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7축 매니퓰레이터에 있어서,
리드 스크류과 상기 리드 스크류의 일측에 결합된 연결부재를 구비하고, 상기 연결부재를 상기 리드 스크류의 길이방향인 제 1 축을 기준으로 직선왕복운동을 시키는 제 1 구동부;
상기 연결부재의 측면에 결합되고, 상기 리드 스크류과 평행인 중심축부재와, 상기 중심축부재를 회전시키는 제 2 구동부;
상기 중심축부재의 일측 끝단에 결합된 제 1 이동부재를 구비하고, 상기 제 1 이동부재의 상하방향인 제 2 축을 기준으로 상기 제 1 이동부재를 직선왕복운동시키는 제 3 구동부;
상기 제 1 이동부재와 결합된 제 2 이동부재를 구비하고, 상기 제 2 이동부재를 상기 제 2 축과 수직방향인 제 3 축을 기준으로 직선왕복운동시키는 제 4 구동부;
상기 제 2 이동부재에 결합되며, 일측면이 개방된 내부공간을 구비한 기저단;
상기 기저단의 내부공간에 삽입되며, 제 1 곡률로 만곡된 원호형상으로 구비되고, 톱니가 형성된 바깥면과 일측에 고정부재가 결합되는 안쪽면을 포함하는 제 1 스테이지;
상기 제 1 스테이지와 상기 기저단 사이에 구비된 제 1 볼 베이링 부재;
상기 기저단 하부에 설치되고, 끝단 둘레에 나사가 구비되어 상기 톱니와 상기 나사가 맞물리게 되는 워엄기어와 상기 워엄기어와 연결되어 상기 워엄기어의 길이방향 축을 기준으로 상기 워엄기어를 회전시켜 상기 제 1 스테이지가 상기 제 1 곡률의 중심인 제 4 축을 기준으로 회전운동하게 하는 제 5 구동부;
제 1 기어가 상기 제 1 기어의 중심축인 제 5 축을 기준으로 회전운동하도록 하는 제 6 구동부;
상기 제 1 기어와 맞물려 상기 제 6 구동부에 의해 회전하는 제 2 기어;
상기 제 2 기어의 상부 중앙에 결합되고, 시편이 고정된 샘플홀더;
상기 제 2 기어 하부에 결합되고, 하부면은 하부쪽으로 볼록한 제 2 곡률로 만곡되고, 측면 각각에 상기 제 2 곡률을 따라 형성된 제 1 볼 가이드 홀이 형성된 제 2 스테이지;
상기 제 2 스테이지가 삽입되고, 내부 측면에 상기 제 1 볼가이드 홀과 대향된 위치에 복수의 구멍을 구비한 볼 가이드가 형성된 바디;
하단은 상기 고정부재에 결합되며, 안쪽면은 상기 바디 측면 각각에 결합되고, 상기 안쪽면 각각은 상기 볼 가이드에 대응되도록 제 2 볼 가이드 홀이 형성된 측면장착부재;
상기 제 1 볼 가이드 홀과 상기 제 2 볼가이드 홀 사이에 구비된 제 2 볼 베어링 부재; 및
작용막대와 결합되어, 상기 작용막대의 길이방향인 제 6 축 방향으로 상기 작용막대를 직선왕복운동시키고, 상기 작용막대의 끝단은 상기 제 2 스테이지의 하부면에 접하여, 상기 작용막대의 직선왕복운동으로 상기 제 2 스테이지가 상기 제 2 곡률의 중심인 제 7 축을 기준으로 회전운동하게 하는 제 7 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 2 |
2
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 볼 베어링 부재는,
상기 바디 형성된 볼 가이드는 제 2 곡률로 만곡되고, 상기 바디 상단에 구비되며,
상기 볼 가이드의 구멍에 끼워지고, 상기 제 1 볼 가이드 홀과 상기 제 2 볼 가이드 홀 사이에 존재하는 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 3 |
3
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 스테이지와 상기 제 7 구동부 사이에 적어도 하나의 리턴스프링을 구비하여, 상기 작용막대 끝단이 상기 제 2 스테이지 하부면에 접하게되는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 4 |
4
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기어, 상기 제 2 기어 및 상기 제 2 스테이지가 결합되는 지지대를 더 포함하여,
상기 제 2 스테이지, 상기 제 1 기어, 상기 제 2 기어 및 상기 제 6 구동부가 일체로 상기 제 7 축을 기준으로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 5 |
5
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 구동부에 의해 상기 연결부재가 상기 제 1 축을 기준으로 직선왕복운동함으로써, 상기 제 2 구동부, 상기 제 3 구동부, 상기 제 4 구동부, 상기 기저단 및 상기 샘플홀더가 일체로 상기 제 1 축을 기준으로 직선왕복이동을 하게 되고,
상기 제 1 구동부를 제어하여 상기 샘플홀더의 제 1 축 이동거리, 이동방향 및 이동속도를 조절하는 제 1 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 6 |
6
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 볼 베어링 부재는,
상기 기저단의 내부공간 양쪽 측면 각각에 상기 제 1 곡률을 따라 형성된 제 3 볼 가이드 홀,
상기 제 1 스테이지이 양쪽 측면 각각에 상기 제 3 볼 가이드 홀과 대향되게 형성된 제 4 볼 가이드 홀,
상기 제 3 볼 가이드 홀과 상기 제 4 볼 가이드 홀 사이에 구비되고, 복수의 구멍을 형성하는 볼 가이드 및
상기 볼 가이드의 구멍 각각에 끼워지는 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 7 |
7
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 구동부에 의해 상기 중심축부재가 회전함으로써, 상기 제 3 구동부, 상기 제 4 구동부, 상기 기저단 및 상기 샘플홀더가 일체로 상기 제 1 축을 기준으로 회전하게 되고,
상기 제 2 구동부를 제어하여 상기 샘플홀더의 제 1 축 회전각도, 회전방향 및 회전속도를 조절하는 제 2 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 8 |
8
제 7 항에 있어서,
상기 제 3 구동부에 의해 상기 기저단이 제 2 축 방향으로 직선왕복이동을 함으로써, 상기 샘플홀더가 제 2 축을 기준으로 직선왕복이동을 하고,
상기 제 4 구동부에 의해 상기 기저단이 제 3 축 방향으로 직선왕복이동을 함으로써, 상기 샘플홀더가 제 3 축을 기준으로 직선왕복이동을 하고,
상기 제 3 구동부를 제어하여 상기 샘플홀더의 제 2 축 이동거리, 이동방향 및 이동속도를 조절하고,
상기 제 4 구동부를 제어하여 상기 샘플홀더의 제 3 축 이동거리, 이동방향 및 이동속도를 조절하는 제 3 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 9 |
9
제 8 항에 있어서,
상기 제 5 구동부를 제어하여 상기 작용막대의 회전속도, 상기 제 1 스테이지의 이동거리, 이동속도 및 이동각도를 조절하는 제 4 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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| 10 |
10
제 9 항에 있어서,
제 6 구동부를 제어하여 상기 제 1 기어와 상기 제 2 기어의 회전방향, 회전속도 및 회전각도를 조절하고,
제 7 구동부를 제어하여 상기 작용막대의 이동방향, 이동거리 및 이동속도를 조절하는 제 5 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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11
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기어, 상기 제 2 기어 및 상기 제 2 스테이지가 결합되는 지지대를 더 포함하여,
상기 제 2 스테이지와 상기 제 1 기어, 상기 제 2 기어 및 상기 제 6 구동부가 일체로 상기 제 7 축을 기준으로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 7축 매니퓰레이터
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12
제 10 항의 7축 매니퓰레이터를 이용한 샘플홀더 이동방법에 있어서,
시편을 샘플홀더에 고정시키고, 이온빔을 주사하고자하는 시편의 위치와 각도를 설정하는 단계;
제 1 제어부가 제 1 구동부의 구동여부를 판단하고, 구동이 필요한 경우, 설정된 상기 위치와 상기 각도에 기초하여 상기 제 1 구동부를 구동시켜, 상기 연결부재를 리드스크류의 중심인 제 1 축을 기준으로 직선운동하게 하는 단계;
제 2 제어부가 제 2 구동부의 구동여부를 판단하고, 구동이 필요한 경우, 설정된 상기 위치와 상기 각도에 기초하여 상기 제 2 구동부를 구동시켜, 중심축부재를 회전시키는 단계;
제 3 제어부가 설정된 상기 위치와 상기 각도에 기초하여 제 3 구동부 및 제 4 구동부의 구동여부를 판단하고, 제 3 구동부의 구동이 필요한 경우, 제 3 구동부를 구동시켜 기저단을 제 2 축을 기준으로 직선운동시키고, 제 4 구동부의 구동이 필요한 경우, 제 4 구동부를 구동시켜 기저단을 제 3 축을 기준으로 직선운동시키는 단계;
제 4 제어부가 설정된 상기 위치와 상기 각도에 기초하여 제 5 구동부의 구동여부를 판단하고, 제 5 구동부의 구동이 필요한 경우, 제 5 구동부를 구동시켜 제 1 스테이지를 제 1 곡률의 중심인 제 4 축을 기준으로 회전시키는 단계; 및
제 5 제어부가 설정된 상기 위치와 상기 각도에 기초하여 제 6 구동부 및 제 7 구동부의 구동여부를 판단하고, 제 6 구동부의 구동이 필요한 경우, 제 6 구동부를 구동시켜 샘플홀더를 제 5 축을 기준으로 회전시키고, 제 7 구동부의 구동이 필요한 경우, 제 7 구동부를 구동시켜 작용막대를 제 6 축을 기준으로 직선왕복이동시킴으로써 제 2 스테이지를 제 2 곡률의 중심인 제 7 축을 기준으로 회전운동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플홀더 이동방법
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제 12 항에 있어서,
상기 제 4 축 기준 회전 단계에서,
상기 기저단의 내부공간 양쪽 측면 각각에 상기 제 1 곡률을 따라서 형성된 제 3 볼 가이드 홀와 상기 제 1 스테이지 양쪽 측면 각각에 상기 제 3 볼 가이드 홀과 대향되게 형성된 제 4 볼 가이드 홀 사이에 구비된 볼 가이드 구멍 각각에 끼워진 볼들이 회전함으로써, 상기 제 1 스테이지가 상기 제 4 축을 기준으로 회전하는 것을 특징으로 하는 샘플홀더 이동방법
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제 13 항에 있어서,
상기 제 5 구동부의 구동으로 워엄기어를 회전시키고, 상기 워엄기어 끝단에 형성된 나사와 제 1 스테이지 바깥면에 형성된 톱니가 맞물려 상기 제 1 스테이지가 상기 제 4 축을 기준으로 회전하는 것을 특징으로 하는 샘플홀더 이동방법
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제 12 항에 있어서,
상기 제 7 축 기준 회전운동단계는,
상기 제 2 이동스테이지 측면 각각에 상기 제 2 곡률을 따라서 형성된 제 1 볼 가이드 홀와 상기 제 2 스테이지 양쪽 측면 각각에 설치되는 측면창작부재에 형성된 제 2 볼 가이드 홀 사이에 구비된 볼 가이드 구멍 각각에 끼워진 볼들이 회전함으로써, 상기 제 2 스테이지가 제 7 축을 기준으로 회전하는 것을 특징으로 하는 샘플홀더 이동방법
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