KR101489928B1 - Electromagnetic linear propulsion and guide system - Google Patents
Electromagnetic linear propulsion and guide system Download PDFInfo
- Publication number
- KR101489928B1 KR101489928B1 KR20130102028A KR20130102028A KR101489928B1 KR 101489928 B1 KR101489928 B1 KR 101489928B1 KR 20130102028 A KR20130102028 A KR 20130102028A KR 20130102028 A KR20130102028 A KR 20130102028A KR 101489928 B1 KR101489928 B1 KR 101489928B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coil
- moving body
- module
- propulsion
- force
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
Abstract
Description
본 발명은 선형 추진 및 안내 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영구자석과 코일의 상호 작용으로 발생하는 힘을 이용하여 이동체를 추진시키면서 횡방향 위치 제어(안내 제어)를 수행할 수 있는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear propulsion and guidance system, and more particularly, to an electromagnetic propulsion and guidance system capable of performing lateral position control (guiding control) while propelling a moving body using a force generated by an interaction between a permanent magnet and a coil. Propulsion and guidance system.
일반적으로 선형 전동장치는 전기에너지를 기계에너지로 변환하여 직선 동력을 발생시키는 장치로서, 영구자석과 코일 간의 상호 작용에 의해 발생하는 힘을 이용하여 이동체를 선형 이송시키기 위한 직선 동력을 제공하는 형태가 알려져 있다.In general, a linear power transmission apparatus converts linear electric power into mechanical energy by converting electric energy into mechanical energy. The linear power transmission apparatus uses a force generated by the interaction between a permanent magnet and a coil to provide a linear power for linearly moving a moving object It is known.
이동체를 선형으로 이송시키기 위해 회전형 전동장치와 볼 스크류 등을 이용하여 직선 동력을 얻을 경우에는 시스템이 복잡해지고 청정 이송 시스템을 구현할 수 없기 때문에 최근에는 상기한 선형 전동장치의 이용이 점차 증가하고 있는 추세이다.In the case of obtaining linear power by using a rotary type transmission device and a ball screw to linearly transfer a moving object, the system becomes complicated and a clean transfer system can not be implemented. Therefore, the use of the linear type transmission device is gradually increasing Trend.
이러한 선형 전동장치는 자속의 흐름 방향에 따라 종자속 전동장치와 횡자속 전동장치로 구분할 수 있으며, 자속의 흐름 방향이 이동체의 이동방향과 동일한 경우 종자속 전동장치라 하고, 자속의 흐름 방향이 이동체의 이동방향에 대해 횡방향인 경우 횡자속 전동장치라 한다.Such a linear power transmission apparatus can be classified into a seed transmission apparatus and a transverse flux transmission apparatus in accordance with the flow direction of the magnetic flux. When the flow direction of the magnetic flux is the same as the moving direction of the moving body, The transverse speed gear unit is referred to as a transverse speed gear unit.
종자속 전동장치에서는 이송코일에 인가되는 전류의 방향과 이동체의 이동방향이 수직이고, 횡자속 전동장치에서는 이송코일에 인가되는 전류의 방향이 이동체의 이동방향과 일치한다.In the seed transmission, the direction of the current applied to the transport coil is perpendicular to the moving direction of the moving object, and the direction of the current applied to the moving coil coincides with the moving direction of the moving object in the transverse flux transmission device.
이 중 횡자속 전동장치에 대해서는 등록특허 제10-0820160호(2008.04.01.), 등록특허 제10-0977471호(2010.08.17.), 등록특허 제10-0960880호(2010.05.25.), 등록특허 제10-1031854호(2011.04.21.) 등에 공지되어 있다.Of these, the transverse speed transmission device is disclosed in Japanese Patent Application No. 10-0820160 (Apr. 1, 2008), Registration No. 10-0977471 (Aug. 17, 2010), Registration No. 10-0960880 (May 25, No. 10-1031854 (Mar. 21, 2011).
상기 선행특허문헌에 공지된 횡자속 전동장치의 경우에는 이동체의 이송을 위해 수직력(지지력)과 추진력을 발생시키는 장치 구성을 가진다. In the case of the transverse speed transmission device known in the above-mentioned patent documents, it has a device configuration for generating a normal force (bearing force) and a propulsive force for conveying the moving object.
또한 자기부상이나 유체부상 방식 등에 의해 지지되거나 베어링 등의 기계적인 요소에 의해 물리적으로 지지되는 이동체를 선형으로 이송시키기 위한 이송 시스템에서도 이동체의 추진력을 발생시키기 위해 영구자석과 코일 간의 상호 작용(자기장과 전기의 상호 작용)에 의한 힘을 이용하는 전자기식 선형 추진 시스템이 이용된다. Also, in a transfer system for linearly transferring a moving body physically supported by mechanical elements such as bearings or the like supported by a magnetic levitation, a fluid floating system, or the like, interaction between the permanent magnet and the coil Electric interaction) is used as the electromagnetic propulsion system.
예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 기판이나 제품, 반도체용 웨이퍼(Wafer) 등이 수용된 트레이나 카세트, 캐리어 등과 같은 이동체를 이송하는 이송 시스템으로는, 파티클 발생 문제, 마찰, 마모로 인한 부품 손상 문제, 소음 유발 문제를 해소할 수 있으면서 고속으로 이송시킬 수 있는 자기부상 이송 시스템(Magnetically levitated transportation system)이 이용되고 있다. For example, a moving object such as a tray, a cassette, or a carrier accommodated in a substrate or a product such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), or an organic light emitting diode A magnetically levitated transportation system capable of transferring the particles at high speed while solving the problem of generation of particles, problems of parts damage caused by friction, abrasion, and noise is used.
이러한 자기부상 이송 시스템은 피이송물이 적재된 이동체를 자기력으로 부상(浮上)시켜 운행시킬 수 있는 시스템으로, 이동체와 레일 등의 고정체 간 기계적인 접촉이나 마찰이 없기 때문에 에너지 손실이 없고 무소음, 저진동, 초청정 이송 시스템을 구현할 수 있는 이점이 있다. Such a magnetic levitation transport system is a system that allows a moving object to be levitated by magnetic levitation. It has no energy loss, no noise, no noise, no vibration, etc., since there is no mechanical contact or friction between a moving object and a fixed object such as a rail. Low vibration, super clean transfer system can be realized.
상기와 같이 자기부상이나 유체부상(예, 공기부상), 기계식 또는 그 밖의 전기식 등 방식으로 지지되고 있는 이동체를 이송시키기 위해서는 이동체를 지지하기 위한 지지력(Z축 방향의 지지력 또는 부상력)과 함께, 이동체를 이송시키기 위한 이송방향의 힘인 추진력(X축 방향의 힘), 그리고 이송방향에 대한 횡방향 위치 제어 및 요(Yaw) 제어(Z축을 중심으로 하는 요 제어) 등을 수행하기 위한 안내력(Y축 방향의 힘)이 요구된다. In order to transport a moving body supported in a magnetic levitation, a fluid levitation (for example, air levitation), a mechanical type, or other electric type as described above, a supporting force (supporting force or levitation force in the Z- (Force in the X-axis direction), which is the force in the transport direction for transporting the moving object, and a guide force (hereinafter referred to as the guide force) for performing the lateral position control and yaw control Y-axis direction) is required.
자기부상 이송 시스템의 예를 들면, 보통 부상 전자석으로부터 자기부상력 및 안내력을 제공받고, 선형 추진 시스템 등으로부터 추진력을 제공받는다. Examples of magnetic levitation transport systems are typically provided with magnetic levitation force and guidance force from a levitation electromagnet and are provided with propulsion from a linear propulsion system or the like.
이때, 자기부상력은 부상 전자석의 권선에 흐르는 전류를 제어하면서 부상 전자석과 이동체 간에 흡인력을 조절함으로써 서로 일정 간격을 유지하도록 하는 방식으로 얻을 수 있다.In this case, the magnetic levitation force can be obtained by controlling the current flowing through the winding of the floating electromagnet while maintaining a constant gap between the floating electromagnet and the moving body by adjusting the attraction force.
또한 자기부상 이송 시스템에서 안내력은 부상 전자석과 이동체 간에 부상력 및 추진력과 수직인 방향의 힘으로 발생하여 이동체가 궤도를 이탈하지 않게 해준다.In the magnetic levitation transfer system, the guidance force is generated by the levitation force and the propulsive force and the force in the vertical direction between the levitation electromagnet and the moving body, so that the moving object does not deviate from the orbit.
하지만, 유체부상 방식이나 기계적 지지방식, 그 밖의 전기적 지지방식의 경우에는 이동체의 횡방향 위치 제어 및 요 제어를 위한 별도의 안내력 발생수단이 구비되어야 한다. However, in the case of a fluid floating system, a mechanical supporting system, or any other electrical supporting system, a separate guide force generating means for lateral position control and yaw control of the moving body must be provided.
물론, 직선 및 곡선 등 다양한 형태의 경로를 따라 이동체를 이동시켜야 하는 자기부상 이송 시스템에서 보다 정밀한 횡방향 위치 제어 및 요 제어를 위해서는 출력을 제어할 수 있는 별도의 안내력 발생수단이 구비되어야 한다.Of course, in the magnetic levitation conveying system in which the moving body must be moved along various types of paths such as a straight line and a curved line, a separate guide force generating means for controlling the output for precise lateral position control and yaw control must be provided.
그러나, 이와 같이 부상 내지 지지, 그리고 추진을 위한 장치 구성과 더불어 별도의 안내력 발생수단을 구비할 경우 이송 시스템의 전체 구성은 복잡해지는바, 시스템 구성을 보다 단순화시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.However, if a separate guide force generating means is provided in addition to the apparatus configuration for lifting, supporting, and propelling, the overall configuration of the transfer system becomes complicated, and a method for simplifying the system configuration is required.
또한 이동체에 이송을 위한 코일을 설치할 경우 전류 인가에 따라 발생한 코일의 열이 이동체에 적재된 제품(예를 들면, LCD나 LED 등과 같은 디스플레이 제품)으로 전달되어 열에 민감한 제품에 손상을 입힐 수 있다. In addition, when a coil for transferring is mounted on a moving object, the heat of the coil generated by the application of current may be transferred to a product (for example, a display product such as an LCD or an LED) loaded on the moving object,
또한 코일 구동을 위해 움직이는 이동체에 전원을 공급해야 하는 어려움이 있으며, 그로 인해 장거리 이송을 위한 시스템을 구성하는데 있어서 불리함이 있게 된다.
In addition, there is a difficulty in supplying power to moving moving bodies for driving the coils, which is disadvantageous in constructing a system for long distance transportation.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 영구자석과 코일의 상호 작용으로 발생하는 힘을 이용하여 보다 간단한 구성으로 이동체의 추진 및 횡방향 위치 제어, 요 제어를 수행할 수 있으면서 이동체에 대한 전원 공급이 불필요하고 장거리 이송에 보다 유리한 구성을 가지는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a motor control apparatus and a control method thereof, And it is an object of the present invention to provide an electromagnetic linear propulsion and guidance system having a configuration in which power supply to a moving body is unnecessary and which is more advantageous for long distance transportation.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 이동체의 이송경로를 따라 배열되도록 고정체에 설치되는 복수 개의 이송코일; 이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과 영구자석 간의 상호 작용에 의해 이동체의 추진력을 발생시키는 추진모듈; 및 이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과의 상호 작용에 의해 이동체의 횡방향 위치 제어를 위한 안내력을 발생시키는 안내모듈을 포함하고, 상기 이송코일을 추진력과 안내력을 발생시키는 공용의 코일로 이용하는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a conveying apparatus comprising: a plurality of conveying coils installed on a fixed body so as to be arranged along a conveying path of a moving body; A propulsion module fixed to the moving body and having a permanent magnet installed to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil and generating a propelling force of the moving body by an interaction between the moving coil and the permanent magnet to which current is applied; And a guide for generating a guide force for controlling the lateral position of the movable body by interaction with the feed coil fixedly mounted on the movable body and having a permanent magnet provided so as to be capable of electromagnetic interaction with the feed coil, Wherein the transfer coil is used as a common coil for generating a propulsive force and a guide force.
여기서, 상기 추진모듈과 안내모듈은 이동체에서 고정체에 설치된 이송코일의 배열을 따라 전후로 배치되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.Here, the propulsion module and the guiding module are installed to be arranged back and forth along the arrangement of the transfer coils installed on the fixed body in the moving body.
또한 상기 이동체에서 추진모듈 및 안내모듈은 각각 이동체의 전후 이송방향에 대하여 좌측 또는 우측 또는 좌우 양측으로 배치되고, 추진모듈 및 안내모듈의 영구자석과 상호 작용하는 고정체의 이송코일이 이동체를 중심으로 좌측 또는 우측 또는 좌우 양측에서 나란한 배열을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 한다.Further, the propulsion module and the guiding module in the moving body are disposed on the left or right side or the left and right sides, respectively, with respect to the forward and backward moving directions of the moving body, and the moving coil of the stationary body interacting with the permanent magnet of the propulsion module and the guiding module, And are arranged so as to be arranged side by side on the left side, the right side, or the left and right sides.
또한 상기 안내모듈은 이동체에 대한 요(Yaw) 제어가 이루어질 수 있도록 이동체에서 이송코일의 배열을 따르는 전측과 후측의 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.The guide module is installed at the forward and rearward positions along the arrangement of the transport coils in the moving body so that yaw control can be performed on the moving body.
또한 상기 전측의 안내모듈과 후측의 안내모듈 사이에 추진모듈이 배치되는 것을 특징으로 한다.And a propulsion module is disposed between the guide module on the front side and the guide module on the rear side.
또한 상기 추진모듈과 안내모듈은 이송코일의 배열을 따라 이송코일 상측, 또는 이송코일 하측, 또는 이송코일 상측과 하측에 위치될 수 있도록 배열되는 복수 개의 영구자석들을 가지는 것을 특징으로 한다.Further, the propulsion module and the guide module have a plurality of permanent magnets arranged to be positioned on the upper side of the transfer coil, the lower side of the transfer coil, or the upper side and the lower side of the transfer coil along the arrangement of the transfer coil.
또한 상기 추진모듈과 안내모듈은 'ㄷ' 자 형상의 요크를 가지며, 상기 요크의 상부 내측면과 하부 내측면 중 일측 또는 양측에 각각 상기 복수 개의 영구자석들이 배열되도록 설치되고, 상기 이송코일들이 상기 상부 내측면과 하부 내측면 사이의 요크 내측 공간에 위치될 수 있도록 고정체에 설치되는 것을 특징으로 한다.The propulsion module and the guide module have a "U" -shaped yoke. The plurality of permanent magnets are arranged on one or both sides of an upper inner side surface and a lower inner side surface of the yoke, And is installed in the fixed body so as to be positioned in the inner space of the yoke between the upper inner side surface and the lower inner side surface.
또한 상기 추진모듈의 영구자석 배열에서 인접한 영구자석 간에 극성 방향이 서로 반대가 되도록 영구자석들이 설치되는 것을 특징으로 한다.And permanent magnets are installed in adjacent permanent magnets in the permanent magnet array of the propulsion module so that their polarities are opposite to each other.
또한 상기 안내모듈의 영구자석 배열에서 인접한 영구자석 간에 동일한 극성 방향을 가지도록 영구자석들이 설치되는 것을 특징으로 한다.And the permanent magnets are installed so as to have the same polarity direction between the adjacent permanent magnets in the permanent magnet array of the guide module.
또한 상기 추진모듈 또는 안내모듈의 영구자석 배열이 이송코일의 상측과 하측에 위치될 수 있도록 설치된 경우에서 바로 위, 아래로 배치되는 두 영구자석 간에 극성 방향이 동일한 방향이 되도록 영구자석들이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the case where the permanent magnet array of the propulsion module or the guide module is installed so as to be located above and below the transfer coil, the permanent magnets are installed so that the polarities of the permanent magnets are the same between the two permanent magnets arranged up and down .
또한 상기 이송코일의 배열에서 각 이송코일은 추진모듈의 영구자석과 상호 작용하여 추진력을 발생시키는 부분과, 안내모듈의 영구자석과 상호 작용하여 안내력을 발생시키는 부분을 가지며, 상기 추진모듈의 영구자석들이 이송코일에서 추진력을 발생시키는 부분의 상측 또는 하측 또는 상하 양측에 위치될 수 있도록 배치되고, 상기 안내모듈의 영구자석들이 이송코일에서 안내력을 발생시키는 부분의 상측 또는 하측 또는 상하 양측에 위치될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 한다.Each of the transfer coils in the arrangement of the transfer coils has a portion that interacts with the permanent magnet of the propulsion module to generate propulsion force and a portion that interacts with the permanent magnet of the guiding module to generate the guiding force, The permanent magnets of the guide module are located on the upper side or the lower side or both the upper and lower sides of the portion generating the guiding force in the transporting coil So as to be able to be used.
또한 상기 이송코일은 추진력을 발생시키는 부분과 안내력을 발생시키는 부분에서의 전류 방향이 추진모듈 및 안내모듈의 영구자석들이 형성하는 자기장 방향과 직교하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.The moving coil is installed such that the current direction in the portion generating the propulsive force and the portion generating the guiding force is orthogonal to the direction of the magnetic field formed by the permanent magnets of the propulsion module and the guiding module.
또한 상기 이송코일은 사각 형상으로 권선한 코일로서, 사각 형상의 이송코일 전체 부분 중 추진력을 발생시키는 부분이 이동체 이송방향의 횡방향과 나란한 부분이 되도록 하고, 안내력을 발생시키는 부분이 이동체 이송방향과 나란한 부분이 되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
The moving coil is a coil wound in a rectangular shape so that a portion of the entire rectangular conveying coil which generates a driving force is a portion parallel to the transverse direction of the moving body moving direction and a portion for generating a guiding force is a moving body moving direction So that the first and second side walls are in parallel with each other.
이에 따라, 본 발명의 선형 추진 및 안내 시스템에서는 다음과 같은 이점이 있다.Accordingly, the linear propulsion and guidance system of the present invention has the following advantages.
1) 추진력 발생과 안내력 발생을 위한 이송코일이 고정체에 설치되므로 코일 구동을 위해 이동체에는 전원 공급이 불필요하다.1) Since the moving coil for generating the driving force and generating the guiding force is installed in the fixed body, power supply to the moving body is unnecessary for driving the coil.
2) 추진력 발생과 안내력 발생을 위해 추진모듈과 안내모듈이 코일을 공유하므로 구성이 간단해지는 이점이 있다.2) Since the propulsion module and the guidance module share the coil for the generation of the propulsion force and the generation of the guidance force, there is an advantage that the configuration becomes simple.
3) 추진모듈 및 안내모듈이 위치하는 부분의 이송코일만을 선택적으로 통전 및 구동 제어하므로 장거리 이송이 가능하다.
3) It is possible to carry long distance by selectively energizing and controlling drive coil of the part where propulsion module and guide module are located.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선형 추진 및 안내 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선형 추진 및 안내 시스템에서 추진모듈을 나타내는 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선형 추진 및 안내 시스템에서 안내모듈을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view schematically showing the configuration of a linear propulsion and guidance system according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views showing propulsion modules in a linear propulsion and guidance system according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are views showing a guide module in a linear propulsion and guidance system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art.
도 1은 실시예에 따른 선형 추진 및 안내 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 사시도로서, 실시예의 명확한 설명을 위하여 본 명세서에서는 이동체(100)의 이송방향(진행방향)을 X축 방향, 상기 X축 방향과 직각이면서 이송방향에 대한 그 횡방향을 Y축 방향, 그리고 상기 X축 방향과 Y축 방향 모두에 직각인 방향(도면상 상하방향)을 Z축 방향으로 정의한다.FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating the configuration of a linear propulsion and guidance system according to an embodiment. In the present specification, the moving direction (moving direction) of the
이때, X축 방향의 힘이 이동체(100)를 이송경로를 따라 이동시키기 위한 추진력이 되고(X축 방향: 추진력 작용방향), Y축 방향의 힘이 이동체(100)의 횡방향 위치 제어 및 요 방향 제어(Z축을 중심으로 하는 요 방향 제어)를 위한 안내력이 된다(Y축 방향: 안내력 작용방향). At this time, the force in the X-axis direction becomes a driving force for moving the
도시된 바와 같이, 실시예의 선형 추진 및 안내 시스템은 이동체(100)의 이송경로를 따라 고정 배치되는 복수 개의 이송코일(130), 이동체(100)에 고정 설치되어 전류가 인가된 이송코일(130)과의 상호 작용에 의해 이동체(100)의 추진력을 발생시키는 추진모듈(110), 및 이동체(100)에 고정 설치되어 전류가 인가된 이송코일(130)과의 상호 작용에 의해 이동체(100)의 횡방향(Y축 방향) 위치 제어 및 요(Yaw) 방향 제어를 위한 안내력을 발생시키는 안내모듈(120)을 포함한다.As shown in the figure, the linear propulsion and guidance system of the embodiment includes a plurality of
여기서, 추진모듈(110)은 이송코일(130)과 함께 이동체(100)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 힘(추진력)을 발생시키는 구성부가 되고, 안내모듈(120)은 이송코일(130)과 함께 이동체(100)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 힘(안내력)을 발생시키는 구성부가 된다.Here, the
먼저, 이동체(100)는 미도시된 자기부상 시스템, 유체부상(예, 공기부상) 시스템, 베어링 등과 같은 기계식 지지 시스템, 또는 그 밖의 전기식 지지 시스템 등에 의해 Z축 방향으로 부상 내지 지지되는 것일 수 있고, 이 경우 실시예의 선형 추진 및 안내 시스템은 상기한 부상 시스템 내지 지지 시스템을 포함하는 이송 시스템에서 이동체(100)의 추진력과 안내력을 제공하는 장치가 된다.First, the moving
도 1은 추진모듈(110) 및 안내모듈(120)이 이동체(100)에서 이동체 전후 이송방향에 대하여 좌측과 우측에 각각 배치되는 동시에 추진모듈(110) 및 안내모듈(120)의 영구자석(112,122)과 상호 작용하는 고정체의 이송코일(130)이 이동체(100)를 중심으로 좌우 양측에서 나란한 배열을 이루도록 배치되는 실시예를 나타내고 있으나, 본 발명에서 추진모듈(110) 및 안내모듈(120)은 이동체(100)에서 좌측과 우측 중 어느 일측에, 그리고 이송코일(130) 역시 이동체(100)를 중심으로 좌측과 우측 중 어느 일측에만 배치될 수도 있다.1 is a perspective view of the
상기 이송코일(130)은 이동체(100)의 일측 또는 양측으로 배치되는 고정체에 고정 설치되며, 도 1에는 고정체에 대해 예시하지 않았으나, 상기 고정체는 이동체(100)의 이송경로 주변을 따라 고정 배치되는 구조물 요소로서, 본 실시예에서 고정체에 대해서는 이송코일(130)을 이동체(100)의 정해진 이송경로를 따라 배열할 수 있는 것이라면 그 형태나 종류 등에 있어 특정하게 한정하지는 않는다.The
실시예의 선형 추진 및 안내 시스템에서 상기 고정체에 이동체(100)의 이송방향인 X축 방향을 따라 복수 개의 이송코일(130)이 배열되고, 이때 컨트롤러에 의해 각 이송코일(130)의 전류 인가가 독립적으로 제어될 수 있도록 각각의 이송코일(130)이 구동 회로에 개별적으로 연결된다.In the linear propelling and guiding system of the embodiment, a plurality of conveying
즉, 구동을 위해 단수 또는 복수 개의 이송코일(130)에 선택적으로 전류가 인가되도록 하는 것이며, 이때 각 상 전류를 이송경로를 따라 배치되는 n(여기서, n은 임의의 자연수) 개씩의 이송코일(130)에 순차적으로 인가하는 방식으로 n 상의 전류 제어를 통한 구동이 이루어지도록 구성될 수 있다. That is, a current is selectively applied to a single or a plurality of
상기 추진모듈(110)과 안내모듈(120)은 이동체(100)의 일측 또는 양측에 각각 단수 또는 복수 개가 설치될 수 있는데, 추진모듈(110)과 안내모듈(120)이 이동체(100)의 일측 또는 양측에서 공용의 이송코일(130) 배열을 따라 서로 전후로 배치되도록 설치될 수 있다. One or more of the
특히, 안내모듈(120)은 상하 수직축인 Z축을 중심으로 하는 이동체(100)의 요(Yaw) 제어를 수행할 수 있도록 이동체(100)에서 이송코일(130)의 배열을 따르는 전측과 후측의 위치에 각각 설치되는 복수 개로 구성함이 바람직하다.Particularly, the
예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이 안내모듈(120)이 이동체(100)에서 전측과 후측의 위치에 각각 설치되고, 이때 추진모듈(110)이 전측의 안내모듈(120)과 후측의 안내모듈(120) 사이에 배치될 수 있다. For example, as shown in FIG. 1, the
도 1을 참조하면, 이동체(100)의 좌우 양측으로 각각 추진모듈(110)과 안내모듈(120)이 설치됨을 나타내고 있는바, 예시된 바와 같이 추진모듈(110)과 안내모듈(120)은 이동체(100)의 좌우 양 측면부에 고정 설치될 수 있고, 더불어 이동체(100)의 각 측면부에서 2개씩의 안내모듈(120)이 전후로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
이때, 추진모듈(110)은 이동체(100)의 각 측면부에서 예시된 바와 같이 전측과 후측 두 안내모듈(120) 사이의 중간 위치에 설치될 수 있고, 이 경우 추진모듈(110)의 영구자석(112) 및 안내모듈(120)의 영구자석(122)과 전자기적으로 상호 작용하는 이송코일(130)이 이동체(100)의 전후 이송방향에 대하여 좌우 양측에서 나란한 배열을 이루도록 배치되어야 한다. At this time, the
또한 각 추진모듈(110)과 안내모듈(120)은 통전된 상태의 이송코일(130)과의 상호 작용으로 추진력과 안내력을 발생시키는 복수 개의 영구자석(112,122)을 포함하여 구성되며, 이때 추진모듈(110)과 안내모듈(120)은 이송코일(130)의 배열을 따라 이송코일(130)의 상하 양측에 위치할 수 있도록 배열되는 복수 개의 영구자석(112,122)을 가질 수 있다.Each of the
기본적으로 실시예의 선형 추진 및 안내 시스템에서 이동체(100)를 정해진 이송경로를 따라 추진시키면서 횡방향 위치 제어 및 요 제어를 수행하기 위해서는, 각 이송코일(130)의 전류 제어를 담당하는 컨트롤러(미도시) 및 구동회로(미도시)를 통해 추진모듈(110) 및 안내모듈(120)이 위치하는 부분의 이송코일(130)만을 선택적으로 통전 및 구동 제어하게 된다.Basically, in order to perform the lateral position control and yaw control while propelling the moving
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선형 추진 및 안내 시스템에서 추진모듈(110)의 구성을 나타내는 도면으로, 추진모듈(110)의 영구자석(122) 및 이송코일(130)의 배치상태를 예시하고 있다.2 and 3 are diagrams showing the construction of the
먼저, 추진모듈의 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.First, the configuration of the propulsion module will be described as follows.
실시예의 선형 추진 및 안내 시스템에서 추진모듈(110)은 'ㄷ' 자 형상을 가지는 요크(111)와, 상기 요크(111)의 상부 내측면과 하부 내측면 중 일측 또는 양측을 따라 각각 전후로 배열되어 설치되는 복수 개의 영구자석(112)을 포함하여 구성될 수 있다.In the linear propulsion and guidance system of the embodiment, the
이때, 고정체의 이송코일(130)들은 상기 상부 내측면과 하부 내측면 사이의 요크(111) 내측 공간에 위치될 수 있도록 고정체에 배열되어 설치될 수 있고, 이로써 추진모듈(110)의 영구자석(112)들이 이송코일(130)의 배열을 따라 이송코일의 상측, 또는 이송코일의 하측, 또는 이송코일의 상측과 하측에 위치될 수 있게 된다.At this time, the transfer coils 130 of the fixed bodies may be arranged in the fixed body so as to be positioned in the inner space of the
실시예에서 추진모듈(110)의 영구자석(112), 즉 상부 영구자석과 하부 영구자석들이 예시된 바와 같이 이송코일(130)의 상측과 하측에 각각 위치될 수 있도록 배치될 수 있는데, 요크(111)의 상부 내측면과 하부 내측면에서 영구자석(112)들이 동일 위치 및 동일 간격으로 배열될 수 있다.In embodiments, the
이러한 배열에서는 이동체(100)가 정해진 이송경로를 따라 이송되는 동안 추진모듈(110)의 요크(111) 내부로 삽입된 이송코일(130)들이 상측의 영구자석 배열과 하측의 영구자석 배열 사이를 통과하는 형태를 이루게 된다. In this arrangement, the transfer coils 130 inserted into the
또한 각 영구자석(112)은 이송코일(130)의 상면 및 하면에 대향되는 극이 N극 또는 S극 중 어느 하나의 극이 되도록 설치되고, 이때 N극-S극의 축이 이동체(100)의 이송방향과 수직이 되도록 설치될 수 있다. Each of the
또한 도 2에 예시된 바와 같이 추진모듈(110)의 상부 및 하부의 각 영구자석 배열에서 인접한 영구자석 간에 극성 방향이 서로 반대가 되도록 영구자석(112)들이 설치될 수 있다. 2, the
또한 추진모듈(110) 내에서 바로 위, 아래로 배치되는 두 영구자석 간에는 극성 방향이 동일한 방향이 되도록 영구자석(112)들이 설치될 수 있다.In addition, the
도 2에는 상부 영구자석 배열과 하부 영구자석 배열 사이에 3개의 이송코일(130)만을 도시하였으나, 실제로는 도 1에 나타낸 바와 같이 복수 개의 이송코일(130)이 이동체(100)의 이송경로를 따라 일정 간격으로 연속 배치됨을 이해하여야 한다. Although only three
이동체(100)의 추진을 위해 이동체의 이송방향(X축 방향)을 따라 배열되는 이송코일(130)들이 순차적으로 통전되며, 연속 배치된 이송코일(130)들에 대한 전류 인가가 순차적으로 스위칭 됨으로써 이동체(100)를 정해진 경로를 따라 이동시키기 위한 추진력이 발생하게 된다.The conveying coils 130 arranged along the conveying direction (X-axis direction) of the moving body are sequentially energized for the propulsion of the moving
도 2는 3상의 전류를 인가하여 추진력을 발생시키도록 구성한 실시예에서 동시에 통전되는 이송코일(130), 즉 서로 상이한 상(a/b/c 상) 전류가 흐르게 되는 3개의 이송코일만을 나타낸 것이며(도 2의 이동체 위치에서 동시 통전되는 3개의 이송코일), 3개의 이송코일(130)에 서로 다른 각 상의 전류를 인가하여 추진력을 발생시킬 수 있다.FIG. 2 shows only the transfer coils 130 simultaneously energized in the embodiment configured to generate the propulsive force by applying the currents of the three phases, that is, only three transfer coils to which different phases (a / b / c phase) (Three transfer coils which are simultaneously energized at the moving object position in Fig. 2) and three
이러한 3상 구성은 하나의 예일 뿐, 본 발명이 도시된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 2상, 3상 등 n 상(n은 임의의 자연수)의 구성이 가능한 바, n 상의 전류 제어를 통해 추진모듈(110)의 구동이 이루어지도록 할 경우 n의 정수 배에 해당하는 이송코일(130)을 동시에 통전시켜 추진력을 발생시키게 된다.However, the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and it is possible to have n-phase (n is an arbitrary natural number) configuration such as two-phase and three-phase, When driving the
또한 본 발명은 추진력과 안내력을 발생시키는 장치 구성, 즉 상기 추진모듈(110)과 안내모듈(120)에서 이송코일(130)이 공용으로 사용되는 점에 주된 특징이 있으며, 영구자석(112,122)과의 상호 작용을 위해 각 모듈(110,120)이 하나의 이송코일(130) 배열을 공통으로 이용하여 힘을 발생시키게 된다.The present invention is also characterized in that a driving
이때, 각 이송코일(130)은 추진력을 발생시키기 위해 이용되는 코일 부분과 안내력을 발생시키기 위해 이용되는 코일 부분으로 구성될 수 있다.At this time, each of the transport coils 130 may be constituted of a coil portion used for generating a thrust and a coil portion used for generating a guiding force.
즉, 도 3에서 이송코일(130)의 평면도를 참조하면, 하나의 이송코일(130)에서 추진모듈(110)의 영구자석과 상호 작용하여 추진력을 발생시키는 코일 부분은 'A'의 점선 박스에 해당하는 부분이 된다.Referring to FIG. 3, the
'A'에 나타낸 바와 같이 추진모듈(110)에서 힘을 발생시키는 부분은 이송코일(130)에서 나란한 두 코일 부분이 되고, 이 코일 부분에서의 전류 방향(Y축 방향임)이 상, 하측의 두 영구자석(112)이 형성하는 자기장 방향(자속 방향, 즉 Z축 방향임)과 직교하도록 이송코일(130)이 배치된다.As shown in 'A', the portion generating the force in the
이러한 배치 구조에서 추진력 방향은 전류 방향과 자기장 방향에 대해 수직인 방향(X축 방향임)이 된다. In this arrangement, the propulsive force direction is the direction perpendicular to the current direction and the magnetic field direction (in the X-axis direction).
요컨대, 이동체(100)를 X축 방향으로 이송시키기 위해 추진모듈(110) 내부에 위치된 이송코일(130)에 전류를 인가하면, 통전된 이송코일(130)의 'A'에 해당하는 부분에서 영구자석(112)과의 상호 작용에 의해 추진력이 발생하고, 이 추진력에 의해 이동체(100) 전체가 X축 방향으로 추진된다.That is, when a current is applied to the transporting
각 이송코일(130)에서 추진력을 발생시키기 위한 코일 부분('A' 부분)은 이동체 이송방향의 횡방향(Y축 방향)과 나란한 부분이 될 수 있고, 반면 안내력을 발생시키기 위한 코일 부분(도 5에서 'B' 부분임)은 이동체 이송방향(X축 방향)과 나란한 부분이 될 수 있다.The coil portion ('A' portion) for generating a thrust in each of the transport coils 130 may be a portion parallel to the transverse direction (Y axis direction) of the moving direction of the moving object while the coil portion 5 'in FIG. 5) may be a portion parallel to the moving direction of the moving body (X-axis direction).
또한 각 이송코일(130)의 형상은 추진력을 발생시키기 위한 코일 부분(도 3의 'A' 부분)을 안내력을 발생시키기 위한 코일 부분(도 5의 'B' 부분)에 비해 상대적으로 길게 형성한 장방형이 될 수 있다.In addition, the shape of each of the transfer coils 130 is formed to be relatively long as compared with the coil portion (the 'B' portion in FIG. 5) for generating the urging force It can be one rectangle.
이와 같이 실시예의 선형 추진 및 안내 시스템에서는 각 이송코일(130)의 전 구간을 추진력과 안내력을 발생시키는 부분으로 각각 구분하여 이용하는데, 통상의 선형 추진 시스템에서는 추진력을 발생시키기 위한 이송코일(130)의 전 구간 중 엔드 코일 부분(도 3의 'A' 영역을 제외한 이송코일(130)의 양끝 부분, 즉 X축 방향과 나란한 부분)이 추진력 발생을 위해 이용되지 못하는 무효 영역이 된다.As described above, in the linear propulsion and guidance system of the embodiment, the entire section of each of the transport coils 130 is divided into parts for generating the propulsive force and the guide force. In the conventional linear propulsion system, the feed coils 130 The end coil portion (the end portion of the
이에 반해 본 발명에서는 상기한 각 이송코일(130)의 엔드 코일 부분을 안내력을 발생시키기 위한 코일 부분으로 이용하며, 이를 통해 이송코일(130)의 공용화와 효율적인 이용을 도모한다.On the contrary, in the present invention, the end coil portion of each of the transport coils 130 is used as a coil portion for generating a guide force, and the
상기와 같이 실시예의 선형 추진 및 안내 시스템에서는 이송코일(130)의 전체 부분 중 일부를 추진력을 발생시키기 위해, 그리고 다른 부분을 안내력을 발생시키기 위해 이용하는바, 이때 추진력을 발생시키는 코일 부분과 안내력을 발생시키는 코일 부분은 이송코일(130)에서 서로 다른 부분이다.As described above, in the linear propulsion and guidance system of the embodiment, a part of the entire portion of the
이에 추진모듈(110)의 영구자석(112)들은 추진력을 발생시키는 코일 부분('A' 부분)의 상측 또는 하측 또는 상하 양측에 위치되도록 배치되고(도 3 참조), 안내모듈(120)의 영구자석(122)들은 안내력을 발생시키는 코일 부분('B' 부분)의 상측 또는 하측 또는 상하 양측에 위치되도록 배치된다(도 5 참조).Accordingly, the
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선형 추진 및 안내 시스템에서 안내모듈(120)과 이송코일(130)의 배치상태를 나타내는 도면으로서, 도 5는 추진모듈(110)과 상호 작용하여 추진력을 발생시키는 코일 부분을 나타내고 있다.4 and 5 are views showing the arrangement of the
안내모듈의 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.The configuration of the guide module will be described as follows.
전술한 바와 같이, 각 이동체(100)에서 전후 및 좌우로 배치되는 복수 개의 안내모듈(120)이 설치될 수 있는데, 각 안내모듈(120)은 도 5에 나타낸 바와 같이 'ㄷ' 자 형상을 가지는 요크(121)와, 상기 요크(121)의 상부 내측면과 하부 내측면 중 일측 또는 양측을 따라 각각 전후로 배열되어 설치되는 복수 개의 영구자석(122)을 포함하여 구성될 수 있다.As described above, the plurality of
이러한 안내모듈(120)에서도 추진모듈(110)에서와 마찬가지로 고정체의 이송코일(130)들이 상기 상부 내측면과 하부 내측면 사이의 요크(121) 내측 공간에 삽입되어 위치될 수 있다.In this
이에 안내모듈(120)의 영구자석(122)들이 이송코일(130)의 배열을 따라 이송코일의 상측, 또는 이송코일의 하측, 또는 이송코일의 상측과 하측에 위치될 수 있게 된다.The
실시예에서 안내모듈(120)의 영구자석(122), 즉 예시된 바와 같이 상부 영구자석과 하부 영구자석들이 이송코일(130)의 상측과 하측에 각각 위치될 수 있도록 배치될 수 있는데, 요크(121)의 상부 내측면과 하부 내측면에서 영구자석(122)들이 동일 위치 및 동일 간격으로 배열될 수 있다.In an embodiment, the
이에 안내모듈(120)에서도 이동체(100)가 정해진 이송경로를 따라 이송되는 동안 요크(121) 내부로 삽입된 이송코일(130)들이 상측의 영구자석 배열과 하측의 영구자석 배열 사이를 통과하는 형태를 이루게 된다.In the
또한 각 영구자석(122)은 이송코일(130)의 상면 및 하면에 대향되는 극이 N극 또는 S극 중 어느 하나의 극이 되도록 설치될 수 있고, 추진모듈(110)과 달리 안내모듈(120)의 상부 및 하부의 각 영구자석 배열에서 인접한 영구자석 간에 극성 방향이 서로 같은 방향이 되도록 영구자석(122)들이 설치될 수 있다. Each of the
또한 안내모듈(120) 내에서 바로 위, 아래로 배치되는 두 영구자석 간에는 극성 방향이 동일한 방향이 되도록 영구자석(122)들이 설치될 수 있다.In addition, the
도 4에는 도 2와 마찬가지로 상부 영구자석 배열과 하부 영구자석 배열 사이에 3개의 이송코일(130)만을 도시하였는바, 3상의 전류를 인가하여 안내력을 발생시키도록 구성한 실시예에서 동시 통전되는 3개의 이송코일(130)만을 나타낸 것이며(도 4의 이동체 위치에서 통전되는 3개의 이송코일), 3개의 이송코일(130)에 서로 다른 각 상의 전류를 인가하여 추진력을 발생시킬 수 있다.4, only three
이러한 3상 구성은 하나의 예일 뿐, 본 발명이 도시된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 2상, 3상 등 n 상(n은 임의의 자연수)의 구성이 가능한 바, n 상의 전류 제어를 통해 안내모듈(120)의 구동이 이루어지도록 할 경우 n의 정수 배에 해당하는 코일을 동시에 통전시켜 안내력을 발생시키게 된다.However, the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and it is possible to have n-phase (n is an arbitrary natural number) configuration such as two-phase and three-phase, When the
또한 이동체(100)의 횡방향 위치 제어 및 요 방향 제어를 위한 안내력 발생시에도 추진력 발생시와 마찬가지로 이동체(100)의 이송방향을 따라 배열되는 이송코일(130)들이 순차적으로 통전된다. In addition, the conveying
도 5의 평면도는 안내모듈(120)에서 힘을 발생시키는 코일 부분을 나타낸 도면으로, 하나의 이송코일(130)에서 안내모듈(120)의 영구자석(122)과 상호 작용하여 안내력을 발생시키는 코일 부분은 'B'의 점선 박스에 해당하는 부분이다.5 is a view showing a coil portion generating a force in the
도 5의 'B'를 참조하면, 안내모듈(120)에서 힘을 발생시키는 코일 부분은 엔드 코일 부분으로, 이 엔드 코일 부분에서의 전류 방향(X축 방향임)이 상, 하측의 두 영구자석(122)이 형성하는 자기장 방향(자속 방향, 즉 Z축 방향임)과 직교하도록 이송코일(130)이 배치되고 있다.Referring to FIG. 5 'B', the coil portion for generating a force in the
이러한 배치 구조에서 안내력 방향은 전류 방향과 자기장 방향에 대해 수직인 방향(Y축 방향임)이 된다. In this arrangement structure, the guide force direction becomes a direction perpendicular to the current direction and the magnetic field direction (in the Y-axis direction).
이와 같이 이동체(100)의 이송방향인 X축 방향과 나란한 'B' 부분, 즉 이송코일(130)의 전체 부분 중 추진력 발생에 있어서 무효 영역(이용되지 않는 영역)이 되는 엔드 코일 부분이 안내력을 발생시키는 부분으로 이용될 수 있다.In this manner, the end coil portion, which becomes the ineffective region (unused region) in the generation of the propulsive force among the entire portion of the conveying
요컨대, 이동체(100)의 횡방향 위치 제어 및 요 방향 제어를 위해 안내모듈(120) 내부에 위치된 이송코일(130)에 전류를 인가하면, 통전된 이송코일(130)의 'B'에 해당하는 부분에서 영구자석과의 상호 작용에 의해 안내력이 발생하고, 이 안내력에 의해 이동체(100) 전체의 횡방향 위치 제어 및 요 방향 제어가 가능해진다.That is, when a current is applied to the transporting
이와 같이 하여, 실시예의 선형 추진 및 안내 시스템에서는 추진력과 안내력을 발생시키기 위한 코일로 이동체(100)의 이송경로를 따라 배열된 이송코일(130)들을 공통으로 이용한다.In this way, in the linear propulsion and guidance system of the embodiment, the transfer coils 130 arranged along the transfer path of the moving
이때, 이송코일(130)을 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이 그 평면 형상이 사각 형상이 되도록 권선하여 이동체(100)의 상측과 하측 영구자석(112,122) 사이에 도 1과 같이 위치될 수 있게 할 때, 각 이송코일(130)에서 추진력과 안내력을 발생시키기 위한 부분은 서로 다른 부분(즉, 'A' 부분과 'B' 부분)이 될 수 있다.3 and 5, the
따라서, 각 코일 부분과의 상호 작용이 요구되는 추진모듈(110)의 영구자석(112)과 안내모듈(120)의 영구자석(122)들은 각 모듈의 요크(111,121)에서 크기나 위치, 형상, 배치 구조 등의 형태에 있어서 서로 차이가 있을 수 있다.Therefore, the
즉, 추진모듈(110)의 요크(111)에서 영구자석(112)들은 이동체(100)가 이송코일(130)을 따라 이송되는 동안 'A' 부분의 직상방 및 직하방 위치('A' 부분에 대향되는 상, 하측 위치)를 따라 이동될 수 있는 형태로 배치되고, 이때 안내모듈(120)의 요크(121)에서 영구자석(122)들은 'B' 부분의 직상방 및 직하방 위치('B' 부분에 대향되는 상, 하측 위치)를 따라 이동될 수 있는 형태로 배치된다.That is, in the
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Modified forms are also included within the scope of the present invention.
100 : 이동체 110 : 추진모듈
111 : 요크 112 : 영구자석
120 : 안내모듈 121 : 요크
122 : 영구자석 130 : 이송코일100: Moving body 110: Propulsion module
111: yoke 112: permanent magnet
120: Guide module 121: York
122: permanent magnet 130: transfer coil
Claims (13)
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과 영구자석 간의 상호 작용에 의해 이동체의 추진력을 발생시키는 추진모듈; 및
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과의 상호 작용에 의해 이동체의 횡방향 위치 제어를 위한 안내력을 발생시키는 안내모듈;
을 포함하고, 상기 이송코일을 추진력과 안내력을 발생시키는 공용의 코일로 이용하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템으로서,
상기 추진모듈과 안내모듈은 이동체에서 고정체에 설치된 이송코일의 배열을 따라 전후로 배치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
A plurality of transport coils installed in the fixed body so as to be arranged along the transport path of the moving body;
A propulsion module fixed to the moving body and having a permanent magnet installed to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil and generating a propelling force of the moving body by an interaction between the moving coil and the permanent magnet to which current is applied; And
A guiding module for generating a guiding force for controlling the lateral position of the moving body by interaction with the moving coil, which is fixed to the moving body and has a permanent magnet installed so as to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil, ;
And an electromagnetic linear propulsion and guidance system using the transporting coil as a common coil for generating a propulsion force and a guide force,
Wherein the propulsion module and the guide module are installed so as to be arranged back and forth along the arrangement of the transfer coils installed on the fixed body in the moving body.
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과 영구자석 간의 상호 작용에 의해 이동체의 추진력을 발생시키는 추진모듈; 및
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과의 상호 작용에 의해 이동체의 횡방향 위치 제어를 위한 안내력을 발생시키는 안내모듈;
을 포함하고, 상기 이송코일을 추진력과 안내력을 발생시키는 공용의 코일로 이용하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템으로서,
상기 이동체에서 추진모듈 및 안내모듈은 각각 이동체의 전후 이송방향에 대하여 좌측 또는 우측 또는 좌우 양측으로 배치되고, 추진모듈 및 안내모듈의 영구자석과 상호 작용하는 고정체의 이송코일이 이동체를 중심으로 좌측 또는 우측 또는 좌우 양측에서 나란한 배열을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
A plurality of transport coils installed in the fixed body so as to be arranged along the transport path of the moving body;
A propulsion module fixed to the moving body and having a permanent magnet installed to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil and generating a propelling force of the moving body by an interaction between the moving coil and the permanent magnet to which current is applied; And
A guiding module for generating a guiding force for controlling the lateral position of the moving body by interaction with the moving coil, which is fixed to the moving body and has a permanent magnet installed so as to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil, ;
And an electromagnetic linear propulsion and guidance system using the transporting coil as a common coil for generating a propulsion force and a guide force,
The propulsion module and the guide module in the moving body are disposed on the left or right side or the left and right sides respectively with respect to the forward and backward moving directions of the moving body and the moving coil of the fixed body interacting with the permanent magnet of the propulsion module and the guiding module, Or arranged side by side on the right or left and right sides.
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과 영구자석 간의 상호 작용에 의해 이동체의 추진력을 발생시키는 추진모듈; 및
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과의 상호 작용에 의해 이동체의 횡방향 위치 제어를 위한 안내력을 발생시키는 안내모듈;
을 포함하고, 상기 이송코일을 추진력과 안내력을 발생시키는 공용의 코일로 이용하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템으로서,
상기 안내모듈은 이동체에 대한 요(Yaw) 제어가 이루어질 수 있도록 이동체에서 이송코일의 배열을 따르는 전측과 후측의 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
A plurality of transport coils installed in the fixed body so as to be arranged along the transport path of the moving body;
A propulsion module fixed to the moving body and having a permanent magnet installed to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil and generating a propelling force of the moving body by an interaction between the moving coil and the permanent magnet to which current is applied; And
A guiding module for generating a guiding force for controlling the lateral position of the moving body by interaction with the moving coil, which is fixed to the moving body and has a permanent magnet installed so as to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil, ;
And an electromagnetic linear propulsion and guidance system using the transporting coil as a common coil for generating a propulsion force and a guide force,
Wherein the guide module is installed at the forward and rearward positions along the arrangement of the transfer coils in the moving body so that yaw control can be performed on the moving body.
상기 전측의 안내모듈과 후측의 안내모듈 사이에 추진모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
The method of claim 4,
Wherein the propulsion module is disposed between the guide module on the front side and the guide module on the rear side.
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과 영구자석 간의 상호 작용에 의해 이동체의 추진력을 발생시키는 추진모듈; 및
이동체에 고정 설치되고 상기 이송코일과 전자기적으로 상호 작용할 수 있도록 설치된 영구자석을 가지면서 전류가 인가된 상기 이송코일과의 상호 작용에 의해 이동체의 횡방향 위치 제어를 위한 안내력을 발생시키는 안내모듈;
을 포함하고, 상기 이송코일을 추진력과 안내력을 발생시키는 공용의 코일로 이용하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템으로서,
상기 추진모듈과 안내모듈은 이송코일의 배열을 따라 이송코일 상측, 또는 이송코일 하측, 또는 이송코일 상측과 하측에 위치될 수 있도록 배열되는 복수 개의 영구자석들을 가지는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
A plurality of transport coils installed in the fixed body so as to be arranged along the transport path of the moving body;
A propulsion module fixed to the moving body and having a permanent magnet installed to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil and generating a propelling force of the moving body by an interaction between the moving coil and the permanent magnet to which current is applied; And
A guiding module for generating a guiding force for controlling the lateral position of the moving body by interaction with the moving coil, which is fixed to the moving body and has a permanent magnet installed so as to be capable of electromagnetic interaction with the moving coil, ;
And an electromagnetic linear propulsion and guidance system using the transporting coil as a common coil for generating a propulsion force and a guide force,
Wherein the propulsion module and the guiding module have a plurality of permanent magnets arranged to be positioned above the transfer coil, below the transfer coil, or above and below the transfer coil along the arrangement of the transfer coils. Guidance system.
상기 추진모듈과 안내모듈은 'ㄷ' 자 형상의 요크를 가지며, 상기 요크의 상부 내측면과 하부 내측면 중 일측 또는 양측에 각각 상기 복수 개의 영구자석들이 배열되도록 설치되고, 상기 이송코일들이 상기 상부 내측면과 하부 내측면 사이의 요크 내측 공간에 위치될 수 있도록 고정체에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
The method of claim 6,
Wherein the propulsion module and the guide module have a "U" -shaped yoke, the plurality of permanent magnets are arranged on one or both sides of an upper inner side surface and a lower inner side surface of the yoke, And is mounted on the fixture so as to be positioned in the inner space of the yoke between the inner side surface and the lower inner side surface.
상기 추진모듈의 영구자석 배열에서 인접한 영구자석 간에 극성 방향이 서로 반대가 되도록 영구자석들이 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
The method of claim 6,
Wherein permanent magnets are installed in adjacent permanent magnets in the permanent magnet array of the propulsion module so that the polarities of the permanent magnets are opposite to each other.
상기 안내모듈의 영구자석 배열에서 인접한 영구자석 간에 동일한 극성 방향을 가지도록 영구자석들이 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
The method of claim 6,
Wherein permanent magnets are installed so as to have the same polarity direction between adjacent permanent magnets in the permanent magnet array of the guide module.
상기 추진모듈 또는 안내모듈의 영구자석 배열이 이송코일의 상측과 하측에 위치될 수 있도록 설치된 경우에서 바로 위, 아래로 배치되는 두 영구자석 간에 극성 방향이 동일한 방향이 되도록 영구자석들이 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
The method of claim 6,
The permanent magnets are installed so that the direction of polarity is the same between two permanent magnets arranged directly above and below in the case where the permanent magnet array of the propulsion module or the guide module is installed so as to be positioned above and below the transfer coil An electromagnetic linear propulsion and guidance system.
상기 이송코일의 배열에서 각 이송코일은 추진모듈의 영구자석과 상호 작용하여 추진력을 발생시키는 부분과, 안내모듈의 영구자석과 상호 작용하여 안내력을 발생시키는 부분을 가지며,
상기 추진모듈의 영구자석들이 이송코일에서 추진력을 발생시키는 부분의 상측 또는 하측 또는 상하 양측에 위치될 수 있도록 배치되고, 상기 안내모듈의 영구자석들이 이송코일에서 안내력을 발생시키는 부분의 상측 또는 하측 또는 상하 양측에 위치될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
The method of claim 6,
Each of the conveying coils in the arrangement of the conveying coils has a portion that interacts with the permanent magnet of the propulsion module to generate a propulsive force and a portion that interacts with the permanent magnet of the guiding module to generate a guiding force,
The permanent magnets of the propulsion module are arranged to be located on the upper side or the lower side or both the upper and lower sides of the portion generating the propulsion force in the transporting coil and the permanent magnets of the guide module are located on the upper side or the lower side Or both the upper and lower sides of the linear propelling and guiding system.
상기 이송코일은 추진력을 발생시키는 부분과 안내력을 발생시키는 부분에서의 전류 방향이 추진모듈 및 안내모듈의 영구자석들이 형성하는 자기장 방향과 직교하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.
The method of claim 11,
Wherein the transfer coil is installed so that a current direction in a portion generating a thrust and a portion generating a guiding force is orthogonal to a direction of a magnetic field formed by the permanent magnets of the propulsion module and the guiding module .
상기 이송코일은 사각 형상으로 권선한 코일로서, 사각 형상의 이송코일 전체 부분 중 추진력을 발생시키는 부분이 이동체 이송방향의 횡방향과 나란한 부분이 되도록 하고, 안내력을 발생시키는 부분이 이동체 이송방향과 나란한 부분이 되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기식 선형 추진 및 안내 시스템.The method of claim 11,
Wherein the transfer coil is a coil wound in a rectangular shape such that a portion of the entirety of the rectangular transfer coil that generates a propulsive force is a portion parallel to the lateral direction of the moving body moving direction, Wherein the first and second linear propelling and guiding systems are installed so as to be parallel to each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130102028A KR101489928B1 (en) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Electromagnetic linear propulsion and guide system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130102028A KR101489928B1 (en) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Electromagnetic linear propulsion and guide system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101489928B1 true KR101489928B1 (en) | 2015-02-06 |
Family
ID=52591362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20130102028A KR101489928B1 (en) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | Electromagnetic linear propulsion and guide system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101489928B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108407824A (en) * | 2018-04-26 | 2018-08-17 | 西南交通大学 | Multiple wing type reclosing type Electromagnetic Propulsion and application method for train driving |
CN110449916A (en) * | 2019-07-16 | 2019-11-15 | 杭州电子科技大学 | The two-dimensional stage and its working method driven using electromagnetic levitation type linear motor |
CN112840214A (en) * | 2018-12-27 | 2021-05-25 | 株式会社日立高新技术 | Conveyor, and sample analysis system and sample pretreatment device provided with same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002119038A (en) * | 2000-10-12 | 2002-04-19 | Nikon Corp | Stage equipment and aligner |
JP2010154596A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Nikon Corp | Linear motor, stage system, aligner, and device manufacturing method |
-
2013
- 2013-08-27 KR KR20130102028A patent/KR101489928B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002119038A (en) * | 2000-10-12 | 2002-04-19 | Nikon Corp | Stage equipment and aligner |
JP2010154596A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Nikon Corp | Linear motor, stage system, aligner, and device manufacturing method |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108407824A (en) * | 2018-04-26 | 2018-08-17 | 西南交通大学 | Multiple wing type reclosing type Electromagnetic Propulsion and application method for train driving |
CN112840214A (en) * | 2018-12-27 | 2021-05-25 | 株式会社日立高新技术 | Conveyor, and sample analysis system and sample pretreatment device provided with same |
CN110449916A (en) * | 2019-07-16 | 2019-11-15 | 杭州电子科技大学 | The two-dimensional stage and its working method driven using electromagnetic levitation type linear motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6165992B2 (en) | Magnetic levitation transport device | |
KR102192244B1 (en) | Apparatus for transferring substrate | |
KR101409524B1 (en) | Apparatus for transferring substrates | |
KR101454302B1 (en) | Magnetically levitated transportation system for display manufacturing equipment | |
KR20110054176A (en) | Magnetic levitation conveyance device using vertical linear motor | |
KR20140087674A (en) | Magnetic levitation system having switch for guide elctromagnetic and stoping method thereof | |
TWI476139B (en) | Apparatus for transferring substrates | |
KR101489928B1 (en) | Electromagnetic linear propulsion and guide system | |
KR20110054177A (en) | Magnetic levitation conveyance device using linear induction motor | |
KR101048056B1 (en) | Linear conveying device using magnetic levitation and magnetic bearing | |
KR20130063901A (en) | Magnetic levitation conveyance device having tray without power | |
US8217538B2 (en) | Linear motor having a slidable element | |
KR20120059933A (en) | Magnetic levitation conveyance system having enhanced stop performance | |
KR102005275B1 (en) | Magnetic levitation transfer apparatus | |
KR101318173B1 (en) | Apparatus for transferring substrates | |
KR101534210B1 (en) | Magnetic levitation conveyance device having steering ability | |
KR101471092B1 (en) | Magnetic levitation system having division invertor | |
JPH04365722A (en) | Magnetic levitation transport apparatus | |
KR101454279B1 (en) | Control method of magnetically levitated transportation system | |
JP2009159753A (en) | Magnetically levitated propulsion machinery | |
KR20080107069A (en) | Transfer robot equipment | |
KR20210104134A (en) | Magnetic levitation system, carrier for magnetic levitation system, vacuum system, and method of transporting carrier | |
JP2009142137A (en) | Magnetic levitation propulsion device | |
JP5483698B2 (en) | Magnetic levitation movement system | |
KR20140087677A (en) | Magnetic levitation system having slanted permanent magnet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180102 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190121 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200129 Year of fee payment: 6 |