KR100615551B1 - 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기 - Google Patents

선회장치가 구비된 리니어모터 반송기 Download PDF

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강석주
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Abstract

본 발명은 레일(track); 상기 레일 위를 주행하는 대차(vehicle); 상기 대차가 주행하도록 추력을 발생시키는 구동부; 및, 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되되, 상기 구동부는 상기 대차 하부면의 요크에 N극과 S극이 교번하여 설치되는 다수 개의 영구자석으로 구성되는 영구자석부; 및, 상기 레일을 따라 상기 영구자석부와 대응하도록 설치되는 다수 개의 권선코일로 구성되는 코일부;로 구성되는 리니어모터를 이용한 반송기에 있어서, 상기 코일부는 상기 레일의 직선 구간에 설치되는 직진 코일부; 및, 상기 레일의 선회 구간에 설치되는 선회 코일부;로 구성되고, 상기 영구자석부는 상기 대차 하부면의 중앙부를 따라 길이 방향으로 직선으로 배열되어 상기 직진 코일부와 대응하는 직진 자석부; 및, 상기 직진 자석부의 좌우 양측에 배열되어 상기 레일의 선회 구간을 통과하는 과정에서 상기 선회 코일부와 대응하는 선회 자석부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기에 관한 것이다.
레일, 대차, 구동부, 제어부, 영구자석부, 코일부, 직진 코일부, 선회 코일부, 직진 자석부, 선회 자석부

Description

선회장치가 구비된 리니어모터 반송기{Linear motor conveyor equipped with turning device}
도 1은 종래의 반송기의 구성요소를 개략적으로 도시한 것으로서, (a)는 턴테이블이 구비된 경우이고, (b)는 레일쉬프터가 구비된 경우이다.
도 2는 코일부(320), 인버터 또는 서보드라이버(420), 및 콘트롤러(410)의 구성도이다.
도 3은 종래의 대차 하부의 요크에 구비된 영구자석부(310)의 구체적 실시예이다.
도 4는 본 발명의 대차 하부의 구체적 실시예를 개략적으로 도시하는 것으로서, 직진 자석부(311) 및 그 좌우 양측에 선회 자석부(312)가 각각 구비되고, 직진 자석부(311) 중심점의 회전 반경(R) 및 선회 자석부(312)의 회전 반경(R')의 차이를 도시하고 있다.
도 5는 직진 코일부(321) 및 선회 코일부(322)의 배열상태를 개략적으로 도시하는 것으로서, 선회 코일부(322)의 회전 반경이 선회 코일부(322)의 회전 반경(R')와 일치하도록 배열된 상태를 도시하고 있으며, 선회 시 직진 자석부(311)의 중심점은 회전 반경(R)을 따라 선회하게 된다.
도 6은 도 5에 도시된 코일부(320)에 대차가 놓여진 상태를 가상적으로 도시 하고 있다.
도 7은 본 발명의 구체적 실시예의 선회 제어 과정을 도시하는 논리적인 순서도로ㅅ, 도 5에 도시된 직진 코일부(321) 및 선회 코일부(322)를 여자시키는 과정이 도시되어 있다.
도 8는 대차의 하부에 구비된 선회 자석부(312)의 다른 구체적 실시예로서, 회전 반경(R')에 근사하는 직선 형태의 선회 자석부(312)를 도시하고 있다.
도 9은 본 발명의 또 다른 구체적 실시예로서 대차의 하부에 코일부(320)가 구비된 경우를 도시하고 있다. 다시 말하면 대차의 중앙부에 대차의 길이 방향을 따라 직진 코일부(321)가 구비되고 그 좌우 양측에 회전 반경(R')를 가지는 곡선 형태의 선회 코일부(322)가 구비된 것을 도시하고 있다.
도 10은 도 9의 경우에 대응하는 것으로서 레일에 직진 자석부(311) 및 선회 자석부(312)가 구비된 것을 도시하고 있다.
도 11은 직진 코일부(321) 및 선회 코일부(322)를 이용한 교차배열의 구체적 실시예로서, 직진 코일부(321) 및 선회 코일부(322)를 이용하여 전후진은 물론 좌회전 및 우회전도 가능하다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100:레일(rail)
200:대차(vehicle)
210:요크(Yoke)
300:구동부
310:영구자석부
311:직진 자석부 312:선회 자석부
320:코일부
321:직진 코일부 322:선회 코일부
400:제어부
410:콘트롤러
420:인버터 또는 서보드라이버
430:위치감지센서
기술분야
본 발명은 리니어모터를 포함하는 반송기에 관한 것으로, 보다 상세히는 반송기 시스템에 있어서 영구자석형 리니어모터를 이용한 선회장치를 구비하여 직선 주행 및 곡선 주행이 가능한 리니어모터 반송기에 관한 것이다.
종래기술
산업용 또는 상업용 반송시스템에 있어서 상품 또는 자재를 이송하기 위하여 기존에는 랙피니언 방식, 벨트구동 방식, 자동반송기(AGV, Automatic Guided vehicle) 등이 사용되어 왔다. 그러나, 랙피니언방식 또는 벨트구동방식은 소음, 처짐 등의 문제로 고속화, 저소음화에 한계가 있으며, 특히 장거리 반송에 있어서는 많은 제약을 받게 된다. 자동반송기는 자유로이 반송루트를 결정할 수 있으나 고속화가 어렵고, 1대의 반송기가 반송할 수 있는 물량이 제한되는 바, 비용적인 측면에서 고가의 시스템이 되는 문제가 있다.
기존의 랙피니언 방식 또는 벨트구동 방식 등을 사용하지 않고 직접구동 방식의 리니어모터를 사용하는 경우 이와 같은 고속화, 대량 운송, 저소음 등의 문제를 동시에 해결하는 것이 가능하다. 일반적으로 리니어모터를 장거리 반송으로 사용할 경우, 급전이 실시되는 1차측 코일을 지상에 설치하고, 영구자석으로 구성되는 2차측 계자회로는 반송물을 지지하는 대차(vehicle)에 설치하는 것이 일반적이다.
리니어모터를 사용하는 경우 다수 개의 1차측 코일을 배열함으로써 반송거리를 무제한으로 연장할 수 있으며, 각각의 코일을 제어함으로써 다수 개의 대차를 동시에 고속으로 이송할 수 있는 장점이 있다. 최근에는 대차를 지지하는 롤러를 제거하고, 자기부상방식을 이용하여 고속으로 승객을 운행하는 자기부상열차도 상용화 되는 추세이다.
이와 같이 리니어모터를 이용하여 반송시스템을 구축하기 위하여는 직선 주행, 교행 주행 또는 곡선 주행 등이 필요한 바, 본 발명의 반송기에서는 직선 및 곡선 주행을 원활히 수행할 수 있는 구체적인 수단을 제시하고자 한다.
도 1은 종래의 리니어 모터를 이용한 반송시스템의 개략적인 구성을 도시하고 있는데. 도 1(a)는 방향을 전환하는 턴테이블(turn table)이 구비된 경우이고, 도 1(b)는 방향을 전환하는 레일쉬프터(rail shifter)가 구비된 경우이다.
도 1(a)에 의하면 레일(100)에 설치되며 지상에서 급전되는 3상 교류형 1차측 코일부(320), 이송물체가 장착되는 대차(200), 및 대차(200)에 부착되어 2차측 계자회로를 구성하는 영구자석부(310), 대차(200)의 위치를 검출하는 위치감지센서(430)를 포함하고 있다.
도 1(b)는 곡선부의 주행을 위한 것으로서, 레일(100)이 임의의 회전반경을 갖는 곡선형이고, 레일(100)의 진행 방향을 전환하기 위한 레일쉬프터가 구비되어 진행 레일(100)을 변경할 수 있음을 도시하고 있다.
도 2는 다수 개(#1, #2, ,,,#N)의 권선코일로 구성되는 1차측 코일부(320), 각각의 권선코일에 추력(힘)을 발생하기 위한 다수 개(#1, #2, ,,,#N)의 인버터 또는 서보드라이버(420), 및 이들을 이용하여 대차(200)의 전체적인 반송을 제어하는 콘트롤러(410)의 구성도이다.
도 3은 1차측 코일부(320)에 대응하여 2차측 계자회로를 구성하는 대차(200)의 영구자석부(310)를 도시하는 것으로서, 대차(4)의 하부 요크(210)에 N극과 S극이 교대로 배열되어 있는 영구자석으로 구성된다.
이와 같이 구성되는 종래의 반송시스템의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.
레일(100)을 따라 설치된 다수 개의 위치감지센서(430)로부터 대차(200)가 통과하고 있다는 신호가 검지되면 콘트롤러(410)는 해당하는 인버터 또는 서보드라 이버(420)를 구동하여 추력을 발생시키고, 대차(200)가 지나가면 진행 방향의 전방에 위치하는 다음의 코일부(320)에 급전하여 대차(200)가 연속적으로 구동하도록 한다.
한편 반송시스템에서 라인을 구성하기 위하여서는 직선부만 존재하는 것이 아니고 곡선부 및 교행부가 존재하여야 하는 바, 이와 같이 진행방향을 전환하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 레일쉬프터 또는 턴테이블이 필요하게 된다.
레일쉬프터는 첨부도면에는 구체적으로 도시되지 않았으나, 일반적으로 별도의 모터 또는 기구장치에 의하여 구동되고, 콘트롤러(410)에서 방향전환을 지시하면 레일쉬프터는 도 1(b)에 도시된 바와 같이 기존 레일(100)을 따라 달리던 대차(200)가 새로운 레일(100)으로 옮겨갈 수 있도록 레일쉬프터를 구성하는 레일(100) 자체가 소정의 각도로 회동하여 일측 단부가 기존 레일(100)과 분리되어 새로운 레일(100)과 연결된다.
턴테이블의 구체적 구성에 대하여도 첨부도면에 별도의 도시를 생략하였으나, 레일쉬프터와 마찬가지로 별도의 모터 또는 기구장치를 필요로 한다.
턴테이블은 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 대차(200)가 턴테이블 위에 정지한 상태에서 턴테이블을 원하는 각도(예를 들어 90°)로 회전시킨 후 대차(200)가 진행할 방향의 전방에 위치한 코일부(320)에 급전을 실시하여 결과적으로 대차(200)의 진행 방향을 변경하게 된다.
한편 상기한 레일쉬프터 또는 턴테이블을 이용하지 않고 매운 큰 회전반경을 구비한 레일을 사용하여 대차(200)의 진행 방향을 변경할 수도 있다.
이와 같이 종래의 반송시시템에서 방향을 변경하기 위하여 사용되는 레일쉬프터 또는 턴테이블 등은 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 레일쉬프터는 그 자체로서 기구적인 장치 및 제어장치를 필요로 하는 바, 그 구조가 복잡하고 설치 및 운행 상에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있고, 턴테이블을 사용하는 경우에도 별도의 기구적인 장치 및 제어장치가 필요하여 레일쉬프터와 동일한 문제점이 야기됨은 물론, 턴테이블을 구동하기 위하여는 반드시 턴테이블 상에 대차(200)가 일시적으로 정지하여야 하는 바, 운행하던 대차(200)의 정지, 턴테이블의 회전, 및 정지된 대차(200)의 가속 과정에서 소요시간이 증가하여 전체 반송시스템의 운행 효율이 저하되는 문제점도 있다.
또한 단순한 곡선 주행을 위하여는 회전반경이 매우 큰 곡선형 레일이 필요로 하게 되어 좁은 공간에서도 곡선 주행이 가능한 레일의 구성이 곤란한 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 종래의 리니어모터를 이용한 반송시스템에서 대차의 방향 전환을 위하여 사용되던 레일쉬프터 또는 턴테이블을 구비하지 않고도 직선 주행 및 곡선 주행이 가능한 반송기를 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.
둘째, 대차의 회전 반경을 최소화시킬 수 있는 반송기를 제공함을 본 발명의 다른 목적으로 한다.
셋째, 단순한 구조와 제어 방법을 사용하여 대차의 선회가 가능한 반송기를 제공하여 장치의 설치 및 운행 비용을 획기적으로 절감하고 운행 효율을 극대화 함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 구성은 다음과 같다.
본 발명은 레일(rail); 상기 레일 위를 주행하는 대차(vehicle); 상기 대차가 주행하도록 추력을 발생시키는 구동부; 및, 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되되, 상기 구동부는 상기 대차 하부면의 요크에 N극과 S극이 교번하여 설치되는 다수 개의 영구자석으로 구성되는 영구자석부; 및, 상기 레일을 따라 상기 영구자석부와 대응하도록 설치되는 다수 개의 권선코일로 구성되는 코일부;로 구성되는 리니어모터를 이용한 반송기에 있어서, 상기 코일부는 상기 레일의 직선 구간에 설치되는 직진 코일부; 및, 상기 레일의 선회 구간에 설치되는 선회 코일부;로 구성되고, 상기 영구자석부는 상기 대차 하부면의 중앙부를 따라 길이 방향으로 직선으로 배열되어 상기 직진 코일부와 대응하는 직진 자석부; 및, 상기 직진 자석부의 좌우 양측에 배열되어 상기 레일의 선회 구간을 통과하는 과정에서 상기 선회 코일부와 대응하는 선회 자석부;로 구성된다.
또한 본 발명은 상기한 경우와는 반대로 레일에 영구자석부가 구비되고 대차에 코일부가 구비될 수도 있다.
다시 말하면, 레일(track); 상기 레일 위를 주행하는 대차(vehicle); 상기 대차가 주행하도록 추력을 발생시키는 구동부; 및, 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되되, 상기 구동부는 상기 레일을 따라 N극과 S극이 교번하여 설치되는 다수 개의 영구자석으로 구성되는 영구자석부; 및, 상기 대차 하부면의 요크에 상기 영구자석부와 대응하도록 설치되는 다수 개의 권선코일로 구성되는 코일부;로 구성되는 리니어모터를 이용한 반송기에 있어서, 상기 영구자석부는 상기 레일의 직선 구간에 설치되는 직진 자석부; 및, 상기 레일의 선회 구간에 설치되는 선회 자석부;로 구성되고, 상기 코일부는 상기 대차 하부면의 중앙부를 따라 길이 방향으로 직선으로 배열되어 상기 직진 자석부와 대응하는 직진 코일부; 및, 상기 직진 코일부의 좌우 양측에 배열되어 상기 레일의 선회 구간을 통과하는 과정에서 상기 선회 자석부와 대응하는 선회 코일부;로 구성될 수도 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구체적 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 대차 하부의 구체적 실시예를 개략적으로 도시하는 것으로서, 직진 자석부(311) 및 그 좌우 양측에 선회 자석부(312)가 각각 구비되고, 직진 자석부(311) 중심점의 회전 반경(R) 및 선회 자석부(312)의 회전 반경(R')의 차이를 도시하고 있다.
도 5는 직진 코일부(321) 및 선회 코일부(322)의 배열상태를 개략적으로 도시하는 것으로서, 선회 코일부(322)의 회전 반경이 선회 코일부(322)의 회전 반경(R')와 일치하도록 배열된 상태를 도시하고 있으며, 선회 시 직진 자석부(311)의 중심점은 회전 반경(R)을 따라 선회하게 된다.
도 6은 도 5에 도시된 코일부(320)에 대차가 놓여진 상태를 가상적으로 도시하고 있다.
코일부(320)는 레일(100)의 직선 구간에 설치되는 직진 코일부(321) 및 레일(100)의 선회 구간에 설치되는 선회 코일부(322)로 구성된다.
선회 코일부(322)는 레일(100)의 선회 구간에서 대차(200)의 중심점이 선회 과정에서 그리는 회전 반경(R)보다 작은 회전 반경(R')을 가지는 곡선형태의 권선코일로 구성된다.
영구자석부(310)는 대차(200) 하부면의 중앙부를 따라 길이 방향으로 직선으로 배열되어 직진 코일부(321)와 대응하는 직진 자석부(311) 및 직진 자석부(311)의 좌우 양측에 배열되어 레일(100)의 선회 구간을 통과하는 과정에서 선회 코일부(322)와 대응하는 선회 자석부(312)로 구성된다.
선회 자석부(312)는 선회 코일부(322)의 회전 반경(R')과 일치하는 회전 반경을 가지고 상기 대차의 중심점이 그리는 회전 반경(R)과의 차이에 해당하는 거리만큼 대차(200)의 중심점에서 이격 설치된다.
따라서 도 6에 도시된 바와 같이 대차(200)가 선회 코일부(322)가 분기되는 지점에 도달하면 대차(200)의 직진 자석부(311)와 레일(100)의 직진 코일부(321)가 일치한 상태에서 대차(200)의 선회 자석부(312)의 배열과 레일(100)의 선회 코일부(322)의 배열도 일치하게 된다.
만약 진진을 계속할 경우에는 직진 코일부(321)를 순차적으로 급전하여 여자 시키면 되고 분기된 선회 코일부(322)를 따라 대차(200)를 선회시키고자 한다면 직진 코일부(321)의 급전을 중지하고 선회 코일부(322)를 순차적으로 급전하여 여자시키게 되면 대차는 선회 코일부(322)를 따라 선회를 하게 된다.
도 7에는 이와 같은 과정을 간단하게 보여주는 순서도이다.
도 5에 도시된 권선코일#1을 여자하면 대차(200)는 선회 코일부(322)가 분기되는 지점에 도달하고 위치감지센서(430)는 대차의 위치를 감지하여 콘트롤러(410)로 송신한다.
대차(200) 직진을 계속할 경우에는 직진 코일부(321)를 구성하는 권선코일#2, 권선코일#3 등을 순차적으로 급전하여 여자하면 대차(200)의 직진 자석부(311) 및 직진 코일부(321)의 상호작용에 의하여 대차(200)를 직진시키는 추력이 발생하여 대차(200)는 직진 코일부(321)를 따라 계속 직진하게 된다.
만약 대차(200)가 선회할 경우에는 권선코일#4, 권선코일#5, 권선코일#6 등을 순차적으로 급전하여 여자하면 대차(200)의 선회 자석부(312) 및 선회 코일부(322)의 상호작용에 의하여 대차(200)를 선회시키는 방향으로 추력이 발생하여 대차(200)는 선회 코일부(322)를 따라 선회하게 된다.
선회 시 직진 코일부(321)를 구성하는 권선코일#2, 권선코일#3 등에는 별도의 급전을 하지 않을 수도 있으나, 직진 자석부(311)를 구성하는 영구자석과 직진 코일부(321)를 구성하는 권선코일 사이에 존재하는 영구자석의 자력에 의한 인력을 상쇄시키기 위한 척력이 발생되도록 권선코일#2, 권선코일#3 등에 적절한 위상각(phase angle)의 전류를 급전하여 보다 원활한 선회 동작이 이루어지도록 할 수도 있다.
이와 같은 대차(200)의 동작을 제어하는 제어부(400)는 레일(100) 상에 설치되며, 대차(200)의 위치를 감지하는 위치감지센서(430), 코일부(320)를 구동하는 인버터 또는 서보드라이버(420) 및 위치감지센서(430)의 신호를 수신하고 인버터 또는 서보드라이버(420)의 작동을 제어하는 콘트롤러(410)를 포함하여 구성된다.
도 8는 대차(200)의 하부에 구비된 선회 자석부(312)의 다른 구체적 실시예로서, 회전 반경(R')에 근사하는 직선 형태의 선회 자석부(312)를 도시하고 있다.
즉, 선회 코일부(322)는 레일(100)의 선회 구간에서 대차(200)의 중심점이 선회 과정에서 그리는 회전 반경(R)보다 작은 회전 반경(R')을 가지는 곡선형태의 권선코일로 구성되고, 선회 자석부(312)는 레일(100)의 선회 구간에서 선회 코일부(322)의 회전 반경(R')을 따르되, 직진 자석부(311)를 중심으로 좌우로 벌어지도록 대차(200)의 전방 양측 및 후방 양측에 직선형태로 각각 설치된다.
이와 같이 직선 형태의 선회 자석부(312)가 구비된 경우에는 도 4에 도시된 곡선 형태의 선회 자석부(312)와 비교하여 상대적으로 선회 시 필요한 추력이 저하되는 단점이 있으나 제작이 용이하여 제작 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 9은 본 발명의 또 다른 구체적 실시예로서 도 4 내지 도 6에 도시된 경우와는 달리 대차(200)의 하부에 코일부(320)가 구비된 경우를 도시하고 있다. 다시 말하면 대차의 중앙부에 대차의 길이 방향을 따라 직진 코일부(321)가 구비되고 그 좌우 양측에 회전 반경(R')를 가지는 곡선 형태의 선회 코일부(322)가 구비된 것을 도시하고 있다.
도 10은 도 9의 경우에 대응하는 것으로서 레일(100)에 직진 자석부(311) 및 선회 자석부(312)가 구비된 것을 도시하고 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바에 의하면, 영구자석부(310)는 레일(100)의 직선 구간에 설치되는 직진 자석부(311) 및 레일(100)의 선회 구간에 설치되는 선회 자석부(312)로 구성되고, 코일부(320)는 대차(200) 하부면의 중앙부를 따라 길이 방향으로 직선으로 배열되어 직진 자석부(311)와 대응하는 직진 코일부(321) 및 직진 코일부(321)의 좌우 양측에 배열되어 레일(100)의 선회 구간을 통과하는 과정에서 상기 선회 자석부와 대응하는 선회 코일부(322)로 구성된다.
아울러 선회 자석부(312)는 레일(100)의 선회 구간에서 대차(200)의 중심점이 선회 과정에서 그리는 회전 반경(R)보다 작은 회전 반경(R')을 가지는 곡선형태로 배열된 영구자석으로 구성되고, 선회 코일부(322)는 선회 자석부(312)의 회전 반경(R')과 일치하는 회전 반경을 가지고 대차(200)의 중심점이 그리는 회전 반경(R)과의 차이에 해당하는 거리만큼 대차(200)의 중심점에서 이격 설치된다.
이와 같이 코일부(320)와 영구자석부(310)의 설치 장소가 변경되는 경우 이를 제어하는 제어부(400)는 레일(100)이 아니라 코일부(320)가 설치되는 대차(200)에 함께 설치됨이 일반적이다.
즉, 제어부(400)는 대차(200)의 위치를 감지하는 위치감지센서(430), 코일부(320)를 구동하는 인버터 또는 서보드라이버(420) 및 위치감지센서(430)의 신호를 수신하고 인버터 또는 서보드라이버(420)의 작동을 제어하는 콘트롤러(410)를 포함 하여 구성되되, 상기 인버터 또는 서보드라이버(420) 및 상기 콘트롤러(410)는 대차(200)에 설치되고, 대차(200)에의 급전은 비접촉식의 에너지전달(non-contact magnetic energy transfer) 시스템 또는 접촉식의 에너지전달 시스템인 모빌파워트랜스퍼(mobile power transfer) 등을 이용하여 실시한다.
상기한 구성의 본 발명에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따른 반송기는 종래의 리니어모터를 이용한 반송시스템에서 대차의 방향 전환을 위하여 사용되던 레일쉬프터 또는 턴테이블을 구비하지 않고도 직선 주행 및 곡선 주행이 가능하다.
다시 말하면, 본 발명의 1차측 코일부(320)는 선회 코일부(322) 및 직진 코일부(321)로 구분되고, 2차측 계자회로를 구성하는 영구자석부(310)는 선회 자석부(312) 및 직진 자석부(311)로 구분되며, 이러한 1차측 코일부(320) 및 영구자석부(310)가 대차의 직선 및 곡선 주행을 가능하게 하는 구동부(300)를 구성하는 바, 별도의 레일쉬프터 또는 턴테이블과 같은 기구적 장치를 구비하지 않고도 대차의 선회가 가능하고, 대차가 주행하는 레일에서 분기되는 별개의 레일로 이동할 수도 있다.
둘째, 본 발명에 따른 반송기는 대차의 회전 반경을 최소화시킬 수 있다.
다시 말하면, 본 발명은 영구자석부(310)가 선회 자석부(312) 및 직진 자석부(311)로 구분되며, 코일부(320)는 선회 코일부(322) 및 직진 코일부(321)로 구분 되고, 대차의 직진 시에는 직진 자석부(311) 및 직진 코일부(321)가 상호 작용하고 선회 시에는 선회 자석부(312) 및 선회 코일부(322)가 상호 작용을 하여 추력 및 선회력을 발생시키는 바, 선회를 위한 별도의 선회 코일부(322) 및 선회 자석부(312)가 구비되지 않은 경우에 비하여 대차의 회전 반경을 현격히 줄일 수 있고, 결과적으로 좁은 공간 내에서도 선회가 가능한 반송기를 제공할 수 있다.
셋째, 단순한 구조와 제어 방법을 사용하여 대차의 선회가 가능한 반송기를 제공하여 장치의 설치 및 운행 비용을 획기적으로 절감하고 운행 효율을 극대화 할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명은 선회를 위한 별도의 기구장치를 필요로 하지 않아 반송기의 설치 비용이 절감되고, 그 제어 방법이 간단하여 운행 비용을 획기적으로 절감함은 물론, 턴테이블과 같이 선회를 위한 대차의 일시적인 정지 동작이 배제되어 운행 효율을 극대화 할 수 있다.
즉, 대차 및 지상의 레일을 대차의 회전 반경에 맞추어 배치하고, 대차의 직진 시에는 직진에 관련된 직진 코일부(321)에 급전을 순차적으로 실시하고 선회 코일부(322)에는 급전을 실시하지 않는 방법으로 직진 주행이 가능하도록 하고, 대차의 선회 시에는 직진 코일부(321)에 급전을 중지하고 선회 코일부(322)에 급전을 순차적으로 실시하여 대차를 선회시킬 수 있는 바, 별도의 기구장치 없이 직선 주행 및 곡선 주행이 가능하며, 대차의 하부에 선회 자석부(312) 또는 선회 코일부(322)를 대칭적으로 설치하여 전진/후진/좌회전/우회전 등 모든 방향으로 대차의 이동이 가능한 반송기를 제공할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 직진 코일부(321) 및 선회 코일부(322)를 상하좌우 대칭이 되도록 교차배열하면 대차의 전진/후진/좌회전/우회전 등이 가능하게 되며, 구간에 따라 필요한 방향 전환만을 위한 선회 코일부(322)의 배치도 가능함은 당연하다 할 것이다.

Claims (7)

  1. 레일(rail);
    상기 레일 위를 주행하는 대차(vehicle);
    상기 대차가 주행하도록 추력을 발생시키는 구동부; 및,
    상기 구동부를 제어하는 제어부;
    를 포함하여 구성되되,
    상기 구동부는,
    상기 대차 하부면의 요크에 N극과 S극이 교번하여 설치되는 다수 개의 영구자석으로 구성되는 영구자석부; 및,
    상기 레일을 따라 상기 영구자석부와 대응하도록 설치되는 다수 개의 권선코일로 구성되는 코일부;
    로 구성되는 리니어모터를 이용한 반송기에 있어서,
    상기 코일부는,
    상기 레일의 직선 구간에 설치되는 직진 코일부; 및,
    상기 레일의 선회 구간에 설치되는 선회 코일부;
    로 구성되고,
    상기 영구자석부는,
    상기 대차 하부면의 중앙부를 따라 길이 방향으로 직선으로 배열되어 상기 직진 코일부와 대응하는 직진 자석부; 및,
    상기 직진 자석부의 좌우 양측에 배열되어 상기 레일의 선회 구간을 통과하는 과정에서 상기 선회 코일부와 대응하는 선회 자석부;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기.
  2. 제1항에서,
    상기 선회 코일부는,
    상기 레일의 선회 구간에서 상기 대차의 중심점이 선회 과정에서 그리는 회전 반경보다 작은 회전 반경을 가지는 곡선형태의 권선코일로 구성되고,
    상기 선회 자석부는,
    상기 선회 코일부의 회전 반경과 일치하는 회전 반경을 가지고 상기 대차의 중심점이 그리는 회전 반경과의 차이에 해당하는 거리만큼 상기 대차의 중심점에서 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기.
  3. 제1항에서,
    상기 선회 코일부는,
    상기 레일의 선회 구간에서 상기 대차의 중심점이 선회 과정에서 그리는 회전 반경보다 작은 회전 반경을 가지는 곡선형태의 권선코일로 구성되고,
    상기 선회 자석부는,
    상기 레일의 선회 구간에서 상기 선회 코일부의 회전 반경을 따르되, 상기 직진 자석부를 중심으로 좌우로 벌어지도록 상기 대차의 전방 양측 및 후방 양측에 직선형태로 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기.
  4. 제2항 또는 제3항에서, 상기 제어부는,
    상기 대차의 위치를 감지하는 위치감지센서;
    상기 코일부를 구동하는 인버터 또는 서보드라이버; 및,
    상기 위치감지센서의 신호를 수신하고 상기 인버터 또는 서보드라이버의 작동을 제어하는 콘트롤러;를 포함하여 구성되되,
    상기 제어부는 상기 레일에 설치되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기.
  5. 레일(track);
    상기 레일 위를 주행하는 대차(vehicle);
    상기 대차가 주행하도록 추력을 발생시키는 구동부; 및,
    상기 구동부를 제어하는 제어부;
    를 포함하여 구성되되,
    상기 구동부는,
    상기 레일을 따라 N극과 S극이 교번하여 설치되는 다수 개의 영구자석으로 구성되는 영구자석부; 및,
    상기 대차 하부면의 요크에 상기 영구자석부와 대응하도록 설치되는 다수 개 의 권선코일로 구성되는 코일부;
    로 구성되는 리니어모터를 이용한 반송기에 있어서,
    상기 영구자석부는,
    상기 레일의 직선 구간에 설치되는 직진 자석부; 및,
    상기 레일의 선회 구간에 설치되는 선회 자석부;
    로 구성되고,
    상기 코일부는,
    상기 대차 하부면의 중앙부를 따라 길이 방향으로 직선으로 배열되어 상기 직진 자석부와 대응하는 직진 코일부; 및,
    상기 직진 코일부의 좌우 양측에 배열되어 상기 레일의 선회 구간을 통과하는 과정에서 상기 선회 자석부와 대응하는 선회 코일부;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기.
  6. 제5항에서,
    상기 선회 자석부는,
    상기 레일의 선회 구간에서 상기 대차의 중심점이 선회 과정에서 그리는 회전 반경보다 작은 회전 반경을 가지는 곡선형태로 배열된 영구자석으로 구성되고,
    상기 선회 코일부는,
    상기 선회 자석부의 회전 반경과 일치하는 회전 반경을 가지고 상기 대차의 중심점이 그리는 회전 반경과의 차이에 해당하는 거리만큼 상기 대차의 중심점에서 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기.
  7. 제6항에서, 상기 제어부는,
    상기 대차의 위치를 감지하는 위치감지센서;
    상기 코일부를 구동하는 인버터 또는 서보드라이버; 및,
    상기 위치감지센서의 신호를 수신하고 상기 인버터 또는 서보드라이버의 작동을 제어하는 콘트롤러;를 포함하여 구성되되,
    상기 인버터 또는 서보드라이버 및 상기 콘크롤러는 상기 대차에 설치되는 것을 특징으로 하는 선회장치가 구비된 리니어모터 반송기.
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JPH0727289U (ja) * 1993-10-14 1995-05-19 トヨタ車体株式会社 コイル可動形リニアモータ

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