KR101561667B1 - 영전자형 파일러 마그네트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 영구자석형 리프팅 마그네트장치는, 이송경로를 따라 길이를 갖도록 수평하게 설치되는 상부철심과, 상기 상부철심의 하부에 부착된 상태로 종 방향을 따라 이격된 상태로 배열되어, 연속적으로 자속을 형성시키는 다수의 영구자석과, 상단의 철심판이 상기 영구자석의 하면에 부착되어, 상기 영구자석의 자력을 하단의 보자판으로 전달하여 흡착력을 발생시키는 중앙철심 및, 상기 중앙철심의 외주에 권취되며, 외부에서 전원 공급시 자력 형성에 의해 상기 영구자석의 자력이 상기 보자판으로 전달되지 않도록 하는 전기코일을 포함한다.

Description

영전자형 파일러 마그네트장치{ELECTRO-PERMANENT TYPE PILER MAGNET DEVICE}

본 발명은 영전자형 파일러 마그네트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 그룹이 동시에 흡착 및 탈착을 이룰 수 있도록 하고, 이를 통해 원하는 적재위치에 금속물을 정확하게 낙하시킬 수 있는 영전자형 파일러 마그네트장치에 관한 것이다.

일반적으로, 마그네트 파일러 시스템은 크기와 모양이 다양하게 절단된 철판을 컨베이어와 같은 이송장치로 이송하여 적재함에 적재하기 위한 장치이다.

이러한, 종래의 마그네트 파일러 시스템은 절단된 철판을 컨베이어로 이송하는 도중, 컨베이어 상부에 설치된 마그네트로 철판을 흡착하고, 마그네트 외부에 장착된 벨트의 구동에 의해 절단된 철판을 적재함까지 이송하여 적재한다.

이를 위하여, 종래의 마그네트 파일러 시스템은 다수의 마그네트를 횡과 종으로 배열하고, 배열된 다수의 마그네트 외부에 벨트를 장착하고, 그 벨트를 구동함으로써, 마그네트에 흡착된 철판을 이송할 수 있게 된다.

이러한 목적을 구현하기 위하여, 컨베이어에 의해 이송되고 있는 철판을 흡착하기 위하여 주로 영구자석방식의 마그네트가 사용되고, 적재함 부근에는 흡착된 철판의 탈착이 용이한 전자석을 이용하고 있다.

그러나, 종래의 마그네트 파일러 시스템은 전자석에 전기를 투입하는 시점에서 최대의 흡착력이 발생 되지만, 사용시간이 길어짐에 따라 전자석의 전기코일에서 발생되는 주울 열에 의해 전기저항이 증가하고, 전류가 감소하여 흡착력이 큰 폭으로 떨어질 염려가 있었다.

그리고, 종래의 마그네트 파일러 시스템은 정전이나 제어시스템의 고장, 전선의 단선 등에 의해 흡착 이송 중인 철판이 낙하하여 인명이나 재산상의 손실이 발생할 염려가 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0555314호(2006년 02월 20일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 리프팅 마그네트의 자동 냉각시스템이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 영구자석의 N극과 이에 인접한 영구자석의 S극이 한 쌍이 되도록 2개의 전기코일을 전기적으로 연결하여 하나의 그룹을 형성시킨 후, 외부에서 전원을 투입 및 차단함으로써, 하나의 그룹이 동시에 흡착 및 탈착을 이룰 수 있도록 하고, 이를 통해 원하는 적재위치에 금속물을 정확하게 낙하시킬 수 있는 영전자형 파일러 마그네트장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치는, 이송경로를 따라 길이를 갖도록 수평하게 설치되는 상부철심과, 상기 상부철심의 하부에 부착된 상태로 종 방향을 따라 이격된 상태로 배열되어, 연속적으로 자속을 형성시키는 다수의 영구자석과, 상단의 철심판이 상기 영구자석의 하면에 부착되어, 상기 영구자석의 자력을 하단의 보자판으로 전달하여 흡착력을 발생시키는 중앙철심 및, 상기 중앙철심의 외주에 권취되며, 외부에서 전원 공급시 자력 형성에 의해 상기 영구자석의 자력이 상기 보자판으로 전달되지 않도록 하는 전기코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 중앙철심의 하부에는 상기 보자판의 자력 발생에 의해 금속물을 흡착한 상태로 이동하며, 상기 전기코일에 전원 공급시 상기 보자판의 자력 상실에 의해 금속물이 낙하되도록 하는 이송부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송부는 상기 중앙철심의 하부에 위치되며, 하부에 상기 금속물을 부착한 상태로 상기 이송경로를 따라 연속적으로 이동하는 이송 컨베이어 및, 상기 이송 컨베이어의 회전축을 형성하여 회전력을 전달하는 구동모터로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 영구자석과 상기 중앙철심 및 상기 전기코일은 다수가 상기 이송경로를 따라 동일 그룹을 형성하며, 동일 그룹의 전기코일에 전원이 동시 공급 및 공급 차단되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기코일은 외부에서 전원이 공급되는 경우, 상기 영구자석의 자속이 상기 보자판으로 전달되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기코일은 외부에서 전원이 공급되지 않는 경우, 상기 영구자석의 자속이 상기 보자판으로 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기코일은 전원 공급시 서로 인접하는 상기 영구자석들의 사이에 자속을 발생시키고, 전원 차단시 서로 인접하는 상기 영구자석들과 상기 중앙철심들의 사이에 자속을 형성시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 영구자석들은 상하 방향의 자극이 반대되도록 인접 배열되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기코일에는 전원 공급을 선택적으로 온/오프 시키기 위한 조작 스위치가 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명은 영구자석의 자기력으로 금속물체를 흡착하고, 외부의 전력을 공급함으로써, 흡착된 금속물체를 손쉽게 탈착할 수 있어, 마그네트의 사용시간과 관계없이 흡착력이 일정한 효과를 갖는다.

그리고, 정전이나 제어시스템의 고장, 리드케이블 단선 등과 같은 사고발생시에도 흡착된 금속물체가 낙하하지 않아 인명이나 재산상의 손실을 예방할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 영구자석을 원하는 자력의 새기로 교체할 수 있어, 흡착력 조절이 가능하고, 전기에너지를 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치를 보여주기 위한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치에서 자속이 형성된 상태를 보여주기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치를 보여주기 위한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치를 보여주기 위한 평면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치는 상부철심(100)과, 영구자석(200)과, 중앙철심(300)과, 전기코일(400) 및, 이송부(500)를 포함한다.

먼저, 상기 상부철심(100)은 금속물(철판 등, 10) 이송경로를 따라 길이를 갖도록 수평하게 설치된다.

이와 같은 상기 상부철심(100)은, 금속물을 적재할 적재위치(20)의 상부에 이격된 상태로 설치된다.

여기서, 상기 영구자석(200)은 상부철심(100)의 하부에 부착되며, 상기 상부철심(100)의 종 방향을 따라 이격된 상태로 배열된다.

그리고, 상기 영구자석(200)의 형상은 사각 형상으로 도시하였으나, 그 형상은 필요에 따라 다양하게 적용할 수 있다.

또한, 상기 영구자석(200)의 크기 및 두께는 금속물(10)의 종류 및 사이즈 등에 의해 결정될 수 있다.

이와 같은 상기 영구자석(200)들은, 상하 방향의 자극(N극/S극)이 반대되도록 인접 배열된다.

중앙철심(300)은, 영구자석(200)의 자력을 하부로 전달하기 위한 것으로, 강자성체로 제작할 수 있다.

여기서, 상기 중앙철심(300)의 상단에는 영구자석(200)의 하면에 결합되는 철심판(310)이 결합되고, 상기 중앙철심(300)의 하단에는 보자판(320)이 결합된다.

상기 철심판(310)은, 강자성체로서 영구자석(200)의 하면에 부착되어, 상기 영구자석(200)의 자력을 하단의 보자판(320)으로 전달하여 흡착력을 발생시킨다.

이때, 상기 철심판(310)과 상기 보자판(320)은 중앙철심 보다 더 큰 직경으로 형성시킬 수 있고, 상기 철심판(310)은 도 2에서처럼 원판 형상 등으로 제작할 수 있다.

전기코일(400)은, 중앙철심(300)의 외주에 권취되며, 외부에서 전원 공급시 자력 형성에 의해 영구자석(200)의 자력이 상기 보자판(320)으로 전달되지 않도록 한다.

여기서, 상기 전기코일(400)에는 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(410)가 전기적으로 연결될 수 있다.

그리고, 상기 전기코일(400)과 상기 전원 공급부(410)의 연결라인 상에는 전원 공급을 선택적으로 온(ON)/오프(OFF) 시키기 위한 조작 스위치(600)가 설치된다.

즉, 상기 조작 스위치(600)의 온(ON)/오프(OFF) 조작을 통해 하나의 그룹을 이루는 전기코일(400)들의 자력을 일괄적으로 온(ON)/오프(OFF)시킬 수 있다.

이와 같은 상기 전기코일(400)은, 도 3에서처럼 외부에서 전원이 공급되는 경우, 상기 영구자석(200)의 자속이 상기 보자판(320)으로 전달되지 않도록 한다.

이와 반대로, 상기 전기코일(400)은 외부에서 전원이 공급되지 않는 경우, 상기 영구자석(200)의 자속이 상기 보자판(320)으로 전달되도록 한다.

즉, 상기 전기코일(400)에 전원을 공급하는 경우에, 후술 될 이송 컨베이어(510)에 부착된 금속물(10)이 자력 상실에 의해 적재위치(20)로 낙하될 수 있다.

또한, 상기 전기코일(400)은 전원 공급시 서로 인접하는 상기 영구자석(200)들의 사이에 자속을 발생시킨다.

이와 반대로, 상기 전기코일(400)은 전원 차단시 서로 인접하는 영구자석(200)들과 상기 중앙철심(300)들의 사이에 자속을 형성시킨다.

즉, 상기 전기코일(400)에 전원이 공급되지 않는 경우는 영구자석(200)의 자속이 보자판(320)까지 전달되므로, 상기 보자판(320)의 자력 형성에 의해 금속물(10)이 부착될 수 있다.

아울러, 전술한 전원 공급부(410)의 출력전압 크기를 조절하는 경우, 상기 전기코일(400)에서 발생되는 자기장의 세기가 변하기 때문에, 전기코일(400)에 인가되는 전압의 크기를 조절함으로써 흡착력을 조절할 수 있다.

이송부(500)는, 보자판(320)의 하부에 위치된 상태로 금속물(10)을 이송경로를 따라 연속적으로 이동시킨다.

즉, 보자판(320)의 자력 발생에 의해 금속물(10)을 흡착한 상태로 이동하며, 상기 전기코일(400)에 전원 공급시 보자판(320)의 자력 상실에 의해 금속물(10)이 낙하되도록 한다.

이를 위한 상기 이송부(500)는, 이송 컨베이어(510) 및, 구동모터(520)로 구비될 수 있다.

상기 이송 컨베이어(510)는, 중앙철심(300)의 하부에 위치되며, 하부에 상기 금속물(10)을 부착한 상태로 상기 이송경로를 따라 연속적으로 이동한다.

일 예로, 상기 이송 컨베이어(510)는 보자판(320)의 하부와 상부철심(100)의 상부를 통해 무한 궤도 형태로 설치되어 금속물(10)을 연속적으로 이동시킬 수 있다.

구동모터(520)는, 이송 컨베이어(510)의 회전축을 형성하여 회전력을 전달하는 것으로, 상기 구동모터(520)의 설치 위치는 다양하게 적용이 가능하다.

한편, 상기 이송 컨베이어(510)의 입측에는 도 1에서처럼 금속물(10)을 연속적으로 공급하기 위한 공급 컨베이어(530)가 설치될 수 있다.

즉, 상기 공급 컨베이어(530)의 상면을 따라 공급되는 금속물(10)이 이송 컨베이어(510)의 하부에 부착되면서 이송경로를 따라 이동한다.

이와 같이, 설명된 영구자석(200)과 중앙철심(300) 및 전기코일(400)은 도 1에서처럼 다수가 상기 이송경로를 따라 동일 그룹(제1 그룹, 제2 그룹, … , 제X 그룹)을 형성한다.

이때, 동일 그룹을 이루는 전기코일(400)들에 전원이 동시에 공급되거나 동시에 전원 공급이 차단될 수 있다.

그리고, 상기 영구자석(200)과 중앙철심(300) 및 전기코일(400)이 이루는 그룹의 개수는 절단된 금속물(10)의 길이에 따라 달라지기 때문에, 그 개수는 달라질 수 있다.

또한, 그리고, 절단된 금속물(10)의 크기에 따라 흡착과 탈착이 용이하도록, 인접한 영구자석(200)의 극성을 3개 혹은 4개를 하나의 그룹으로 구성할 수 있다.

즉, 전기적으로 연결된 3개 혹은 4개의 전기코일(400)에 외부의 전력을 투입 혹은 차단함으로써, 동일 그룹이 동시에 흡착과 탈착이 이루어지도록 구성될 수도 있다.

이와 같은 본 발명의 영전자형 파일러 마그네트장치는, 영구자석(200)의 S극을 상부철심(100)의 하면에 접속시키고, 영구자석(200)의 또 다른 극성인 N극에 철심판(310)을 접속한다.

철심판(310)의 또 다른 일면에 강자성체의 중앙철심(300)을 접속하고, 중앙철심(300)의 주변에 전기코일(400)을 권선한다.

그리고, 영구자석(200)과 인접한 또 다른 영구자석(200)의 N극을 상부철심(100)의 일면에 접합하고, 영구자석(200)의 또 다른 극성인 S극에 강자성체의 철심판(310)을 접속한다.

또한, 철심판(310)의 또 다른 일면에 강자성체의 중앙철심(300)을 접속하고, 중앙철심(300)의 주변에 전기코일(400)을 권선하여, 영구자석(200)의 전기코일(400)과 또 다른 영구자석(200)의 전기코일(400) 2개 내지 그보다 많은 개수를 서로 전기적으로 접속하여 제1그룹으로 구성할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 영구자석(200)으로부터 발생되는 자기장과 반대의 자기장이 형성되도록 전기코일(400)에 외부의 전원을 공급하는 경우, 제1그룹처럼 영구자석(200)과 이에 인접하는 영구자석(200)에서 발생되는 모든 자속들은 철심판(310)과 상부철심(100) 사이로, 혹은 하나의 그룹으로 구성된 인접한 철심판(310)을 거쳐 상부철심(100)으로 회귀된다.

따라서, 영구자석(200)의 자기장이 금속물(10)에 미치지 않기 때문에 이송 컨베이어(510)의 하면으로부터 금속물(10)을 탈착할 수 있게 된다.

반대로, 제2그룹처럼 외부의 전력을 차단하는 경우, 전기코일(400)에서 발생되는 자기장이 없어지기 때문에, 영구자석(200)에서 발생되는 자속은 철심판(310)과 중앙철심(300)과 보자판(320)과 금속물(10)을 거쳐, 인접한 보자판(320)과 중앙철심(300)과 영구자석(200) 및 상부철심(100)을 거쳐 영구자석(200)으로 회귀하게 되어, 금속판(10)을 흡착할 수 있게 된다.

또한, 제1그룹은 외부의 전력을 투입하는 것으로 표현하였으나, 제1그룹과 제2그룹 모두 외부의 전력을 차단하면, 제2그룹의 영구자석(200)에서 발생된 자속은 제1그룹의 인접한 보자판(320)과 중앙철심(300)과 철심판(310)과 영구자석(200) 및 상부철심(100)을 통해 영구자석(200)으로 회귀한다.

이와 동시에, 제2그룹에 인접한 보자판(320)과 중앙철심(300)과 철심판(310)과 영구자석(200)과 상부철심(100)을 통해 영구자석(200)으로 회귀되므로, 금속물(10)의 수평 이동시 제1그룹과 제2그룹의 경계면에서도 흡착력이 발생되어 금속물(10)을 안정적으로 흡착 및 이송할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 영구자석(200)의 자기력으로 금속물체를 흡착하고, 외부의 전력을 공급함으로써, 흡착된 금속물(10)을 손쉽게 탈착할 수 있어 사용시간과 관계없이 흡착력이 일정하다.

그리고, 정전이나 제어시스템의 고장, 리드케이블 단선 등과 같은 사고발생시에도 흡착된 금속물(10)이 낙하하지 않아 인명이나 재산상의 손실을 예방할 수 있다.

또한, 영구자석(200)을 원하는 자력의 새기로 교체할 수 있어, 흡착력 조절이 가능하고, 전기에너지를 절감할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 영전자형 파일러 마그네트장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 금속물 20: 적재위치
100: 상부철심 200: 영구자석
300: 중앙철심 310: 철심판
320: 보자판 400: 전기코일
410: 전원 공급부 500: 이송부
510: 이송 컨베이어 520: 구동모터
530: 공급 컨베이어 600: 조작 스위치
S: 자속

Claims (9)

1. 이송경로를 따라 길이를 갖도록 수평하게 설치되는 상부철심과, 상기 상부철심의 하부에 부착된 상태로 종 방향을 따라 이격된 상태로 배열되어, 연속적으로 자속을 형성시키는 다수의 영구자석과, 상단의 철심판이 상기 영구자석의 하면에 부착되어, 상기 영구자석의 자력을 하단의 보자판으로 전달하여 흡착력을 발생시키는 중앙철심 및, 상기 중앙철심의 외주에 권취되며, 외부에서 전원 공급시 자력 형성에 의해 상기 영구자석의 자력이 상기 보자판으로 전달되지 않도록 하는 전기코일을 포함하되,
   상기 영구자석과 상기 중앙철심 및 상기 전기코일은, 다수가 상기 이송경로를 따라 동일 그룹을 형성하며, 동일 그룹의 전기코일에 전원이 동시 공급 및 공급 차단되며,
   상기 전기코일은, 외부에서 전원이 공급되는 경우, 상기 영구자석의 자속이 상기 보자판으로 전달되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 영전자형 파일러 마그네트장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중앙철심의 하부에는,
   상기 보자판의 자력 발생에 의해 금속물을 흡착한 상태로 이동하며, 상기 전기코일에 전원 공급시 상기 보자판의 자력 상실에 의해 금속물이 낙하되도록 하는 이송부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 영전자형 파일러 마그네트장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 이송부는,
   상기 중앙철심의 하부에 위치되며, 하부에 상기 금속물을 부착한 상태로 상기 이송경로를 따라 연속적으로 이동하는 이송 컨베이어 및,
   상기 이송 컨베이어의 회전축을 형성하여 회전력을 전달하는 구동모터로 구비되는 것을 특징으로 하는 영전자형 파일러 마그네트장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 전기코일은,
   외부에서 전원이 공급되지 않는 경우, 상기 영구자석의 자속이 상기 보자판으로 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 영전자형 파일러 마그네트장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 전기코일은,
   전원 공급시 서로 인접하는 상기 영구자석들의 사이에 자속을 발생시키고, 전원 차단시 서로 인접하는 상기 영구자석들과 상기 중앙철심들의 사이에 자속을 형성시키는 것을 특징으로 하는 영전자형 파일러 마그네트장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 영구자석들은,
   상하 방향의 자극이 반대되도록 인접 배열되는 것을 특징으로 하는 영전자형 파일러 마그네트장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 전기코일에는,
   전원 공급을 선택적으로 온/오프 시키기 위한 조작 스위치가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 영전자형 파일러 마그네트장치.

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