KR101638700B1

KR101638700B1 - Linear motor apparatus

Info

Publication number: KR101638700B1
Application number: KR1020140159178A
Authority: KR
Inventors: 이문구; 전용호; 안다훈; 천두호
Original assignee: 아주대학교산학협력단
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-07-13
Also published as: KR20160058364A

Abstract

선형 모터장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 선형 모터장치는, 가이드부재와, 가이드부재의 길이 방향으로 배열되는 자력부재와, 자력부재와 이격되어 위치하고, 자력을 발생시켜 자력부재에서 발생되는 자력과 작용하여 이동하는 이동부재와, 이동부재에 결합되고, 가이드부재에 이동 가능하게 구비되어, 이동부재의 이동 방향을 안내하는 베어링부재와, 이동부재 또는 베어링부재에 결합되며, 도체를 포함하여 이루어지는 도체부재와, 도체부재와 이격되고, 자력을 발생시켜, 도체부재의 이동을 제한하는 이동제한부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. An invention relating to a linear motor device is disclosed. The linear motor device includes a guide member, a magnetic force member arranged in the longitudinal direction of the guide member, a moving member which is located apart from the magnetic force member and moves by acting on the magnetic force generated by the magnetic force member by generating a magnetic force, A bearing member that is coupled to the guide member and that is movably provided in the guide member and guides the moving direction of the moving member; a conductor member that is coupled to the moving member or the bearing member and includes a conductor; And a movement restricting member for restricting the movement of the conductor member.

Description

[0001] LINEAR MOTOR APPARATUS [0002]

본 발명은 선형 모터장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와전류의 변동에 의한 감쇠력을 이용하여 이동부재의 위치를 안정적으로 제어할 수 있는 선형 모터장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor apparatus, and more particularly, to a linear motor apparatus capable of stably controlling a position of a moving member by using a damping force due to an eddy current fluctuation.

일반적인 선형 모터장치는 일렬로 배열된 자력부재와 이격되어 위치하는 코일에 전류를 인가하여 구동력을 발생시키는 장치에 해당한다. 이러한 선형 모터장치는 일반 회전형 모터와 달리 직선 구동력을 직접 발생시킬 수 있으므로, 방향 전환 등을 위한 장치의 추가 없이 직선 운동을 구현할 수 있다. A general linear motor device corresponds to a device that generates a driving force by applying a current to a coil located apart from a magnetic force member arranged in a line. Unlike a general rotary motor, such a linear motor device can directly generate a linear driving force, so that it is possible to realize a linear motion without adding a device for changing directions.

일반적으로, 선형 모터장치는 자석과 코일이 이격된 비접촉 상태에서 작동하므로 소음 및 마모를 줄일 수 있으나, 이동부재의 위치를 안정적으로 제어하기 어려운 문제점이 있다. In general, since the linear motor device operates in a non-contact state in which the magnets and the coils are spaced apart, noise and wear can be reduced, but it is difficult to stably control the position of the moving member.

본 발명의 배경기술은 공개특허공보 제2014-0109932호(2014.09.16 공개, 발명의 명칭: 선형 동기 모터)에 개시되어 있다.
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The background art of the present invention is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2014-0109932 (published on Sep. 19, 201, entitled "Linear synchronous motor").

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 가이드부재 상에서 이동되는 이동부재의 위치를, 이동부재와 비접촉 상태에서 안정적으로 제어할 수 있는 선형 모터장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a linear motor device capable of stably controlling the position of a moving member moved on a guide member in a non-contact state with a moving member.

본 발명에 따른 선형 모터장치는: 가이드부재; 상기 가이드부재의 길이 방향으로 배열되는 자력부재; 상기 자력부재와 이격되어 위치하고, 자력을 발생시켜 상기 자력부재에서 발생되는 자력과 작용하는 방식으로 이동하는 이동부재; 상기 이동부재에 결합되고, 상기 가이드부재에 이동 가능하게 구비되어, 상기 이동부재의 이동 방향을 안내하는 베어링부재; 상기 이동부재 또는 상기 베어링부재에 결합되며, 도체를 포함하여 이루어지는 도체부재; 및 상기 도체부재와 이격되고, 자력을 발생시켜, 상기 도체부재의 이동을 제한하는 이동제한부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A linear motor apparatus according to the present invention comprises: a guide member; A magnetic force member arranged in the longitudinal direction of the guide member; A moving member that is spaced apart from the magnetic force member and moves in such a manner as to generate a magnetic force and act on a magnetic force generated by the magnetic force member; A bearing member coupled to the moving member and movably provided on the guide member, the bearing member guiding the moving direction of the moving member; A conductor member coupled to the moving member or the bearing member, the conductor member comprising a conductor; And a movement restricting member spaced apart from the conductor member and generating a magnetic force to restrict movement of the conductor member.

본 발명에서 상기 베어링부재는, 상기 가이드부재를 둘러싸는 형상으로 형성되는 공기베어링인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the bearing member is an air bearing formed in a shape surrounding the guide member.

본 발명에서 상기 도체부재는, 상기 베어링부재가 상기 이동제한부재와 대향되는 면에 구비되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the conductor member is characterized in that the bearing member is provided on a surface facing the movement restricting member.

본 발명에서 상기 도체부재는, 상기 이동제한부재와 평행하게 구비되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the conductor member is provided in parallel to the movement restricting member.

본 발명에서 상기 이동제한부재는, 상기 도체부재와 이격되며, 자력을 발생시키는 복수 개의 자력발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the movement restricting member includes a plurality of magnetic force generating parts spaced apart from the conductor member and generating a magnetic force.

본 발명에서 복수 개의 상기 자력발생부는, 상기 가이드부재의 길이 방향과 평행하게 배열되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the plurality of magnetic force generating portions are arranged parallel to the longitudinal direction of the guide member.

본 발명에서 복수 개의 상기 자력발생부는, 할바흐 배열(halbach array)되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the plurality of magnetic force generating units are halbach arrays.

본 발명에서 상기 자력발생부는, 코일부; 상기 코일부에 전원을 인가하는 전원부; 및 상기 전원부를 제어하여, 상기 코일부에 공급되는 전원의 세기를 조절하는 전원제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the magnetic force generating portion includes: a coil portion; A power supply unit for applying power to the coil unit; And a power control unit controlling the power unit to adjust an intensity of power supplied to the coil unit.

본 발명에서 상기 자력발생부는 영구자석인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the magnetic force generating portion is a permanent magnet.

본 발명에서 선형 모터장치는, 상기 이동제한부재를 이동시켜, 상기 이동제한부재와 상기 도체부재 사이의 거리를 조절하는 거리조절부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The linear motor device according to the present invention may further include a distance adjusting member for moving the movement limiting member to adjust a distance between the movement limiting member and the conductor member.

본 발명에서 상기 거리조절부재는, 회전력을 발생시키는 구동부; 및 상기 구동부 및 상기 이동제한부재에 결합되며, 상기 구동부의 회전력을 전환하여 상기 이동제한부재를 왕복 이동시키는 이동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the distance adjusting member may include: a driving unit that generates a rotational force; And a moving unit coupled to the driving unit and the movement restricting member and configured to reciprocate the movement restricting member by switching the rotational force of the driving unit.

본 발명에서 상기 이동부는, 상기 구동부에 의하여 회전되는 볼스크루; 및 상기 이동제한부재에 결합되며, 상기 볼스크루의 회전력을 전환하여 상기 이동제한부재를 직선 이동시키는 너트스크루;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the moving unit may include: a ball screw rotated by the driving unit; And a nut screw coupled to the movement restricting member and switching the rotational force of the ball screw to linearly move the movement restricting member.

본 발명에 따른 선형 모터장치는, 이동부재에 결합된 도체부재에 와전류를 발생시키고, 와전류의 변동 시 발생되는 감쇠력을 이용하여 이동부재의 위치를 제어할 수 있다. The linear motor device according to the present invention can generate an eddy current in the conductor member coupled to the moving member and control the position of the moving member by using the damping force generated when the eddy current is varied.

또한, 본 발명에 따른 선형 모터장치는, 복수 개의 자력발생부를 할바흐 배열(halbach array)로 구성, 자력이 도체부재에 집중적으로 작용하도록 함으로써, 감쇠력의 크기를 증대시킬 수 있다. Further, the linear motor device according to the present invention comprises a plurality of magnetic force generating units arranged in a halbach array, and the magnitude of the damping force can be increased by allowing the magnetic force to concentrate on the conductor member.

또한, 본 발명에 따른 선형 모터장치는, 이동제한부재와 도체부재 사이의 거리를 조절하여, 도체부재에 작용하는 감쇠력을 조절할 수 있다. Further, the linear motor device according to the present invention can control the damping force acting on the conductor member by adjusting the distance between the movement limiting member and the conductor member.

또한, 본 발명에 따른 선형 모터장치에서 감쇠력은 도체부재의 이동방향에 관계없이 발생하므로, 도체부재와 함께 이동하는 이동부재의 이동 방향에 관계없이, 이동부재의 위치를 제어할 수 있다.
Further, in the linear motor device according to the present invention, the damping force is generated regardless of the moving direction of the conductor member, so that the position of the moving member can be controlled regardless of the moving direction of the moving member moving together with the conductor member.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동제한부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동제한부재에서 자력발생부의 배열을 나타내는 사시도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동제한부재에서 자력발생부재의 배열을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동제한부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동제한부재에서 자력발생부의 배열을 나타내는 사시도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리조절부재를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리조절부재를 나타내는 측면도이다. 1 is a perspective view schematically showing a linear motor device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a movement restricting member according to the first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing the arrangement of the magnetic force generating portion in the movement restricting member according to the first embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing the arrangement of the magnetic force generating members in the movement restricting member according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view schematically showing a movement restricting member according to a second embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing an arrangement of a magnetic force generating portion in a movement restricting member according to a second embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a distance adjusting member according to an embodiment of the present invention.
8 is a side view showing a distance adjusting member according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 선형 모터장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, an embodiment of a linear motor apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In addition, the terms described below are terms defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터장치(1)는 가이드부재(100), 자력부재(200), 이동부재(300), 베어링부재(400), 도체부재(500) 및 이동제한부재(600)를 포함한다. 1 is a perspective view schematically showing a linear motor device according to an embodiment of the present invention. 1, a linear motor device 1 according to an embodiment of the present invention includes a guide member 100, a magnetic force member 200, a moving member 300, a bearing member 400, a conductor member 500, And a movement restricting member (600).

가이드부재(100)는 이동부재(300)의 이동 방향을 안내한다. 본 실시예에서 가이드부재(100)는 상측면에 복수 개의 자력부재(200)가 가이드부재(100)의 길이 방향으로 배열되어 이동부재(300)가 가이드부재(100)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 한다. The guide member (100) guides the moving direction of the moving member (300). A plurality of magnetic force members 200 are arranged on the upper surface of the guide member 100 in the longitudinal direction of the guide member 100 so that the moving member 300 can move along the longitudinal direction of the guide member 100 .

본 실시예에서 가이드부재(100)는 대략 직육면체 형상으로 형성되어, 이동부재(300)를 이동시키려는 방향으로 길게 형성되지만, 가이드부재(100)의 형상, 재질 등은 이동부재(300) 및 베어링부재(400)의 크기, 자력부재(200)의 형상 및 배열 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. The guide member 100 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and is elongated in a direction to move the movable member 300. The shape and material of the guide member 100 are not limited to the moving member 300, The size of the magnetic force member 400, the shape and arrangement of the magnetic force member 200, and the like.

자력부재(200)는 가이드부재(100)에 볼팅 등의 방식으로 결합되며, 자력을 발생시킨다. 자력부재(200)에서 발생된 자력은 이동부재(300)의 코일에서 발생하는 자력과 상호 작용하여, 이동부재(300)를 자력부재(200)의 배열방향, 즉 가이드부재(100)의 길이 방향으로 이동시키는 구동력을 발생시킨다. The magnetic force member 200 is coupled to the guide member 100 by a method such as bolting, and generates a magnetic force. The magnetic force generated in the magnetic force member 200 interacts with the magnetic force generated in the coil of the moving member 300 to move the moving member 300 in the direction of arrangement of the magnetic force member 200, As shown in Fig.

여기서 자력이 작용한다는 내용의 의미는, 자력부재(200)에서 발생되는 자력의 방향 및 세기와, 코일에서 발생되는 자력의 방향 및 세기 등에 따라 척력 또는 인력이 발생되는 것을 의미하며, 이러한 자력의 작용에 의하여 이동부재(300)가 자력부재(200)의 배열방향을 따라 이동된다. Here, the term 'magnetic force' means that a repulsive force or attractive force is generated depending on the direction and intensity of the magnetic force generated in the magnetic force member 200, the direction and intensity of the magnetic force generated in the coil, The moving member 300 is moved along the arrangement direction of the magnetic force member 200. [

이동부재(300)는 자력부재(200)와 이격되어 위치하며 자력을 발생시켜, 자력부재(200)에서 발생되는 자력과 작용하여, 가이드부재(100)를 따라 이동한다. 본 실시예에서 이동부재(300)는 도선을 감아 형성되는 코일을 포함하여, 외부에서 인가되는 전원을 자력으로 변환, 자력부재(200)의 자력과 작용하여 이동부재(300)를 일측으로 이동시키는 구동력을 발생시킨다. The movable member 300 is spaced apart from the magnetic force member 200 and generates a magnetic force to act on the magnetic force member 200 to move along the guide member 100. In the present embodiment, the moving member 300 includes a coil formed by winding a wire, converts a power applied from the outside into a magnetic force, acts on the magnetic force of the magnetic force member 200 to move the moving member 300 to one side Thereby generating a driving force.

베어링부재(400)는 이동부재(300)에 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합되고, 가이드부재(100)에 이동 가능하게 구비되어, 이동부재(300)의 이동 방향을 안내한다. 본 실시예에서 베어링부재(400)는 가이드부재(100)를 둘러싸는 형상으로 형성되는 공기베어링으로 예시되어 가이드부재(100)와의 마찰을 줄인다. The bearing member 400 is coupled to the moving member 300 by a method such as bolting or welding and is movably provided in the guide member 100 to guide the moving direction of the moving member 300. In this embodiment, the bearing member 400 is exemplified by an air bearing formed in a shape surrounding the guide member 100, thereby reducing the friction with the guide member 100.

공기베어링의 적용에 의하여 가이드부재(100)와의 마찰이 줄어들면, 이동부재(300)를 이동시키기 위하여 이동부재(300)의 코일에 인가해야 하는 전류의 양이 감소하므로 에너지효율이 향상되고, 장치의 마모 및 소음의 발생을 줄일 수 있다. When the friction with the guide member 100 is reduced due to the application of the air bearing, the amount of current to be applied to the coil of the moving member 300 is reduced in order to move the moving member 300, The occurrence of wear and noise can be reduced.

본 실시예에서 베어링부재(400)는 이동부재(300)의 양측에 볼팅 등의 방식으로 결합되며, 가이드부재(100)의 양측을 둘러싸는 형상으로 형성되어, 이동부재(300)와 함께 가이드부재(100)의 길이 방향으로 이동된다. In this embodiment, the bearing member 400 is coupled to both sides of the moving member 300 in a manner such as bolting, and is formed to surround both sides of the guide member 100, (100).

도체부재(500)는 이동부재(300) 또는 베어링부재(400)에 결합되며, 알루미늄 등의 도체를 포함하여 이루어진다. 본 실시예에서 도체부재(500)는 베어링부재(400)가 이동제한부재(600)와 대향되는 면에 용접, 볼팅 등의 방식으로 결합된다. The conductor member 500 is coupled to the moving member 300 or the bearing member 400 and includes a conductor such as aluminum. In this embodiment, the conductor member 500 is joined to the surface of the bearing member 400 facing the movement restricting member 600 by welding, bolting, or the like.

이에 따라 도체부재(500)는 이동제한부재(600)에 근접하여 위치하며, 이동제한부재(600)와의 사이에 개재되는 구성이 없으므로, 이동제한부재(600)에서 발생되는 자기력이 직접 도체부재(500)에 전달되어, 도체부재(500)에 발생되는 와전류의 세기를 증대시킬 수 있다. Accordingly, since the conductor member 500 is located close to the movement restricting member 600 and there is no intervening structure with the movement restricting member 600, the magnetic force generated by the movement restricting member 600 is directly applied to the conductor member 500, thereby increasing the intensity of the eddy current generated in the conductor member 500.

본 실시예에서 도체부재(500)는 판 형상으로 형성되며, 이동제한부재(600)와 평행하게 위치한 상태에서 베어링부재(400)의 측면에 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합된다. In this embodiment, the conductor member 500 is formed in a plate shape, and is coupled to the side surface of the bearing member 400 in a state of being parallel to the movement restricting member 600, such as by bolting or welding.

이에 따라 도체부재(500)는 이동제한부재(600)에서 발생되는 자속이 통과하는 양을 증대시킬 수 있으므로, 이동제한부재(600)에 의하여 도체부재(500)에 발생되는 와전류의 크기를 증대하여 감쇠력을 증가시킬 수 있다. The amount of the eddy current generated in the conductor member 500 by the movement restricting member 600 is increased by increasing the amount of magnetic flux generated by the movement restricting member 600, The damping force can be increased.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동제한부재를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동제한부재에서 자력발생부의 배열을 나타내는 사시도면이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동제한부재에서 자력발생부재의 배열을 나타내는 평면도이다. 3 is a perspective view showing an arrangement of a magnetic force generating portion in a movement restricting member according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing the arrangement of a magnetic force generating portion according to the first embodiment of the present invention, Is a plan view showing the arrangement of the magnetic force generating members in the movement restricting member according to the first embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 이동제한부재(600)는 도체부재(500)에서 이격되어 위치하고 자력을 발생시켜, 도체부재(500)와 함께 베어링부재(400) 및 이동부재(300)의 이동을 제한한다. 본 실시예에서 이동제한부재(600)는 복수 개의 자력발생부(610)를 포함한다. 2 to 4, the movement restricting member 600 is spaced apart from the conductor member 500 and generates a magnetic force to move the bearing member 400 and the moving member 300 together with the conductor member 500 . In this embodiment, the movement limiting member 600 includes a plurality of magnetic force generating portions 610.

본 실시예에서 이동제한부재(600)는 복수 개의 자력발생부(610)를 포함하므로, 자력발생부(610)의 배열 등을 조정하여 자력발생부(610)에서 발생되는 자력의 방향, 자력이 도체부재(500)에 전달되는 정도 등을 조절할 수 있다. Since the movement restricting member 600 includes a plurality of the magnetic force generating units 610, the direction and direction of the magnetic force generated in the magnetic force generating unit 610 by adjusting the arrangement of the magnetic force generating unit 610, And the degree of transmission to the conductor member 500 can be adjusted.

자력발생부(610)는 도체부재(500)와 이격되어 위치하며, 자력을 발생시켜, 도체부재(500)의 내부에 와전류가 발생되도록 한다. 복수 개의 자력발생부(610)는 가이드부재(100)의 길이 방향과 평행하게 배열된다. The magnetic force generating unit 610 is spaced apart from the conductor member 500 and generates a magnetic force so that an eddy current is generated inside the conductor member 500. The plurality of magnetic force generating units 610 are arranged in parallel with the longitudinal direction of the guide member 100.

이에 따라 자력발생부(610)는 도체부재(500)에 와전류를 발생시킬 수 있고, 렌츠의 법칙에 따라 도체부재(500)의 이동을 제한할 수 있도록 한다. 즉, 도체부재(500)에 와전류가 발생되면, 렌츠의 법칙에 따라 와전류의 크기가 변경되지 않는 방향으로 도체부재(500)에 힘이 작용하므로, 이러한 힘, 즉 감쇠력을 이용하여 도체부재(500)의 위치를 안정적으로 제어할 수 있게 된다. Accordingly, the magnetic force generating unit 610 can generate an eddy current in the conductor member 500 and restrict the movement of the conductor member 500 according to the Lenz law. That is, when an eddy current is generated in the conductor member 500, a force is applied to the conductor member 500 in a direction in which the magnitude of the eddy current is not changed in accordance with the Lenz's law. Can be stably controlled.

본 실시예에서 자력발생부(610)는 할바흐 배열(halbach array)되어, 복수 개의 자력발생부(610)에서 발생된 자력이 도체부재(500) 방향으로 집중되도록 한다. 본 실시예에서 자력발생부(610)는 전자석 또는 영구자석으로 구비될 수 있다. In the present embodiment, the magnetic force generating unit 610 is halbach arrayed so that the magnetic force generated by the plurality of magnetic force generating units 610 is concentrated in the direction of the conductor member 500. In this embodiment, the magnetic force generating unit 610 may be an electromagnet or a permanent magnet.

본 발명의 제1 실시예에서 자력발생부(610)는 전력을 전환하여 자력을 발생시키는 전자석으로 구비된다. 제1 실시예에서 자력발생부(610)는 코일부(611), 전원부(613) 및 전원제어부(615)를 포함한다. In the first embodiment of the present invention, the magnetic force generating unit 610 is provided as an electromagnet which generates electric power by switching electric power. In the first embodiment, the magnetic force generating section 610 includes a coil section 611, a power source section 613, and a power source control section 615.

코일부(611)는 도선을 일방향으로 감는 방식으로 형성되며, 전원부(613)와 연결되어, 전원이 인가되면 자력을 발생시킨다. 전원제어부(615)는 전원부(613)를 제어하여, 코일부(611)에 공급되는 전원의 세기를 조절한다. The coil portion 611 is formed by winding the wire in one direction, and is connected to the power source portion 613, and generates a magnetic force when the power source is applied. The power control unit 615 controls the power unit 613 to adjust the intensity of the power supplied to the coil unit 611.

이러한 구성에 따라 자력발생부(610)는 코일부(611)에 자력을 발생시켜, 대향되는 위치의 도체부재(500)에 와전류를 발생시킬 수 있으며, 전원제어부(615)를 동작시켜 코일부(611)에 인가되는 전원의 세기를 조절함으로써, 코일부(611)를 통하여 발생되는 자력의 세기를 조절할 수 있다. The magnetic force generating unit 610 generates a magnetic force in the coil part 611 to generate an eddy current in the conductor member 500 at the opposed position and operates the power source control part 615 to rotate the coil part The intensity of the magnetic force generated through the coil portion 611 can be adjusted.

코일부(611)에서 발생되는 자력의 세기는 결국 감쇠력의 세기와 비례하므로, 이동부재(300) 등의 사양, 크기에 따라 이동부재(300)를 안정화시키기 위한 감쇠력 등을 조절할 수 있다. Since the intensity of the magnetic force generated in the coil portion 611 is proportional to the intensity of the damping force, the damping force for stabilizing the movable member 300 can be adjusted according to the specification and size of the movable member 300 and the like.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동제한부재를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동제한부재에서 자력발생부의 배열을 나타내는 사시도면이다. FIG. 5 is a view schematically showing a movement restricting member according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing an arrangement of a magnetic force generating portion in the movement restricting member according to the second embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 이동제한부재(600a)에서 자력발생부(610a)는 영구자석인 것으로 예시된다. 자력발생부(610a)가 영구자석인 경우, 자력을 발생시키기 위하여 구성을 추가할 필요가 없으며, 장치의 고장 등의 위험이 줄어들어 장치를 안정적으로 운용할 수 있다. 제2 실시예에서 자력발생부(610a)는 할바흐 배열되어, 자력이 도체부재(500)에 집중될 수 있도록 한다. Referring to FIGS. 5 and 6, in the movement restricting member 600a applied to the second embodiment of the present invention, the magnetic force generating portion 610a is illustrated as being a permanent magnet. In the case where the magnetic force generating portion 610a is a permanent magnet, there is no need to add a configuration for generating magnetic force, and the risk of failure or the like of the apparatus is reduced, and the apparatus can be stably operated. In the second embodiment, the magnetic force generating portion 610a is arranged so as to concentrate the magnetic force on the conductor member 500. [

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리조절부재를 나타내는 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리조절부재를 나타내는 측면도이다. FIG. 7 is a perspective view showing a distance adjusting member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a side view showing a distance adjusting member according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에서 선형 모터장치(1)는 거리조절부재(700)를 더 포함한다. 거리조절부재(700)는 이동제한부재(600)를 이동시켜, 이동제한부재(600)와 가이드부재(100) 사이의 거리(d)를 조절한다. 본 실시예에서 거리조절부재(700)는 구동부(710) 및 이동부(730)를 포함한다. Referring to Figs. 7 and 8, in this embodiment, the linear motor apparatus 1 further includes a distance control member 700. Fig. The distance adjusting member 700 moves the movement limiting member 600 to adjust the distance d between the movement limiting member 600 and the guide member 100. [ In this embodiment, the distance control member 700 includes a driving unit 710 and a moving unit 730.

구동부(710)는 전기 모터를 포함하여, 외부에서 인가되는 전력을 회전력으로 전환한다. 이동부(730)는 구동부(710) 및 이동제한부재(600)에 결합되며, 구동부(710)에 의한 회전운동을 직선운동으로 전환하여 이동제한부재(600)를 왕복 이동시킨다. 본 실시예에서 이동부(730)는 볼스크루(731) 및 너트스크루(733)를 포함한다. The driving unit 710 includes an electric motor, and converts electric power applied from the outside into rotational force. The moving unit 730 is coupled to the driving unit 710 and the movement limiting member 600 and converts the rotational motion of the driving unit 710 into linear motion to reciprocate the movement limiting member 600. In this embodiment, the moving part 730 includes a ball screw 731 and a nut screw 733. [

볼스크루(731)는 구동부(710)에 의하여 회전된다. 본 실시예에서 볼스크루(731)는 구동부(710)의 회전축에 감속 기어 등을 매개로 결합되어, 구동부(710)의 회전축과 함께 회전된다. The ball screw 731 is rotated by the driving unit 710. In this embodiment, the ball screw 731 is coupled to the rotation shaft of the driving unit 710 through a reduction gear or the like, and is rotated together with the rotation shaft of the driving unit 710.

너트스크루(733)는 이동제한부재(600)의 일측에 볼팅 등의 방식으로 결합되며, 볼스크루(731)와의 사이에 복수 개의 볼(735)을 구비하여, 볼스크루(731)의 회전 이동을 직선 이동으로 전환한다. 이로써, 본 실시예에서 이동부(730)는 구동부(710)의 회전 방향에 따라 이동제한부재(600)와 도체부재(500) 사이의 거리(d)가 조절되도록 한다. The nut screw 733 is coupled to one side of the movement restricting member 600 by a method such as bolting and has a plurality of balls 735 between the ball screw 731 and the ball screw 731 to rotate the ball screw 731 Switch to linear movement. The moving part 730 controls the distance d between the movement restricting member 600 and the conductive member 500 according to the rotation direction of the driving part 710. [

본 실시예에서 거리조절부재(700)는 이동제한부재(600)의 이동을 안내하는 안내가이드(750)를 더 포함한다. 본 실시예에서 안내가이드(750)는 봉 형상으로 길게 형성되어 이동제한부재(600)에 슬라이딩 방식으로 결합되어 이동제한부재(600)가 안내가이드(750)를 따라 이동되도록 한다.
In this embodiment, the distance adjusting member 700 further includes a guide guide 750 for guiding the movement of the movement restricting member 600. In this embodiment, the guide guide 750 is formed to be long as a bar and is slidably coupled to the movement restricting member 600 so that the movement restricting member 600 is moved along the guide guide 750.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation principle and effects of the linear motor apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

이동부재(300)의 코일에 전원이 인가되면, 코일에 자력이 발생되어 자력부재(200)의 자력과 상호 작용한다. 이러한 이동부재(300)와 자력부재(200)의 상호 작용에 의하여 이동부재(300)를 가이드부재(100)의 길이 방향으로 이동시키는 힘이 발생된다. When power is applied to the coil of the movable member 300, a magnetic force is generated in the coil and interacts with the magnetic force of the magnetic force member 200. A force for moving the moving member 300 in the longitudinal direction of the guide member 100 is generated by the interaction between the moving member 300 and the magnetic force member 200. [

이동부재(300)는 양측에 베어링부재(400)가 결합되며, 공기베어링으로 예시되는 베어링부재(400)는 가이드부재(100)에 이동 가능하게 결합된 상태이다. 따라서 이동부재(300)와 자력부재(200)의 작용에 의하여 발생된 힘에 의하여 이동부재(300)는 가이드부재(100)의 길이 방향으로 이동하게 된다. The bearing member 400 is coupled to both sides of the moving member 300 and the bearing member 400 illustrated as an air bearing is movably coupled to the guide member 100. Therefore, the moving member 300 moves in the longitudinal direction of the guide member 100 by the force generated by the action of the moving member 300 and the magnetic force member 200.

이동부재(300)는 공기베어링의 안내에 의하여 가이드부재(100) 상에서 이동하므로, 이동부재(300) 및 베어링부재(400)가 이동될 때 가이드부재(100)와의 사이에 발생되는 마찰력을 줄일 수 있다. The moving member 300 moves on the guide member 100 by the guide of the air bearing so that the frictional force generated between the moving member 300 and the bearing member 400 with respect to the guide member 100 can be reduced have.

나아가, 본 실시예에서 선형 모터장치(1)는 이동제한부재(600)에 의하여 도체부재(500)에 와전류가 발생된다. 도체부재(500)가 이동제한부재(600)에 의하여 형성되는 자기장 내부에서 이동하면, 도체부재(500)에 발생되는 와전류의 세기가 변경된다. Further, in this embodiment, eddy current is generated in the conductor member 500 by the movement limiting member 600 in the linear motor apparatus 1. When the conductor member 500 moves within the magnetic field formed by the movement restricting member 600, the intensity of the eddy current generated in the conductor member 500 is changed.

도체부재(500)는 렌츠의 법칙에 의하여 와전류의 세기가 변하지 않는 방향, 즉, 도체부재(500)가 이동하는 방향에 대하여 반대 방향의 힘인 감쇠력을 받게 되며, 이러한 힘은 도체부재(500)의 이동속도에 비례하므로, 감쇠력을 이용하여 도체부재(500)의 위치를 안정적으로 고정시키거나, 도체부재(500)의 속도를 신속하게 줄일 수 있다. The conductor member 500 is subjected to a damping force in the opposite direction to the direction in which the strength of the eddy current is unchanged, that is, the direction in which the conductor member 500 moves, according to Lenz's law. The position of the conductor member 500 can be stably fixed using the damping force or the speed of the conductor member 500 can be quickly reduced.

이로써, 본 실시예에서 선형 모터장치(1)는, 이동부재(300)에 결합된 도체부재(500)에 와전류를 발생시키고, 와전류의 변동 시 발생되는 감쇠력을 이용하여 이동부재(300)의 위치를 제어할 수 있다. The linear motor apparatus 1 according to the present embodiment generates an eddy current in the conductor member 500 coupled to the movable member 300 and detects the position of the movable member 300 using the damping force generated when the eddy current is varied Can be controlled.

또한, 본 실시예에서 선형 모터장치(1)는, 복수 개의 자력발생부(610)를 할바흐 배열(halbach array)로 구성, 자력이 도체부재(500)에 집중적으로 작용하도록 함으로써, 감쇠력의 크기를 증대시킬 수 있다. In this embodiment, the linear motor device 1 is constituted by a plurality of magnetic force generating portions 610 in a halbach array, and by allowing the magnetic force to act on the conductor member 500 intensively, the magnitude of the damping force Can be increased.

또한, 본 실시예에서 선형 모터장치(1)는, 이동제한부재(600)와 도체부재(500) 사이의 거리를 조절하여, 도체부재(500)에 작용하는 감쇠력을 조절할 수 있다. In the present embodiment, the linear motor device 1 can control the damping force acting on the conductor member 500 by adjusting the distance between the movement limiting member 600 and the conductor member 500.

또한, 본 실시예에서 선형 모터장치(1)에서 감쇠력은 도체부재(500)의 이동방향에 관계없이 발생하므로, 도체부재(500)와 함께 이동하는 이동부재(300)의 이동방향에 관계없이, 이동부재(300)의 이동을 제한할 수 있다.
In this embodiment, since the damping force in the linear motor apparatus 1 is generated regardless of the moving direction of the conductor member 500, regardless of the moving direction of the moving member 300 moving together with the conductor member 500, The movement of the movable member 300 can be restricted.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예에 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

1: 선형 모터장치 100: 가이드부재;
200: 자력부재 300: 이동부재
400: 베어링부재 500: 도체부재
600, 600a: 이동제한부재 610, 610a: 자력발생부
611: 코일부 613: 전원부
615: 전원제어부 700: 거리조절부재
710: 구동부 730: 이동부
731: 볼스크루 733: 너트스크루
735: 볼 750: 안내가이드1: Linear motor device 100: Guide member;
200: magnetic force member 300: moving member
400: bearing member 500: conductor member
600, 600a: movement restricting members 610, 610a: magnetic force generating unit
611: coil part 613: power source part
615: power supply control unit 700: distance control member
710: driving unit 730:
731: Ball Screw 733: Nut Screw
735: Ball 750: Guide Guide

Claims

A guide member;
A magnetic force member arranged in the longitudinal direction of the guide member;
A moving member which is located apart from the magnetic force member and generates a magnetic force to act on the magnetic force generated by the magnetic force member and move;
A bearing member coupled to the moving member and movably provided on the guide member, the bearing member guiding the moving direction of the moving member;
A conductor member coupled to the moving member or the bearing member, the conductor member comprising a conductor; And
And a movement restricting member spaced apart from the conductor member and generating a magnetic force to restrict movement of the conductor member,
The movement restricting member
And a plurality of magnetic force generating portions spaced apart from the conductor member and generating a magnetic force,
Wherein the plurality of magnetic force generating units are halbach arrays.

The bearing device according to claim 1,
Wherein the guide member is an air bearing formed in a shape surrounding the guide member.

The connector according to claim 1,
And the bearing member is provided on a surface facing the movement restricting member.

The connector according to claim 1,
And is provided parallel to the movement restricting member.

delete

The linear motor device according to claim 1, wherein the plurality of magnetic force generating portions are arranged parallel to the longitudinal direction of the guide member.

delete

The magnetic sensor according to claim 1,
Nose;
A power supply unit for applying power to the coil unit; And
A power control unit controlling the power unit to adjust an intensity of power supplied to the coil unit;
And a linear motor device.

The linear motor device according to claim 1, wherein the magnetic force generating portion is a permanent magnet.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A distance adjusting member for moving the movement limiting member to adjust a distance between the movement limiting member and the conductor member;
Further comprising: a linear motor device for driving the linear motor device.

A guide member;
A magnetic force member arranged in the longitudinal direction of the guide member;
A moving member which is located apart from the magnetic force member and generates a magnetic force to act on the magnetic force generated by the magnetic force member and move;
A bearing member coupled to the moving member and movably provided on the guide member, the bearing member guiding the moving direction of the moving member;
A conductor member coupled to the moving member or the bearing member, the conductor member comprising a conductor;
A movement restricting member spaced apart from the conductor member and generating a magnetic force to restrict movement of the conductor member; And
And a distance adjusting member for moving the movement limiting member to adjust a distance between the movement limiting member and the conductor member,
Wherein the distance-
A driving unit for generating a rotational force; And
A moving unit coupled to the driving unit and the movement restricting member and configured to reciprocate the movement restricting member by switching a rotational force of the driving unit;
And a linear motor device.

12. The apparatus according to claim 11,
A ball screw rotated by the driving unit; And
A nut screw coupled to the movement restricting member and switching the rotational force of the ball screw to linearly move the movement restricting member;
And a linear motor device.