KR101623907B1 - 마그넷 조립 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그넷 조립 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 프로그램에 의해 동작을 제어하는 제어부를 갖춘 X,Y 테이블 엑츄에이터의 로봇 아암에 장착되며 전면 양측에 평행하게 가이드 레일을 갖춘 프레임; 상기 가이드 레일에 장착된 한 쌍의 제1,2 가이드 바; 상기 프레임의 상측에 장착되며 상기 제어부의 제어에 의해 선택적으로 구동및 정, 역회전 가능한 한 쌍의 제1,2 서보 모터; 상기 한 쌍의 제1,2 서보 모터에 축설된 한 쌍의 제1,2 샤프트; 상기 프레임에 장착되며 상기 제1,2 샤프트를 회전 가능하게 축설하는 두 쌍의 축받이; 상기 제1,2 샤프트에 축설되며 상기 제1,2 가이드 바와 고정되는 제1,2 이송부; 상기 제1 가이드 바에 고정 설치되며 상기 제1 샤프트의 회전시 직선운동하는 제1 가이드 바와 함께 승, 하강하는 마그넷 척; 및 그 상단부는 상기 제2 가이드 바에 고정 설치되고 하단부는 상기 마그넷 척을 관통하며 상기 제2 샤프트의 회전시 직선운동하는 제2 가이드 바와 함께 승, 하강하는 푸쉬 샤프트를 포함한다.

Description

마그넷 조립 장치{assemblage apparatus for a magnet}

본 발명은 마그넷 조립 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플레이트에 도포된 접착제의 정해진 위치에 마그넷의 자력에 영향을 받지 않으며 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착할 수 있는 마그넷 조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 부품의 하나 또는 주된 물품으로 마그넷이 응용되는 자석응용기기는 수많은 종류가 개발되어 각종 산업 현장이나 기계 장치에 장착되어 사용되고 있다.

이와 같이 자석 응용기기에서 활용되는 마그넷은 통상적으로 모체에 부착되어 사용되거나 요소에 장착되어 사용된다.

일 예로 바 형상을 갖는 스틸 플레이트의 일 면에 일정한 간격을 두고 다수의 마그넷을 부착하여 사용하고 있는 것을 예를 들 수 있다.

상기와 같이 스틸 플레이트에 마그넷을 부착하기 위해서는 먼저 스틸 플레이트가 자성이 있거나 없는지를 떠나서 스틸 플레이트의 정해진 위치에 정확히 자석을 부착하고 또 안정되게 정 위치를 유지하기 위해서는 접착제에 의해 부착 고정하고 있다.

상기와 같이 스틸 플레이트에 자석을 접착하기 위해서는 먼저 스틸 플레이트의 표면에 접착제를 도포한 후 정해진 위치에 자석을 부착해야 한다.

그러나 스틸 플레이트가 자성이 있을 경우 마그넷이 스틸 플레이트에 부착하려고 하는 자력이 강하므로 스틸 플레이트의 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착하기 어려운 문제점이 있었다.

또 플레이트가 자성이 없는 비철금속이나 합성수지일 경우라 하더라도 서로 이극이거나 동극인 마그넷을 플레이트에 도포된 접착층에 배열하며 부착할 때에는 마그넷 상호 간에 붙으려 하는 힘, 마그넷 상호 간에 밀어내려는 힘이 마그넷 사이에서 발생하여 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착하기 어려운 문제점도 발생하였다.

KR 10-2010-0018270 A

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 플레이트에 도포된 접착제의 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착하는 마그넷 조립장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 자성의 유무에 관계없이 스틸 플레이트의 표면에 접착층을 도포한 후 그 접착층에 일정한 간격을 두고 마그넷을 부착할 때 마그넷과 자성체인 스틸 사이에서 발생하는 자력에 관계없이 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착할 수 있는 마그넷 조립장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스틸 플레이트의 표면에 접착층을 도포한 후 그 접착층에 일정한 간격을 두고 다수의 마그넷을 부착할 때 마그넷의 극성이 동극이거나 이극에 관계없이 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착할 수 있는 마그넷 조립장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예는, 프로그램에 의해 동작을 제어하는 제어부를 갖춘 X,Y 테이블 엑츄에이터의 로봇 아암에 장착되며 전면 양측에 평행하게 가이드 레일을 갖춘 프레임; 상기 가이드 레일에 장착된 한 쌍의 제1,2 가이드 바; 상기 프레임의 상측에 장착되며 상기 제어부의 제어에 의해 선택적으로 구동및 정, 역회전 가능한 한 쌍의 제1,2 서보 모터; 상기 한 쌍의 제1,2 서보 모터에 축설된 한 쌍의 제1,2 샤프트; 상기 프레임에 장착되며 상기 제1,2 샤프트를 회전 가능하게 축설하는 두 쌍의 축받이; 상기 제1,2 샤프트에 축설되며 상기 제1,2 가이드 바와 고정되는 제1,2 이송부; 상기 제1 가이드 바에 고정 설치되며 상기 제1 샤프트의 회전시 직선운동하는 제1 가이드 바와 함께 승, 하강하는 마그넷 척; 및 그 상단부는 상기 제2 가이드 바에 고정 설치되고 하단부는 상기 마그넷 척을 관통하며 상기 제2 샤프트의 회전시 직선운동하는 제2 가이드 바와 함께 승, 하강하는 푸쉬 샤프트를 포함하는 마그넷 조립 장치를 제공한다.

상기 실시 예의 목적을 효과적으로 구현하기 위한 제1 변형 예는, 상기 척은 그 하단부에는 마그넷이 끼워지는 홈이 형성되며 상기 마그넷 형상에 따라 호환하며 사용토록 분리 및 결합 가능하게 구비된 것이 효과적이다.

상기 실시 예의 목적을 효과적으로 구현하기 위한 제2 변형 예는, 상기 제1 가이드 바의 상측 면에는 상기 제2 가이드 바의 하측 면이 접촉시 제2 가이드 바의 직선운동을 제한하는 한 쌍의 스토퍼가 구비된 것이 효과적이다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 플레이트에 마그넷이 부착되는 접착제의 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착하여 불량을 방지하는 효과가 있다.

둘째, 자성의 유무에 관계없이 스틸 플레이트의 표면에 접착층을 도포한 후 그 접착층에 일정한 간격을 두고 마그넷을 부착할 때 마그넷과 자성체인 스틸 사이에서 발생하는 자력에 관계없이 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착하는 효과가 있다.

셋째, 스틸 플레이트의 표면에 접착층을 도포한 후 그 접착층에 일정한 간격을 두고 다수의 마그넷을 부착할 때 부착된 마그넷의 극성이 동극이어서 밀어내려는 힘이 발생하거나 이극이라 당기려는 힘이 발생하더라도 자력에 관계없이 정해진 위치에 정확히 마그넷을 부착할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 스틸 플레이트에 마그넷이 부착된 부품의 일 예를 보인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 마그넷 조립장치의 요부를 보인 사시도
도 3의 a)는 본 발명에서 적용되는 마그넷 척이 마그넷을 캐치하기 전 상태를 보인 정면도
도 3의 b)는 본 발명에서 적용되는 푸쉬 샤프트가 하강하여 마그넷의 위치를 고정시키는 상태를 보인 정면도
도 3의 c)는 본 발명에서 적용되는 마그넷 척이 마그넷을 캐치한 상태를 보인 정면도
도 3의 d)는 본 발명에서 적용되는 마그넷 척이 마그넷을 캐치한 상태에서 플레이트의 접착층에 위치시킨 상태를 보인 정면도
도 3의 e)는 본 발명에서 적용되는 푸쉬 샤프트가 하강하여 접착층 위에 마그넷의 상면을 가압하여 마그넷을 부착하는 상태를 보인 정면도

이하에서는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 스틸 플레이트에 마그넷이 부착된 부품의 일 예를 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 마그넷 조립장치의 요부를 보인 사시도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마그넷 조립장치는 부품의 일 예인 스틸 플레이트(P)의 표면에 접착층(B)을 형성하고 그 접착층(B)에 마그넷(M)을 부착할 때 사용된다.

상기 스틸 플레이트(P)는 사각의 막대 형상으로 형성되는 부품에 한정하지 않고 부품의 특성에 따라 다수의 마그넷이 필요한 다양한 형상을 갖는 모체, 즉, 플레이트에 적용 가능하다.

상기 스틸 플레이트(P)에 형성된 접착층(B)에 마그넷(M)을 부착하기 위한 본 발명에 따른 마그넷 조립장치(10)는 도 2에서 보는 바와 같이, 미리 프로그램화된 제어부(도면 표현을 생략함.)를 갖춘 X,Y 테이블 엑츄에이터의 로봇 아암(미도시)에 장착되어 사용된다.

물론, 다수의 마그넷은 도면 표현을 생략하였지만 정해진 위치에 다수 정렬되어 있을 것이고, 스틸 플레이트(P)도 마찬가지로 정해진 위치에 배치될 것이고 정렬된 어느 하나의 마그넷은 X,Y 축으로 움직이는 로봇 아암에 의해 낱개씩 선택된 상태에서 정해진 위치에 배치된 스틸 플레이트(P)로 방향을 전환하여 동작되며 선택된 마그넷을 부착하는데 이러한 일련의 동작은 후술하는 동작 설명에서 구체적으로 설명한다.

한편, 본 발명에 따른 마그넷 조립 장치(10)가 설치되는 프레임(11)은 미도시된 엑츄에이터의 로봇 아암에 장착되며 전면 양측에 평행한 가이드 레일(12)이 구비된다.

상기 가이드 레일(12)에는 한 쌍의 제1,2 가이드 바(20)(30)가 일정한 간격을 두고 장착된다.

또 상기 프레임(11)의 상측에는 상기 제어부의 제어에 의해 선택적으로 구동되며 정, 역회전 가능한 한 쌍의 제1,2 서보 모터(21)(31)가 구비된다.

한 쌍의 상기 제1,2 서보 모터(21)(31)에는 한 쌍의 제1,2 샤프트(22)(32)가 축설되며 상기 제1,2 샤프트(22)(32)는 상기 프레임(11)에 장착된 두 쌍의 축받이(23)(23')(33)(33')에 의해 회전 가능하게 축설된다.

또한, 상기 제1,2 샤프트(22)(32)와 상기 제1,2 가이드 바(20)(30)의 사이에는 상기 제1,2 샤프트(22)(32)가 회전운동을 하면 상기 제1,2 가이드 바(20)(30)가 직선 운동을 하도록 제1,2 이송부(24)(34)가 설치된다.

이를 위해서 상기 제1,2 이송부(24)(34)는 상기 제1,2 샤프트(22)(32)에 축설된 상태에서 상기 제1,2 가이드 바(20)(30)의 하측 면에 부착 고정되어야 하고 상기 제1,2 샤프트(22)(32)는 볼 스크류로 구비되어야 한다.

그리고 상기 제1 가이드 바(20)의 전면 중앙부에는 상기 제1 샤프트(22)의 회전시 상, 하로 직선 운동하는 상기 제1 가이드 바(20)와 함께 승, 하강하는 마그넷 척(25)이 설치된다.

상기 마그넷 척(25)은 그 하단부에는 마그넷(M)이 끼워지며 지지되도록 마그넷(M)의 외형과 동일한 형상을 갖는 홈(25')이 형성된다.

이를 위해서는 상기 마그넷 척(25)에 형성된 홈(25')은 다양한 형상의 마그넷(M)에 따라 홈(25') 역시 다양한 형상으로 제작되어야 하고, 이를 위해서는 상기 마그넷 척(25)은 마그넷(M)의 형상과 동일한 형상의 홈(25')이 형성된 마그넷 척(25)을 수시로 교체 사용이 가능하도록 분리 및 결합 가능하도록 구비되어야 한다.

물론, 상기 홈(25')의 높이는 상기 마그넷(M)의 높이보다 낮거나 같게 함으로써 후술하는 동작 설명에서 마그넷(M)의 저면이 홈(25')의 외측으로 일부 노출되도록 해야 한다.

한편, 상기 제2 가이드 바(30)의 전면 중앙부에는 푸쉬 샤프트(35)의 상단부가 고정 설치되고 푸쉬 샤프트(35)의 하단부는 상기 마그넷 척(25)을 관통하며 상기 제2 샤프트(32)가 회전함에 따라 상기 제2 가이드 바(30)가 상, 하로 직선운동할 때 함께 승, 하강된다.

바람직하게는 상기 제1 가이드 바(20)의 상측 면에는 스토퍼(26)(또는 센서)가 구비된다.

상기 스토퍼(26)(또는 센서)는 후술하는 상기 제2 가이드 바(30)가 하강하며 제2 가이드 바(30)가 설정된 거리를 하강하여 적당한 거리를 이동하게 되면 그 하측 면이 제1 가이드 바(30)의 상측 면과 면 접촉되면 상기 제어부로 제2 가이드 바(30)가 일정거리를 하강했다는 것을 스토퍼(26)와 접촉시 인지시킴으로써 상기 제2 서보 모터(31)의 회전 동작, 즉, 상기 제2 가이드 바(30)가 더 이상 하강 동작을 하지 않도록 제어시키는 브레이크 기능이 구비된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작에 대해 설명한다.

도 3의 a) 내지 e)는 본 발명의 동작 순서를 나타낸 정면 구성도이다.

이때, 도 3의 a)는 설정된 위치에 다수의 마그넷(M)이 정렬되어 있는 상태라 할 수 있고, 상기 마그넷 조립 장치는 제어부의 제어에 의해 X,Y축 방향으로 동작하는 로봇 아암에 장착된 상태에서 어느 하나의 마그넷(M)을 마그넷 척(25)이 캐치하기 위하여 마그넷(M) 상방에서 마그넷 척(25)이 대기하고 있는 상태라 할 수 있다.

상기의 상태에서 제어부의 명령에 의해 마그넷 조립 장치가 동작되면 도 3의 b)와 같이, 먼저 제2 서보 모터(31)가 동작되며 볼 스크류(또는 나사 산)로 형성된 제2 샤프트(32)를 회전시키고 그에 따라 상기 제2 이송부(34)에 의해 고정된 상기 제2 가이드 바(30)는 상기 가이드 레일(12)을 매개로 하강함과 동시에 상기 푸쉬 샤프트(35)도 하강하여 상기 마그넷 척(25)의 외측으로 돌출되고 푸시 샤프트(35)의 하단 면은 상기 마그넷(M)의 상면을 눌러 마그넷(M)의 위치가 흔들리지 않게 고정시킨다.

한편 상기와 같이 제2 가이드 바(30)가 하강하며 그 하단 면이 상기 제1 가이드 바(20)의 상단 면에 구비된 상기 스토퍼(26)(또는 센서)와 면 접촉되면 상기 스토퍼(26)는 상기 제2 가이드 바(30)의 하강이 완료되었다는 신호를 제어부로 송신하고, 제어부는 수신된 신호를 상기 제2 서보 모터(31)로 송신하여 제2 서보 모터(31)가 더 이상 동작되지 않도록 명령한다.

상기와 같이 마그넷(M)이 푸쉬 샤프트(35)에 의해 고정되면 도 3의 c)와 같이 상기 제1 서보 모터(21)가 동작되며 상기의 동작과 마찬가지로 제1 이송부(24)에 의해 상기 제1 가이드 바(20)가 상기 가이드 레일(12)을 매개로 하강함과 동시에 상기 제1 가이드 바(20)에 고정 설치된 상기 마그넷 척(25)을 하강시켜 상기 푸쉬 샤프트(35)에 의해 위치가 고정되어 있는 마그넷(M)을 마그넷 척(25)의 하단 면에 형성된 홈(25')에 끼우며 캐치한다.

이때 상기의 상태는 상기 제1,2 서보 모터(21)(31)의 회전에 의해 상기 제1,2 가이드 바(20)(30)는 전부 하측으로 이동되고 그에 따라 상기 푸쉬 샤프트(35)와 상기 마그넷 척(25)도 하측으로 이동된 상태라 할 수 있다.

상기의 동작에 의해 정렬되어 있는 마그넷(M) 중 하나의 마그넷(M)이 캐치되면 X축 Y축으로 움직이는 로봇 아암의 동작에 의해 설정된 장소로 이동한 후 상측 면에 접착층(B)이 도포된 플레이트(P)의 상방을 향해 마그넷 척(25)이 이동한다.

이때에는 도 3의 d)와 같이 상기의 역순으로 상기 제1 서보 모터(21)가 동작되며 동시에 제1 이송부(24)에 의해 고정된 제1 가이드 바(20)를 하강시키고 동시에 마그넷 척(25)이 하강하며 마그넷 척(25)의 하면에 형성된 홈(25')의 외측으로 일부 노출된 마그넷(M)을 접착층(B)의 상면 정해진 위치에 위치시킨다.

동시에 도 3의 e)와 같이 상기 제2 서보 모터(31)가 동작되며 동시에 상기의 역순으로 제2 가이드 바(30)를 하강시킴에 따라 상기 제2 가이드 바(30)에 장착된 푸쉬 샤프트(35)가 상기 홈(25')의 외측으로 노출되며 접착층(B)에 임시 부착된 마그넷(M)의 상면을 설정된 시간 동안 가압하며 마그넷(M)을 부착하는 것이다.

상기의 동작이 완료되면 상기 제1,2 서보 모터(21)(31)의 역회전에 의해 상기 마그넷 척(25)과 상기 푸쉬 샤프트(35)가 장착된 상기 제1,2 가이드(20)(30)는 처음 상태로 원위치 된다.

상기와 같은 구성과 동작을 하는 본 발명은 다수의 마그넷(M)이 동극 또는 이극으로 배열된다 하더라도 마그넷 척(25)에 의해 마그넷(M)이 안정되게 지지된 상태에서 이동하고 또 접착층(B)이 형성된 플레이트(P)의 상측 면에 접착될 때가지 주변 마그넷의 자력 영향을 받지 않고 정해진 위치에 정확하게 접착된다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 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.

11; 프레임 12; 가이드 레일
20, 30; 제1,2 가이드 바 21, 31; 제1,2 서보 모터
22, 32; 제1,2 샤프트 23, 23', 33, 33'; 축받이
24, 34; 제1,2 이송부 25; 마그넷 척
25'; 홈 26; 스토퍼
35; 푸쉬 샤프트 B; 접착층
M; 마그넷 P; 플레이트

Claims (3)

1. 프로그램에 의해 동작을 제어하는 제어부를 갖춘 X,Y 테이블 엑츄에이터의 로봇 아암에 장착되며 전면 양측에 평행하게 가이드 레일을 갖춘 프레임;
   상기 가이드 레일에 장착된 한 쌍의 제1,2 가이드 바;
   상기 프레임의 상측에 장착되며 상기 제어부의 제어에 의해 선택적으로 구동및 정, 역회전 가능한 한 쌍의 제1,2 서보 모터;
   상기 한 쌍의 제1,2 서보 모터에 축설된 한 쌍의 제1,2 샤프트;
   상기 프레임에 장착되며 상기 제1,2 샤프트를 회전 가능하게 축설하는 두 쌍의 축받이;
   상기 제1,2 샤프트에 축설되며 상기 제1,2 가이드 바와 고정되는 제1,2 이송부;
   상기 제1 가이드 바에 고정 설치되며 상기 제1 샤프트의 회전시 직선운동하는 제1 가이드 바와 함께 승, 하강하는 마그넷 척; 및
   그 상단부는 상기 제2 가이드 바에 고정 설치되고 하단부는 상기 마그넷 척을 관통하며 상기 제2 샤프트의 회전시 직선운동하는 제2 가이드 바와 함께 승, 하강하는 푸쉬 샤프트를 포함하는 마그넷 조립 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 마그넷 척은 그 하단부에는 마그넷이 끼워지는 홈이 형성되며 상기 마그넷 형상에 따라 호환하며 사용토록 분리 및 결합 가능하게 구비된 것을 더 포함하는 마그넷 조립 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 가이드 바의 상측 면에는 상기 제2 가이드 바의 하측 면이 접촉시 제2 가이드 바의 직선운동을 제한하는 한 쌍의 스토퍼가 구비된 것을 더 포함하는 마그넷 조립 장치.

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