KR20020002849A - Z axis movement stage of a measuring instrument for sample ore - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시료를 정밀하게 측정하기 위해 미세조절이 가능하고, 또 일단 위치조절 된 상태에서는 그 위치를 그대로 유지할 수 있는 Z축 무브먼트 스테이지에 관한 것이다.The present invention relates to a Z-axis movement stage that can be fine-tuned to accurately measure the sample, and can maintain its position as it is once adjusted.
종래의 Z축 무브먼트 스테이지는 시료를 최적의 위치에 세팅시켜 놓더라도 시료의 무게나 시료재치대의 무게에 의해 그 위치가 변위되어 정확한 측정이 어려웠고 또 기어와 기어의 물림에 의해 작동되기 때문에 미세조절이 사실상 어려운 단점이 있었다.In the conventional Z-axis movement stage, even if the sample is set to the optimum position, the position is displaced by the weight of the sample or the weight of the sample stand, so that accurate measurement is difficult and it is operated by the gear and the bite of the gear. In fact, there was a difficult disadvantage.
따라서 본 발명의 시료 측정기의 Z축 무브먼트 스테이지는 상하가 개구된 관형상의 본체(10)와; 하부에 수직의 가이드봉(21a∼21b)을 수개 구비하여 상기 본체(10)에 상하로 승·하강 가능하게 설치되는 시료재치대(20)와; 측면에 경사진 레벨링홀(32)을 포함하고 상기 본체(10)의 내부에 설치되어 횡으로 축회전가능하게 설치된 조절봉(14)에 나사결합되어 수평으로 왕복이동 가능한 수평이동몸체(30)와; 하단은 상기 수평이동몸체(30)의 레벨링홀(32)에 핀결합되고, 상단은 상기 시료재치대(20)에 결합되어 조절봉(14)에 의해 수평이동몸체(30)가 이동할 때 경사면을 따라 승·하강하는 승하강몸체(40)로 구성된 것이다.Therefore, the Z-axis movement stage of the sample measuring device of the present invention includes: a tubular body 10 having an upper and lower openings; A sample placing table 20 provided with a plurality of vertical guide rods 21a to 21b at a lower portion thereof so as to be able to move up and down on the main body 10; A horizontal movable body 30 including a leveling hole 32 inclined to the side and screwed to a control rod 14 installed in the main body 10 so as to be axially rotated horizontally and horizontally reciprocating; ; The lower end is pin-coupled to the leveling hole 32 of the horizontal movable body 30, the upper end is coupled to the sample mounting table 20 and the inclined surface when the horizontal movable body 30 is moved by the adjusting rod 14. The lifting and lowering is composed of a lifting body 40.
Description
본 발명은 시료 측정장치에 관한 것으로서, 특히 시료를 정밀하게 측정하기위해 미세조절이 가능하고, 또 일단 위치조절 된 상태에서는 그 위치를 그대로 유지할 수 있는 Z축 무브먼트 스테이지(Z axis movement stage)에 관한 것이다.The present invention relates to a sample measuring apparatus, and more particularly, to a Z axis movement stage that can be finely adjusted to precisely measure a sample and that its position can be maintained as it is once adjusted. will be.
일반적으로 화학물질이나 화공약품 등의 물질들을 산업전반에 적용하기 위해서는 반드시 시료측정기를 이용하여 정밀한 분석측정이 수반되어야 한다. 시료측정의 정확도는 여러 요인에 의해 달라질 수가 있으나, 피측정시료를 정확한 측정 위치로 승·하강시키는 Z축 무브먼트 스테이지에 의해서도 많은 차이를 나타내게 된다.In general, in order to apply materials such as chemicals or chemicals to the entire industry, precise analytical measurement must be accompanied by using a sample measuring instrument. Although the accuracy of the sample measurement may vary depending on various factors, the difference is largely caused by the Z-axis movement stage that raises and lowers the sample to be measured at the correct measurement position.
종래의 Z축 무브먼트 스테이지는 시료재치대에 시료를 올려놓고 레버를 회전시키면 이와 워엄과 워엄기어, 래크와 피니언 또는 베벨기어로 연결된 시료재치대가 본체에서 승·하강하여 위치 조절되도록 되어 있었다.In the conventional Z-axis movement stage, when the sample is placed on the sample holder and the lever is rotated, the sample holder connected to the worm and worm gear, the rack and the pinion or the bevel gear is moved up and down from the main body to adjust the position.
그러나 이러한 종래의 Z축 무브먼트 스테이지는 시료를 최적의 위치에 세팅시켜놓더라도 시료의 무게나 시료재치대의 무게에 의해 그 위치가 변위되어 정확한 측정이 어려웠고 또 기어와 기어의 물림에 의해 작동되기 때문에 미세조절이 사실상 어려운 단점이 있었다.However, such a conventional Z-axis movement stage is difficult to accurately measure because the position is displaced by the weight of the sample or the weight of the sample stand even if the sample is set to the optimum position, and it is operated by the bite of the gear and the gear. There was a drawback of being difficult to control.
본 발명의 상술한 바와 같은 종래의 시료 측정장치용 Z축 무브먼트 스테이지의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 시료 측정장치의 Z축 무브먼트 스테이지의 작동이 보다 미세조절이 가능하도록 하고 또 정확한 높이로 세팅되었을 때 그 위치를 안정되게 유지할 수 있도록 하는 것이 그 과제이다.In order to solve the shortcomings of the Z-axis movement stage for a conventional sample measuring apparatus as described above of the present invention, the present invention allows the operation of the Z-axis movement stage of the sample measuring apparatus to be more finely adjusted and accurate The challenge is to keep the position stable when set to a height.
이러한 본 발명은 상하가 개구된 관형상의 본체와; 하부에 수직의 가이드봉을 수개 구비하여 상기 본체에 상하로 승·하강 가능하게 설치되는 시료재치대와; 측면에 경사진 레벨링홀을 포함하고 상기 본체의 내부에 설치되어 횡으로 축회전가능하게 설치된 조절봉에 나사결합되어 수평으로 왕복이동 가능한 수평이동몸체와; 하단은 상기 수평이동몸체의 레벨링홀에 핀결합되고 상단은 상기 시료재치대에 결합되어 조절봉에 의해 수평이동몸체가 이동할 때 경사면을 따라 승·하강하는 승하강몸체로 구성되어 시료를 시료재치대에 올려놓고 조절봉을 회전시키면 이에 나사결합된 수평이동몸체가 수평방향으로 이동하고 경사진 레벨링홀에 결합된 연결핀은 경사면을 따라 승강 또는 하강하여 승하강몸체를 수직 이동시켜 상기 수직이동체를 승·하강 시키므로써 측정이 용이한 높이로 위치조절할 수 있으므로 시료재치대의 시료가 하중이 가해지더라도 이에 전혀 영향을 받지 않음과 아울러 정밀 측정이 가능하도록 하여 달성된다.This invention is a tubular body with an upper and lower opening; A sample placing table provided with a plurality of vertical guide rods at a lower portion thereof so as to be able to be moved up and down on the main body; A horizontal movable body including an inclined leveling hole at a side thereof and horizontally reciprocated by screwing to an adjustment rod installed in the main body to be axially rotated horizontally; The lower end is pin-coupled to the leveling hole of the horizontal movable body, and the upper end is coupled to the sample mounting table, and the upper and lower body is composed of a lifting body which moves up and down along the inclined plane when the horizontal moving body is moved by the adjusting rod. When the adjusting rod is rotated and the horizontal rod body screwed to it is moved in the horizontal direction, and the connecting pin coupled to the inclined leveling hole is moved up or down along the inclined plane to vertically move the lifting body to lift the vertical movable body. · By lowering, the position can be adjusted to the height that is easy to measure. Therefore, even if the sample is loaded, it is not affected at all and it is achieved by enabling precise measurement.
도 1은 본 발명에 따른 Z축 무브먼트 스테이지의 사시도.1 is a perspective view of a Z-axis movement stage according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 Z축 무브먼트 스테이지의 분리사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the Z-axis movement stage according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 Z축 무브먼트 스테이지의 종단면도.3 is a longitudinal sectional view of a Z-axis movement stage according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 Z축 무브먼트 스테이지의 작동상태도.Figure 4 is an operating state of the Z-axis movement stage according to the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10 - 본체 11a∼11d - 보스 12a∼12d - 실린더10-body 11a-11d-boss 12a-12d-cylinder
13 - 축구멍 14 - 조절봉 15 - 레버13-Shaft hole 14-Adjustment rod 15-Lever
16 - 찬넬 20 - 시료재치대 21a∼21d - 가이드봉16-Channel 20-Sample holder 21a ~ 21d-Guide rod
22 - 조절구멍 30 - 수평이동몸체 31 - 조절구멍22-Adjustment hole 30-Horizontally moving body 31-Adjustment hole
32 - 레벨링홀 40 - 승하강몸체 41a,41b - 발32-Leveling hole 40-Lower body 41a, 41b-Foot
42 - 핀공 43 - 연결핀 44 - 조절구멍42-Pin hole 43-Connecting pin 44-Adjustment hole
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 Z축 무브먼트 스테이지의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 Z축 무브먼트 스테이지의 분리사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 Z축 무브먼트 스테이지의 종단면도이다.1 is a perspective view of a Z-axis movement stage according to the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the Z-axis movement stage according to the present invention, Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the Z-axis movement stage according to the present invention.
본 발명의 Z축 무브먼트 스테이지는 도시된 바와 같이 본체(10)와, 본체 내부에 상하 수직으로 왕복 이동하는 시료재치대(20)와, 시료재치대(20)를 승·하강하기 위한 조절봉(14)과, 이 조절봉(14)에 의해 수평으로 왕복이동 가능하게 설치된 수평이동몸체(30)와, 이 수평이동몸체(30)의 레벨링홀(32)에 핀결합되어 상하로 승·하강 가능하게 결합되어 상기 시료재치대(20)를 승·하강 작동시키는 승하강몸체(40)로 구성된다.Z-axis movement stage of the present invention, as shown in the body 10, the sample mounting table 20 for reciprocating vertically and vertically inside the main body, and the adjusting rod for raising and lowering the sample mounting table 20 ( 14) and the horizontal movable body 30 which is horizontally reciprocated by this adjusting rod 14 and the leveling hole 32 of this horizontal movable body 30, are pin-coupled, and can move up and down Is coupled to be configured to the lifting body 40 for lifting and lowering the sample mounting table 20.
본체(10)는 직사각관형상으로 구성되고, 각 모서리부에는 상하로 개구되는 구조로 성형된 보스(11a∼11d)가 일체로 성형되고, 그 내부에는 후술될 가이드봉(21a∼21b)을 수직으로 슬라이딩 승·하강되도록 안내하는 실린더(12a∼12d)가 결합되어 있다.The main body 10 is formed in a rectangular tube shape, and bosses 11a to 11d formed in a structure that are opened up and down at each corner portion are integrally formed, and inside the guide rods 21a to 21b to be described later, vertically. The cylinders 12a to 12d for guiding sliding up and down are engaged.
그리고 내측 전후면에는 축구멍(13)이 관통형성되어 이에 조절봉(14)이 축회전가능하게 횡설 된다. 이때 조절봉(14)은 나사봉이며, 일측단에 손으로 회전시키기 용이하도록 널링가공된 레버(15)가 설치되어 있다. 그리고 레버(15)가 결합된 면과 직각을 이루는 면의 내측면에는 수직으로 형성되어 후술될 연결핀(43)의 단부를 지지하여 수직이동이 가능하도록 한 찬넬(16)이 일체로 형성되어 있다.And the shaft hole 13 is penetratingly formed in the inner front and rear surface so that the adjusting rod 14 is axially rotatable. At this time, the adjustment rod 14 is a screw rod, and a knurled lever 15 is installed at one side to facilitate rotation by hand. In addition, the inner surface of the surface perpendicular to the surface to which the lever 15 is coupled is vertically formed, and a channel 16 is integrally formed to support the end of the connecting pin 43 to be described later to enable vertical movement. .
시료재치대(20)는 수평한 판체로서 본체(10)의 각 실린더(12a∼12d)가 대응되는 위치로 수직의 가이드봉(21a∼21b)이 결합된다. 이 가이드봉(21a∼21b)은 실린더(12a∼12d)에 삽입되어 수평한 상태로 상하 승·하강작동이 원활히 이루어지도록 되어 있으며, 중앙부에는 승하강몸체(40)의 상단을 결합하기 위한 나사구멍(22)이 형성되어 있다. 이때 가이드봉(21a∼21b)은 시료재치대(20)에 나사(23) 결합된다.The sample placing table 20 is a horizontal plate, and the vertical guide rods 21a to 21b are coupled to the positions corresponding to the cylinders 12a to 12d of the main body 10. The guide rods 21a to 21b are inserted into the cylinders 12a to 12d to smoothly move up and down in a horizontal state. A screw hole for engaging the upper end of the elevating body 40 in the center is provided. (22) is formed. At this time, the guide rods 21a to 21b are coupled to the screw 23 on the sample placing table 20.
또한 수평이동몸체(30)는 본체(10)의 내부에 설치되는데, 상부 전후면으로 수평하면서 암나사구조를 갖는 조절구멍(31)이 형성되어 조절봉(14)과 나사결합되며, 양측면에는 길이가 긴 레벨링홀(32)이 경사지게 관통형성되어 있다.In addition, the horizontal movable body 30 is installed inside the main body 10, the horizontal adjustment to the upper front and rear surface is formed with a control hole 31 having a female screw structure is screwed with the adjusting rod 14, the length is on both sides The long leveling hole 32 is formed obliquely through.
또한 승하강몸체(40)는 중앙부에 수평이동몸체(30)가 여유 있게 삽입될 정도의 간격을 유지하면서 수직의 긴 발(41a)(41b)이 복수개 형성되어 있다. 이 발의 하부에는 핀공(42)이 관통형성되어 있어 양측발(41a)(41b) 사이에 수평이동몸체(30)를 삽입시킨 후 핀공과 레벨링홀(32)에 연결핀(43)을 끼워 결합시킨 다음 연결핀(43)의 양단을 본체(10)의 찬넬(16)에 삽입시켜 본체(10)와 결합시킨다. 그리고 승하강몸체(40)의 상면에 나사구멍(44)을 형성하여 이를 시료재치대(20)의 나사구멍(22)에 일치시킨 후 나사(24)로 결합한다.In addition, the lifting body 40 is provided with a plurality of vertical long feet (41a) (41b) while maintaining a distance enough to be inserted into the horizontal movable body 30 in the center portion. A pin hole 42 is formed in the lower portion of the foot so that the horizontal moving body 30 is inserted between both the feet 41a and 41b, and then the connecting pin 43 is fitted into the pin hole and the leveling hole 32. Next, both ends of the connecting pin 43 are inserted into the channel 16 of the main body 10 to be coupled to the main body 10. Then, the screw hole 44 is formed on the upper surface of the elevating body 40 to match the screw hole 22 of the sample placing table 20, and then is coupled with the screw 24.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 Z축 무브먼트 스테이지의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operating state of the Z-axis movement stage of the present invention made of such a configuration as follows.
시료를 측정할 때에는 측정하고자 하는 시료를 시료재치대(20)에 올려놓고 레버(15)를 회전시키면 조절봉(14)이 회전하면서 나사결합된 수평이동몸체(30)를 당기거나 밀어 수평이동 시킨다.When measuring the sample, put the sample to be measured on the sample holder 20 and rotate the lever 15, the adjustment rod 14 is rotated while pulling or pushing the horizontal movable body 30 screwed horizontally .
수평이동몸체(30)가 이동하게 되면 수평이동몸체(30)의 레벨링홀(32)에 삽입되어 있는 연결핀(43)이 수직으로 승강 또는 하강하게 된다. 즉, 연결핀(43)은 본체(10)의 찬넬(16)에 의해 수직으로만 이동 가능하도록 설치되어 있기 때문에 수평이동몸체(30)가 이동하더라도 수평방향으로는 이동하지 못하는 반면 레벨링홀(32)은 경사지게 형성되어 있기 때문에 그 경사면과 연결핀(43)이 슬라이딩되어 결국 연결핀(43)은 수직으로 승강 또는 하강할 수밖에 없게 된다.When the horizontal body 30 moves, the connecting pin 43 inserted into the leveling hole 32 of the horizontal body 30 is vertically raised or lowered. That is, since the connecting pin 43 is installed to be movable only vertically by the channel 16 of the main body 10, even if the horizontal body 30 is moved, the leveling hole 32 cannot move in the horizontal direction. ) Is formed to be inclined so that the inclined surface and the connecting pin 43 is slid so that the connecting pin 43 is forced to rise or lower vertically.
이와 같이 연결핀(43)이 승강 또는 하강하게 되면 이와 연결된 승하강몸체또한 승강 또는 하강하게 되며, 그 상단에 연결된 시료재치대(20) 또한 동일하게 작동한다.When the connecting pin 43 is raised or lowered as described above, the lifting body connected to it is also lifted or lowered, and the sample placing table 20 connected to the upper end also works the same.
또 Z축 무브먼트 스테이지가 작동하여 시료를 원하는 위치로 위치시키게 되는데, 조절봉(14)의 나사산의 각도가 작으면 작을수록 이동속도는 느리게되지만 더욱 미세조절이 가능하게 된다. 또 일단 원하는 위치로 조절 완료되면 시료, 시료재치대(20) 및 승하강몸체(40)의 하중이 지속적으로 작용하게 된다. 이 하중에 의해 시료재치대(20)가 하강하여 그 위치가 변위될 가능성을 우려해 볼 수가 있다.In addition, the Z-axis movement stage is operated to position the sample to the desired position, the smaller the angle of the thread of the adjusting rod 14, the slower the moving speed but more fine adjustment is possible. In addition, once the adjustment is completed to the desired position, the load of the sample, the sample mounting table 20 and the lifting body 40 is continuously acting. It may be feared that the sample placing table 20 descends due to this load and the position thereof may be displaced.
하지만 하중에 의해 시료재치대(20)가 이동되는 현상이 발생되려면 하중을 받은 연결핀(43)이 경사면을 슬라이딩시켜 수평이동몸체(30)를 수평 이동시켜야 하고 또 수평이동몸체(30)는 나사결합된 조절봉(14)을 회전시켜야만 하중이 작용하는 방향으로 이동이 가능하다. 이와 같이 몇 단계를 거쳐야만 우려하는 현상이 발생되므로 사실상 아주 큰 힘이 가해지지 않는 한 우려하는 일은 발생하지 않는다.However, in order for the phenomenon that the sample placement table 20 is moved by the load, the connecting pin 43 under load must slide the inclined surface to move the horizontal body 30 horizontally, and the horizontal body 30 is screwed. Rotating the combined control rod 14 is possible to move in the direction of the load acting. There are only a few steps like this before you are concerned, so you don't have to worry about it unless very high forces are applied.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 시료 Z축 무브먼트 스테이지는, 시료를 측정하기 위해 높이 조절하고자 할 때 조절봉을 회전시키면, 조절봉이 회전하면서 나사결합된 수평이동몸체를 당기거나 밀어 수평이동 시키고, 또 수평이동몸체가 이동하면서 경사진 레벨링홀에 삽입되어 있는 연결핀을 수직으로 슬라이딩 승·하강시키므로 이와 연결된 승하강몸체와 시료재치대가 승·하강되어 원하는 높이로 정밀하게 조절할 수가 있다. 특히 조절봉을 회전시켜 이와 나사결합된 수평이동몸체를 이동시키므로써 승·하강작동이 일어나기 때문에 보다 세밀하고 정밀하게 측정할 수가 있으며, 또 일단 승·하강 작동하여 원하는 위치로 조절 완료된 후에는 시료나 시료재치대 및 승하강몸체의 하중이 지속적으로 작용하더라도 수평이동몸체와 나사결합된 조절봉을 작동시킬 수가 없기 때문에 그 위치를 안정되게 유지할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the sample Z-axis movement stage of the present invention, when the adjusting rod is rotated when the height of the sample is to be adjusted to measure the sample, the adjusting rod is rotated to pull or push the horizontal movable body, which is screwed, to move horizontally. As the horizontal moving body moves, the connecting pin inserted in the inclined leveling hole vertically slides up and down, so that the lifting body and sample stand connected to it are lifted and lowered to precisely adjust to the desired height. In particular, by moving the adjusting rod and moving the horizontal moving body screwed together, the lifting and lowering operation can be performed, so it can be measured more precisely and precisely. Even if the load of the sample placing table and the lifting body is continuously applied, the control rod coupled with the horizontal moving body cannot be operated, so that the position can be kept stable.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20021024 Patent event code: PE09021S01D |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20030321 |
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