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KR20170000736A - Liquid pressure actuator - Google Patents

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Publication number
KR20170000736A
KR20170000736A KR1020150124936A KR20150124936A KR20170000736A KR 20170000736 A KR20170000736 A KR 20170000736A KR 1020150124936 A KR1020150124936 A KR 1020150124936A KR 20150124936 A KR20150124936 A KR 20150124936A KR 20170000736 A KR20170000736 A KR 20170000736A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
piston
fluid
pressure
port
Prior art date
Application number
KR1020150124936A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
타츠야 이시모토
마사토 카지나미
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Abstract

로드의 이동 및 회전을 동시에 수행할 수 있고, 또한 컴팩트한 설계를 가능하게 한 유체압 액튜에이터를 제공한다.
실린더(2); 실린더(2)의 내부에서 이동하는 피스톤(3); 피스톤(3)의 일단측에 접속됨과 동시에, 실린더(2)에 설치된 제1 축공(7)으로부터 실린더(2)의 외부로 돌출된 상태에서, 피스톤(3)과 일체로 이동하는 로드(4); 피스톤(3)의 타단측에 접속됨과 동시에, 실린더(2)에 설치된 제2 축공(13)으로부터 실린더(2)의 외부로 돌출된 상태에서, 피스톤(3)과 일체로 이동하는 샤프트(11); 및 샤프트(11)의 외주부에 장착된 로터(15)와, 로터(15)의 주위를 둘러싸는 스테이터(16)를 포함하는 회전 구동부(12);를 구비한다.A fluid pressure actuator capable of simultaneously performing movement and rotation of a rod and enabling compact design.
A cylinder 2; A piston (3) moving inside the cylinder (2); A rod 4 connected to one end side of the piston 3 and moving integrally with the piston 3 in a state of protruding from the first shaft hole 7 provided in the cylinder 2 to the outside of the cylinder 2, ; A shaft 11 connected to the other end side of the piston 3 and moving integrally with the piston 3 in a state of protruding from the second shaft hole 13 provided in the cylinder 2 to the outside of the cylinder 2, ; And a rotation driving part 12 including a rotor 15 mounted on the outer peripheral part of the shaft 11 and a stator 16 surrounding the periphery of the rotor 15. [

Description

유체압 액튜에이터{Liquid pressure actuator}[0001] The present invention relates to a fluid pressure actuator,

본 발명은 유체압 액튜에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid pressure actuator.

예컨대, 반도체 칩의 다이 본딩 공정이나 마운팅 공정에서는 반도체 칩을 보유하는 툴이 선단에 장착된 로드를 상하 방향으로 슬라이딩시키는 유체압 액튜에이터가 이용된다(예컨대, 특허 문헌 1을 참조).For example, in a die bonding process or a mounting process of a semiconductor chip, a fluid pressure actuator that slides a rod mounted on a tip end of a tool holding a semiconductor chip in a vertical direction is used (for example, refer to Patent Document 1).

구체적으로, 유체압 액튜에이터로서, 공기(에어)로 차동(差動)하는 에어압 액튜에이터를 이용한 경우, 실린더 내부로 도입되는 공기의 압력을 조정하면서, 로드에 접속된 피스톤이 실린더 내에서 슬라이딩하는 위치를 제어한다. Specifically, in the case of using an air pressure actuator that is differential in air (air) as a fluid pressure actuator, the pressure of air introduced into the cylinder is adjusted so that the piston connected to the rod slides in the cylinder .

또한, 에어압 액튜에이터에서는, 실린더 내의 압력실로부터 실린더와 피스톤 사이의 간극에 유입되는 공기에 의해, 에어 베어링(정압 공기 베어링)이 형성되어 있다. 이에 따라, 피스톤이 실린더와는 비접촉 상태로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.In the air pressure actuator, an air bearing (static pressure air bearing) is formed by the air flowing into the gap between the cylinder and the piston from the pressure chamber in the cylinder. Thus, the piston is slidably supported in a non-contact state with the cylinder.

[특허 문헌 1] 일본특허공개 2004－301138호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-301138

그런데, 상기 특허 문헌 1에 기재된 유체압 액튜에이터는 서보 모터 등의 회전 구동원으로부터 기어를 통해 가이드 플랜지에 전달되는 구동력에 의해, 로드를 가이드 플랜지와 일체로 회전 구동하는 구성으로 되어 있다. The fluid pressure actuator described in Patent Document 1 has a structure in which a rod is rotationally driven integrally with a guide flange by a driving force transmitted from a rotational drive source such as a servo motor to a guide flange through a gear.

이 구성의 경우, 로드를 슬라이딩시키는 기구에 대해서는 비접촉 구동이지만, 로드를 회전시키는 기구에 대해서는 비접촉 구동이 아니므로, 상술한 반도체 칩의 고정밀 하중 제어나 위치 제어를 행함에 있어서 불리해진다. In the case of this configuration, the mechanism for sliding the rod is noncontact driving, but the mechanism for rotating the rod is not contactless driving, which is disadvantageous in performing the above-described highly accurate load control and position control of the semiconductor chip.

또한, 상기 특허 문헌 1에 기재된 유체압 액튜에이터에서는, 상술한 회전 구동원을 외부에 설치할 필요가 있고, 로드에 회전 구동원을 직접 설치할 수 없기 때문에, 구동력을 전달하기 위한 기구가 필요하다. 이 경우, 장치가 복잡해질 뿐만 아니라, 대형화되는 문제가 있다. Further, in the fluid pressure actuator disclosed in Patent Document 1, the above-described rotation drive source needs to be provided outside, and a rotary drive source can not be installed directly on the rod, so a mechanism for transmitting the drive force is required. In this case, there is a problem that the apparatus is not only complicated but also becomes large.

본 발명의 일 실시 형태는, 이러한 종래의 사정에 비추어 제안된 것으로, 로드의 이동 및 회전을 동시에 실시할 수 있고, 또한, 컴팩트한 설계를 가능하게 한 유체압 액튜에이터를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.An object of the present invention is to provide a fluid pressure actuator capable of simultaneously performing a movement and a rotation of a rod and enabling a compact design, in view of such conventional circumstances .

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이하의 수단을 제공한다. 〔1〕　본 발명의 일 실시 형태에 따른 유체압 액튜에이터는, 실린더; 상기 실린더 내부에서 이동하는 피스톤; 상기 피스톤의 일단측에 접속됨과 동시에, 상기 실린더에 설치된 제1 축공으로부터 상기 실린더의 외부로 돌출된 상태에서, 상기 피스톤과 일체로 이동하는 로드; 상기 피스톤의 타단측에 접속됨과 동시에, 상기 실린더에 설치된 제2 축공으로부터 상기 실린더의 외부로 돌출된 상태에서, 상기 피스톤과 일체로 이동하는 샤프트; 및 상기 샤프트의 외주부에 장착된 로터와, 상기 로터의 주위를 둘러싸는 스테이터를 포함하는 회전 구동부;를 구비하고, 상기 실린더와 상기 피스톤 사이의 간극에 유입되는 유체에 의해 제1 유체 베어링이 형성되고, 상기 제1 축공과 상기 로드 사이의 간극에 유입되는 유체에 의해 제2 유체 베어링이 형성되며, 상기 제2 축공과 상기 샤프트 사이의 간극에 유입되는 유체에 의해 제3 유체 베어링이 형성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides the following means. [1] A fluid pressure actuator according to an embodiment of the present invention includes: a cylinder; A piston moving within the cylinder; A rod connected to one end of the piston and moving integrally with the piston in a state of protruding from the first shaft hole provided in the cylinder to the outside of the cylinder; A shaft connected to the other end side of the piston and moving integrally with the piston in a state of protruding from a second shaft hole provided in the cylinder to the outside of the cylinder; And a rotation driving unit including a rotor mounted on an outer periphery of the shaft and a stator surrounding the rotor, wherein a first fluid bearing is formed by a fluid flowing into a gap between the cylinder and the piston A second fluid bearing is formed by the fluid flowing into the gap between the first shaft hole and the rod and a third fluid bearing is formed by the fluid flowing into the gap between the second shaft hole and the shaft .

〔2〕　상기 〔1〕에 기재된 유체압 액튜에이터에 있어서, 상기 제1 축공의 상기 제2 유체 베어링이 형성되는 위치 및 상기 제2 축공의 상기 제3 유체 베어링이 형성되는 위치에는 각각 다공질 조리개가 설치되어 있는 구성으로 할 수도 있다. [2] The fluid pressure actuator according to the above [1], wherein a porous iris is provided at a position where the second fluid bearing is formed in the first shaft hole and a position where the third fluid bearing is formed in the second shaft hole, Or the like.

〔3〕　상기 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 유체압 액튜에이터에 있어서, 상기 스테이터의 전체 길이가 상기 로터 보다 긴 구성으로 할 수도 있다. [3] In the fluid pressure actuator according to [1] or [2], the total length of the stator may be longer than that of the rotor.

〔4〕　상기 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 유체압 액튜에이터에 있어서, 상기 로터의 전체 길이가 상기 스테이터 보다 긴 구성으로 할 수도 있다. [4] In the fluid pressure actuator according to the above [1] or [2], the total length of the rotor may be longer than that of the stator.

〔5〕　상기 〔1〕~〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 유체압 액튜에이터에 있어서, 상기 실린더 내의 상기 피스톤을 사이에 두고, 상기 샤프트측에 위치하는 제1 압력실에 유체를 유입시키는 제1 포트; 상기 실린더 내의 상기 피스톤을 사이에 두고, 상기 로드측에 위치하는 제2 압력실에 유체를 유입시키는 제2 포트; 상기 샤프트의 선단부에 장착된 위치 검출부; 및 상기 위치 검출부의 검출 결과에 따라 상기 제1 포트를 통해 상기 제1 압력실에 유입되는 유체의 압력과, 상기 제2 포트를 통해 상기 제2 압력실에 유입되는 유체의 압력을 조정하는 압력 조정부;를 구비하는 구성으로 할 수도 있다. [5] The fluid pressure actuator according to any one of [1] to [4], further comprising: a first pressure chamber for introducing fluid into the first pressure chamber located on the shaft side, port; A second port for introducing fluid into the second pressure chamber located at the rod side with the piston in the cylinder therebetween; A position detector mounted on a distal end of the shaft; And a pressure regulator for regulating the pressure of the fluid flowing into the first pressure chamber through the first port and the pressure of the fluid flowing into the second pressure chamber through the second port in accordance with the detection result of the position detector, ; And the like.

〔6〕　상기 〔5〕에 기재된 유체압 액튜에이터에 있어서, 상기 압력 조정부는, 상기 로터와 상기 스테이터 사이에 작용하는 자기 흡인력의 변동을 고려하여, 상기 제1 포트를 통해 상기 제1 압력실에 유입되는 유체의 압력과, 상기 제2 포트를 통해 상기 제2 압력실에 유입되는 유체의 압력을 조정하는 구성으로 할 수도 있다. [6] The fluid pressure actuator according to [5], wherein the pressure adjusting section is configured to adjust the flow rate of the fluid flowing into the first pressure chamber through the first port in consideration of the fluctuation of the magnetic attraction force acting between the rotor and the stator And the pressure of the fluid flowing into the second pressure chamber through the second port may be adjusted.

〔7〕　상기 〔1〕~〔6〕 중 어느 한 항에 기재된 유체압 액튜에이터에 있어서, 상기 유체가 공기인 구성으로 할 수도 있다.[7] The fluid pressure actuator according to any one of [1] to [6], wherein the fluid is air.

이상과 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 로드의 이동 및 회전을 동시에 수행할 수 있고, 또한 컴팩트한 설계를 가능하게 한 유체압 액튜에이터를 제공할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a fluid pressure actuator capable of simultaneously performing movement and rotation of the rod and enabling compact design.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 유체압 액튜에이터의 일 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 유체압 액튜에이터의 다른 구성예를 나타내는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structural example of a fluid pressure actuator according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a cross-sectional view showing another structural example of the fluid pressure actuator according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

또한 이하의 설명에서 이용하는 도면에서는 각 구성 요소를 보기 쉽게 하기 위해 구성 요소를 모식적으로 나타내는 경우가 있고, 구성 요소에 따라서는 치수의 축척을 달리 하여 나타내기도 한다. In the drawings used in the following description, the constituent elements are schematically shown in order to make each constituent element easy to see, and the constituent elements may be represented by different scales.

먼저, 본 발명의 일 실시 형태로서, 예컨대 도 1에 도시한 유체압 액튜에이터(1A)에 대해 설명한다. 또한 도 1은 유체압 액튜에이터(1A)의 구성을 나타내는 단면도이다. First, as an embodiment of the present invention, for example, the fluid pressure actuator 1A shown in Fig. 1 will be described. 1 is a sectional view showing the structure of the fluid pressure actuator 1A.

유체압 액튜에이터(1A)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 차동 유체로서 공기(에어)(K)를 이용한 에어압 액튜에이터이다. 유체압 액튜에이터(1A)는, 실린더(2); 실린더(2)의 내부에서 슬라이딩(이동)하는 피스톤(3); 및 피스톤(3)의 일단(하단)측에 접속됨으로써 피스톤(3)과 일체로 슬라이딩(이동)하는 로드(4);를 구비하고 있다. 또한 본 실시 형태에서는 로드(4)가 상하 방향으로 슬라이딩(이동)하는 경우를 예시하고 있지만, 로드(4)의 이동 방향에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. The fluid pressure actuator 1A is an air pressure actuator using air (air) K as a differential fluid, as shown in Fig. The fluid pressure actuator 1A includes a cylinder 2; A piston 3 that slides (moves) inside the cylinder 2; And a rod 4 which is connected to one end (lower end) side of the piston 3 to thereby slide (move) integrally with the piston 3. [ In the present embodiment, the case where the rod 4 slides (moves) in the vertical direction is exemplified, but the moving direction of the rod 4 is not particularly limited.

실린더(2)는 대략 원통형의 실린더 하우징(5)을 가지고 있다. 실린더 하우징(5)의 내측에는 보어 홀(6)이 축선 방향을 따라 형성되어 있다. 실린더 하우징(5)은 보어 홀(6)에 피스톤(3)이 삽입된 상태로, 보어 홀(6)의 일단(상단)측과 타단(하단)측이 폐색된 구조를 가지고 있다. 또한, 실린더 하우징(5)의 하단에는 로드(4)를 관통시키는 제1 축공(7)이 설치되어 있다. The cylinder (2) has a substantially cylindrical cylinder housing (5). On the inner side of the cylinder housing 5, a bore hole 6 is formed along the axial direction. The cylinder housing 5 has a structure in which one end (upper end) side and the other end (lower end) side of the borehole 6 are closed with the piston 3 inserted into the borehole 6. A first shaft hole 7 for passing the rod 4 is provided at the lower end of the cylinder housing 5.

이에 따라, 실린더(2) 내부는 피스톤(3)을 사이에 두고, 로드(4)와는 반대측(상측)에 위치하는 제1 압력실(P1); 및 피스톤(3)을 사이에 두고, 로드(4)측(하측)에 위치하는 제2 압력실(P2)로 분할되어 있다. Accordingly, the inside of the cylinder 2 is divided into the first pressure chamber P1, which is located on the opposite side (upper side) to the rod 4, with the piston 3 therebetween; And a second pressure chamber P2 located on the rod 4 side (lower side) with the piston 3 interposed therebetween.

실린더 하우징(5)의 측면에는 제1 압력실(P1)에 공기(K)를 유입시키는 제1 포트(8); 및 제2 압력실(P2)에 공기(K)를 유입시키는 제2 포트(9)가 접속되어 있다. A first port 8 for introducing air K into the first pressure chamber P1 on the side surface of the cylinder housing 5; And a second port 9 through which the air K is introduced into the second pressure chamber P2.

피스톤(3)은 에어 베어링(정압 공기 베어링)을 통해 실린더(2)와는 비접촉 상태로, 상하 방향으로 슬라이딩(이동) 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는 실린더(2)와 피스톤(3) 사이의 간극에 유입되는 공기(K)에 의해, 제1 에어 베어링(제1 유체 베어링)(B1)이 형성되어 있다. 또한, 제1 에어 베어링(B1)을 형성하기 위해서는 실린더(2)(보어 홀(6))과 피스톤(3) 사이의 간극을 5~12 ㎛ 정도로 설정하는 것이 바람직하다. The piston 3 is supported so as to be able to slide (move) in the vertical direction in a non-contact state with the cylinder 2 through an air bearing (static pressure air bearing). More specifically, a first air bearing (first fluid bearing) B1 is formed by the air K that flows into the gap between the cylinder 2 and the piston 3. [ In order to form the first air bearing B1, it is preferable to set the gap between the cylinder 2 (bore hole 6) and the piston 3 to about 5 to 12 mu m.

로드(4)는 제1 축공(7)으로부터 실린더(2)(실린더 하우징(5))의 외부(하방)로 돌출된 상태에서, 제2 에어 베어링(제2 유체 베어링)(B2)을 통해 상하 방향으로 슬라이딩(이동) 가능하게 지지되어 있다. 제2 유체 베어링(B2)은 제1 축공(7)과 로드(4) 사이의 간극에 유입되는 공기(K)에 의해 형성되어 있다. 또한, 제1 축공(7)의 제2 유체 베어링(B2)이 형성되는 위치에는 제1 다공질 조리개(10)가 설치되어 있다. 이에 따라, 베어링면 전체에 급기구가 균일하게 분포된 구조가 되고, 공기(K)의 소비를 줄임과 동시에, 고강성을 얻을 수 있다. The rod 4 is projected from the first shaft hole 7 to the outside (downward) of the cylinder 2 (the cylinder housing 5) and is vertically moved through the second air bearing (second fluid bearing) (Moveable) in the direction of the arrow. The second fluid bearing B2 is formed by the air K flowing into the gap between the first shaft hole 7 and the rod 4. [ A first porous diaphragm 10 is provided at a position where the second fluid bearing B2 of the first shaft hole 7 is formed. Accordingly, the structure in which the air supply mechanisms are uniformly distributed over the entire bearing surface can be obtained, and the consumption of the air K can be reduced, and high rigidity can be obtained.

유체압 액튜에이터(1A)는 피스톤의 타단(상단)측에 접속됨으로써 피스톤(3)과 일체로 슬라이딩(이동)하는 샤프트(11); 및 샤프트(11)를 회전 구동하는 회전 구동부(12);를 구비하고 있다. 또한, 실린더 하우징(5)의 상단에는 샤프트(11)가 관통되는 제2 축공(13)이 설치되어 있다. The fluid pressure actuator 1A has a shaft 11 connected to the other end (upper end) side of the piston and thereby sliding (moving) integrally with the piston 3; And a rotation driving unit 12 for rotationally driving the shaft 11. A second shaft hole 13 through which the shaft 11 passes is provided at the upper end of the cylinder housing 5.

샤프트(11)는 제2 축공(13)으로부터 실린더(2)(실린더 하우징(5))의 외부(상방)로 돌출된 상태에서, 제3 에어 베어링(제3 유체 베어링)(B3)을 통해 상하 방향으로 슬라이딩(이동) 가능하게 지지되어 있다. 제3 유체 베어링(B3)은 제2 축공(13)과 샤프트(11) 사이의 간극에 유입되는 공기(K)에 의해 형성되어 있다. 또한, 제2 축공(13)의 제3 유체 베어링(B3)이 형성되는 위치에는 제2 다공질 조리개(14)가 설치되어 있다. 이에 따라, 베어링면 전체에 급기구가 균일하게 분포된 구조가 되고, 공기(K)의 소비를 줄임과 동시에, 고강성을 얻을 수 있다. The shaft 11 protrudes from the second shaft hole 13 to the outside (upper side) of the cylinder 2 (cylinder housing 5) and is vertically moved through the third air bearing (third fluid bearing) B3 (Moveable) in the direction of the arrow. The third fluid bearing B3 is formed by the air K flowing into the gap between the second shaft hole 13 and the shaft 11. [ A second porous diaphragm 14 is provided at a position where the third fluid bearing B3 of the second shaft hole 13 is formed. Accordingly, the structure in which the air supply mechanisms are uniformly distributed over the entire bearing surface can be obtained, and the consumption of the air K can be reduced, and high rigidity can be obtained.

회전 구동부(12)는 샤프트(11)의 외주부에 장착된 로터(15); 및 로터(15)의 주위를 둘러싸는 스테이터(16);를 포함한다. 또한, 로터(15)에 설치된 마그넷(미도시)과, 스테이터(16)에 설치된 코일(미도시)이 서로 대향 배치되어 있다. 스테이터(16)는 실린더(2)와 동일 직경이 되도록 원통형으로 형성되고, 실린더(2)의 타단(상단)측에 일체로 장착되어 있다. 로터(15)는 샤프트(11)의 대략 중앙부에 장착되어 있다. 또한, 스테이터(16)의 전체 길이가 로터(15) 보다 길어져 있다. The rotary drive unit 12 includes a rotor 15 mounted on the outer periphery of the shaft 11; And a stator (16) surrounding the periphery of the rotor (15). A magnet (not shown) provided in the rotor 15 and a coil (not shown) provided in the stator 16 are disposed opposite to each other. The stator 16 is formed in a cylindrical shape so as to have the same diameter as that of the cylinder 2, and is integrally mounted on the other end (upper end) side of the cylinder 2. The rotor (15) is mounted on the approximately central portion of the shaft (11). Further, the entire length of the stator 16 is longer than the rotor 15.

회전 구동부(12)에서는, 스테이터(16)의 코일에 구동 전류가 공급됨으로써, 코일에 자계가 발생하고, 이 코일과 대향하는 로터(15)의 마그넷과의 전자기적 작용에 의해, 샤프트(11)를 비접촉으로 회전 구동한다. A magnetic field is generated in the coil by the drive current supplied to the coil of the stator 16 in the rotation drive section 12 and the electromagnetic force with the magnet of the rotor 15, Contactlessly.

유체압 액튜에이터(1A)는 샤프트(11)의 선단부(상단부)에 장착된 인코더(위치 검출부)(17)를 구비하고 있다. 인코더(17)는 샤프트(11)측에 설치된 스케일(18)과, 샤프트(11)의 주위를 둘러싸는 케이스(19)에 설치된 헤드(미도시)를 포함한다. 인코더(17)는 기준이 되는 스케일(18)의 위치 정보를 헤드가 검출하고, 그 검출 결과를 외부로 출력한다. 본 실시 형태에서는 인코더(17)가 검출하는 위치 정보로서 로드(4)의 축선 방향(상하 방향)에서의 슬라이딩 위치와, 로드(4)의 축회전 방향에서의 회전 위치를 검출한다. The fluid pressure actuator 1A is provided with an encoder (position detecting portion) 17 mounted on the front end (upper end) of the shaft 11. The encoder 17 includes a scale 18 provided on the shaft 11 side and a head (not shown) provided on the case 19 surrounding the shaft 11. The encoder 17 detects the position information of the scale 18 as a reference, and outputs the detection result to the outside. In the present embodiment, as the positional information detected by the encoder 17, the sliding position in the axial direction (vertical direction) of the rod 4 and the rotational position in the axial rotation direction of the rod 4 are detected.

또한 인코더(17)는 검출에 광의 반사를 이용하는 광학 방식을 사용할 수도 있고, 자기를 이용하는 자기 방식을 사용할 수도 있다. 또한, 인코더(17)는 절대 위치를 측정하는 앱솔루트(absolute) 방식일 수도, 상대 위치를 측정하는 인크리먼트(increment) 방식일 수도 있다. The encoder 17 may use an optical system that uses reflection of light for detection, or a magnetic system that uses magnetism. The encoder 17 may be an absolute method for measuring an absolute position or an increment method for measuring a relative position.

유체압 액튜에이터(1A)는 인코더(17)의 검출 결과에 따라, 제1 포트(8)를 통해 제1 압력실(P1)에 유입되는 공기(K)의 압력과, 제2 포트(9)를 통해 제2 압력실(P2)에 유입되는 공기(K)의 압력을 조정하는 압력 조정부(20)를 구비하고 있다. The fluid pressure actuator 1A can control the pressure of the air K flowing into the first pressure chamber P1 through the first port 8 and the pressure of the air K flowing into the second port 9, And a pressure adjusting unit 20 that adjusts the pressure of the air K that flows into the second pressure chamber P2.

압력 조정부(20)에서는 공통의 서보 밸브 또는 각각 다른 서보 밸브를 제1 포트(8) 및 제2 포트(9)에 설치하고, 제1 압력실(P1) 내의 압력과 제2 압력실(P2) 내의 압력을 조정한다. 이에 따라, 로드(4)의 상하 방향의 위치를 제어할 수 있다.A common servo valve or a different servo valve may be provided in the first port 8 and the second port 9 in the pressure adjusting section 20 so that the pressure in the first pressure chamber P1 and the pressure in the second pressure chamber P2, Lt; / RTI > Thus, the position of the rod 4 in the vertical direction can be controlled.

여기서, 로드(4)가 상하 방향으로 슬라이딩한 경우, 스테이터(16)에 대한 로터(15)의 위치 관계에 따라, 로터(15)의 마그넷과 스테이터(16)의 코일 사이에 작용하는 자기 흡인력(磁氣 吸引力)이 변동하게 된다. Here, when the rod 4 slides in the up-and-down direction, the magnetic attraction force (the magnetic attraction force) acting between the magnet of the rotor 15 and the coil of the stator 16 Magnetic attraction force) fluctuates.

구체적으로는, 스테이터(16)의 중앙과 대향하는 위치에 로터(15)가 있는 경우, 로터(15)에는 상하 방향에서 균등해지는 자기 흡인력이 작용한다. 한편, 스테이터(16)의 중앙과 대향하는 위치 보다 상방에 로터(15)가 있는 경우, 로터(15)에는 하방으로 향하는 방향의 자기 흡인력이 작용하고, 로터(15)가 상방으로 향할수록 그 자기 흡인력이 강해진다. 반대로, 스테이터(16)의 중앙과 대향하는 위치 보다 하부에 로터(15)가 있는 경우, 로터(15)에는 상방으로 향하는 방향의 자기 흡인력이 작용하고, 로터(15)가 하부로 향할수록 그 자기 흡인력이 강해진다. 즉, 로터(15)에는 이 로터(15)를 스테이터(16)의 중앙과 대향하는 위치에 보유하고자 하는 일정한 보유력이 발생한다. 또한, 이 보유력은 스테이터(16)의 중앙으로부터의 상하 방향의 거리에 비례한다. Specifically, when the rotor 15 is located at a position facing the center of the stator 16, a magnetic attractive force acting in the vertical direction acts on the rotor 15. On the other hand, when the rotor 15 is located above the position facing the center of the stator 16, a magnetic attraction force in the downward direction acts on the rotor 15, and as the rotor 15 goes upward, The attracting force becomes strong. On the contrary, when there is the rotor 15 below the position opposite to the center of the stator 16, the magnetic attraction force in the upward direction acts on the rotor 15, and as the rotor 15 goes downward, The attracting force becomes strong. That is, a constant holding force is generated in the rotor 15 to hold the rotor 15 at a position facing the center of the stator 16. Further, this holding force is proportional to the distance in the vertical direction from the center of the stator 16.

본 실시 형태의 유체압 액튜에이터(1A)에서는, 이 보유력을 보상하도록 제1 포트(8)를 통해 제1 압력실(P1)에 유입되는 공기(K)의 압력과, 제2 포트(9)를 통해 제2 압력실(P2)에 유입되는 공기(K)의 압력에 보정을 가하여 압력 조정을 실시한다. 이에 따라, 로드(4)의 상하 방향의 위치를 고정밀도로 제어할 수 있다.The fluid pressure actuator 1A of the present embodiment is configured such that the pressure of the air K flowing into the first pressure chamber P1 through the first port 8 and the pressure of the air K flowing into the second port 9 Pressure is adjusted by applying correction to the pressure of the air (K) flowing into the second pressure chamber (P2). Thus, the position of the rod 4 in the vertical direction can be controlled with high accuracy.

이상과 같은 구조를 갖는 유체압 액튜에이터(1A)는, 예컨대, 반도체 칩의 다이 본딩 공정이나 마운팅 공정 등에서 이용된다. 구체적으로는, 반도체 제조 장치 내에서 반도체 칩을 보유하는 툴이 선단에 장착된 로드(4)를 상하 방향으로 이동 가능한 범위에서 슬라이딩(이동)시킨다. 또는 로드(4)를 축회전 방향으로 필요한 범위에서 회전시킨다. 이에 따라, 반도체 칩을 리드 프레임이나 기판 등의 실장면 상에 실장할 수 있다. The fluid pressure actuator 1A having the above structure is used, for example, in a die bonding process or a mounting process of a semiconductor chip. Specifically, the tool holding the semiconductor chip in the semiconductor manufacturing apparatus slides (moves) the rod 4 mounted on the tip end in a range in which it can move in the vertical direction. Or rotates the rod 4 in the required range in the axial rotation direction. Thus, the semiconductor chip can be mounted on a mounting surface of a lead frame, a substrate, or the like.

본 실시 형태의 유체압 액튜에이터(1A)에서는 피스톤(3)이 제1 유체 베어링(B1)을 통해 상하 방향 및 축회전 방향으로 슬라이딩(이동) 및 회전 가능하게 지지되고, 로드(4)가 제2 에어 베어링(B2)을 통해 상하 방향 및 축회전 방향으로 슬라이딩(이동) 및 회전 가능하게 지지되며, 샤프트(11)가 제3 에어 베어링(B3)을 통해 상하 방향 및 축회전 방향으로 슬라이딩(이동) 및 회전 가능하게 지지되어 있다. In the fluid pressure actuator 1A of the present embodiment, the piston 3 is supported so as to be able to slide (move) and rotate in the vertical direction and the axial rotation direction via the first fluid bearing B1, (Moved) and rotatable in the up-and-down direction and the axial rotation direction through the air bearing B2 and the shaft 11 is slidably moved in the vertical direction and the axial rotation direction through the third air bearing B3, And is rotatably supported.

특히, 본 실시 형태의 유체압 액튜에이터(1A)에서는, 제2 유체 베어링(B2)이 형성되는 위치에 제1 다공질 조리개(10)와, 제3 유체 베어링(B3)이 형성되는 위치에 제2 다공질 조리개(14)를 설치함으로써, 피스톤(3)에 접속된 로드(4) 및 샤프트(11)의 지지 강성을 각각 높일 수 있다. Particularly, in the fluid pressure actuator 1A of the present embodiment, the first porous irregularity 10 and the second porous bearing B3 are formed at the positions where the second fluid bearings B2 are formed, By providing the diaphragm 14, the support rigidity of the rod 4 and the shaft 11 connected to the piston 3 can be increased, respectively.

이에 따라, 본 실시 형태의 유체압 액튜에이터(1A)에서는 비접촉 구동에 의한 로드(4)의 슬라이딩(이동) 및 회전을 실시하면서, 상술한 반도체 칩의 고정밀 하중 제어나 위치 제어를 실시할 수 있다.Accordingly, in the fluid pressure actuator 1A of the present embodiment, the above-described highly accurate load control and position control of the semiconductor chip can be performed while sliding (moving) and rotating the rod 4 by noncontact driving.

또한, 본 실시 형태의 유체압 액튜에이터(1A)에서는 로드(4)를 슬라이딩(이동)시키기 위한 기구와, 로드(4)를 회전시키기 위한 기구를 일체로 장착할 수 있으므로, 보다 컴팩트한 설계를 수행할 수 있다.In addition, in the fluid pressure actuator 1A of the present embodiment, a mechanism for sliding (moving) the rod 4 and a mechanism for rotating the rod 4 can be integrally mounted, thereby achieving a more compact design can do.

또한 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

예컨대, 도 2에 도시한 유체압 액튜에이터(1B)의 구성으로 할 수도 있다. 또한 도 2는 유체압 액튜에이터(1B)의 구성을 나타내는 단면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 상기 유체압 액튜에이터(1A)와 동등한 부위에 대해서는 설명을 생략하고, 도면에서 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다. For example, the structure of the fluid pressure actuator 1B shown in Fig. 2 may be employed. 2 is a sectional view showing the configuration of the fluid pressure actuator 1B. In the following description, the same parts as those of the fluid pressure actuator 1A are not described, and the same reference numerals are used in the drawings.

구체적으로, 이 유체압 액튜에이터(1B)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 회전 구동부(12)를 구성하는 스테이터(16)의 전체 길이가 로터(15) 보다 길어져 있다. 그 외에는 상기 유체압 액튜에이터(1A)와 기본적으로 동일한 구성을 가지고 있다. 2, the total length of the stator 16 constituting the rotation driving portion 12 is longer than that of the rotor 15. In this fluid pressure actuator 1B, The other components are basically the same as those of the fluid pressure actuator 1A.

본 구성의 경우, 유체압 액튜에이터(1B)의 전체 길이가 길어지지만, 상술한 로터(15)를 스테이터(16)의 중앙과 대향하는 위치에 보유하고자 하는 보유력이 발생하지 않는다. 따라서, 이러한 보유력을 보상하기 위한 압력 조정을 실시하지 않고, 로드(4)의 상하 방향 위치를 고정밀도로 제어할 수 있다.In this configuration, although the entire length of the fluid pressure actuator 1B is long, there is no holding force for holding the rotor 15 at a position facing the center of the stator 16. Therefore, it is possible to control the position of the rod 4 in the vertical direction with high precision without performing pressure adjustment for compensating the holding force.

또한 상기 실시 형태에서는 차동 유체로서 공기(K)를 이용한 에어압 실린더를 예시하고 있지만, 공기(K) 이외의 유체를 이용한 유체압 액튜에이터에 대해 본 발명을 폭넓게 적용할 수 있다. 또한, 유체압 액튜에이터의 용도에 대해서도, 특별히 한정되지 않으며, 상술한 반도체 제조 장치 이외에도 적용 가능하다.In the above embodiment, the air pressure cylinder using the air K as the differential fluid is exemplified. However, the present invention can be widely applied to the fluid pressure actuator using the fluid other than the air K. The application of the fluid pressure actuator is not particularly limited, and can be applied to other than the semiconductor manufacturing apparatus described above.

1A, 1B 유체압 액튜에이터
2 실린더 3 피스톤
4 로드 5 실린더 하우징
6 보어 홀 7 제1 축공
8 제1 포트 9 제2 포트
10 제1 다공질 조리개 11 샤프트
12 회전 구동부 13 제2 축공
14 제2 다공질 조리개 15 로터
16 스테이터 17 인코더(위치 검출부)
18 스케일 19 케이스
20 압력 조정부 K 공기(유체)
P1 제1 압력실 P2 제2 압력실
B1 제1 에어 베어링 B2 제2 에어 베어링
B3 제3 에어 베어링1A, 1B fluid pressure actuator
2 cylinders 3 pistons
4-rod 5-cylinder housing
6 borehole 7 1st shaft
8 First port 9 Second port
10 First Porous Aperture 11 Shaft
12 rotation driving part 13 second pivot
14 Second porous iris 15 Rotor
16 stator 17 Encoder (position detector)
18 Scale 19 Cases
20 Pressure regulator K Air (fluid)
P1 First pressure chamber P2 Second pressure chamber
B1 1st air bearing B2 2nd air bearing
B3 3rd Air Bearing

Claims (10)

실린더;
상기 실린더 내부에서 이동하는 피스톤;
상기 피스톤의 일단측에 접속됨과 동시에, 상기 실린더에 설치된 제1 축공으로부터 상기 실린더의 외부로 돌출된 상태에서, 상기 피스톤과 일체로 이동하는 로드;
상기 피스톤의 타단측에 접속됨과 동시에, 상기 실린더에 설치된 제2 축공으로부터 상기 실린더의 외부로 돌출된 상태에서, 상기 피스톤과 일체로 이동하는 샤프트; 및
상기 샤프트의 외주부에 장착된 로터와, 상기 로터의 주위를 둘러싸는 스테이터를 포함하는 회전 구동부;를 구비하고,
상기 실린더와 상기 피스톤 사이의 간극에 유입되는 유체에 의해 제1 유체 베어링이 형성되고,
상기 제1 축공과 상기 로드 사이의 간극에 유입되는 유체에 의해 제2 유체 베어링이 형성되고,
상기 제2 축공과 상기 샤프트 사이의 간극에 유입되는 유체에 의해 제3 유체 베어링이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.cylinder;
A piston moving within the cylinder;
A rod connected to one end of the piston and moving integrally with the piston in a state of protruding from the first shaft hole provided in the cylinder to the outside of the cylinder;
A shaft connected to the other end side of the piston and moving integrally with the piston in a state of protruding from a second shaft hole provided in the cylinder to the outside of the cylinder; And
And a rotation driving unit including a rotor mounted on an outer periphery of the shaft and a stator surrounding the rotor,
A first fluid bearing is formed by the fluid flowing into the gap between the cylinder and the piston,
A second fluid bearing is formed by a fluid flowing into a gap between the first shaft hole and the rod,
And a third fluid bearing is formed by the fluid flowing into the gap between the second shaft hole and the shaft. 제1항에 있어서,
상기 제1 축공의 상기 제2 유체 베어링이 형성되는 위치 및 상기 제2 축공의 상기 제3 유체 베어링이 형성되는 위치에는 각각 다공질 조리개가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.The method according to claim 1,
Wherein a porous diaphragm is provided at a position where the second fluid bearing of the first shaft hole is formed and at a position where the third fluid bearing is formed of the second shaft hole. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스테이터의 전체 길이가 상기 로터 보다 긴 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.3. The method according to claim 1 or 2,
And the total length of the stator is longer than the rotor. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 로터의 전체 길이가 상기 스테이터 보다 긴 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.3. The method according to claim 1 or 2,
And the total length of the rotor is longer than that of the stator. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 실린더 내의 상기 피스톤을 사이에 두고, 상기 샤프트측에 위치하는 제1 압력실에 유체를 유입시키는 제1 포트;
상기 실린더 내의 상기 피스톤을 사이에 두고, 상기 로드측에 위치하는 제2 압력실에 유체를 유입시키는 제2 포트;
상기 샤프트의 선단부에 장착된 위치 검출부; 및
상기 위치 검출부의 검출 결과에 따라 상기 제1 포트를 통해 상기 제1 압력실에 유입되는 유체의 압력과, 상기 제2 포트를 통해 상기 제2 압력실에 유입되는 유체의 압력을 조정하는 압력 조정부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.3. The method according to claim 1 or 2,
A first port for introducing fluid into the first pressure chamber located on the shaft side with the piston in the cylinder therebetween;
A second port for introducing fluid into the second pressure chamber located at the rod side with the piston in the cylinder therebetween;
A position detector mounted on a distal end of the shaft; And
A pressure adjusting unit for adjusting the pressure of the fluid flowing into the first pressure chamber through the first port and the pressure of the fluid flowing into the second pressure chamber through the second port in accordance with the detection result of the position detecting unit; Wherein the fluid pressure actuator comprises: 제5항에 있어서,
상기 압력 조정부는 상기 로터와 상기 스테이터 사이에 작용하는 자기 흡인력의 변동을 고려하여, 상기 제1 포트를 통해 상기 제1 압력실에 유입되는 유체의 압력과, 상기 제2 포트를 통해 상기 제2 압력실에 유입되는 유체의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.6. The method of claim 5,
The pressure adjusting unit may adjust the pressure of the fluid flowing into the first pressure chamber through the first port and the pressure of the fluid flowing through the second port through the second port in consideration of the fluctuation of the magnetic attraction force acting between the rotor and the stator, And adjusts the pressure of the fluid flowing into the chamber. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유체가 공기인 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the fluid is air. 실린더;
상기 실린더 내부에서 상하 방향 및 회전 방향으로 이동가능한 피스톤;
상기 피스톤의 일단측에 접속되어 상기 실린더의 외부로 돌출되며, 상기 피스톤과 일체로 상하 방향 및 회전 방향으로 이동가능한 로드;
상기 피스톤의 타단측에 접속되어 상기 실린더의 외부로 돌출되며, 상기 피스톤과 일체로 상하 방향 및 회전 방향으로 이동가능한 샤프트;
상기 샤프트의 외주부에 장착된 로터 및 상기 로터의 주위를 둘러싸는 스테이터를 포함하는 회전 구동부; 및
상기 실린더 내의 상기 피스톤을 사이에 두고 상기 샤프트측에 위치하는 제1 압력실에 유체를 유입시키는 제1 포트 및 상기 실린더 내의 상기 피스톤을 사이에 두고 상기 로드측에 위치하는 제2 압력실에 유체를 유입시키는 제2 포트를 포함하는 상하 구동부;를 포함하는 유체압 액튜에이터.cylinder;
A piston movable in a vertical direction and a rotating direction within the cylinder;
A rod connected to one end side of the piston and protruding outside the cylinder, the rod being able to move in a vertical direction and a rotation direction integrally with the piston;
A shaft connected to the other end of the piston and protruding outside the cylinder, the shaft being movable in a vertical direction and a rotating direction integrally with the piston;
A rotation driving unit including a rotor mounted on an outer periphery of the shaft and a stator surrounding the rotor; And
A first port through which the fluid flows into the first pressure chamber located on the shaft side with the piston in the cylinder therebetween, and a second port through which the fluid flows in the second pressure chamber located on the rod side, And an upper and a lower drive unit including a second port for introducing the fluid. 제8항에 있어서,
상기 상하 구동부는,
상기 샤프트의 선단부에 장착된 위치 검출부; 및
상기 위치 검출부의 검출 결과에 따라 상기 제1 포트를 통해 상기 제1 압력실에 유입되는 유체의 압력과, 상기 제2 포트를 통해 상기 제2 압력실에 유입되는 유체의 압력을 조정하는 압력 조정부;를 더 포함하며,
상기 압력 조정부는, 상기 로터와 상기 스테이터 사이에 작용하는 자기 흡인력의 변동을 고려하여, 상기 제1 포트를 통해 상기 제1 압력실에 유입되는 유체의 압력과, 상기 제2 포트를 통해 상기 제2 압력실에 유입되는 유체의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.9. The method of claim 8,
The up-
A position detector mounted on a distal end of the shaft; And
A pressure adjusting unit for adjusting the pressure of the fluid flowing into the first pressure chamber through the first port and the pressure of the fluid flowing into the second pressure chamber through the second port in accordance with the detection result of the position detecting unit; Further comprising:
Wherein the pressure adjusting section adjusts the pressure of the fluid flowing into the first pressure chamber through the first port and the pressure of the fluid flowing into the second port through the second port in consideration of the fluctuation of the magnetic attractive force acting between the rotor and the stator, And adjusts the pressure of the fluid flowing into the pressure chamber. 제8항에 있어서,
상기 실린더와 상기 피스톤 사이의 간극, 상기 실린더와 상기 로드 사이의 간극, 및 상기 실린더와 상기 샤프트 사이의 간극에 각기 유입되는 유체에 의해 유체 베어링이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압 액튜에이터.9. The method of claim 8,
Wherein a fluid bearing is formed by the fluid flowing into the gap between the cylinder and the piston, the gap between the cylinder and the rod, and the gap between the cylinder and the shaft.
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