KR101047272B1 - 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어 - Google Patents

마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마그네트 기어를 이용한 컨베이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대면적 객체를 이송할 수 있는 분할된 샤프트와 마그네트 기어를 이용한 컨베이어에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어는, 평행하게 이격되어 대면적 객체의 이송방향을 따라 형성되는 프레임과; 롤러가 구비되며, 상기 프레임의 일측에 회전 가능하도록 일단이 장착되는 제1 샤프트와; 롤러가 구비되며, 상기 프레임의 타측에 회전 가능하도록 일단이 장착되는 제2 샤프트와; 상기 제1 샤프트의 타단에 장착되는 제1 마그네트 기어와, 상기 제2 샤프트의 타단에 장착되며 상기 제1 마그네트 기어와 비접촉 대면하는 제2 마그네트 기어가 삽입된 커플링;를 포함하여 이루어진다.
Figure R1020090034515
마그네트 기어, 커플링, 컨베이어, 샤프트

Description

마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어{Conveyor for large size object using magnetic gear}
본 발명은 마그네트 기어를 이용한 컨베이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대면적 객체를 이송할 수 있는 분할된 샤프트와 마그네트 기어를 이용한 컨베이어에 관한 것이다.
기계식 기어를 대체하는 기술로서 최근에는 자기의 흡인력 및 반발력을 이용해 비접촉으로 동력을 전달하는 마그네트 기어가 개발되어 사용되고 있다.
이러한 마그네트 기어는 분진, 금속입자, 소음발생에 의한 오염에 대비하여 고청정이 요구되는 LCD 제조설비, 반도체 제조설비, 제약설비, 식품 제조설비 등에 자석을 이용하여 비접촉 방식으로 동력을 전달하는 장치로 사용되고 있다.
공개실용신안 20-2008-0000315호에는 마그네틱 기어를 이용한 인쇄회로기판 이송용 컨베이어가 개시되어 있다.
공개실용신안 20-2008-0000315호는 기계적 마모에 의해 분진이 발생되는 것 을 방지하고, 나아가 부품의 수를 줄여 적은 토크 전달력으로도 원활하게 구동될 수 있도록 그 기술구성들이 개시되어 있다.
하지만, 공개실용신안 20-2008-0000315호는 이송되는 객체가 비교적 작은 인쇄회로기판 등을 이송하는 컨베이어 시스템으로 대면적 객체를 이송하는 데에 있어서는 토크전달력에 문제가 있게 된다.
즉, 공개실용신안 20-2008-0000315호는 하나의 샤프트로 구성되며 샤프트 양쪽단에 마그네트 기어를 장착하여 동력을 전달하는 컨베이어시스템으로서 대면적 객체를 이송하는 데 있어서는 샤프트의 길이가 짧고, 대면적 객체의 폭에 맞는 샤프트 길이를 적용한다 하더라도 토그전달력이 미비할 뿐만 아니라 대형의 샤프트를 제작하는 데 소요되는 비용이 지수적으로 올라가는 문제점을 가지고 있다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 대면적 객체를 이송할 수 있도록 마그네트 기어를 커플링으로 사용한 컨베이어 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 이러한 컨베이어 장치를 제공하는 데 있어 대형의 샤프트를 제작하는 데 따른 고비용을 효과적으로 낮출 수 있도록 소형의 샤프트를 비접촉 커플링하여 사용할 수 있는 컨베이어 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어는, 평행하게 이격되어 대면적 객체의 이송방향을 따라 형성되는 프레임과; 롤러가 구비되며, 상기 프레임의 일측에 회전 가능하도록 일단이 장착되는 제1 샤프트와; 롤러가 구비되며, 상기 프레임의 타측에 회전 가능하도록 일단이 장착되는 제2 샤프트와; 상기 제1 샤프트의 타단에 장착되는 제1 마그네트 기어와, 상기 제2 샤프트의 타단에 장착되며 상기 제1 마그네트 기어와 비접촉 대면하는 제2 마그네트 기어가 삽입된 커플링;를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제1 샤프트 및 제2 샤프트에는 타단으로부터 소정의 거리로 이격되어 지지 및 회전이 가능하도록 베어링이 삽입된 제1 및 제2 지지체가 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어는, 평행하게 이격되어 대면적 객체의 이송방향을 따라 형성되는 프레임과; 롤러가 구비되며, 상기 프레임의 일측에 회전 가능하도록 일단이 장착되고, 타단으로부터 일정거리 이격되어 회전 가능하도록 베어링이 삽입된 제1 지지체로 지지되는 제1 샤프트와; 롤러가 구비되며, 회전 가능하도록 베어링이 삽이되고 일단 및 타단으로부터 일정거리 이격된 제2 및 제3 지지체로 지지되는 제2 샤프트와; 롤러가 구비되며, 상기 프레임의 타측에 회전 가능하도록 일단이 장착되고, 타단으로부터 일정거리 이격되어 회전 가능하도록 베어링이 삽입된 제4 지지체로 지지되는 제3 샤프트와; 상기 제1 샤프트의 타단에 장착되는 제1 마그네트 기어와, 상기 제2 샤프트의 일단에 장착되며 상기 제1 마그네트와 비접촉 대면하는 제2 마그네트 기어가 삽입된 제1 커플링과; 상기 제2 샤프트의 타단에 장착되는 제3 마그네트 기어와, 상기 제3 샤프트의 타단에 장착되며 상기 제3 미그네트 기어와 비접촉 대면하는 제4 마그네트 기어가 삽입된 제2 커플링;를 포함하여 이루어진다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 대면적 객체를 이송할 수 있도록 마그네트 기어를 커플링으로 사용한 컨베이어 장치를 제공할 수 있으며, 나아가 이러한 컨베이어 장치를 제공함으로써 대형의 샤프트를 제작하는 데 따른 고비용을 효과적으로 낮출 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어의 구조 및 작용효과를 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어를 도시한 것이다.
도면기호 (A)는 정면도이고, (B)는 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어는 샤프트(111a, 111b)를 양측에서 회전되도록 고정시키는 프레임(114a)과, 프레임(114a)과 연결된 측면휠(113)과, 프레임(114a)에 고정되어 회전하는 제1 샤프트(111a) 및 제2 샤프트(111b)와, 제1 샤프트(111a)를 지지하면서 베어링이 삽입된 제1 지지체(114b)와, 제2 샤프트(111b)를 지지하면서 베어링이 삽입된 제2 지지체(114c)와, 제1 샤프트(111a)와 제2 샤프트(111b)의 비접촉 연결된 커플링(123)으로 구성된다.
제1 샤프트(111a)는 프레임(114a)에 회전고정되도록 장착되며 커플링(123) 연결이 안된 다른 쪽단에는 제3 마그네트 기어(116)가 연결된다. 제3 마그네트 기어(116)는 비접촉으로 직각방향으로 제4 마그네트 기어(117)에 연결되고. 제4 마그네트 기어(117)는 베벨기어(121)를 통해 구동모터(122)에 연결되며, 제4 마그네트 기어(117)는 제4 마그네트 기어축(118)에 연결된다.
제1 및 제2 샤프트(111a, 111b)에는 한쪽단에 측면휠(113)과 중간부부분에 휠(112)이 고정되며, 휠(112)과 측면휠(113) 위에는 이송되어지는 대면적 객체(124)가 놓여진다.
여기서, 대면적 객체(124)라 함은 대면적의 LCD 글라스 등이 대표적인 예라 할 수 있다.
커플링(123)는 2개의 마그네트 기어가 비접촉 대면하여 형성되며, 제1 및 제2 샤프트(111a, 111b)가 끼워져 고정되는 홀더(123a)와, 홀더(123a) 내부에 장착되는 제1 및 제2 마그네트 기어(123b, 123c)와, 외부충격으로부터 마그네트 기어를 보호하기 위한 금속의 케이스(123d)로 이루어진다.
도면기호 125와 126는 섹션 A-A의 단면도를 도시한 것으로서, 마그네트 기어(123b, 123c)의 형상을 도시한 것이다. 즉, 125와 126은 마그네트 기어(123b, 123c)를 분할 마그네트를 사용하여 원통형으로 결합하여 사용한 실시예이며, 125는 분할 마그네트의 단면이 외곽의 장호와 내각의 단호를 갖는 부채꼴 형상을 갖으며, 126은 분할 마그네트의 단면이 원형의 형상을 갖는 마그네트 기어를 사용할 수 있음을 의미한다.
도면기호 125와 126에 나타낸 것과 같이, 마그네트 기어(123b, 123c)는 N극과 S극이 교번적으로 배열되며, 마그네트 기어(123b, 123c)의 극수 및 외경은 제작시 조절되어진다.
즉, 종래에는 대면적 객체(124)를 컨베이어를 통해 이송할 때 컨베이어 장치에 메인구성인 샤프트를 대면적 객체(124)의 크기에 맞는 대형 사이즈로 제작하여 사용하여야 하는 데, 대형 사이즈의 샤프트는 그 제조단가가 지수함수적으로 상승되고 또한 기계적 하중에 의한 편심의 문제가 있게 된다. 이러한 문제는 본 발명의 구성에 의해 샤프트를 2분할하여 제작하고 분할된 샤프트의 맞닿는 부분을 마그 네트 기어(123b, 123c)를 이용하여 대형 사이즈의 샤프트 기능을 충족시킴으로서 해결할 수 있게 된다.
이렇게 구성된 본 발명의 컨베이어의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 구동모터(122)의 구동에 의해 제4 마그네트 기어축(118)이 회전하고 제4 마그네트 기어축(118)에 장착된 제4 마그네트 기어(117)가 회전한다. 이어서, 제4 마그네트 기어(117)와 비접촉 연결된 제3 마그네트 기어(116)는 제4 마그네트 기어(117)와 직각방향으로 회전하게 되며, 제3 마그네트 기어(116)의 회전에 의해 제1 샤프트(111a) 및 제1 마그네트 기어(113b)가 회전하고 제1 마그네트 기어(113b)의 회전에 따라 대면하고 있는 제2 마그네트 기어(113c)가 회전되면서 제2 샤프트(111b)도 회전하게 된다. 제1 및 제2 샤프트(111a, 111b)의 회전방향에 따라 휠(112) 및 측면휠(113)에 놓여진 대면적 객체(124)는 이송되어지게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 컨베이어는 2개의 샤프트(111a, 111b)를 사용한 예이고, 도 2에 도시된 컨베이어는 3개의 샤프트(211a, 211b, 211c)를 사용한 예이다.
도 2에 도시된 컨베이어는 도 1에 도시된 컨베이어와 그 구조상 동일하며, 다만, 제1 샤프트(211a)와 제2 샤프트(211b)를 비접촉 연결하는 제1 커플링(223a)과, 제2 샤프트(211b)와 제3 샤프트(211c)를 비접촉 연결하는 제2 커플링(223b)이 필요하고, 제1 내지 제3 샤프트(211a 내지 211c)를 지지하는 제1 내지 제4 지지체(214b 내지 214e)가 더 필요하게 된다.
제1 커플링(223a)에는 제1 마그네트 기어(223c)와 제2 마그네트 기어(223d)가 비접촉 대면되어 자력에 의해 동력이 전달되고, 제2 커플링(223b)에는 제3 마그네트 기어(223e)와 제2 마그네트 기어(223f)가 비접촉 대면되어 자력에 의해 동력이 전달된다.
도 1의 경우는 2개의 샤프트를 사용한 예이고, 도 2의 경우는 3개의 샤프트를 사용한 예를 설명하였지만 이외에도 4개 이상의 분할 샤프트를 사용한 예도 충분히 가능함은 물론이다.
이러한 구성에 의해, 종래에는 대면적 객체를 컨베이어를 통해 이송할 때 컨베이어 장치에 메인구성인 샤프트를 대면적 객체의 크기에 맞는 대형 사이즈로 제작하여 사용하여야 하는 데, 대형 사이즈의 샤프트는 그 제조단가가 지수함수적으로 상승되고 또한 기계적 하중에 의한 편심의 문제를 충분히 해결할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어를 도시한 것이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 평행하게 이격되어 대면적 객체의 이송방향을 따라 형성되는 프레임과;
    롤러가 구비되며, 상기 프레임의 일측에 회전 가능하도록 일단이 장착되고, 타단으로부터 일정거리 이격되어 회전 가능하도록 베어링이 삽입된 제1 지지체로 지지되는 제1 샤프트와;
    롤러가 구비되며, 회전 가능하도록 베어링이 삽입되고 일단 및 타단으로부터 일정거리 이격된 제2 및 제3 지지체로 지지되는 제2 샤프트와;
    롤러가 구비되며, 상기 프레임의 타측에 회전 가능하도록 일단이 장착되고, 타단으로부터 일정거리 이격되어 회전 가능하도록 베어링이 삽입된 제4 지지체로 지지되는 제3 샤프트와;
    상기 제1 샤프트의 타단에 장착되는 제1 마그네트 기어와, 상기 제2 샤프트의 일단에 장착되며 상기 제1 마그네트 기어와 비접촉 대면하는 제2 마그네트 기어가 삽입된 제1 커플링과;
    상기 제2 샤프트의 타단에 장착되는 제3 마그네트 기어와, 상기 제3 샤프트의 타단에 장착되며 상기 제3 미그네트 기어와 비접촉 대면하는 제4 마그네트 기어가 삽입된 제2 커플링;를 포함하며,
    상기 제1 내지 제3 샤프트의 하단 각각에는 지지 및 회전이 가능하도록 베어링이 삽입된 제1 내지 제3 지지체가 더 형성되는, 마그네틱 기어를 이용한 대면적 객체 이송용 컨베이어.
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