KR101811986B1 - 자성 스프링 유닛 및 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템 - Google Patents

Abstract

자성 스프링 유닛 및 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템이 제공된다. 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛은, 축 방향으로 연장된 일자형 로드, 상기 일자형 로드의 외주면에 설치된 고정 측 자성체, 상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치되는 하우징, 상기 관통공의 내주면에 설치된 가동 측 자성체, 및 상기 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 상기 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시키는 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터를 포함한다. 이때, 상기 고정 측 자성체 및 가동 측 자성체는 각각 축 방향으로 분할된 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성되고, 초기 상태에 상기 고정 측 자성체에서 N극으로 착자된 영역과 상기 가동 측 자성체에서 S극으로 착자된 영역이 서로 마주보도록 설치되며, 외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 상기 N극으로 착자된 영역과 상기 S극으로 착자된 영역 간에 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소하는 것을 특징으로 한다.

Description

자성 스프링 유닛 및 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템{Magnetic spring unit, and goods transportation system having the same}

본 발명은 자성 스프링 유닛 및 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템에 관한 것이다.

생산라인이나 작업장에서 다양한 물건을 들어올리고 작업자가 원하는 위치로 해당 물건을 이동시키기 위하여 물품 이송시스템이 사용되고 있다.

이러한 물품 이송시스템은 작업자가 무거운 물건을 반복해서 운반하는 육체 노동을 대신할 수 있어, 작업능률을 향상시키고 산업재해 등을 원천적으로 방지할 수 있다.

물품 이송시스템은 예를 들어 박스, 판지, 유리, 목재, 철판, 건축 및 건설용 자재, 파이프, 코일, 필름, PCB 기판, 전자회로 기판, 패널, 솔라 모듈 등을 위해 산업 전반에서 다양한 목적을 가지고 사용될 수 있다. 또한, 물품 이송시스템은 물건의 표면 형태와 상관없이 물건을 이송 내지 반송할 수 있고, 중대형 사이즈의 물건에 대한 작업을 위해 대규모 설비로 구성되거나 정교한 작업을 위해 소형으로 구성될 수도 있다.

일 예에 따른 물품 이송시스템은 공기 주입량과 압력을 조절 및 제어할 수 있는 진공 흡착시스템일 수 있는데, 동력식 진공 흡착방식(Powered vacuum lifting) 및 무동력식 진공 흡착방식(Mechanical vacuum lifting)이 적용되어 있을 수 있다.

동력식 진공 흡착방식은 지속적인 진공 환경을 제공할 수 있고, 작업 중 동력의 공급이 중단될지라도 일정기간 흡착 상태를 유지할 수 있다.

무동력식 진공 흡착방식은 작업 중 전선이나 에어호스의 간섭이 없어 유지보수가 간편하며, 소음과 분진의 염려가 없다. 또한 체인 호이스트(chain hoist)의 상승과 하강만으로 별도의 조작 없이 흡착과 탈착이 가능하므로, 전체적인 작업도 용이하게 이루어질 수 있다.

양 방식 모두 물건을 흡입함으로써 상측으로 그 물건을 들어올릴 수 있고, 크레인 및 체인 호이스트 등의 동작을 이용해 물건을 원하는 위치로 이동시키거나 360도 회전시킬 수도 있다.

이때, 물품 이송시스템의 흡착패드는 그 하부가 물건과 맞닿게 되고, 흡착패드의 상부는 일반적으로 스프링 유닛이 결합되어 있다.

이러한 스프링 유닛은 물품 이송과정에서 발생하는 충격을 흡수하여 물건뿐만 아니라 물품 이송시스템을 보호할 수 있다. 또한, 스프링 유닛은 높낮이 차이를 가지는 물건을 이송할 때 그 차이를 보정해주는 역할을 하기도 한다.

도 1은 종래 스프링 유닛에 대해 설명하기 위한 도면이다.

종래 스프링 유닛(10)의 경우 중단에 탄성력을 가지는 코일 타입의 스프링(12) 혹은 레벨 스프링이 배치된다. 일단부(14)에는 진공 환경을 제공하는 부품이나 스프링 유닛(10)을 자유공간에 위치하게 하기 위한 암(arm) 부품이 결합될 수 있다. 또한, 타단부(16)에는 이송되는 물건과 마주하는 흡착패드 내지 흡착판이 결합될 수 있다.

그러나 종래 스프링 유닛(10)의 스프링(12)은 장시간 사용으로 인하여 노후화되어 복원력에 문제가 생기게 되고, 재질 특성상 부식 및 분진 등이 발생하는 문제도 생기게 된다.

이는 물품 이송에 악영향을 미치게 되어 작업 중 사고를 야기할 수 있을 뿐만 아니라, 이송되는 물건의 성능이나 품질에 대한 문제를 일으킬 수도 있다.

한편, 한국등록특허 제10-1667151호(발명의 명칭: 진공 흡착장치)는 고정파이프와 슬라이딩파이프 사이에 발생하는 이물질이 흡착패드나 피가공물에 부착되지 않도록 하여 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 이물질의 청소나 제거가 용이한 진공 흡착장치를 제공하기 위한 기술을 제안하고 있다. 해당 문헌에서는 고정파이프를 기준으로 슬라이딩파이프가 하방을 향하도록 탄성력을 제공하는 스프링 구성을 개시하고 있다.

본 발명의 일부 실시 예는 물품 이송 과정에서 코일 타입의 스프링 혹은 레벨 스프링의 역할 내지 기능을 대신하여 수행할 수 있는 자성 스프링 유닛 및 이를 구비한 물품 이송시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시 예는 종래 스프링 유닛보다 원가 측면에서 유리하고 노후화 문제 없이 장기간 동안 사용 가능한 자성 스프링 유닛 및 이를 구비한 물품 이송시스템을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시 예는 직접 접촉하지 않는 복수의 자성체를 이용하여 부식 및 분진 등의 문제 발생을 원천적으로 차단할 수 있는 자성 스프링 유닛 및 이를 구비한 물품 이송시스템을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시 예는 복수의 자성체 간 자력의 세기를 극대화하여 초기 상태로의 복원력을 향상시킬 수 있는 구조를 가진 자성 스프링 유닛 및 이를 구비한 물품 이송시스템을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.

다만, 본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛은, 축 방향으로 연장된 일자형 로드, 상기 일자형 로드의 외주면에 설치된 고정 측 자성체, 상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치되는 하우징, 상기 관통공의 내주면에 설치된 가동 측 자성체, 및 상기 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 상기 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시키는 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터를 포함한다.

이때, 상기 고정 측 자성체 및 가동 측 자성체는 각각 축 방향으로 분할된 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성되고, 초기 상태에 상기 고정 측 자성체에서 N극으로 착자된 영역과 상기 가동 측 자성체에서 S극으로 착자된 영역이 서로 마주보도록 설치되며, 외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 상기 N극으로 착자된 영역과 상기 S극으로 착자된 영역 간에 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛은 상기 제 2 어댑터와 마주보는 상기 하우징의 단부에 설치된 제 1 보조 자성체, 및 상기 제 1 보조 자성체와 마주보도록 상기 제 2 어댑터에 설치된 제 2 보조 자성체를 더 포함하고, 상기 제 1 보조 자성체 및 제 2 보조 자성체는 서로 마주보는 면이 동일한 극성으로 착자된 상태로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시 예에서 상기 고정 측 자성체의 축 방향 길이와 상기 가동 측 자성체의 축 방향 길이는 서로 상이할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시 예에서 상기 고정 측 자성체 및 가동 측 자성체는 각각 축 방향으로 2개, 4개 및 6개 중 어느 하나로 분할된 영역을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시 예에서 상기 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소한 때부터 상기 하우징은 상기 초기 상태로 복원되기 위한 직선운동, 시계 방향으로의 회전운동 및 반시계 방향으로의 회전운동 중 적어도 어느 하나의 운동을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시 예에서 상기 일자형 로드에는 일자형 로드를 축 방향으로 관통하는 통기로가 형성되고, 상기 통기로는 상기 제 1 어댑터를 통해 진공 발생장치와 연결되고, 상기 제 2 어댑터를 통해 흡착 패드와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛은, 축 방향으로 연장되며 외주면에 소정의 극성으로 착자된 고정 측 자성영역을 가지는 일자형 로드, 상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치되는 하우징, 및 상기 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 상기 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시키는 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터를 포함한다.

이때, 상기 관통공은 내주면에 소정의 극성으로 착자된 가동 측 자성영역을 가지고, 상기 고정 측 자성영역 및 가동 측 자성영역은 각각 축 방향으로 분할된 세부 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성되고, 초기 상태에 상기 고정 측 자성영역에서 N극으로 착자된 세부 영역과 상기 가동 측 자성영역에서 S극으로 착자된 세부 영역이 서로 마주보도록 설치되며, 외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 상기 N극으로 착자된 세부 영역과 상기 S극으로 착자된 세부 영역 간에 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛은, 축 방향으로 연장된 일자형 로드, 상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동이 가능한 상태로 배치되는 하우징, 상기 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 상기 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시키는 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터, 상기 제 1 어댑터와 마주보는 상기 하우징의 상단부에 설치된 제 1 상단 자성체, 상기 제 1 상단 자성체와 마주보도록 상기 제 1 어댑터에 설치된 제 2 상단 자성체, 상기 제 2 어댑터와 마주보는 상기 하우징의 하단부에 설치된 제 1 하단 자성체, 및 상기 제 1 하단 자성체와 마주보도록 상기 제 2 어댑터에 설치된 제 2 하단 자성체를 포함한다.

이때, 상기 제 1 상단 자성체 및 제 2 상단 자성체는 서로 마주보는 면이 반대의 극성으로 착자된 상태로 구성되고, 상기 제 1 하단 자성체 및 제 2 하단 자성체는 서로 마주보는 면이 동일한 극성으로 착자된 상태로 구성되며, 외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 초기 상태에 비하여 상기 제 1 어댑터 측으로부터 멀어지고 상기 제 2 어댑터 측에 가까워지는 방향으로 직선운동을 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템은, 축 방향으로 형성된 통기로를 가지고, 축 방향으로 연장된 일자형 로드, 상기 일자형 로드의 외주면에 설치된 고정 측 자성체, 상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치되는 하우징, 상기 관통공의 내주면에 설치된 가동 측 자성체, 상기 일자형 로드의 일단부에 결합되어 상기 통기로와 진공 발생장치를 서로 연결시키는 제 1 어댑터, 상기 일자형 로드의 타단부에 결합되어 상기 통기로와 흡착 패드를 서로 연결시키는 제 2 어댑터를 포함한다.

이때, 상기 고정 측 자성체 및 가동 측 자성체는 각각 축 방향으로 분할된 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성되고, 초기 상태에 상기 고정 측 자성체에서 N극으로 착자된 영역과 상기 가동 측 자성체에서 S극으로 착자된 영역이 서로 마주보도록 설치되고, 외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 상기 N극으로 착자된 영역과 상기 S극으로 착자된 영역 간에 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소하며, 상기 진공 발생장치가 작동함으로써, 상기 흡착 패드 하부에 배치된 대상 물품이 상기 흡착 패드를 향하여 흡착되는 것을 특징으로 한다.

일부 실시 예에 따르면, 종래 스프링 유닛을 자성 스프링 유닛으로 대체할 수 있어 코일 타입 스프링 혹은 레벨 스프링의 역할 내지 기능을 그대로 유지함과 동시에 코일 타입 스프링 혹은 레벨 스프링이 가지는 문제점을 해소할 수 있으며, 자성 스프링 유닛을 물품 이송시스템에 적용시켜 전반적인 산업 분야에서의 물품 이송시 사용할 수 있다.

또한, 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛은 복수의 자성체를 이용함으로써 설비 단가를 낮출 수 있고 노후화 문제 없이 장기간 동안 활용될 수 있다.

또한, 일부 실시 예에 따르면, 복수의 자성체가 직접 접촉하지 않는 구조를 통해 부식 및 분진 등이 발생하는 문제를 미리 예방할 수 있어, 이송되는 물품의 종류에 상관없이 폭넓게 사용될 수 있다.

또한, 일부 실시 예에 따르면, 복수의 자성체 간 자력의 세기를 극대화할 수 있는 구조를 통해 초기 상태로의 복원력을 향상시킬 수 있다.

또한, 일부 실시 예에 따르면, 복수의 자성체를 다양한 조합으로 구성하여 자성 스프링 유닛의 복수의 위치에 배치시킴으로써, 용도, 사용환경, 고객의 요구조건 등에 맞게 맞춤형 자성 스프링 유닛을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 스프링 유닛에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛을 도시한 단면도이다.
도 3은 고정 측 자성체와 가동 측 자성체 각각의 축 방향 길이에 따른 복원력 차이를 설명하기 위해 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 고정 측 자성체에 대한 가동 측 자성체의 직선운동을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 고정 측 자성체에 대한 가동 측 자성체의 회전운동을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은 제 1 보조 자성체와 제 2 보조 자성체 간의 작용에 대해 설명하기 위해 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 초기 상태 및 외력 작용 이후의 자성 스프링 유닛 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 해당 용어는 "결합", "접합", "체결", "결속" 등과 실질적으로 동등한 의미를 가지고, 어떤 구성요소가 어딘가에 "설치"되어 있다고 할 때 해당 용어는 "배치", "배열" 등과 실질적으로 동등한 의미를 가진다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우 및 "통신 가능하도록 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 어떤 구성요소가 어떤 부분과 어떤 부분의 "사이"에 있다고 할 때 어떤 구성요소의 "모든 부분"뿐만 아니라 "일부분"이 어떤 부분에서 어떤 부분까지의 거리, 공간 또는 영역 내에 위치하는 경우까지 포함한다.

본 발명에서 제안하는 "자성 스프링 유닛"은 물품 이송시스템에 포함된 복수의 구성 중 하나일 수 있고, 물품 이송과정에서 발생하는 충격을 흡수하여 물건뿐만 아니라 물품 이송시스템을 보호할 수 있다. 또한, "자성 스프링 유닛"은 높낮이 차이를 가지는 물건을 이송할 때 그 차이를 보정할 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛을 도시한 단면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 자성 스프링 유닛(100)은 일자형 로드(110), 고정 측 자성체(120), 하우징(130), 가동 측 자성체(140), 제 1 어댑터(150) 및 제 2 어댑터(160)를 포함한다.

일자형 로드(110)는 축 방향으로 연장되는 부재이고, 예를 들어 전체적으로 원통 형상 혹은 다각형 단면을 가진 단부(바람직하게는 육각기둥)와 원통 형상이 일체로 형성된 형상일 수 있다.

일자형 로드 중앙에 일자형 로드(110)를 축 방향으로 관통하는 통기로(116)가 형성될 수 있고, 통기로(116)에는 에어 호스가 끼움 삽입될 수 있다.

일자형 로드(110)는 일단부(112)가 제 1 어댑터(150)에 결합되고, 타단부(114)가 제 2 어댑터(160)에 결합되어 소정 위치에 고정 배치될 수 있다.

다만, 일자형 로드(110)의 양단부(112, 114)에는 제 1 어댑터(150) 및 제 2 어댑터(160) 대신에 연결 기능을 가지는 다른 형상의 이음새 부재가 결합될 수도 있다.

고정 측 자성체(120)는 일자형 로드(110)의 외주면에 일자형 로드(110)를 감싸는 형태로 설치될 수 있다.

이때, 고정 측 자성체(120)는 균일한 세기의 자력을 발생시키는 물질로서 예를 들어 자석, 영구자석 등일 수 있고, 특별히 어떤 형상으로 제한되지 않는다.

다만, 고정 측 자성체(120)는 직선운동 및 회전운동의 극대화를 위하여 후술할 가동 측 자성체(140)와 닮은 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어, 양 자성체(120, 140)는 공통의 중심을 가지나 서로 다른 반경을 가지는 도넛 형상일 수 있다.

또한, 고정 측 자성체(120)는 축 방향으로 분할된 복수의 영역을 가지는데, 각 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자 내지 자화(磁化)된 상태로 구성된다.

구체적으로 고정 측 자성체(120)는 축 방향으로 2개, 4개 및 6개 중 어느 하나로 분할된 영역을 가질 수 있다.

예를 들어 고정 측 자성체(120)가 축 방향으로 균등하게 분할된 4개의 영역을 가지는 경우, 특정 영역은 S극이고 그 특정 영역과 맞닿는 양측 영역은 N극이며 그 특정 영역의 반대편에 위치하는 영역은 S극이다.

하우징(130)은 일자형 로드(110)보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 일자형 로드(110)가 삽입되는 관통공(132)을 구비한다. 일자형 로드(110)가 하우징(130)보다 더 길게 구성되므로, 일자형 로드(110)의 일부분은 하우징(130) 바깥으로 노출될 수 있다.

관통공(132)은 일자형 로드(110)가 삽입될 수 있을 정도의 충분한 크기로 형성되며, 관통공(132)의 내주면과 일자형 로드(110)의 외주면은 서로 직접적으로 접촉하지 않는다.

또한, 하우징(130)은 일자형 로드(110)를 따라 직선운동이 가능한 상태로 배치된다. 즉 하우징(130)은 관통공(132)을 관통하는 일자형 로드(110)를 기준으로 축 방향 이동이 가능하다.

하우징(130)의 양단부에는 일자형 로드(110)의 움직임을 막기 위해, 일자형 로드(110)의 외주면과 하우징(130)의 내주면 사이에 존재하는 관통공(132)의 공간을 메워주는 부싱 부재(134, 136)가 설치될 수 있다.

또한, 너트(138)가 하우징(130)에 축 방향으로 형성된 나사산(미도시)을 따라 이동 가능하고, 자성 스프링 유닛(100)이 후술할 물품 이송시스템과 결합될 때 도 2에서 하우징(130)의 볼록 튀어나온 부분과 너트(138) 사이에 소정 판 구성이 위치하게 되고, 볼록 튀어나온 부분과 너트(138) 사이의 간격이 좁아짐에 따라 자성 스프링 유닛(100)이 소정 판 구성에 고정 결합될 수 있다.

가동 측 자성체(140)는 위 관통공(132)의 내주면에 설치되고, 고정 측 자성체(120)에 대하여 직선운동 및 회전운동 중 적어도 하나의 운동을 할 수 있다.

이때, 가동 측 자성체(140)는 균일한 세기의 자력을 발생시키는 물질로서 예를 들어 자석, 영구자석 등일 수 있고, 특별히 어떤 형상으로 제한되지 않는다.

다만, 가동 측 자성체(140)는 고정 측 자성체(120)와 직접적으로 접촉하지 않지만 매우 가까운 거리를 유지하면서 고정 측 자성체(120)에 대하여 직선운동 및 회전운동 중 적어도 하나의 운동을 할 수 있으므로, 양 자성체(120, 140)는 서로 닮은 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 가동 측 자성체(140)는 축 방향으로 분할된 복수의 영역을 가지는데, 각 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자 내지 자화(磁化)된 상태로 구성된다.

구체적으로 가동 측 자성체(140)는 축 방향으로 2개, 4개 및 6개 중 어느 하나로 분할된 영역을 가질 수 있다.

예를 들어 고정 측 자성체(120)가 축 방향으로 균등하게 분할된 4개의 영역을 가지는 경우, 가동 측 자성체(140) 역시 동일하게 축 방향으로 균등하게 분할된 4개의 영역을 가질 수 있다.

아울러, 고정 측 자성체(120)의 축 방향 길이와 가동 측 자성체(140)의 축 방향 길이는 서로 상이할 수 있다.

도 3은 고정 측 자성체와 가동 측 자성체 각각의 축 방향 길이에 따른 복원력 차이를 설명하기 위해 예시적으로 도시한 도면이다.

도 3에서 (a)는 고정 측 자성체(120)의 축 방향 길이(d1)와 가동 측 자성체(140)의 축 방향 길이(d2)가 서로 동일한 경우를 나타낸 것으로서, 고정 측 자성체(120)는 S극으로 착자되어 있고 가동 측 자성체(140)는 N극으로 착자되어 있다. 가동 측 자성체(140)의 위치가 초기 상태를 벗어나서 고정 측 자성체(120)와 축 방향으로 어긋나게 되는 경우, 양 자성체의 축 방향 길이가 서로 동일하기 때문에, 고정 측 자성체(120)가 축 방향으로 가동 측 자성체(140)를 끌어당기는 힘은 가동 측 자성체(140) 전반에 대하여 균일하게 작용할 수 있다.

반면에, 도 3에서 (b)는 고정 측 자성체(120)의 축 방향 길이(d1)와 가동 측 자성체(140)의 축 방향 길이(d2)가 서로 상이한 경우를 나타낸 것으로서, 고정 측 자성체(120)는 S극으로 착자되어 있고 가동 측 자성체(140)는 N극으로 착자되어 있다. 가동 측 자성체(140)의 위치가 초기 상태를 벗어나서 고정 측 자성체(120)와 축 방향으로 어긋나게 되는 경우, 고정 측 자성체(120)의 축 방향 길이(d1)가 가동 측 자성체(140)의 축 방향 길이(d2)보다 길게 형성되기 때문에, 고정 측 자성체(120)가 축 방향으로 가동 측 자성체(140)를 끌어당기는 힘은 가동 측 자성체(140) 전반에 대하여 상이하게 작용할 수 있다. 즉, 고정 측 자성체(120)와의 관계에서 가동 측 자성체(140)의 중단보다 끝단에 더 강한 힘이 작용할 수 있다.

이처럼 고정 측 자성체와 가동 측 자성체 각각의 축 방향 길이가 서로 다름으로 인하여, 고정 측 자성체와 가동 측 자성체 간에 작용하는 힘 내지 가동 측 자성체 및 하우징(130)의 위치를 초기 상태로 되돌리기 위한 복원력은 각각의 축 방향 길이가 동일할 때보다 더 강해질 수 있고, 고정 측 자성체에 대하여 가동 측 자성체는 종래 스프링 유닛의 역할 내지 기능을 수행할 수 있게 된다.

한편, 초기 상태의 자성 스프링 유닛(100)에서 자성체 간 인력으로 인하여, 고정 측 자성체(120)의 N극(또는 S극)으로 착자된 영역과 가동 측 자성체(140)의 S극(또는 N극)으로 착자된 영역은 서로 마주보도록 설치된다.

자성 스프링 유닛(100)에 대하여 외력이 작용하는 경우 하우징(130)이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 고정 측 자성체(120)의 N극(또는 S극)으로 착자된 영역과 가동 측 자성체(140)의 S극(또는 N극)으로 착자된 영역 간에 마주보는 면적이 초기 상태에 비하여 감소한다.

여기서, 외력은 자성 스프링 유닛(100)의 전체 또는 일부 구성에 대해 외부에서 가해지는 충격 및 압력, 자성 스프링 유닛(100)과 직접적으로 연결되거나 타 부재를 통해 연결된 구성을 통해 가해지는 힘을 포함할 수 있고, 축 방향으로 혹은 기타 방향에서 가해질 수 있다.

또한, 마주보는 면적이 초기 상태에 비하여 감소한 때부터 하우징(130)은 초기 상태로 복원되기 위한 직선운동, 시계 방향으로의 회전운동 및 반시계 방향으로의 회전운동 중 적어도 어느 하나의 운동을 할 수 있다.

이러한 하우징(130)의 직선운동 및 회전운동은 고정 측 자성체(120)와 가동 측 자성체(140) 간의 운동과 매우 밀접한 관계를 가지므로, 도 4 및 도 5를 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 고정 측 자성체에 대한 가동 측 자성체의 직선운동을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 4에서 일자형 로드의 외주면에 설치된 고정 측 자성체는 d1의 축 방향 길이를 가지고 축 방향으로 균등하게 2개의 영역으로 분할되어 있으며, 고정 측 자성체의 S극 영역(120S)과 N극 영역(120N)이 도시되어 있다. 또한, 하우징의 관통공의 내주면에 설치된 가동 측 자성체는 d2의 축 방향 길이를 가지고 축 방향으로 균등하게 2개의 영역으로 분할되어 있으며, 가동 측 자성체의 S극 영역(140S)과 N극 영역(140N)이 도시되어 있다.

양 자성체의 축 방향 길이(d1, d2)는 도시된 것과 다르게 조정될 수 있음은 물론이다.

초기 상태에 가동 측 자성체의 N극 영역(140N)은 고정 측 자성체의 S극 영역(120S)과 마주보도록 설치되고, 가동 측 자성체의 S극 영역(140S)은 고정 측 자성체의 N극 영역(120N)과 마주보도록 설치된다.

하우징이 일자형 로드를 따라 직선운동을 할 수 있으므로, 가동 측 자성체 역시 축 방향으로 직선운동을 할 수 있다.

외력이 작용하는 경우 하우징 및 가동 측 자성체는 직선운동을 할 수 있고, 그로 인해 가동 측 자성체의 N극 영역(140N)과 고정 측 자성체의 S극 영역(120S) 간에 마주보는 영역이 초기 상태에 비하여 감소하게 되며, 그와 동시에 가동 측 자성체의 S극 영역(140S)과 고정 측 자성체의 N극 영역(120N) 간에 마주보는 영역이 초기 상태에 비하여 감소하게 된다.

가동 측 자성체가 직선운동을 함으로써 초기 상태에 비하여 고정 측 자성체와 축 방향으로 어긋나게 되는 경우, 고정 측 자성체(120N, 120S)와 가동 측 자성체(140S, 140N) 간에는 서로 끌어당기는 힘이 작용하게 되고, 그로 인해 하우징은 초기 상태로 복원되기 위한 직선운동을 할 수 있다.

도 5는 고정 측 자성체에 대한 가동 측 자성체의 회전운동을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 5의 첫 번째 도면은 양 자성체가 2극 자석으로서 축 방향으로 균등하게 2개의 영역으로 분할되어 있는 상태를 도시한 것이고, 두 번째 도면은 양 자성체가 6극 자석으로서 축 방향으로 균등하게 6개의 영역으로 분할되어 있는 상태를 도시한 것이다. 내부의 원통 형상이 일자형 로드의 외주면에 설치된 고정 측 자성체이고, 바깥의 원통 형상이 하우징의 관통공의 내주면에 설치된 가동 측 자성체이다.

초기 상태(좌측 도면)에 가동 측 자성체의 N극 영역(140N)은 고정 측 자성체의 S극 영역(120S)과 마주보도록 설치되고, 가동 측 자성체의 S극 영역(140S)은 고정 측 자성체의 N극 영역(120N)과 마주보도록 설치된다.

하우징이 일자형 로드를 중심에 두고 회전운동을 할 수 있으므로, 가동 측 자성체 역시 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전운동을 할 수 있다.

외력이 작용하는 경우 하우징 및 가동 측 자성체는 회전운동을 할 수 있고(우측 도면), 그로 인해 가동 측 자성체의 N극 영역(140N)과 고정 측 자성체의 S극 영역(120S) 간에 마주보는 영역이 초기 상태에 비하여 감소하게 되며, 그와 동시에 가동 측 자성체의 S극 영역(140S)과 고정 측 자성체의 N극 영역(120N) 간에 마주보는 영역이 초기 상태에 비하여 감소하게 된다.

가동 측 자성체가 도 5의 첫 번째 도면처럼 반시계 방향으로 회전운동을 하거나 도 5의 두 번째 도면처럼 시계 방향으로 회전운동을 함으로써 초기 상태에 비하여 고정 측 자성체와 어긋나게 되는 경우, 고정 측 자성체(120N, 120S)와 가동 측 자성체(140S, 140N) 간에는 서로 끌어당기는 힘이 작용하게 되고, 그로 인해 가동 측 자성체는 초기 상태로 복원되기 위한 회전운동을 할 수 있다.

다시 도 2를 참고하여 설명하면, 제 1 어댑터(150) 및 제 2 어댑터(160)는 일자형 로드(110)의 양 단부(112, 114)에 각각 결합되어 일자형 로드(110)와 타 부재를 서로 연결시키는 구성이다.

일자형 로드(110)의 통기로(116)는 제 1 어댑터(150)를 통해 별개로 구비되는 진공 발생장치와 연결될 수 있다. 또한, 일자형 로드(110)의 통기로(116)는 제 2 어댑터(160)를 통해 흡착 패드와 연결될 수 있다.

지금까지 설명한 것처럼 본 발명에서 제안하는 자성 스프링 유닛은 코일 타입의 스프링 혹은 레벨 스프링을 제거하고 복수의 자성체를 도입함으로써, 노후화 혹은 부식 및 분진 등이 발생하는 문제 없이 다양한 산업 분야에서 장기간 사용이 가능하다.

나아가, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛(100)은 도 2 및 도 6에 도시된 것처럼 앞서 설명한 구성 외에 제 1 보조 자성체(170) 및 제 2 보조 자성체(180)를 더 포함할 수 있다.

도 6은 제 1 보조 자성체와 제 2 보조 자성체 간의 작용에 대해 설명하기 위해 예시적으로 도시한 도면이다.

제 1 보조 자성체(170)는 제 2 어댑터(160)와 마주보는 하우징(130)의 단부에 설치될 수 있고, 제 2 보조 자성체(180)는 위 제 1 보조 자성체(170)와 마주보도록 제 2 어댑터(160)에 설치될 수 있다.

제 1 보조 자성체(170) 및 제 2 보조 자성체(180)는 서로 마주보는 면이 서로 동일한 극성으로 착자 내지 자화(磁化)된 상태로 구성될 수 있다.

초기 상태에 제 1 보조 자성체(170)와 제 2 보조 자성체(180)는 서로 충분한 거리를 유지한 채 설치될 수 있다.

상술한 것처럼 하우징(130)이 일자형 로드(110)를 따라 직선운동을 할 수 있으므로, 하우징(130)의 하부 근처에 설치된 제 1 보조 자성체(170) 역시 축 방향으로 직선운동을 할 수 있다.

외력이 작용하는 경우 하우징(130) 및 제 1 보조 자성체(170)는 직선운동을 할 수 있고, 그로 인해 제 1 보조 자성체(170)와 제 2 보조 자성체(180) 간의 거리는 초기 상태에 비하여 좁혀지게 된다.

제 1 보조 자성체(170)와 제 2 보조 자성체(180)는 서로 마주보는 면이 서로 동일한 극성으로 착자된 상태이므로, 앞서 설명한 고정 측 자성체(120N, 120S)와 가동 측 자성체(140S, 140N) 간에는 서로 끌어당기는 힘이 작용하게 되고 그와 동시에 제 1 보조 자성체(170)와 제 2 보조 자성체(180) 간에는 서로 밀어내는 힘이 작용하게 된다. 그로 인해 하우징(130)은 양 자성체(120, 140)에 의한 인력 외에 양 보조 자성체(170, 180)에 의한 추가적인 척력까지 얻어 초기 상태로 복원되기 위한 직선운동을 할 수 있다.

이와 같이 복수의 자성체 간 자력의 세기를 극대화할 수 있는 구조를 통해 초기 상태로의 복원력이 향상될 수 있다.

지금까지 설명한 자성 스프링 유닛(100)의 동작 전후 모습에 대해 도 7을 참고하여 추가적으로 설명한다. 도 7은 초기 상태 및 외력 작용 이후의 자성 스프링 유닛 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 7의 좌측 도면은 초기 상태의 자성 스프링 유닛을 도시한 것이고 도 7의 우측 도면은 외력에 의해 하우징(130) 및 가동 측 자성체(140)가 축 방향으로 움직인 이후의 자성 스프링 유닛을 도시한 것이다.

초기 상태에서 가동 측 자성체(140)와 고정 측 자성체(120)는 서로 마주보는 면이 반대의 극성으로 착자된 상태이고, 서로 접촉하지 않도록 설치되어 있다. 또한, 초기 상태에서 제 1 보조 자성체(170)와 제 2 보조 자성체(180)는 서로 마주보는 면이 동일한 극성으로 착자된 상태이고, 서로 충분한 거리를 유지한 채 설치되어 있다.

외력이 작용하는 경우[A], 가동 측 자성체(140)와 제 1 보조 자성체(170)를 포함하는 하우징(130)이 직선운동 및 회전운동 중 적어도 하나를 할 수 있고, 도 7에는 직선운동에 대해서만 도시되어 있으나 회전운동이 병행될 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 외력은 물품 이송과정에서 F1처럼 제 1 어댑터(150)에서 하우징(130)을 향하는 방향으로 작용할 수 있고, F2처럼 제 2 어댑터(160)에서 하우징(130)을 향하는 방향으로 작용할 수도 있다. 다만, 도시된 방향에서의 외력으로 한정되는 것은 아니다.

도 7의 우측 도면에 도시된 것처럼, 가동 측 자성체(140)의 S극 영역과 고정 측 자성체(120)의 N극 영역 간에 마주보는 영역은 초기 상태에 비하여 감소하게 되며, 그와 동시에 제 1 보조 자성체(170)와 제 2 보조 자성체(180) 간의 거리는 초기 상태에 비하여 좁혀지게 된다.

이때, 고정 측 자성체(120)와 가동 측 자성체(140) 간에는 서로 끌어당기는 힘이 작용하게 되고, 그와 동시에 제 1 보조 자성체(170)와 제 2 보조 자성체(180) 간에는 서로 밀어내는 힘이 작용하게 된다.

이와 같은 복수의 자성체 간의 자력 발생으로 인하여, 외력이 소멸되거나 물품 이송이 종료되거나 외력보다 복원력의 세기가 강한 경우, 하우징(130)은 복원력[B]에 의해 초기 상태로 복원되기 위한 운동을 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛(미도시)은 일자형 로드, 하우징, 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터를 포함한다.

각 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하며, 앞서 이미 설명한 사항이 동일하게 각 구성에 대하여 적용될 수 있음은 물론이다.

일자형 로드는 축 방향으로 연장되며 외주면에 소정의 극성으로 착자된 고정 측 자성영역을 가진다. 즉 별개의 고정 측 자성체 구성 대신에 일자형 로드의 외주면 자체에 고정 측 자성영역이 마련된다. 이를 위하여 일자형 로드의 외주면 중 고정 측 자성영역이 마련되는 부분은 착자가 가능한 재질로 제작될 수 있다.

하우징은 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치된다.

이때, 관통공은 내주면에 소정의 극성으로 착자된 가동 측 자성영역을 가진다. 즉 별개의 가동 측 자성체 구성 대신에 관통공의 내주면 자체에 가동 측 자성영역이 마련된다. 이를 위하여 관통공의 내주면 중 가동 측 자성영역이 마련되는 부분은 착자가 가능한 재질로 제작될 수 있다.

이러한 고정 측 자성영역 및 가동 측 자성영역은 각각 축 방향으로 분할된 세부 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성된다.

초기 상태에 고정 측 자성영역에서 N극으로 착자된 세부 영역과 가동 측 자성영역에서 S극으로 착자된 세부 영역이 서로 마주보도록 설치된다.

외력이 작용하는 경우 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 고정 측 자성영역의 N극으로 착자된 세부 영역과 가동 측 자성영역의 S극으로 착자된 세부 영역 간에 마주보는 면적이 초기 상태에 비하여 감소한다.

제 1 어댑터 및 제 2 어댑터는 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시킨다.

이처럼 본 발명에서 제안하는 자성 스프링 유닛은 코일 타입의 스프링 혹은 레벨 스프링을 제거하고 복수의 자성영역 개념을 도입함으로써, 노후화 혹은 부식 및 분진 등이 발생하는 문제 없이 다양한 산업 분야에서 장기간 사용이 가능하다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛(100')은 일자형 로드(110), 하우징(130), 제 1 어댑터(150), 제 2 어댑터(160), 제 1 상단 자성체(192), 제 2 상단 자성체(194), 제 1 하단 자성체(170) 및 제 2 하단 자성체(180)를 포함하고, 도 8을 참고하여 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛을 도시한 단면도이다. 각 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하며, 앞서 이미 설명한 사항이 동일하게 각 구성에 대하여 적용될 수 있음은 물론이다.

일자형 로드(110)는 축 방향으로 연장되는 구성이고, 예를 들어 전체적으로 원통 형상 혹은 다각형 단면을 가진 단부(바람직하게는 육각기둥)와 원통 형상이 일체로 형성된 형상일 수 있다

하우징(130)은 일자형 로드(110)보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 일자형 로드(110)가 삽입되는 관통공(132)을 구비하며 일자형 로드(110)를 따라 직선운동이 가능한 상태로 배치된다.

제 1 어댑터(150) 및 제 2 어댑터(160)는 일자형 로드(110)의 양 단부에 결합되어 일자형 로드(110)와 타 부재를 서로 연결시킨다.

제 1 상단 자성체(192)는 제 1 어댑터(150)와 마주보는 하우징(130)의 상단부에 설치되고, 제 2 상단 자성체(194)는 제 1 상단 자성체(192)와 마주보도록 제 1 어댑터(150)에 설치된다.

제 1 하단 자성체(170)는 제 2 어댑터(160)와 마주보는 하우징(130)의 하단부에 설치되고, 제 2 하단 자성체(180)는 제 1 하단 자성체(170)와 마주보도록 제 2 어댑터(160)에 설치된다.

제 1 상단 자성체(192) 및 제 2 상단 자성체(194)는 서로 마주보는 면이 반대의 극성으로 착자 내지 자화(磁化)된 상태로 구성되고, 제 1 하단 자성체(170) 및 제 2 하단 자성체(180)는 서로 마주보는 면이 동일한 극성으로 착자 내지 자화(磁化)된 상태로 구성된다.

양 상단 자성체(192, 194) 및 양 하단 자성체(170, 180)의 종류, 자력 세기, 스펙 등은 용도, 사용환경, 고객의 요구조건 등에 맞게 특별한 제한 없이 결정될 수 있다.

초기 상태에 제 1 상단 자성체(192)와 제 2 상단 자성체(194) 간의 인력으로 인해 하우징(130)은 제 1 어댑터(150) 측에 실질적으로 맞닿아 있고 제 2 어댑터(160) 측과 충분한 거리를 유지한 채 배치될 수 있다.

상술한 것처럼 하우징(130)이 일자형 로드(110)를 따라 직선운동을 할 수 있으므로, 하우징(130)의 상단부에 설치된 제 1 상단 자성체(192) 및 하우징(130)의 하단부에 설치된 제 1 하단 자성체(170) 역시 축 방향으로 직선운동을 할 수 있다.

외력이 작용하는 경우 하우징(130)이 초기 상태에 비하여 제 1 어댑터(150) 측으로부터 멀어지고 제 2 어댑터(160) 측에 가까워지는 방향으로 직선운동을 한다.

즉 외력이 작용하는 경우 하우징(130), 제 1 상단 자성체(192) 및 제 1 하단 자성체(170)는 직선운동을 할 수 있고, 그로 인해 하우징(130)은 제 2 어댑터(160)를 향해 이동함에 따라 그 간격이 초기 상태에 비하여 좁혀지게 된다.

제 1 상단 자성체(192)와 제 2 상단 자성체(194)는 서로 마주보는 면이 서로 반대의 극성으로 착자된 상태이므로, 양 상단 자성체(192, 194) 간에는 서로 끌어당기는 힘이 작용하게 된다. 그와 독립적으로 제 1 하단 자성체(170)와 제 2 하단 자성체(180)는 서로 마주보는 면이 서로 동일한 극성으로 착자된 상태이므로, 양 하단 자성체(170, 180) 간에는 서로 밀어내는 힘이 작용하게 된다. 그로 인해 하우징(130)은 양 상단 자성체(192, 194)에 의한 인력 및 양 하단 자성체(170, 180)에 의한 척력을 이용하여 초기 상태로 복원되기 위한 직선운동을 할 수 있다.

이와 같이 양 상단 자성체(192, 194) 및 양 하단 자성체(170, 180)의 작용은 코일 타입의 스프링 혹은 레벨 스프링 구성을 대체하여 사실상 동일한 기능을 수행할 수 있고, 더 나아가 노후화 혹은 부식 및 분진 등의 문제도 해소할 수 있어 산업 분야의 제한 없이 장기간 사용이 가능하다.

또한, 복수의 자성체를 다양한 조합으로 구성하여 자성 스프링 유닛의 복수의 위치에 배치시킴으로써, 용도, 사용환경, 고객의 요구조건 등에 맞게 맞춤형 자성 스프링 유닛을 제공할 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

물품 이송시스템은 적어도 하나 이상의 자성 스프링 유닛을 구비할 수 있으며, 각각의 자성 스프링 유닛은 앞서 설명한 다양한 실시 예에 따른 자성 스프링 유닛 중 어느 것이라도 적용될 수 있으며, 각 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

일자형 로드(110)는 축 방향으로 형성된 통기로(116)를 가지고, 축 방향으로 연장된다. 통기로(116)에는 에어 호스가 끼움 삽입될 수 있다.

고정 측 자성체(120)는 일자형 로드(110)의 외주면에 설치된다.

하우징(130)은 일자형 로드(110)보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 일자형 로드(110)가 삽입되는 관통공(132)을 구비하며 일자형 로드(110)를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치된다.

가동 측 자성체(140)는 관통공(132)의 내주면에 설치된다.

이때, 고정 측 자성체(120) 및 가동 측 자성체(140)는 각각 축 방향으로 분할된 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성된다.

초기 상태에 고정 측 자성체(120)에서 N극으로 착자된 영역과 가동 측 자성체(140)에서 S극으로 착자된 영역이 서로 마주보도록 설치되고, 외력이 작용하는 경우 하우징(130)이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 고정 측 자성체(120)의 N극으로 착자된 영역과 가동 측 자성체(140)의 S극으로 착자된 영역 간에 마주보는 면적이 초기 상태에 비하여 감소한다.

제 1 어댑터(150)는 일자형 로드(110)의 일단부(112)에 결합되어 통기로(116)와 진공 발생장치(200)를 서로 연결시키고, 제 2 어댑터(160)는 일자형 로드(110)의 타단부(114)에 결합되어 통기로(116)와 흡착 패드(300)를 서로 연결시킨다.

이때, 진공 발생장치(200)는 동력식 진공 흡착방식에서 사용되는 것으로서, 진공 이젝터(vacuum ejector), 공기 분배기(air manifold), 컴프레셔(compressor), 각종 밸브 등을 포함할 수 있고, 각각의 구성은 서로 연결된다.

진공 발생장치(200)가 작동함으로써, 흡착 패드(300) 하부에 배치된 대상 물품(T)이 흡착 패드(300)를 향하여 흡착된다.

이를 통해 대상 물품(T)에 대한 이송이 가능해지고, 흡착 과정 등 물품 이송 과정에서 물품 이송시스템에 대해 외력(F)이 작용할 수 있다.

외력(F)이 작용하는 경우, 가동 측 자성체(140)와 제 1 보조 자성체(170)를 포함하는 하우징(130)이 직선운동 및 회전운동 중 적어도 하나를 할 수 있다.

또한, 외력(F)이 소멸되는 등의 사정이 생기면, 하우징(130)은 복원력에 의해 초기 상태로 복원되기 위한 운동을 할 수 있다.

동력식 진공 흡착방식에 의한 물품 이송시스템에 대해 설명하였지만, 무동력식 진공 흡착방식에 의한 물품 이송시스템 역시 자성 스프링 유닛을 구비하여 구성될 수 있다.

이처럼 자성 스프링 유닛을 물품 이송시스템에 적용시킴으로써, 코일 타입 스프링 혹은 레벨 스프링이 가지는 문제점을 해소할 수 있으며, 전반적인 산업 분야에서의 물품 이송시 사용될 수 있다.

지금까지 본 발명의 장치 및 시스템은 특정 실시 예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 자성 스프링 유닛 110: 일자형 로드
120: 고정 측 자성체 130: 하우징
140: 가동 측 자성체 150: 제 1 어댑터
160: 제 2 어댑터 170: 제 1 보조 자성체
180: 제 2 보조 자성체

Claims (9)

1. 자성 스프링 유닛에 있어서,
   축 방향으로 연장된 일자형 로드;
   상기 일자형 로드를 둘러싸는 형상으로 형성되어 상기 일자형 로드의 외주면에 설치된 고정 측 자성체;
   상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치되는 하우징;
   상기 관통공의 내주면에 상기 고정 측 자성체와 마주보도록 설치된 가동 측 자성체; 및
   상기 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 상기 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시키는 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터를 포함하고,
   상기 고정 측 자성체 및 가동 측 자성체는 각각 축 방향으로 분할된 복수의 영역을 가지되, 각 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성되고,
   초기 상태에 상기 고정 측 자성체에서 N극으로 착자된 영역과 상기 가동 측 자성체에서 S극으로 착자된 영역이 서로 마주보도록 설치되며,
   외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 상기 N극으로 착자된 영역과 상기 S극으로 착자된 영역 간에 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소하는 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 어댑터와 마주보는 상기 하우징의 단부에 설치된 제 1 보조 자성체; 및
   상기 제 1 보조 자성체와 마주보도록 상기 제 2 어댑터에 설치된 제 2 보조 자성체를 더 포함하고,
   상기 제 1 보조 자성체 및 제 2 보조 자성체는 서로 마주보는 면이 동일한 극성으로 착자된 상태로 구성되는 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정 측 자성체의 축 방향 길이와 상기 가동 측 자성체의 축 방향 길이는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정 측 자성체 및 가동 측 자성체는 각각 축 방향으로 2개, 4개 및 6개 중 어느 하나로 분할된 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소한 때부터 상기 하우징은 상기 초기 상태로 복원되기 위한 직선운동, 시계 방향으로의 회전운동 및 반시계 방향으로의 회전운동 중 적어도 어느 하나의 운동을 하는 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 일자형 로드에는 일자형 로드를 축 방향으로 관통하는 통기로가 형성되고,
   상기 통기로는 상기 제 1 어댑터를 통해 진공 발생장치와 연결되고, 상기 제 2 어댑터를 통해 흡착 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
7. 자성 스프링 유닛에 있어서,
   축 방향으로 연장되며 외주면에 소정의 극성으로 착자된 고정 측 자성영역을 가지는 일자형 로드 - 상기 고정 측 자성영역은 상기 일자형 로드를 둘러싸도록 형성됨 -;
   상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치되는 하우징; 및
   상기 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 상기 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시키는 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터를 포함하고,
   상기 관통공은 내주면 중 상기 고정 측 자성영역과 마주보는 위치에 소정의 극성으로 착자된 가동 측 자성영역을 가지고,
   상기 고정 측 자성영역 및 가동 측 자성영역은 각각 축 방향으로 분할된 복수의 세부 영역을 가지되, 각 세부 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성되고,
   초기 상태에 상기 고정 측 자성영역에서 N극으로 착자된 세부 영역과 상기 가동 측 자성영역에서 S극으로 착자된 세부 영역이 서로 마주보도록 설치되며,
   외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 상기 N극으로 착자된 세부 영역과 상기 S극으로 착자된 세부 영역 간에 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소하는 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
8. 자성 스프링 유닛에 있어서,
   축 방향으로 연장된 일자형 로드;
   상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동이 가능한 상태로 배치되는 하우징;
   상기 일자형 로드의 양 단부에 결합되어 상기 일자형 로드와 타 부재를 서로 연결시키는 제 1 어댑터 및 제 2 어댑터;
   상기 제 1 어댑터와 마주보는 상기 하우징의 상단부에 설치된 제 1 상단 자성체;
   상기 제 1 상단 자성체와 마주보도록 상기 제 1 어댑터에 설치된 제 2 상단 자성체;
   상기 제 2 어댑터와 마주보는 상기 하우징의 하단부에 설치된 제 1 하단 자성체; 및
   상기 제 1 하단 자성체와 마주보도록 상기 제 2 어댑터에 설치된 제 2 하단 자성체를 포함하고,
   상기 제 1 상단 자성체 및 제 2 상단 자성체는 서로 마주보는 면이 반대의 극성으로 착자된 상태로 구성되고, 상기 제 1 하단 자성체 및 제 2 하단 자성체는 서로 마주보는 면이 동일한 극성으로 착자된 상태로 구성되며,
   외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 초기 상태에 비하여 상기 제 1 어댑터 측으로부터 멀어지고 상기 제 2 어댑터 측에 가까워지는 방향으로 직선운동을 하는 것을 특징으로 하는 자성 스프링 유닛.
   
9. 자성 스프링 유닛을 구비한 물품 이송시스템에 있어서,
   축 방향으로 형성된 통기로를 가지고, 축 방향으로 연장된 일자형 로드;
   상기 일자형 로드를 둘러싸는 형상으로 형성되어 상기 일자형 로드의 외주면에 설치된 고정 측 자성체;
   상기 일자형 로드보다 축 방향 길이가 짧게 구성되고 상기 일자형 로드가 삽입되는 관통공을 구비하며 상기 일자형 로드를 따라 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나가 가능한 상태로 배치되는 하우징;
   상기 관통공의 내주면에 상기 고정 측 자성체와 마주보도록 설치된 가동 측 자성체;
   상기 일자형 로드의 일단부에 결합되어 상기 통기로와 진공 발생장치를 서로 연결시키는 제 1 어댑터;
   상기 일자형 로드의 타단부에 결합되어 상기 통기로와 흡착 패드를 서로 연결시키는 제 2 어댑터를 포함하고,
   상기 고정 측 자성체 및 가동 측 자성체는 각각 축 방향으로 분할된 복수의 영역을 가지되, 각 영역마다 번갈아가며 서로 다른 극성으로 착자된 상태로 구성되고,
   초기 상태에 상기 고정 측 자성체에서 N극으로 착자된 영역과 상기 가동 측 자성체에서 S극으로 착자된 영역이 서로 마주보도록 설치되고,
   외력이 작용하는 경우 상기 하우징이 직선운동과 회전운동 중 적어도 하나를 함으로써, 상기 N극으로 착자된 영역과 상기 S극으로 착자된 영역 간에 마주보는 면적이 상기 초기 상태에 비하여 감소하며,
   상기 진공 발생장치가 작동함으로써, 상기 흡착 패드 하부에 배치된 대상 물품이 상기 흡착 패드를 향하여 흡착되는 것을 특징으로 하는 물품 이송시스템.

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