이 관통구멍에 증폭기(72)가 배치된다.
오목부(69)의 하면에 단면이 U-자 형상으로 되어 있으며 소정 길이를 가지는 센서 가이드(74)가 올려지며 (도 4b 참조), 이 센서 가이드(74)의 내측 (도면에 있어서 좌측)에는 센서홀더(77)의 하측부를 사이에 두고 검출헤드(76)가 맞닿아서 보울트(83)로 연결되어 있다. 센서 가이드(74) 내의 홈에는 스케일판(75)이 끼워지며, 이 스케일판(75)의 양단이 제1헤드커버(4) 및 제2헤드커버(5)와 연결된다. 스케일판(75)의 양단부가 핀(79)에 의하여 연결구(80)와 결합되고, 제1헤드커버(4)및 제2헤드커버(5)의 타단측(도 6에 있어서 우단측)의 오목부에 삽입된 연결구(80)에보울트(81)가 나사식 결합됨으로써, 스케일판(75)의 양단과 제1혜드커버(4) 및 제2헤드커버(5)가 연결된다.
자성체제(磁性體製) 스케일판(75)은 단면이 평행각을 이루는 판의 내측(검출헤드(76)측)표면에 에칭처리에 의하여 선형(線形) 오목부 및 선형 볼록부가 축중심선 방향으로 소정 간격을 두고 번갈아 형성되어 있다. 이 선형 오목부 및 선형 볼록부가 자기눈금으로 되며, 영구자석으로 바이어스된 자기공명소자(MR element)를 가지는 검출헤드(76)에 의하여 자기눈금이 판독된다. 도 1에 나타낸 바와 같이 검출헤드(76)의 선단부가 센서 가이드(74)의 세로홈 내로 끼워 넣어지므로, 검출헤드(76)의 검출면(78)이 스케일판(75)의 자기눈금에 대향하여 배치된다. 센서홀더(77)는 탄성을 가지는 금속제 박판으로 구성된 것으로서, 이 센서홀더(77)의 상측부는 보울트(82)에 의하여 바닥벽(71)에 고정되고, 센서홀더(77)의 중앙부는 수평방향을 향하고 있다. 센서홀더(77)는 가로방향으로 플로팅되고 세로방향으로는 강성(剛性)을 가지기 때문에, 스케일판(75)의 자기눈금과 검출헤드(76)의 검출면(78) 사이의 클리어런스는 센서 가이드(74)와 스케일판(75)의 두께만으로 제한되므로 클리어런스의 공차가 적어 센서출력이 안정된다. 검출헤드(76)의 출력은 증폭기(72)로 코드를 통하여 보내지며, 그 전기신호는 증폭기(72)에 의하여 증폭되어 펄스화되고, 증폭기(72)로 부터의 출력은 덮개부재(70)에 배치된 커넥터(84)를 통과하여 외부로 전송된다.
센서부에 있어서도 유니트화가 이루어져서 센서 가이드(74), 검출혜드(76), 센서홀더(77)가 연결되어 있기 때문에 센서부를 용이하게 교환할 수 있게 된다. 물론, 센서부의 교환, 수리, 점검, 정비는 덮개부재(70)를 떼어냄으로써 슬라이드 테이블(2)과 연결된 워크 등을 떼어내지 않아도 할 수 있다.
제1헤드커버(4) 및 제2혜드커버(5)의 측면으로서 센서부의 측면과 동일한 측면에 각각 1조의 실린더작동용 A포트(86), 실린더작동용 B포트(87) 및 실린더작동용 A포트(88), 실린더작동용 B포트(89)를 각각 형성시킨다. 또, 제1헤트커버(4)의 전단면 및 제2헤드커버(5)의 후단면에도 각각 1조의 실린더작동용 A포트, 실린더작동용 B포트 및 실린더작동용 A포트(90), 실린더작동용 B포트(91)를 형성시킨다. 그리고 어느 한 조의 실린더작동용 A포트, 실린더작동용 B포트가 트인구멍 상태로 유지되고, 그 외의 실린더작동용 A포트, 실린더작동용 B포트는 덮개부재에 의하여 폐쇄된다. 4개의 실린더작동용 A포트는 통로(94) 등을 통하여 서로 연이어 통하고, 또한 4개의 실린더작동용 B포트도 통로(95) 등을 통하여 서로 연이어 통한다 (도 1 참조). 어느 한 실린더작동용 A포트를 통하여 로드리스 실린더로 압력유체를 공급하면 피스톤 요크(10), 슬라이드 테이블(2)은 도 5에 있어서 우측방향으로 이동하고, 반대로 어느 한 실린더작동용 B포트를 통하여 로드리스 실린더로 압력유체를 공급하면 피스톤 요크(10), 슬라이드 테이블(2)은 도 5에 있어서 좌측방향으로 이동한다. 그리고 도 6에 있어서 제2혜드커버(5)의 후단면에 나타낸 3개의 보울트(93)는 제2혜드커버(5)와 실린더 튜브(1)를 연결하는 것이며, 같은 모양으로 된 보울트에 의하여 제1헤드커버(4)와 실린더 튜브(1)가 연결된다. 또, 피스톤 요크(10)에는 마그넷(96)이 연결되어 있으며 실린더 튜브(1)에 설치된 오토 스위치와 함께 움직이도록 함으로써 피스톤 요크(10)의 위치를 알 수 있다. 또한, 위치검출기능을 필요로 하지 않는 경우에는 센서보디(16)를 연결하는데, 센서 유니트, 출력센서 커넥터(84) 등의 설치를 생략한다.
도 7을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 브레이크가 설치된 로드리스 실린더에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2실시예에 있어서는 로드리스 실린더로서 피스톤 내부 및 이동자 내부에 자석을 장착한 마그넷식 로드리스 실린더를 사용하는 것이며, 그 외의 점은 제1실시예와 동일하다. 따라서, 도 7에 있어서 제1실시예와 동일한 부재에는 제1실시예와 동일한 부호를 사용하며 그 설명을 생략한다. 또한, 본 발명의 로드리스 실린더로서는 케이블식 로드리스 실린더, 체인식 로드리스 실린더, 튜브식 로드리스 실린더 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 슬라이드 테이블이 실린더 튜브위에 미끄럼이동이 자유롭도록 지지되며, 슬라이드 테이블의 일측에 브레이크 유니트부가 연결되며, 브레이크판이 브레이크 유니트부 내와 연이어 통하여 브레이크판의 양단이 실린더 튜브의 양단부에 설치된 제1헤드커버 및 제2헤드커버와 연결되며, 브레이크판이 제1브레이크 슈 및 제2브레이크 슈에 의하여 끼워지며, 브레이크 스프링력 및 필요하면 유체압력이 제1브레이크 슈에 작용하여 브레이크가 작동되며, 또한 유체압력에 의하여 브레이크가 개방되도록 구성되어 있다. 또, 본 발명에서는 슬라이드 테이블의 타측에 센서부가 연결되며, 스케일판이 센서부 내를 관통하여 스케일판의 양단이 실린더 튜브의 양단부에 설치된 제1헤드커버 및 제2헤드커버와 연결되며, 스케일판에 자기눈금이 형성되어 있으며, 이 스케일판의 자기눈금을 판독할 수 있는 위치에 검출헤드가 배치됨으로써, 슬라이드 테이블의 위치를 검출할 수 있도록 되어 있다. 따라서,브레이크 유니트부 및 센서부를 정비하거나 수리할 경우, 워크 등과 같은 작동부재를 슬라이드 테이블에서 분리하지 않고 브레이크 유니트부 및 센서부를 정비하거나 수리할 수 있다.
또, 본 발명에서는 브레이크 유니트부 및 센서부에 있어서, 브레이크 및 센서가 각각 유니트화되어 있기 때문에 이들을 단시간에 용이하게 교환할 수 있다.
본 발명에서는 브레이크에 압력유체를 공급하기 위한 포트 (브레이크 작동포트, 브레이크 개방포트) 및 센서출력 커넥터가 센서부의 측면에 배치되고, 1조의 실린더 작동포트가 제1헤드커버 및 제2헤드커버 측면으로서 센서부의 측면과 동일한 측면에 형성되어 있다. 이와 같이 배관 및 코드가 동일한 방향으로 뻗어 있기 때문에 설치시에 배관 등을 용이하게 정리할 수 있다.
본 발명에서는 사이드 커버의 중앙구멍에 브레이크 홀더의 걸어맞춤 돌기가 미끄럼이동이 자유롭도록 끼워 맞춰지고, 이 브레이크 홀더의 걸어맞춤 돌기에 암나사가 형성되어 있어서 사이드 커버의 외측에서 브레이크 홀더의 암나사에 보울트를 나사식 결합시킴으로써 브레이크가 개방되도록 하였다. 이와 같이 공기력이 없어도 보울트의 나사식 결합에 의하여 브레이크를 개방할 수 있기 때문에 실린더의 위치를 간단하게 조정할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 적절한 실시예에 대해서 설명하였으나 본 발명은 이하의 특허청구 범위에서 기재된 사항을 이탈하지 않는 범위내에서 수정 및 변경이 가능함은 당연하다 할것이다.

Claims (6)

  1. 로드리스 실린더에 있어서,
    실린더 튜브 위에 미끄럼이동이 자유롭도록 지지된 슬라이드 테이블과;
    상기 슬라이드 테이블에 고정된 로드리스 실린더의 이동자(移動子)와;
    슬라이드 테이블의 일측에 연결되는 브레이크 유니트부와;
    슬라이드 테이블의 타측에 연결되는 센서부와;
    상기 브레이크 유니트부 내를 관통하여 연장 설치되며, 양단이 실린더 튜브의 양단부에 설치된 제1헤드커버 및 제2혜드커버와 각각 연결되는 브레이크판과;
    상기 브레이크판이 사이에 끼워지는 제1브레이크 슈 및 제2브레이크 슈, 상기 제1브레이크 슈에는 브레이크 스프링력이 가해지고; 그리고 압력유체를 슬라이드 테이블의 일측의 브레이크 유니트부로 공급하기 위해 슬라이드 테이블의 타측과 연이어 통하는 통로(60 내지 63, 64 내지 66)로 구성되고,
    상기 브레이크는 브레이크 스프링력 및 필요하면 유체압력이 제1브레이크 슈에 작용할때 작동되며 유체압력에 의하여 개방되도록 되어있는 것을 특징으로 하는 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더.
  2. 제1항에 있어서 ,
    센서부 내를 관통하여 설치되고, 양단이 실린더 튜브의 양단부에 설치된 제1 헤드커버 및 제2헤드커버와 각각 연결되며 자기눈금이 형성되어 있는 스케일판과;
    상기 스케일판의 자기눈금을 판독할 수 있는 위치에 설치되어 슬라이드 테이블의 위치를 검출할 수 있도록 된 검출헤드를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 브레이크 유니트부는
    브레이크 보디와;
    중앙에 개구를 갖는 사이드 커버와,
    상기 브레이크 보디 및 사이드 커버 사이에 끼워 지지되는 다이어프램과; 그리고
    상기 다이어프램의 중앙부에 고정되는 브레이크 홀더로 이루어지며, 상기 브레이크 홀더의 내측단에는 제1브레이크 슈가 고정되고, 사이드 커버의 중앙구멍에 브레이크 홀더의 걸어맞춤 돌기가 미끄럼이동이 자유롭도록 끼워 맞춰지고, 브레이크 홀더의 걸어맞춤 돌기에 암나사가 형성되며, 사이드 커버의 외측에서 브레이크 홀더에 형성된 암나사에 보울트를 나사식 결합시킴으로써 브레이크가 개방되도록 한 것을 특징으로 하는 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더.
  4. 제2항에 있어서 ,
    단면이 U-자 형상으로 되고 내부에 스케일판이 관통되는 센서 가이드와;
    탄성을 가지는 박판으로 이루어지고, 상측부가 센서부의 오목부에 고정되며 하측부는 센서 가이드와 검출헤드에 의하여 끼워 지지되고, 검출헤드의 검출면이스케일판의 자기눈금에 대향하여 배치되는 센서홀더와; 그리고
    센서부의 측면에 배치되는 센서출력 커넥터로 이루어지고, 검출헤드의 출력이 증폭기를 통하고 다시 상기 센서출력 커넥터를 통하여 외부로 전송되도록 한 것을 특징으로 하는 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더.
  5. 제3항에 있어서 ,
    브레이크 유니트부로 압력유체를 공급하기 위해 센서부의 측면에 형성되는 포트(67, 68)와;
    상기 제1헤드커버 및 제2혜드커버의 측면으로서 센서부의 상기 측면과 동일한 측면에 형성된 각각 1조의 실린더 작동포트(86, 87, 88, 89)와;
    제1혜드커버의 전단면에 형성되는 한조의 실린더 작동포트(도시되지 않음)와; 그리고
    제2헤드커버의 후단면에 형성되는 한조의 실린더 작동포트(90, 91)로 이루어지고, 어느 한 조의 실린더 작동포트가 트인구멍 상태로 유지되며 그 외의 실린더 작동포트는 덮개분재에 의하여 폐쇄됨으로써 어느 한 조의 실린더 작동포트에서 공급되는 압력유체에 의하여 로드리스 실린더가 작동되도록 한 것을 특징으로 하는 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더.
  6. 제3항에 있어서,
    단면이 U=자 형상으로 되고 내부에 스케일판이 관통되는 센서 가이드와,
    탄성을 가지는 박판으로 이루어지고, 상측부가 센서부의 오목부에 고정되며 하측부는 센서 가이드와 검출헤드에 의하여 끼워 지지되고, 검출혜드의 검출면이 스케일판의 자기눈금에 대향하여 배치되는 센서홀더와; 그리고
    센서부의 측면에 배치되는 센서출력 커넥터로 이루어지고, 검출혜드의 출력이 증폭기를 통하고 다시 상기 센서출력 커넥터를 통하여 외부로 전송되도록 한 것을 특징으로 하는 위치검출장치 및 브레이크가 설치된 로드리스 실린더.
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