KR100277961B1 - Magnetic bearing module with noise protection wiring - Google Patents
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Abstract
개시된 초정밀 장비는 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 자기력을 발생하는 전자석이 내장되는 몸체와, 상기 몸체의 상기 전자석 근방에 내장되는 가드와, 그리고 상기 가드에 내장되어 그 변위를 측정하는 센서부로 구성되는 자기 베어링 모듈에 있어서, 상기 센서부가 다른 도체의 영향을 받지 않도록 상기 센서부의 배선을 위한 센서선, 상기 가드로부터 배선되는 가드선 및 상기 몸체로부터 배선되는 접지선이 순차적으로 각각의 배선을 동축상으로 절연되게 감싸도록 하는 삼동축선으로 구성된다. 상기 삼동축선은 상기 가드선이 상기 센서선을 감싸고, 상기 접지선이 상기 가드선을 다시 감싸도록 구성되며, 상기 몸체는 그 일측에 상기 삼동축선이 외부로 인출되도록 배선공이 마련된다. 따라서, 접지와 센서선 사이에 기생정전용량이 발생하는 것을 방지함과 아울러, 센서선에 유입되는 외부의 노이즈를 방지함으로써 테이블의 정확한 변위를 측정하고 외부 하중이나 외란 등에 대해 테이블이 능동적으로 작용하도록 한다.The disclosed high precision equipment relates to a magnetic bearing module having noise preventing wiring. The present invention provides a magnetic bearing module comprising a body in which an electromagnet generating magnetic force is built, a guard embedded in the vicinity of the electromagnet of the body, and a sensor part embedded in the guard to measure displacement thereof. The sensor wire for wiring the sensor unit, the guard wire wired from the guard, and the ground wire wired from the body are sequentially composed of three coaxial axes so as to surround each wire in a coaxial manner so as not to be influenced by other conductors. . The triaxial axis line is configured such that the guard line surrounds the sensor line, the ground line re-wraps the guard line, and the body is provided with a wiring hole such that the triaxial axis line is drawn out to one side thereof. Therefore, the parasitic capacitance is prevented from being generated between the ground and the sensor wire, and the external noise flowing into the sensor wire is prevented to measure the exact displacement of the table and to actively act on the external load or disturbance. do.
Description
본 발명은 초정밀 장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to ultra-precision equipment, and more particularly to a magnetic bearing module having a noise preventing wiring.
최근 들어 반도체 산업, 광학 산업 등의 급속한 발전으로 인한 각종 초정밀 기계의 수요가 늘어나고 있다. 특히 반도체 장비, 초정밀 가공기기 및 측정장비 등의 정밀도를 좌우하는 요소인 직선 운동 유닛의 개발이 시급하여 이에 대한 연구개발 및 기초 기술 확보가 중요한 시점에 이르게 되었다.Recently, the demand for various ultra-precision machines is increasing due to the rapid development of the semiconductor industry and the optical industry. In particular, the development of linear motion units, which determine the precision of semiconductor equipment, ultra-precision processing equipment, and measuring equipment, is urgently needed, leading to an important time for research and development and securing of basic technology.
현재 사용 중인 센서소자 검사 장비의 경우 수동 방식으로서 소자를 검사하기 위해 이송 테이블 및 현미경 등을 일일이 수작업에 의해 조정하여야 한다. 이는 작업능률의 저하뿐 아니라 검사의 정확도를 저하시키는 결과를 초래한다. 또한, 반도체 장비 및 광학 측정 장비 등의 초정밀 장비에는 그 핵심적인 요소로서 직선운동 테이블이 있으며 이는 전체 시스템의 정밀도를 좌우하게 된다. 최근 초정밀 기술의 눈부신 발전으로 인해 높은 정밀도를 내는 직선 운동 장치의 연구가 많이 진행되고 있으며 그 수요 또한 많아지고 있는 추세이다.In the case of the sensor device inspection equipment currently in use, the transfer table and the microscope must be manually adjusted to inspect the device by the manual method. This results in a decrease in the work efficiency as well as in the accuracy of the inspection. In addition, the high precision equipment such as semiconductor equipment and optical measuring equipment has a linear motion table as a key element, which determines the accuracy of the entire system. Recently, due to the remarkable development of ultra-precision technology, many researches on linear motion devices with high precision have been conducted, and the demand is also increasing.
종래의 일반적인 직선 운동 시스템의 지지 베어링으로는 볼이나 롤러 베어링이 많이 사용되고 있으나 상기한 볼과 롤러의 탄성 변형과 불균일 등에 기인한 상하방향의 흔들림과 마찰력에 의하여 위치 정밀도를 초정밀급으로 하는 데에는 한계가 있다. 따라서, 좌우상하운동이 1㎛ 이하의 높은 정밀도를 나타내기 위해서는 테이블과 안내면이 비접촉 되도록 오일이나 공기 등의 윤활 유체를 사용하여 테이블을 지지하는 유체 베어링이 많이 적용되고 있다. 특히 공기 베어링으로 지지되는 테이블의 경우 강성은 다소 작으나 공기 자체의 낮은 점성으로 인해 매우 작은 마찰손실 특성을 보이며 다른 방법에 비해 높은 정밀도를 얻는데 많이 적용되고 있다.Ball bearings and roller bearings are commonly used as support bearings of conventional linear motion systems. However, there are limitations in making the position accuracy extremely accurate due to the up and down swing and frictional forces caused by the elastic deformation and non-uniformity of the ball and roller. have. Therefore, in order to exhibit a high precision of 1 m or less, the fluid bearing that supports the table using lubricating fluid such as oil or air is applied so that the table and the guide surface are in contact with each other. In particular, in the case of tables supported by air bearings, the rigidity is somewhat small, but due to the low viscosity of the air itself, it shows very small frictional loss characteristics and is widely used to obtain higher precision than other methods.
그러나, 이와 같이 공기나 오일을 베어링의 윤활 유체로 사용하기 위해서는 유체를 일정한 압력으로 높이기 위한 압축기와 유체의 불순물을 제거하기 위한 필터가 필수적이며 이는 고가일 뿐만 아니라 이송 시스템의 구성이 전반적으로 커지게 되어 유지 및 관리가 힘들며 압축기의 회전에 의한 노이즈가 시스템에 영향을 미치게 되어 이송 정밀도를 높이기 위한 각별한 노력이 요구된다.However, in order to use air or oil as a lubricating fluid of a bearing, a compressor for raising the fluid to a constant pressure and a filter for removing impurities from the fluid are essential, which is expensive and increases the overall configuration of the transport system. As it is difficult to maintain and manage, noise caused by the rotation of the compressor affects the system, and special efforts are required to increase the feeding accuracy.
또한, 유체 베어링은 그의 특성을 결정하는 공급 압력, 오리피스의 직경, 윤활 틈새 등이 한번 결정되면 작동시 그 특성을 바꾸기 힘든, 이른바 수동 방식의 시스템으로서 사용자의 의도대로 능동적으로 제어하기가 곤란하고, 일부 반도체 제조 장비나 이온 빔 가공과 같은 특수 가공 장비 등에서는 진공의 환경이 필요하며 직선 운동 시스템의 안내면 윤활제로 유체가 사용될 경우 이와 같은 특수 환경에서는 시스템의 적용이 곤란하게 되는 다양한 문제점들이 있었다.In addition, the fluid bearing is a so-called manual system, which is difficult to change its characteristics upon operation once the supply pressure, orifice diameter, lubrication gap, etc., which determine its characteristics, is difficult to actively control as the user intends. Some semiconductor manufacturing equipment or special processing equipment such as ion beam processing requires a vacuum environment, and when a fluid is used as the guide surface lubricant of the linear motion system, there are various problems that the application of the system is difficult in such a special environment.
따라서, 최근에는 상기와 같은 제반 결점을 해결하기 위하여 테이블이 자기력에 의하여 부상된 상태에서 완전한 무마찰로 인해 적은 구동력으로도 정밀한 직선 운동을 얻을 수 있는 직선운동 테이블용 자기 베어링 모듈이 널리 사용되고 있는 실정이다. 또한, 이와 같은 직선운동 테이블용 자기 베어링 모듈은 테이블과 가이드 사이의 변위를 정확히 측정하여 그 간격을 정밀 제어하는 것이 매우 중요한 요인으로 작용한다.Therefore, in recent years, in order to solve the above-mentioned shortcomings, the magnetic bearing module for linear motion table, which can obtain precise linear motion with little driving force due to complete friction without the table being injured by magnetic force, is widely used. to be. In addition, the magnetic bearing module for the linear motion table is a very important factor to accurately measure the displacement between the table and the guide to precisely control the gap.
그러나, 상기와 같은 종래의 직선운동 테이블용 자기 베어링 모듈은 그 내부에 내장되는 센서선 및 가드선 등의 배선을 서로 꼬아 이를 쉴드하므로 외부로부터 센서선 및 가드선으로 노이즈가 유입되기 쉬운 단점이 있다. 외부로부터 노이즈가 유입되면 노이즈에 의해 테이블과 가이드 사이의 간격에 대응되어 센서선과 가드선을 통해 검출되어야 할 정전용량 값이 바뀌게 되고 그에 따라 가이드와 테이블사이의 정확한 변위를 측정할 수 없게 되는 문제점이 있었다.However, the conventional magnetic bearing module for linear motion table as described above twists the wires such as sensor wires and guard wires embedded therein and shields them so that noise is easily introduced into the sensor wires and guard wires from the outside. . When noise is introduced from the outside, the capacitance corresponding to the distance between the table and the guide is changed by the noise, and the capacitance value to be detected through the sensor line and the guard line is changed, and thus, the exact displacement between the guide and the table cannot be measured. there was.
또한, 센서선과 가드선이 상호 꼬이도록 배선된 경우 각 선이 꼬이지 않을 때 보다도 인덕턴스 값이 증가하게 되어 고속으로 변위를 감지하는 경우 즉 높은 주파수에서 신호를 검출하는 경우 주파수의 미세한 변화에 대한 임피던스값의 변화가 너무 커 정밀한 신호를 얻어내기 어렵다.In addition, when the sensor wire and the guard wire are wired to each other, the inductance value is increased than when each wire is not twisted, so that when detecting displacement at a high speed, that is, when detecting a signal at a high frequency, the impedance value of the minute change in frequency Is too large to obtain a precise signal.
또한, 센서를 통하여 테이블의 변위를 측정할 경우 센서 및/또는 가드선에 유입되는 외부의 노이즈에 의하여 상기 테이블의 변위에 오차가 발생하고 이에 따라 자기 베어링 모듈이 오동작 되는 다른 문제점도 있었다.In addition, when the displacement of the table is measured through the sensor, an error occurs in the displacement of the table due to external noise introduced into the sensor and / or the guard wire, thereby causing another problem in that the magnetic bearing module malfunctions.
따라서, 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 테이블이 자기 부상된 상태에서 완전한 무마찰로 인해 적은 구동력으로도 정밀한 직선 운동을 얻을 수 있는 직선운동 테이블용 자기 베어링 모듈을 적용함에 있어서, 센서선 및 가드선으로 외부 노이즈가 유입되는 것을 억제시켜 테이블의 정확한 변위를 측정하도록 하는 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention devised to solve the above problems is to provide a magnetic bearing module for a linear motion table that can obtain a precise linear motion with a small driving force due to the complete frictionless in the state that the table is magnetically levitated In application, the present invention provides a magnetic bearing module having noise preventing wiring for preventing the external noise from flowing into the sensor wire and the guard wire so as to measure accurate displacement of the table.
본 발명의 다른 목적은, 센서선 및 가드선에 유입되는 외부의 노이즈를 방지하여 측정된 변위의 오차 및 이에 따른 테이블의 오동작을 방지함으로써 외부 하중이나 외란 등에 대해 테이블이 능동적으로 작용하도록 하는 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to prevent noise from externally flowing into the sensor wire and the guard wire, thereby preventing the error of the measured displacement and the malfunction of the table, thereby preventing the table from actively acting on external loads or disturbances. It is to provide a magnetic bearing module having a wiring.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈의 바람직한 실시예를 나타낸 분해 사시도,1A and 1B are exploded perspective views showing a preferred embodiment of a magnetic bearing module having a noise preventing wiring according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈의 완성된 상태를 나타낸 사시도,2 is a perspective view showing a completed state of the magnetic bearing module having a noise preventing wiring according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈이 장착된 직선 운동 테이블의 사용 상태를 나타낸 전체 사시도,Figure 3 is an overall perspective view showing the state of use of the linear motion table equipped with a magnetic bearing module having a noise preventing wiring according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 직선 운동 테이블의 요부 절결 사시도이다.4 is a perspective view of main parts of the linear motion table according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
25 : 가이드 30 : 테이블25: Guide 30: Table
40 : 자기 베어링 모듈 40a : 몸체40: magnetic bearing
40b : 함몰부 40c, 40d : 배선공40b:
41 : 전자석 42 : 변위 센서41: electromagnet 42: displacement sensor
42a : 센서부 42b : 가드42a:
43 : 삼동축선 43a : 센서선43: three
43b : 가드선 43c : 접지선43b:
44 : 단자 45 : 전자석 배선44
46 : 센서 배선46: sensor wiring
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈의 특징은, 자기력을 발생하는 전자석이 내장되는 몸체와, 상기 몸체의 상기 전자석 근방에 내장되는 가드와, 그리고 상기 가드에 내장되어 그 변위를 측정하는 센서부로 구성되는 자기 베어링 모듈에 있어서, 상기 상기 가드로부터 배선되는 가드선 및 상기 몸체로부터 배선되는 접지선이 각각의 배선을 동축상으로 상호 절연되게 감싸도록 하되 상기 접지선이 최외곽에 위치하도록 하는 삼동축선으로 된 것을 특징으로 한다.A magnetic bearing module having a noise preventing wiring according to the present invention for achieving the above object includes a body in which an electromagnet generating magnetic force is embedded, a guard embedded in the vicinity of the electromagnet of the body, and the guard. In the magnetic bearing module comprising a sensor unit for measuring the displacement of the built-in magnetic bearing module, the guard wires wired from the guard and the ground wires wired from the body wrap each wire so as to be mutually insulated coaxially with the ground wires Characterized in that the triaxial axis to be located on the outside.
또한, 상기 삼동축선은 상기 가드선이 상기 센서선을 감싸고, 상기 접지선이 상기 가드선을 감싸도록 구성될 수 있다. 또 다르게는 상기 센서선이 상기 가드선을 감싸고, 상기 접지선이 상기 센서선을 감싸도록 구성될 수 있다.In addition, the triaxial axis may be configured such that the guard wire surrounds the sensor wire and the ground wire surrounds the guard wire. Alternatively, the sensor line may surround the guard line, and the ground line may be configured to surround the sensor line.
상기 몸체는 그 일측에 상기 삼동축선이 외부로 인출되도록 각각의 전자석 배선공 및 센서 배선공이 마련된다.The body is provided with a respective electromagnet wiring hole and sensor wiring hole so that the triaxial axis is drawn out to one side thereof.
상기 삼동축선은 자기 베어링 모듈 내에서 상호 간섭작용이 없도록 분리/형성되어 상기 각각의 전자석 배선공 및 센서 배선공으로 인출되는 전자석 배선 및 센서 배선으로 구성된다.The triaxial axis is composed of electromagnet wiring and sensor wiring which are separated / formed so as not to have mutual interference in the magnetic bearing module and are drawn out to the respective electromagnet wiring and sensor wiring.
따라서, 센서선에 유입되는 외부의 노이즈를 방지함으로써 테이블의 정확한 변위를 측정하고 외부 하중이나 외란 등에 대해 테이블이 능동적으로 작용하도록 한다.Therefore, by preventing the external noise flowing into the sensor line to measure the accurate displacement of the table and to actively act on the table against external load or disturbance.
이하, 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a magnetic bearing module having a noise preventing wiring according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈의 바람직한 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈의 완성된 상태를 나타낸 사시도이다.1A and 1B are exploded perspective views showing a preferred embodiment of a magnetic bearing module having noise preventing wiring according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a completed state of the magnetic bearing module having noise preventing wiring according to the present invention. to be.
도 1a에 의하면, 본 발명에 의한 자기 베어링 모듈(40)은 몸체(40a)와, 상기 몸체(40a)에 내장되어 자기력을 발생하는 전자석(41)과, 그 변위를 측정하는 변위 센서(42)로 구성되고, 상기 몸체(40a)는 상기 전자석(41)과 변위 센서(42)가 각각 한 쌍씩 장착되도록 3면에 각각의 함몰부(40b)가 형성되고, 상기 몸체(40a) 내부의 배선이 외부로 인출되도록 그 일측에 각각의 전자석 배선공(40c) 및 센서 배선공(40d)이 마련된다.According to FIG. 1A, the magnetic bearing
도 1b에 의하면, 변위 센서(42)는 몸체(40a)에 내장되어 센서부(42a)의 상측이 개방되도록 감싸는 가드(42b)가 마련되며 여기서, 센서부(42a)의 배선을 위한 센서선(43a), 가드(42b)로부터 배선되는 가드선(43b) 및 상기 몸체(40a)로부터 배선되는 접지선(43c)들이 각각의 배선을 감싸도록 하는 삼동축선(43)으로 구성된다. 또한, 상기 삼동축선(43)은 상기 가드선(43b)이 상기 센서선(43a)을 감싸고, 상기 접지선(43c)이 상기 가드선(43b)을 감싸도록 구성되어, 외부로부터 유입되는 노이즈가 접지선(43c)에 의해 차단되어 센서선(43a) 및 가드선(43a)으로의 노이즈 유입을 억제시키게 된다. 여기서 각 선(43a)(43b)(43c)사이는 상호간 절연되게 처리된다. 예컨대, 가드선은 센서선과 접하는 부분의 절연층과, 절연층을 감싸는 도체층으로 이루어진다. 접지선은 내부 절연층, 도체층 외부 절연층이 순차적으로 동심으로 적층되어 형성된다. 절연층 소재로서는 폴리에틸렌등 다양한 소재가 적용될 수 있다.According to FIG. 1B, the
또 다르게는 상호 절연되게 센서선이 가드선을 감싸고, 접지선이 센서선을 감싸도록 구성될 수 있다.Alternatively, the sensor wire may be configured to surround the guard wire and the ground wire may surround the sensor wire so as to be insulated from each other.
도 2에 의하면, 상기 몸체(40a)의 함몰부(40b)에 전자석(41) 및 변위 센서(42)를 내장하고 에폭시로 진공 함침한 후 가공/형성하되, 일측의 배선공(40c)으로 삼동축선(43)을 인출하여 그 단부에 단자(44)를 형성함으로써 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈(40)이 완성된다. 상기 삼동축선(43)은 자기 베어링 모듈(40) 내에서 상호 간섭작용이 없도록 분리/형성되어 상기 각각의 전자석 배선공(40c) 및 센서 배선공(40d)으로 인출되는 전자석 배선(45) 및 센서 배선(46)으로 구성된다.2, the
도 3은 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈이 장착된 직선 운동 테이블의 사용 상태를 나타낸 전체 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 직선 운동 테이블의 요부 절결 사시도이다.3 is an overall perspective view showing the state of use of the linear motion table equipped with a magnetic bearing module having a noise preventing wiring according to the present invention, Figure 4 is a perspective view of the main portion of the linear motion table according to the present invention.
도 3에 의하면, 베드(10)는 그 상단의 양측으로 리니어 가이드(11)가 형성된다. Y축 테이블(20)은 상기 베드(10) 상단에 안착되어서 상기 리니어 가이드(11)로 지지되고 그 하측에 마련된 리니어 모터(12)와 리니어 스케일(13)로 구동되어서 Y축 방향으로 이송된다. X축 테이블(30)은 상기 Y축 테이블(20)을 베드로 사용하고 복수개의 자기 베어링 모듈(40)로 지지되며 리니어 모터(21)와 리니어 스케일(22)로 구동되어 X축 방향으로 이송된다. 상기 리니어 모터(12)(21)는 BLDC(brushless DC)모터를 적용함이 바람직하다.According to FIG. 3, the
주 제어부(50)는 상기 리니어 모터(12)(21)의 구동 및 상기 자기 베어링 모듈(40)의 구동을 제어하되, 리니어 모터 구동용 서보 앰프(51) 및 컴퓨터(미도시) 등으로 구성된다. 상기 리니어 모터(12)(21)를 구동하기 위한 서보 앰프(51)는 BLDC 서보 앰프와 서보 앰프의 전원장치로 구성된다. 이 서보 앰프(51)는 리니어 모터(12)(21)의 홀 센서에서 나오는 신호를 받아 영구자석의 위치를 알아내어 리니어 모터(12)(21)의 헤드에 삼상의 전류를 흘려주는 역할을 한다.The
도 4에 의하면, 상기 Y축 테이블(20)은 그 양측의 상부와 측면에 가이드 플레이트(23)를 볼트(24)로 고정한다. 상기 가이드 플레이트(23) 내측의 상하 및 측벽에는 각각 라미네이티드 가이드(25)가 마련된다. 또한, 사각형 형태의 X축 테이블(30)의 아래에는 도시되지 않은 리니어 스케일 헤드와 리니어 모터 헤드가 마련된다. 상기 X축 테이블(30)은 그 4방 모서리에 각각의 자기 베어링 모듈(40)이 고정된다. 상기 복수개의 자기 베어링 모듈(40)은 상기 Y축 테이블(20)의 라미네이티드 가이드(25)에 대향하여 자기력을 발생하는 전자석(41) 및 그 변위를 측정하는 변위 센서(42)로 구성한다. 따라서, 상기 X축 테이블(30)은 상기 Y축 테이블(20) 위의 수직 및 수평 방향 가이드 플레이트(23) 내측의 라미네이티드 가이드(25)를 안내면으로 하여 이송되고, 그 구동은 중앙에 위치하는 리니어 모터(21)에 의해 이루어지며 이송 위치는 리니어 스케일(22)에 의해 측정된다.According to FIG. 4, the Y-axis table 20 fixes the
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured in this way in more detail as follows.
도 1a에 의하면, 본 발명의 자기 베어링 모듈(40)은 상부와 하부 및 측면으로 각각 1개씩의 전자석(41) 및 변위 센서(42)가 장착되어 하나의 자기 베어링 모듈(40)을 이루며, 이들이 상하좌우로 테이블(30)을 지지하는 시스템으로써 총 12개의 전자석(41) 및 변위 센서(42)가 사용된다. 또한, 자기 베어링 모듈(40)의 전자석(41) 자극과 가이드(25) 사이의 간극은 자기력의 변위 민감도를 고려하여 약 0.3mm 정도로 설정한다.According to Figure 1a, the
따라서, 본 발명에 따른 직선 운동 테이블은 리니어 가이드(11)로 지지되는 Y축과 자기 베어링 모듈(40)로 지지되는 X축으로 구성되며, 2축 모두 리니어 모터(12)(21)로 구동된다. 상기 리니어 모터(12)(21)는 리니어 스케일(13)(22)에 의해서 위치신호를 궤환받고 이를 컴퓨터(미도시)의 DSP보드를 이용하여 제어하게 된다. 도 3에 의하면, Y축 테이블(20)은 베드(10) 상단 양측의 리니어 가이드(11)로 지지된 상태에서 그 하측에 마련된 리니어 모터(12)와 리니어 스케일(13)로 구동되어 Y축 방향으로 이송된다. 여기서, BLDC 서보 앰프(51)는 상기 리니어 모터(12)를 구동하기 위하여 컴퓨터(미도시)의 제어에 따라 상기 리니어 모터(12)를 제어하되, 상기 리니어 모터(12)의 홀 센서에서 나오는 신호를 받아 영구자석의 위치를 알아내고 리니어 모터 헤드(미도시)에 삼상의 전류를 흘려줌으로써 상기 Y축 테이블(20)을 이송시킨다.Therefore, the linear motion table according to the present invention is composed of a Y axis supported by the
또한 도 4에 의하면, 상기 X축 테이블(30)은 그 4방 모서리에 고정된 각각의 자기 베어링 모듈(40)에 의하여 상기 Y축 테이블(20) 위의 수직 및 수평 방향의 가이드 플레이트(23) 내측의 라미네이티드 가이드(25) 사이에 일정한 거리로 자기 부상한 상태에서 이를 안내면으로 하여 이송되는데, 그 구동은 중앙에 위치하는 리니어 모터(21)에 의해 이루어지며 이송 위치는 리니어 스케일(22)에 의해 측정된다.Further, according to FIG. 4, the X-axis table 30 is
즉, 상기 자기 베어링 모듈(40)은 자체에 내장된 전자석(41)의 코일에 흐르는 전류에 의하여 발생하는 자기력을 이용하여 물리적인 접촉 없이 X축 테이블(30)을 지지하게 되고, 상기 전자석(41)과 함께 내장된 변위 센서(42)의 출력 신호를 통하여 그 변위를 측정하여 상기 전자석(41)의 코일에 흐르는 전류량을 제어함으로써 항상 일정한 거리를 유지하도록 하는 것이다. 여기서, 상기 자기 베어링 모듈(40)은 주 제어부(50)의 컴퓨터(미도시)에 의하여 그 전자석(41)의 자기력의 크기가 제어되는데, 특히 상기 자기 베어링 모듈(40)의 변위 센서(42)로부터 출력되는 신호에 따라 제어됨으로 신호에는 노이즈 성분이 배제됨이 바람직하다.That is, the
이를 위하여, 상기 자기 베어링 모듈(40)은 상기 몸체(40a)의 함몰부(40b)에 전자석(41) 및 변위 센서(42)를 내장하고 에폭시로 진공 함침한 후 가공하여 형성하되, 상기 몸체(40a) 일측의 전자석 배선공(40c) 및 센서 배선공(40d)으로 삼동축선(43)을 인출하여 그 단부에 단자(44)를 형성한다. 상기 삼동축선(43)은 전자석 배선(45) 및 센서 배선(46)으로 분리/형성되어 자기 베어링 모듈(40) 내에서 상호 간섭작용이 방지된다.To this end, the
따라서, 상기 변위 센서(42)의 신호는 센서 배선(46)을 따라 주 제어부(50)에 전달되며, 본 발명의 실시예에 따라 외부 노이즈 차폐 능력이 매우 우수한 삼동축선(43)을 통하여 주 제어부(50)의 컴퓨터에 전달된다. 여기서, 상기한 삼동축선(43)으로 된 센서 배선(46)은 상기 센서선(43a)을 감싸는 상기 가드선(43b) 및 상기 가드선(43b)을 감싸는 상기 접지선(43c)으로 구성되어, 외부로부터 유입되는 노이즈가 원통형 접지선(43c)에 의해 차폐됨으로써, 그 내부에 있는 가드선(43b) 및 센서선(43a)으로의 노이즈 유입이 억제된다. 또한, 전자석 배선(45)도 상술한 센서 배선(46)과 그 구성 및 작용이 동일함으로 여기서 그 세세한 설명은 생략한다.Therefore, the signal of the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈에 의하면, 외부로부터 유입되는 노이즈가 센서선 및 가드선을 동심상으로 감싸고 있는 접지선에 의해 차폐됨으로써 센서선 및 가드선으로의 노이즈 유입이 억제되어 정확한 변위 신호를 주 제어부에 전달할 수 있는 효과가 있다. 또한, 센서선 및 가드선에 유입되는 외부의 노이즈를 방지함으로써 테이블의 정확한 변위를 측정하여 오동작을 방지하며 아울러, 외부 하중이나 외란 등에 대해 테이블이 능동적으로 작용할 수 있는 다른 효과도 있다.As described above, according to the magnetic bearing module having the noise preventing wiring according to the present invention, the noise flowing from the outside is shielded by the ground wire which concentrically surrounds the sensor wire and the guard wire, thereby introducing noise into the sensor wire and the guard wire. This is suppressed and there is an effect that can transmit the accurate displacement signal to the main control unit. In addition, by preventing the external noise flowing into the sensor wire and the guard wire to prevent the malfunction by measuring the exact displacement of the table, there is another effect that the table can act actively against external load or disturbance.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970070092A KR100277961B1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Magnetic bearing module with noise protection wiring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970070092A KR100277961B1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Magnetic bearing module with noise protection wiring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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KR100277961B1 true KR100277961B1 (en) | 2001-01-15 |
Family
ID=66091100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019970070092A KR100277961B1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Magnetic bearing module with noise protection wiring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100277961B1 (en) |
-
1997
- 1997-12-17 KR KR1019970070092A patent/KR100277961B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR19990050900A (en) | 1999-07-05 |
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