KR101730974B1 - 수직형 리니어모터의 낙하 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직형 리니어모터의 낙하 방지장치에 관한 것이다.
본 발명은 슬라이더(300)가 전원 인가시 이동수단(400)을 통해 가이드레일(200)을 따라 직선 왕복 이동하게 되는 리니어 모터에 있어서, 상기 가이드레일(200)이 수직하게 위치되고, 상기 이동수단(400)을 통해 상기 가이드레일(200)을 따라 상하로 이동하게 되는 슬라이더(300)의 내측에 전원 오프시 상기 슬라이더(300)가 중력에 의해 낙하되지 않고 상기 가이드레일(200)에 고정될 수 있도록 낙하방지수단(500)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 리니어 모터를 이루는 슬라이더가 장비를 탑재한 상태로 승강 또는 하강을 반복하는 과정에서 리니어 모터의 정전 발생시 슬라이더가 현재 상태에서 멈춤됨에 따라 슬라이더에 탑재된 고가의 장비를 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.

Description

수직형 리니어모터의 낙하 방지장치{Apparatus for falling prevention of linear motor}

본 발명은 리니어 모터의 낙하 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리니어 모터가 지면으로부터 수평이 아닌 수직 방향으로 승강 또는 하강하는 과정에서 전원 오프 발생시 가이드레일을 따라 이동되는 슬라이더가 자중력에도 낙하되지 않고 가이드레일에 위치 고정되는 정지 상태가 유지될 수 있도록 하여 구조물을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 수직형 리니어모터의 낙하 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 공정, 디스플레이 공정, 로봇, 공작기계, 정밀기기 등의 분야에서 고정밀도의 직선 위치 제어를 위해서 직선이동을 위한 리니어모터가 사용되고 있다.

통상 리니어(lineair)모터는, 베이스의 양쪽에 가이드레일이 설치되고, 상기 가이드레일에 슬라이더가 결합되어 슬라이드 되며, 상기 슬라이더에 상기 슬라이더를 직선이송시키기 위한 이동수단이 제공된 것이다.

상기 이송수단은, 전기적 동작에 따라 슬라이더를 이동시키는 전자석 등으로 구현되는 것으로, 상기 베이스의 상면에 설치되며 자석으로 구성되는 고정자와 상기 가이드레일을 따라 직선 운동하는 슬라이더에 구비되며 코일형으로 구성되는 이동자로 구성되어 전기적 동작에 따라 상기 고정자에 대해 이동자가 이동되는 전기 구동장치이다.

상기한 리니어 모터는, 작동과정에서 상기 슬라이더가 상기 가이드레일을 직선 왕복운동하게 되는데 상기 슬라이더가 전원 동작상태에서는 안정되게 왕복 이동하게 되지만 급작스런 전원 오프동작에서는 중력을 이기지 못하고 가이드레일을 고정하는 베이스의 측단부재에 부딪히는 문제점 및 이로인해 리니어모터가 파손되는 문제점이 있어왔다.

이러한 문제점으로 리니어모터의 경우 수직으로 세워서 사용하지 못하고 항상 수평 상태로만 사용되는 한계가 있었다.

한편, 종래 직선 이송기구를 살펴보면, 대한민국 특허공개 제10-2003-0067070호 스토퍼를 구비하는 리니어모터가 제시된 바 있다.

이는, 고정자와 상기 고정자에 대해 이동하는 이동자와 상기 이동자의 이동구간의 양단부를 막는 마구리 부재를 포함하는 리니어 모터에서 상기 이동자 또는 마구리 부재에 고정되는 스토퍼에 있어서, 상기 이동자의 이동방향에 대하여 대체로 수직방향을 따라 길게 연장되는 몸체를 구비하며 상기 몸체의 길이 방향을 따라 뚫린 관통구멍이 마련되고, 상기 몸체에는 상기 구멍의 둘레의 적어도 일부를 따라 변형 가능한 벽체가 구비된 스토퍼에 관한 것이다.

이를 통해 리니어 모터의 오작동으로 인한 이동자와 마구리 부재의 충돌로 인한 리니어 모터의 파손을 현저히 줄일 수 있도록 한 것이다.

하지만, 상기한 경우에도 이동자인 슬라이더에 중력이 크게 발생되는 경우 또는 슬라이더가 상사점에 위치된 상태에서 낙하되는 경우 리니어 모터의 훼손이 불가피한 문제점이 있어왔다.

대한민국 특허공개 제10-2003-0067070호 공개일 2003년 08월 14일 대한민국 특허등록 제10-1531656호 공고일 2015년 06월 25일 대한민국 특허등록 제10-0518436호 공고일 2005년 09월 29일 대한민국 특허등록 제10-0778063호 공고일 2007년 11월 21일

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

수직형 리니어 모터에 있어서 가이드레일을 따라 승강 또는 하강을 연속 반복하게 되는 슬라이더가 급작스런 전원 오프 상태시 슬라이더가 낙하되지 않고 가이드레일에 고정되어 낙하에 따른 구조물의 손상을 방지하도록 하는데 있다.

다시말해, 승강 또는 하강을 반복하는 리니어 모터의 정전 시 어떤 지점에서도 멈춤 동작이 가능하게 되어 슬라이더에 탑재된 고가의 장비가 낙하에 따른 훼손이 방지되도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

슬라이더가 전원 인가시 이동수단을 통해 가이드레일을 따라 직선 왕복 이동하게 되는 리니어 모터에 있어서,

상기 가이드레일이 수직하게 위치되고,

상기 이동수단을 통해 상기 가이드레일을 따라 상하로 이동하게 되는 슬라이더의 내측에 전원 오프시 상기 슬라이더가 중력에 의해 낙하되지 않고 상기 가이드레일에 고정될 수 있도록 낙하방지수단을 구비하여 달성할 수 있다.

상기 이동수단은, 전자석을 포함할 수 있다.

상기 낙하방지수단은, 상기 가이드레일의 양쪽 벽면을 마주보며 향하도록 상기 슬라이더의 양쪽 내벽에 대응되게 형성되는 가이드홀, 상기 가이드홀의 내측에서 전후진 동작에 따라 전진 동작시 일측단이 상기 가이드레일에 접하여 밀착 지지되는 리턴핀, 상기 가이드홀에 고정되며 상기 리턴핀이 위치되도록 중심홀이 형성되고, 상기 중심홀에 제공되는 자성력을 통해 상기 리턴핀을 후진 시키는 전자석 로드, 일측이 상기 가이드홀의 일측 덮개에 지지되고 타측이 상기 리턴핀의 단부에 지지되어 상기 전자석 로드의 전원 오프시 상기 리턴핀을 탄성력으로 밀어내어 상기 리턴핀이 상기 가이드레일에 접하도록 하는 복원스프링을 포함할 수 있다.

본 발명은, 리니어 모터를 이루는 슬라이더가 장비를 탑재한 상태로 승강 또는 하강을 반복하는 과정에서 리니어 모터의 정전 발생시 슬라이더가 현재 상태에서 멈춤됨에 따라 슬라이더에 탑재된 고가의 장비를 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수직형 리니어모터의 낙하 방지장치의 요부 구성도,
도 2는 도 1의 평단면 요부도,
도 3은 도 2에서 낙하방지수단을 확대시켜 도시한 사용상태 단면도,
도 4는 도 3에서 낙하방지수단의 외관을 보인 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 리니어모터의 사용상태도,
도 6은 본 발명에 따른 낙하방지수단의 다른 예.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은, 수직형 리니어 모터에 적용되어 전원 오프 동작 상황에서 구조물 낙하에 따른 훼손을 방지하여 안전하게 기구를 보호할 수 있도록 하는 수직형 리니어 모터의 낙하방지장치에 관한 것이다.

본 발명은, 도 1 내지 도 5의 도시에 의하여 베이스(100)와, 상기 베이스(100)의 표면에 세워진 상태에서 길이방향을 따라 설치되는 가이드레일(200)과, 상기 가이드레일(200)을 따라 슬라이드 이동되는 슬라이더(300), 전기적 장치를 통해 상기 슬라이더(300)를 상기 가이드레일(200)에 대해 왕복 이동시키기 위한 이동수단(400) 및 상기 슬라이더(300)에 구비되어 전원 오프 동작시 상기 슬라이더(300)가 상기 가이드레일(200)에 대해 고정상태를 유지하여 전원 오프상태에서도 상기 슬라이더(300)에 결합되는 각종 장비가 낙하되지 않도록 자중에 의한 낙하를 방지하는 낙하방지수단(500)을 포함하여 구성된다.

상기 베이스(100)는, 일측에 평활면이 형성되며 구조물에 수직 상태로 설치되고 상기 평활면의 일측에 직선 안내를 위한 가이드레일(200)이 위치 고정된다.

상기 가이드레일(200)은, 상기 베이스(100)의 일측 평활면에 일체형으로 고정된다.

상기 슬라이더(300)는, 상기 가이드레일(200)의 상단부를 감싸는 형태로 결합되어 상기 이동수단(400)의 동작에 따라 상기 가이드레일(200)을 따라 슬라이드 이동된다.

상기 이동수단(400)은, 상기 가이드레일(200)에 대해 상기 슬라이더(300)가 이동될 수 있도록 하기 위한 것으로 공지기술과 동일 구성인 고정자(420)와 이동자(440)로 구성되며 상기 베이스(100)에 자석인 고정자(420)가 설치되고, 상기 슬라이더(300)에 상기 고정자(420)와 마주보도록 코일형의 이동자(440)가 설치되어 이루어진다.

이에따라 공지 기술과 같이 전원을 인가시키게 되면 상기 이동자(440)가 공지의 전기적 특성에 따라 상기 고정자(420)에 대해 이동할 수 있게 된다.

상기 낙하방지수단(500)은, 상기 슬라이더(300)에 구비되어 전원 오프시 상기 슬라이더(300)가 상기 가이드레일(200)에 고정될 수 있도록 하게 된다.

상기 낙하방지수단(500)은, 상기 가이드레일(200)의 양쪽 벽면을 마주보며 향하도록 상기 슬라이더(300)의 양쪽 내벽에 대응되게 형성되는 가이드홀(510)과, 상기 가이드홀(510)의 내측에서 전후진 동작에 따라 전진 동작시 일측단이 상기 가이드레일(200)에 접하여 밀착 지지되는 리턴핀(520)과, 상기 가이드홀(510)에 고정되며 상기 리턴핀(520)이 위치되도록 중심홀(531)이 형성되고 상기 중심홀(531)에 제공되는 자성력을 통해 상기 리턴핀(520)을 후진 시키는 전자석 로드(530), 및 일측이 상기 가이드홀(510)의 일측 덮개(540)에 지지되고 타측이 상기 리턴핀(520)의 단부에 지지되어 상기 전자석 로드(530)의 전원 오프시 상기 리턴핀(520)을 탄성력으로 밀어내어 상기 리턴핀(520)이 상기 가이드레일(200)에 접하도록 하는 복원스프링(550)을 포함하여 구성된다.

전원이 인가되면 상기 전자석 로드(530)에 전원이 인가되고 상기 전자석 로드(530)는 상기 리턴핀(520)을 이동시키게 되며, 상기 리턴핀(520)은 상기 복원스프링(550)을 압축시키며 후진하게 된다. 이때, 전원 인가 상태에서는 상기 리턴핀(520)이 상기 복원스프링(550)을 지속적으로 압축시키게 된다.

이 상태에서 전원이 오프되면 상기 전자석 로드(530)의 전원이 오프되고 동시에 복원스프링(550)의 복원력을 통해 상기 리턴핀(520)을 밀게되고 상기 리턴핀(520)의 단부가 "t"만큼 이동하여 상기 가이드레일(200)에 탄성적으로 접하면서 상기 슬라이더(300)의 이동을 제어하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 다른 예를 도시한 것으로, 상기 리턴핀(520)의 단부가 고무소재의 패드(720)로 이루어져 밀착시 탄성 가압으로 제어할 수 있음을 보인 것이다.

또한, 상기 리턴핀(520)의 단부가 접하는 상기 가이드레일(200)의 일면에 상기 리턴핀(520)의 단부 밀착시 탄성 가압으로 제어할 수 있도록 패드(740)가 부착됨을 보인 것이다.

여기서, 서로 접하는 상기 리턴핀(520)의 단부와 상기 가이드레일(200)의 표면에 패드(720)(740)를 부착시켜 상기 패드(720)(740)가 상호 밀착 될 수 있도록 함이 바람직 할 것이다.

더불어, 상호 접하는 표면에 거칠기를 형성시켜 자중력 발생시 밀림이 방지되도록 함이 더욱 바람직 할 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

예를 들어, 이동수단은 액추에이터 전자석 등 다양한 장치일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 이동수단은 가이드레일을 따라 슬라이더가 왕복 이동되도록 하는 모든 장치일 수 있다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 베이스
200: 가이드레일
300: 슬라이더
400: 이동수단
500: 낙하방지수단
510: 가이드홀 520: 리턴핀
530: 전자석 로드 531: 중심홀
540: 덮개 550: 복원스프링

Claims (5)

1. 슬라이더(300)가 전원 인가시 이동수단(400)을 통해 가이드레일(200)을 따라 직선 왕복 이동하게 되는 리니어 모터에 있어서,
   상기 가이드레일(200)이 수직하게 위치된 상태에서 이동수단(400)인 전자석을 통해 상기 슬라이더(300)가 상기 가이드레일(200)을 따라 상하로 이동하도록 하고; 상기 슬라이더(300)의 내측에 전원 오프시 상기 슬라이더(300)가 중력에 의해 낙하되지 않고 낙하방지수단(500)을 통해 상기 가이드레일(200)에 고정될 수 있도록 하며;
   상기 낙하방지수단(500)은,
   상기 가이드레일(200)의 양쪽 벽면을 마주보며 향하도록 상기 슬라이더(300)의 양쪽 내벽에 대응되게 형성되는 가이드홀(510), 상기 가이드홀(510)의 내측에서 전후진 동작에 따라 전진 동작시 일측단이 상기 가이드레일(200)에 접하여 밀착 지지되는 리턴핀(520), 상기 가이드홀(510)에 고정되며 상기 리턴핀(520)이 위치되도록 중심홀(531)이 형성되고, 상기 중심홀(531)에 제공되는 자성력을 통해 상기 리턴핀(520)을 후진 시키는 전자석 로드(530), 일측이 상기 가이드홀(510)의 일측 덮개(540)에 지지되고 타측이 상기 리턴핀(520)의 단부에 지지되어 상기 전자석 로드(530)의 전원 오프시 상기 리턴핀(520)을 탄성력으로 밀어내어 상기 리턴핀(520)이 상기 가이드레일(200)에 접하도록 하는 복원스프링(550)을 포함하여 구성되도록 하고;
   상기 리턴핀(520)의 단부에 고무소재의 패드(720)가 결합되도록 하고, 동시에 상기 가이드레일(200)의 일면에 상기 리턴핀(520)의 이동에 따라 상기 패드(720)가 접하여 낙하가 방지도록 패드(740)가 부착됨을 특징으로 하는 수직형 리니어 모터의 낙하방지장치.
   
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