KR101913246B1

KR101913246B1 - A permanent magnet free electric cylinder

Info

Publication number: KR101913246B1
Application number: KR1020160067890A
Authority: KR
Inventors: 김상호
Original assignee: 김상호
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2018-10-30
Also published as: KR20170136174A

Abstract

본 발명은 무자석형 고정밀성 전자실린더에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 중공홀(S1)이 길이방향으로 형성된 실린더바디(110)와, 실린더바디(110)의 내주면(110a)에서 내향으로 횡방향 및 종방향으로 등간격으로 돌출 형성되어서 코일(231,232,233,234)이 권취되는 복수의 슬롯(121,122,123,124)과, 슬롯(121,122,123,124)에 권취되는 복수의 코일(131,132,133,134)과, 실린더바디(110)의 중공홀(S1)에 삽입되어서 복수의 코일(131,132,133,134)에 개별적으로 독립 인가되는 전류에 의해서 승하강하는 실린더로드(140)를 포함하여 구성되고, 복수의 코일(131,132,133,134)은 수직방향으로 일방향으로 각 코일이 부분적으로 중첩되도록 권취되고, 실린더로드(140)가 승하강하도록 상기 중첩적으로 권취된 코일(231,232,233,234)에 각각 독립된 제어전류를 인가하는 것을 특징으로 하며, 이에 의하면, 부품수 및 생산 공수를 줄여서 제품의 생산 원가를 획기적으로 절감할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a high-precision electromagnetic cylinder of a magnetless type, and in accordance with the present invention, there is provided a cylinder assembly including a cylinder body (110) having a hollow hole (S1) formed in the longitudinal direction thereof, A plurality of coils 131, 132, 133, 134 wound around the slots 121, 122, 123, 124, and a plurality of coils 131, 132, 133, 134 formed at equal intervals in the longitudinal and longitudinal directions and wound around the coils 231, 232, 233, And a cylinder rod 140 that is inserted into the plurality of coils 131, 132, 133, and 134 by a current independently applied to the plurality of coils 131, 132, 133, and 134. The plurality of coils 131, 132, 133, and 134 are vertically arranged And the independent control currents are respectively applied to the coils 231, 232, 233, 234 which are wound up so that the cylinder rod 140 moves upward and downward, The number of parts and the number of production channels can be reduced, thereby remarkably reducing the production cost of the product.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high-

본 발명은 전자실린더에 관한 것으로, 특히 영구자석(코어돌기 및 로드돌기)을 채택하지 않고, 슬롯에 권취하는 코일을 수평방향 및 수직방향으로 부분적으로 중첩되도록 권취하고, 각 코일에는 실린더로드의 동작 상태(정역회전, 승하강, 정역회전하면서 승하강 동작)에 따라서 개별 독립적으로 전류 인가를 제어함으로써, 부품수 및 생산 공수를 줄여서 제품의 생산 원가를 획기적으로 절감할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an electromagnetic cylinder, in which a coil wound around a slot is wound so as to partially overlap in a horizontal direction and a vertical direction without employing permanent magnets (core projections and rod projections) The present invention can reduce the number of parts and the number of production operations by controlling the current application independently in accordance with the state (forward / reverse rotation, up / down movement, To a magnet type high precision electronic cylinder.

현재까지 실린더는 공기압 및 유압을 이용한 실린더가 주류를 이루고 있으며, 최근에는 볼스크류와 서보모터를 이용한 제품이 출시되고 있다.Until now, the cylinders are mainly composed of pneumatic and hydraulic cylinders, and recently, products using ball screws and servo motors are being released.

그러나, 볼스크류와 서보모터를 이용한 실린더는 반응속도가 느리고, 소형화에 제약이 있다는 문제점이 있었다. 이러한 볼스크류와 서보모터를 이용한 실린더 방식의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 기술이 대한민국 공개특허 제10-2006-0027449호에 의한 전자실린더가 알려져 있었다.However, a cylinder using a ball screw and a servo motor has a problem in that the reaction speed is slow and there is a limitation in downsizing. An electronic cylinder disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-0027449 has been known as a technique for solving the problems of the cylinder system using the ball screw and the servo motor.

그러나, 공개특허 제10-2006-0027449호로 알려진 전자실린더는 상승과 하강의 승강 운동만이 가능하다는 동작상의 한계가 있었다.However, there is a limitation in operation that the electronic cylinder known as the Patent Publication No. 10-2006-0027449 is only capable of lifting and lowering.

이러한 공개특허 제10-2006-0027449호의 기술적 한계를 해결하기 위해서 개발된 기술이 본원발명의 출원인에 의해서 특허출원되어서 특허등록된 대한민국 등록특허 제 10-1088278 호(명칭: 전자실린더)가 알려져 있다.Korean Patent No. 10-1088278 (name: electronic cylinder), in which a technology developed to solve the technical limitations of the above-mentioned Japanese Patent Laid-open No. 10-2006-0027449 is patented and patented by the applicant of the present invention is known.

위 등록특허 제 10-1088278 호에 의한 기술은 수평방향으로 정역회전이 가능하고, 수직방향으로 승하강이 가능하도록, 슬롯에 코어돌기를 형성하고 실린더로드에 영구자석으로 된 로드돌기를 형성하고 있는 것을 특징으로 하고 있으며, 그 구체적인 기술은 등록특허공보에 상술되어 있으므로 상세 설명은 생략한다.The technology disclosed in the above-mentioned Japanese Patent No. 10-1088278 is capable of rotating in the normal and reverse directions in the horizontal direction and forming a core projection in the slot and forming a rod projection made of a permanent magnet in the cylinder rod And detailed description thereof will be omitted since it is detailed in the registered patent publication.

그런데, 위 등록특허 제 10-1088278 호에 의한 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the technique described in the above-mentioned Patent No. 10-1088278 has the following problems.

첫째, 코어돌기를 형성하는 것에 따른 부품수 및 생산 공수가 많아지고 또한 영구자석 채택에 따른 부품수가 증가하고 조립공수가 많아져서 결국 제품의 원가가 상승하여 제품의 상품 경쟁력이 저하되는 치명적인 문제점이 있었다.First, the number of parts and the number of production parts due to the formation of core protrusions increases, the number of parts due to the adoption of permanent magnets increases, and the number of assembly operations increases, resulting in a rise in the cost of the product.

둘째, 코어돌기와 로드돌기의 얼라인이 맞추는 작업이 여간 힘든 작업이 아니므로 작업성이 나쁘다는 문제가 있었다.second, There is a problem in that workability is poor since the work of aligning the core projection and the rod projection is not a difficult task.

셋째, 코어돌기와 로드돌기의 얼라인 비정밀성에 따른 제품의 제어의 어려움이 있어서 제품의 동작신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.third, There is a problem that the operation reliability of the product is deteriorated due to the difficulty in controlling the product according to the alignment accuracy of the core projection and the rod projection.

넷째, 기존의 영구자석을 사용한 기술은 영구자석 간의 갭에 의해서 표현이 불가능한 구역이 존재하여서 정밀성 내지 동작 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.Fourth, the conventional technique using permanent magnets has a problem that there is a region that can not be represented by the gap between the permanent magnets, resulting in deterioration of precision or operational reliability.

문헌1. 등록특허공보 제10-1088278호(공고일: 2011.11.30.)Literature 1. Registered Patent Publication No. 10-1088278 (Published on November 30, 2011) 문헌2. 공개특허 제10-2006-0027449호(공개일: 2006.03.28)Document 2. Open Patent No. 10-2006-0027449 (published on March 28, 2006)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더의 목적은,The object of the present invention is to provide a magnetless high precision electronic cylinder according to the present invention,

첫째, 영구자석(코어돌기 및 로드돌기)을 채택하지 않고, 슬롯에 권취하는 코일을 수평방향 및 수직방향으로 부분적으로 중첩되도록 권취하고, 각 코일에는 실린더로드의 동작 상태(정역회전, 승하강, 정역회전하면서 승하강 동작)에 따라서 개별 독립적으로 전류 인가를 제어함으로써, 부품수 및 생산 공수를 줄여서 제품의 생산 원가를 획기적으로 절감할 수 있도록 하고,First, the coils wound around the slots are wound so as to partially overlap each other in the horizontal direction and the vertical direction without employing the permanent magnets (the core projections and the rod projections), and the operating states of the cylinder rods (normal rotation, The number of parts and the number of production runs can be reduced to remarkably reduce the production cost of the product,

둘째, 종래와 같은 영구자석을 채택하는 경우의 문제점인 코어돌기와 로드돌기의 까다로운 얼라인 작업을 할 필요가 없어서 작업성을 향상시킬 수 있도록 하며, second, The problem of adopting a permanent magnet as in the prior art It is possible to improve the workability because there is no need to carry out a severe alignment operation between the core projection and the rod projection,

셋째, 실린더로드의 동작 모드(승하강, 정역회전 등)에 따라서 중첩 권취된 각 코일에 대하여 전류 인가 제어를 수행함으로써, 영구자석 간의 갭에 의해서 표현이 불가능한 구역이 존재한다는 종래기술의 문제점을 해결하고, 동작 신뢰성 내지 정밀성을 향상시킬 수 있도록 하는 즉, 영구자석을 채택하지 않고 중첩 권취된 코일의 전류인가에 의해서 동작시킴으로써 표현 불가능한 구역이 존재하지 않아서 정밀성이 향상될 수 있도록 하며,third, The present invention solves the problem of the prior art that there is a region that can not be represented by the gap between the permanent magnets by performing the current application control for each of the coils superimposed and wound up in accordance with the operation mode of the cylinder rod (up-down, That is, to improve the reliability and accuracy of operation, that is, by operating the coils wound with the coils wound up without adopting a permanent magnet, there is no non-expressible zone,

넷째, 대향하는 한 쌍의 코일에는 서로 반대의 자기극성이 발생하도록 서로 반대방향의 전류가 동시에 인가되도록 함으로써, 실린더로드의 동작(승하강, 정역회전, 정역회전 하면서 승하강)을 정밀하게 제어할 수 있도록 하고, 또한 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하며,Fourthly, a current in opposite directions is simultaneously applied to the pair of coils facing each other so that magnetic polarities opposite to each other are generated, thereby precisely controlling the operation of the cylinder rod (up / down, normal / forward rotation, So that the reliability of operation can be improved,

다섯째, 댐핑부재의 구성에 의해서 전자실린더를 세워서 사용하는 경우 실린더로드가 자유낙하하는 것을 예방할 수 있도록 함으로써 안전성을 향상시킬 수 있도록 하며,Fifth, when the electronic cylinder is used uprightly by the damping member structure, it is possible to prevent the cylinder rod from falling freely, thereby improving safety.

여섯째, 실린더 로드가 기준속도 이상으로 낙하하는 경우에만 이를 감지하여 댐핑부재가 동작하도록 하여 정상적으로 하강동작하는 경우와 자유낙하하는 것을 구별함으로써 제품의 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무자석형 고정밀성 전자실린더를 제공하는 데 있다.Sixth, when the cylinder rod is dropped only at a reference speed or more, the damping member is operated to detect the fact that the damping member is normally operated and the free fall is discriminated. Type high-precision electronic cylinder.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 중공홀이 길이방향으로 형성된 실린더바디와, 상기 실린더바디의 내주면에서 내향으로 횡방향 및 종방향으로 등간격으로 돌출 형성되어서 코일이 권취되는 복수의 슬롯과, 상기 슬롯에 권취되는 복수의 코일과, 상기 실린더바디의 중공홀에 삽입되어서 복수의 코일에 개별적으로 독립 인가되는 전류에 의해서 승하강하는 실린더로드를 포함하여 구성되고, 상기 복수의 코일은 수직방향으로 일방향으로 각 코일이 부분적으로 중첩되도록 권취되고, 상기 실린더로드가 승하강하도록 상기 중첩적으로 권취된 코일에 각각 독립된 제어전류를 인가하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a high-precision electromagnetic cylinder of a magnetless type, comprising: a cylinder body having a hollow hole formed in the longitudinal direction; a cylinder body protruding from the inner circumferential surface of the cylinder body at equal intervals in the transverse and longitudinal directions A plurality of coils wound around the slots, and a cylinder rod inserted in a hollow hole of the cylinder body and being lifted and lowered by a current independently applied to the plurality of coils, The plurality of coils are wound so as to partially overlap the coils in one direction in the vertical direction and independently control currents are respectively applied to the coils wound so as to overlap the coil so that the cylinder rods move up and down.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 상기 복수의 코일은 수평방향으로 일방향으로 각 코일이 부분적으로 중첩되도록 권취되고, 상기 실린더로드가 승하강, 정역회전, 정방향 회전하면서 승하강 또는 역방향 회전하면서 승하강하도록 상기 중첩적으로 권취된 코일에 각각 독립된 제어전류를 인가하는 것을 특징으로 한다.In the magnetless high precision electronic cylinder according to the present invention, the plurality of coils are wound so as to partially overlap the coils in one direction in the horizontal direction, and the cylinder rod is rotated up and down, forward and reverse, And the control currents are independently applied to the coils wound so as to rise and fall.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 상기 실린더로드를 상승시키기 위해서 가장 아래의 코일부터 상방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더로드를 하강시키기 위해서 가장 위의 코일부터 하방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더로드를 정회전시키기 위해서 일방향으로 원주방향을 따라서 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더로드를 역회전시키기 위해서는 타방향으로 원주방향을 따라서 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더로드를 정회전하면서 상승하도록 하기 위해서는, 아래에서 상방향의 일 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더로드를 정회전하면서 하강하도록 하기 위해서는, 위에서 하방향의 일 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더로드를 역회전하면서 상승하도록 하기 위해서는, 아래에서 상방향의 타 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더로드를 역회전하면서 하강하도록 하기 위해서는, 위에서 하방향의 타 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to raise the cylinder rod, a current is applied to the coil sequentially from the lowest coil upward in order to raise the cylinder rod. In order to lower the cylinder rod, A current is applied to the coils sequentially in a circumferential direction in one direction in order to rotate the cylinder rod in a forward direction and in order to rotate the cylinder rod in the circumferential direction in the other direction In order to allow the current to be applied to the coils sequentially in order to cause the cylinder rods to rise while being rotated forward, in order to allow current to be sequentially applied to the coils in a diagonal direction upward from below, , One diagonal line from the top to the bottom In order to allow the current to be applied to the coils sequentially in the direction of the line, and to allow the cylinder rod to rise while reversing, a current is sequentially applied to the coils in the other diagonal direction upward from below, The current is sequentially applied to the coil in the other diagonal direction in the downward direction from top to bottom.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 서로 대향하는 코일이 하나의 쌍(couple)을 이루도록 수평방향으로 코일이 권취되고, 상기 수평방향으로 대향하는 한 쌍의 코일에는 서로 반대의 자기극성이 발생하도록 서로 반대방향의 전류가 동시에 인가되는 것을 특징으로 한다.In the magnetless high precision electronic cylinder according to the present invention, a coil is wound in a horizontal direction so that the coils facing each other form a pair, and a magnetic polarity opposite to that of each other is generated in the pair of coils facing each other in the horizontal direction So that currents of mutually opposite directions are simultaneously applied.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 승하강, 정역회전 및 정회전하면서 승하강, 역회전하면서 승하강하는 명령을 입력하는 제1 모드선택부와, 상기 제1 모드선택부로부터 입력되는 키 신호에 따라서 코일에 전류를 인가하기 위한 제어신호를 출력하는 제1 제어부와, 상기 제어부로부터 출력되는 제어신호에 따라서 전원공급부에서 코일로의 전류 공급을 스위칭하는 제1 스위칭부가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다. A high-precision electromagnetic cylinder of a magnetless type according to the present invention includes a first mode selection unit for inputting a command to ascend and descend while ascending and descending, forward and reverse rotation and forward rotation while ascending and descending and reverse rotation; A first control unit for outputting a control signal for applying a current to the coil according to a control signal outputted from the control unit and a first switching unit for switching the supply of current from the power supply unit to the coil in accordance with the control signal outputted from the control unit .

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 상기 실린더바디의 직하방에 구비되고, 낙하하는 실린더로드의 하강속도를 감속시키기 위한 댐핑부재가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다. The non-magnet type high precision electronic cylinder according to the present invention is characterized by further comprising a damping member provided directly below the cylinder body for reducing the descending speed of the falling cylinder rod.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 상기 댐핑부재가, 상기 실린더로드의 외주면과 간격을 두고 외삽되는 보빈과, 상기 보빈에 권취된 댐핑코일로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the magnetless high precision electronic cylinder according to the present invention, the damping member is composed of a bobbin extruded at an interval from the outer circumferential surface of the cylinder rod, and a damping coil wound around the bobbin.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 상기 실린더로드의 낙하하는 속도를 감지하고, 설정된 기준속도 이상의 속도를 감지하는 경우에는 상기 제1 제어부로 감지신호를 출력하는 속도감지센서와, 상기 제2 제어부로부터 입력되는 스위칭제어신호에 따라서, 상기 댐핑코일에 인가되는 전류를 단속하는 댐핑 스위치가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제2 제어부는 상기 속도감지센서로부터 감지신호가 입력되면 상기 댐핑코일에 전류가 인가되도록 상기 댐핑 스위치로 스위칭제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다. A high precision electronic cylinder of a magnetless type according to the present invention includes a speed sensing sensor that senses a falling speed of the cylinder rod and outputs a sensing signal to the first control unit when sensing a speed higher than a set reference speed, And a damping switch for interrupting a current applied to the damping coil in accordance with a switching control signal input from the control unit, wherein when the sensing signal is inputted from the speed sensing sensor, the second control unit supplies a current to the damping coil And outputs a switching control signal to the damping switch.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 고정체에 장착되는 실린더로드와, 상기 실린더로드를 외삽하기 위해서 중공홀이 길이방향을 따라서 형성되어 있고, 상기 중공홀과 연통되는 절단개구가 길이 방향을 따라서 형성되어 있는 실린더바디와, 상기 실린더바디의 내주면에서 내향으로 횡방향 및 종방향으로 등간격으로 돌출 형성되어서 코일이 권취되는 복수의 슬롯과, 상기 슬롯에 권취되는 복수의 코일을 포함하여 구성되고, 상기 복수의 코일은 수직방향으로 일방향으로 각 코일이 부분적으로 중첩되도록 권취되며, 상기 중첩적으로 권취된 복수의 코일에 개별 및 독립적으로 전류를 인가함으로써 상기 실린더바디가 승강 및 하강하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetless high precision electronic cylinder comprising: a cylinder rod mounted on a fixture; a hollow hole formed in the longitudinal direction for extrapolating the cylinder rod; A plurality of slots formed on the inner circumferential surface of the cylinder body so as to protrude at an equal interval in the transverse and longitudinal directions inward from the inner circumferential surface of the cylinder body to wind the coils, Wherein the plurality of coils are wound such that each of the coils is partially overlapped in one direction in a vertical direction, and applying current to the plurality of coils wound in an overlapping manner independently and independently, Up and down.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 승하강하는 경우에는 승하강 방향으로 순차적으로 코일에 전류를 인가하며, 대향하는 한 쌍의 코일에 동시에 전류를 인가하되 서로 반대극성의 전류를 인가하며, 상기 실린더바디를 상승시키기 위해서 가장 위의 코일부터 하방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상기 실린더바디를 하강시키기 위해서 가장 아래의 코일부터 상방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 하며, 상승 또는 하강하는 명령을 입력하는 제2 모드선택부와, 상기 모드선택부로부터 입력되는 키 신호에 따라서 코일에 전류를 인가하기 위한 제어신호를 출력하는 제2 제어부와, 상기 제어부로부터 출력되는 제어신호에 따라서 전원공급부에서 코일로의 전류 공급을 스위칭하는 제2 스위칭부가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.A high-precision electromagnetic cylinder of a magnetless type according to the present invention is a high-precision electromagnetic cylinder of the present invention, in which a current is sequentially applied to a coil in an ascending and descending direction in the ascending and descending direction, a current is applied to a pair of opposite coils simultaneously, In order to raise the cylinder body, a current is sequentially applied to the coil from the uppermost coil to the lower coil. In order to lower the cylinder body, a current is sequentially applied to the coil from the lowest coil upward, A second control section for outputting a control signal for applying a current to the coil in accordance with the key signal inputted from the mode selection section; Further comprising a second switching unit for switching the supply of current from the power supply unit to the coil according to the second switching unit, It is characterized.

본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 상기 실린더로드는 상기 고정체에 장착되는 장착브라켓과, 상기 장착브라켓에서 돌출된 연장부와, 상기 연장부에서 연장 형성되어서 원기둥 형상이고, 상기 실린더바디에 내삽되는 로드 바디로 구성되는 것을 특징으로 한다. A high precision electronic cylinder of a magnetless type according to the present invention is characterized in that the cylinder rod has a mounting bracket mounted on the stationary body, an extending portion protruding from the mounting bracket, and a cylindrical shape extending from the extending portion, And a rod body to be inserted thereinto.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더는 다음과 같은 효과가 있다.The non-magnet type high precision electronic cylinder having the above-described configuration has the following effects.

첫째, 영구자석(코어돌기 및 로드돌기)을 채택하지 않고, 슬롯에 권취하는 코일을 수평방향 및 수직방향으로 부분적으로 중첩되도록 권취하고, 각 코일에는 실린더로드의 동작 상태(정역회전, 승하강, 정역회전하면서 승하강 동작)에 따라서 개별 독립적으로 전류 인가를 제어함으로써, 부품수 및 생산 공수를 줄일 수 있는 효과가 있다.First, the coils wound around the slots are wound so as to partially overlap each other in the horizontal direction and the vertical direction without employing the permanent magnets (the core projections and the rod projections), and the operating states of the cylinder rods (normal rotation, The number of parts and the number of production runs can be reduced by independently controlling the application of current in accordance with the rising and falling operation while rotating in the forward and reverse directions.

둘째, 종래와 같은 영구자석을 채택하는 경우의 문제점인 코어돌기와 로드돌기의 까다로운 얼라인 작업을 할 필요가 없어서 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. second, The problem of adopting a permanent magnet as in the prior art There is no need to perform a rigid alignment operation between the core projection and the rod projection, thereby improving the workability.

셋째, 실린더로드의 동작 모드(승하강, 정역회전 등)에 따라서 중첩 권취된 각 코일에 대하여 전류 인가 제어를 수행함으로써 동작 신뢰성 내지 정밀성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.third, There is an effect that the operation reliability and precision can be improved by performing the current application control for each of the coils superimposed and wound up in accordance with the operation mode of the cylinder rod (up / down, forward / reverse rotation, etc.).

즉, 영구자석의 채택에 의해서 영구자석 간에 갭이 발생하여 표현이 불가능한 구역이 존재한다는 종래기술의 문제점을 해결하여, 영구자석을 채택하지 않고 중첩 권취된 코일의 전류인가에 의해서 동작시킴으로써 표현 불가능한 구역이 존재하지 않아서 정밀성이 향상될 수 있다는 효과가 있다.That is, by solving the problem of the prior art that a gap is generated between the permanent magnets due to the adoption of the permanent magnet and there is a region where the expression can not be expressed, by operating the coils wound with the coils wound up without adopting the permanent magnets, There is an effect that the precision can be improved.

넷째, 대향하는 한 쌍의 코일에는 서로 반대의 자기극성이 발생하도록 서로 반대방향의 전류가 동시에 인가되도록 함으로써, 실린더로드의 동작(승하강, 정역회전, 정역회전 하면서 승하강)을 정밀하게 제어할 수 있고, 또한 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Fourthly, a current in opposite directions is simultaneously applied to the pair of coils facing each other so that magnetic polarities opposite to each other are generated, thereby precisely controlling the operation of the cylinder rod (up / down, normal / forward rotation, And the operation reliability can be improved.

다섯째, 댐핑부재의 구성에 의해서 전자실린더를 세워서 사용하는 경우 실린더로드가 자유낙하하는 것을 예방할 수 있고, 그 결과 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Fifth, when the electronic cylinder is used uprightly by the configuration of the damping member, it is possible to prevent the cylinder rod from falling freely, and as a result, the safety can be improved.

여섯째, 실린더 로드가 기준속도 이상으로 낙하하는 경우에만 이를 감지하여 댐핑부재가 동작하도록 하여 정상적으로 하강동작하는 경우와 자유낙하하는 것을 구별함으로써 제품의 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Sixth, there is an effect that the operation reliability of the product can be improved by distinguishing the case in which the damping member is normally operated and the case in which the damping member is normally operated and the free fall when the cylinder rod falls only at the reference speed or more.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더의 종단면 구성의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더의 횡단면 구성의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 실린더바디(110)에 슬롯의 형성된 상태를 나타내기 위한 실린더바디(110) 내주면 쪽의 요부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 슬롯에 코일이 권취되는 방법을 표현하기 위한 코일의 권선 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 코일에 전류를 인가하기 위한 제어 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 코일에 전류가 순차적으로 인가되는 전류 방향(전류 인가 방향)과 실린더로드(140)의 동작과의 관계를 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 댐핑부재(151,152)가 더 포함되어서 구성되는 실시예의 종단면 구성 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 순차적으로 전류가 인가되는 시점을 나타내기 위한 인접한 코일에서의 전류 파형도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더의 횡단면 구성의 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더의 종단면 구성의 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 슬롯에 코일이 권취되는 방법을 표현하기 위한 코일의 권선 개념도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서 코일에 전류를 인가하기 위한 제어 블록도이다.Fig. 1 is a conceptual diagram of a longitudinal sectional configuration of a magnetless high-precision electronic cylinder according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a conceptual diagram of a cross-sectional configuration of a magnetless high-precision electronic cylinder according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration view of the inner circumferential surface of the cylinder body 110 for showing a state in which slots are formed in the cylinder body 110 in the magnetless high-precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of winding of a coil for expressing a method of winding a coil in a slot in a magnetless high-precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention.
5 is a control block diagram for applying a current to a coil in a magnetless high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram showing the relationship between the current direction (current application direction) in which a current is sequentially applied to the coil and the operation of the cylinder rod 140 in the magnetless high-precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention to be.
7 is a conceptual diagram of a longitudinal sectional configuration of an embodiment in which damping members 151 and 152 are further included in a magnetless high-precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a current waveform diagram of an adjacent coil for indicating a time point at which a current is sequentially applied in a magnetless high-precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram of a cross-sectional configuration of a magnetless high-precision electronic cylinder according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 10 is a conceptual diagram of a longitudinal sectional structure of a magnetless high-precision electronic cylinder according to a second embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram of winding of a coil for expressing a method of winding a coil in a slot in a magnetless high-precision electronic cylinder according to a second embodiment of the present invention.
12 is a control block diagram for applying a current to a coil in a magnetless high precision electronic cylinder according to a second embodiment of the present invention.

다음은 본 발명인 무자석형 고정밀성 전자실린더의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a magnetless high precision electronic cylinder according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 중공홀(S1)이 길이방향으로 형성된 실린더바디(110)와, 상기 실린더바디(110)의 내주면(110a)에서 내향으로 횡방향 및 종방향으로 등간격으로 돌출 형성되어서 코일(131,132,133,134)이 권취되는 복수의 슬롯(121,122,123,124)과, 상기 슬롯(121,122,123,124)에 권취되는 복수의 코일(131,132,133,134)과, 상기 실린더바디(110)의 중공홀(S1)에 삽입되어서 복수의 코일(131,132,133,134)에 개별적으로 독립 인가되는 전류에 의해서 승하강하는 실린더로드(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in the drawings, a non-magnet type high-precision electronic cylinder according to a first embodiment of the present invention includes a cylinder body 110 having a hollow hole S1 formed in a longitudinal direction thereof and an inner circumferential surface 110a of the cylinder body 110 A plurality of coils 131, 132, 133, 134 wound around the slots 121, 122, 123, 124 and protruding inwardly in the transverse direction and the longitudinal direction inwardly at an equal interval from the coil body 131, And a cylinder rod 140 which is inserted into the hollow hole S1 of the rotor 110 and is lifted and lowered by a current independently applied to the plurality of coils 131, 132, 133, and 134.

이때, 상기 복수의 코일(131,132,133,134)은 수직방향으로 일방향(하방)으로 각 코일이 부분적으로(예컨대 1/2) 중첩되도록 권취되고, 상기 실린더로드(140)가 승하강하도록 상기 중첩적으로 권취된 코일(131,132,133,134)에 각각 독립된 제어전류를 인가하는 것을 특징으로 한다.At this time, the plurality of coils 131, 132, 133, and 134 are wound such that each coil partially overlaps (for example, 1/2) in one direction (downward) in the vertical direction, and the coil rod Independent control currents are applied to the coils 131, 132, 133, and 134, respectively.

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 상기 복수의 코일(131,132,133,134)은 수평방향(원주방향)으로 일방향(예컨대 시계방향)으로 각 코일이 부분적으로(예컨대 1/2 중첩) 중첩되도록 권취되고, 상기 실린더로드(140)가 승하강, 정역회전, 정방향 회전하면서 승하강 또는 역방향 회전하면서 승하강하도록 상기 중첩적으로 권취된 코일(131,132,133,134)에 각각 독립된 제어전류를 인가하는 것을 특징으로 한다.In the non-magnet type high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention, each of the coils 131, 132, 133, and 134 is partially (for example, 1 / 132, 133, and 134 so that the cylinder rod 140 is lifted and lowered, rotated in the forward and reverse directions, and moved up and down while rotating up and down or in the reverse direction while applying the independent control current to the coils 131, 132, .

상기와 같은 구성에 의하면, 영구자석을 사용하지 않고도 높이방향 및 원주방향으로 코일을 일부 중첩되도록 권취하는 구성에 의해서 실린더로드를 승하강 및 정역회전 그리고 정역회전하면서 승하강시키기 위한 자기력을 발생시킬 수 있고, 따라서, 전자실린더의 제조원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the above configuration, the coil is wound so as to partially overlap in the height direction and the circumferential direction without using the permanent magnet, thereby generating the magnetic force for moving the cylinder rod up and down and forward and reverse, Therefore, the manufacturing cost of the electronic cylinder can be reduced.

상기 실린더바디(110) 및 슬롯(121,122,123,124)은 예컨대, 알루미늄 재질에 규소강판을 성층하여 구성될 수 있다.The cylinder body 110 and the slots 121, 122, 123, and 124 may be formed by stacking a silicon steel sheet with aluminum material, for example.

상기 슬롯(121,122,123,124)에 감긴 코일(131,132,133,134)에 시변전류가 흐르면 슬롯(121,122,123,124)이 자화되어서 자극이 형성된다.When time-varying current flows through the coils 131, 132, 133 and 134 wound on the slots 121, 122, 123 and 124, the slots 121, 122, 123 and 124 are magnetized to form magnetic poles.

상기 실린더로드(140)는 비자성체인 예컨대 알루미늄 재질에 규소강판을 성층하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The cylinder rod 140 is formed by layering a silicon steel sheet, for example, of aluminum material, which is a non-magnetic material.

실린더로드에 별도의 전선이나 코일(또는 영구자석)없이 알루미늄 주조로 간단하게 만들 수 있어 고장이 적고 신뢰성이 높다It can be made easily with aluminum casting without separate wires or coils (or permanent magnets) in the cylinder rod, so there is less trouble and high reliability

이렇게 실린더로드(140)를 성층된 규소강판과 알루미늄 재질에 규소강판을 성층하여 구성함으로써, 자기유도(와전류) 원리에 의해 서로 반대(인력)되는 자극이 형성되기 때문에, 코일(131,132,133,134)에 유도되는 자기력과 자기적 상호작용을 할 수 있어서 승하강 및 정역회전할 수 있게 된다.Since the cylinder rod 140 is formed by laminating the laminated silicon steel sheet and the silicon steel sheet with the aluminum material, magnetic poles which are opposite to each other (attraction force) are formed by the principle of the magnetic induction (eddy current) Magnetic interaction with the magnetic force, so that it can rotate up and down and rotate in the forward and reverse directions.

상기 실린더로드(140)의 내부에는 길이방향을 따라서 금속재질의 심봉이 복수로 박혀 있는 것을 특징으로 한다. 이는 코일에 유도되는 유도자기력과의 상호작용하는 힘(전자기적 상호작용)을 강화하기 위함이다.The cylinder rod 140 has a plurality of core rods embedded therein along the longitudinal direction. This is to enhance the interacting force (electromagnetic interaction) with the induction magnetic force induced in the coil.

상기 코일(131,132,133,134)에의 전류 인가는 하기하는 제1 제어부(162)의 제어 및 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 수행되는데, 이에 대해서는 후술한다.The application of current to the coils 131, 132, 133, and 134 is performed by the control of the first control unit 162 and the switching operation of the first switching unit 163, which will be described later.

이제, 중첩적으로 권취하는 방법을 구체적인 예를 들어서 설명한다.Now, a method of overlapping winding will be described with a specific example.

예를 들어서 수평방향으로 N 개의 슬롯이 있고, 수직방향으로 M 개의 슬롯이 있다고 하면 총 N * M 개의 슬롯이 있는데, 여기서는 간단히 4 * 4 개의 슬롯의 예를 들어서 설명한다.For example, if there are N slots in the horizontal direction and M slots in the vertical direction, there are a total of N * M slots. Here, an example of 4 * 4 slots will be described.

수평 방향의 첫 번째 행의 슬롯을 제1 슬롯(121)이라고 하면 제1 슬롯(121)에는 일방향(시계방향)으로 4 개의 슬롯(121a,121b,121c,121d,121e)이 도 3에 예시되어 있고, 수평 방향의 두 번째 행의 슬롯을 제2 슬롯(122)이라고 하면 제2 슬롯(122)에는 4 개의 슬롯(122a,122b,122c,122d,122e)이 예시되어 있다.3, the four slots 121a, 121b, 121c, 121d and 121e are formed in the first slot 121 in one direction (clockwise) in the first slot 121 in the horizontal direction, And a second slot 122 in the horizontal direction is referred to as a second slot 122. In the second slot 122, four slots 122a, 122b, 122c, 122d, and 122e are illustrated.

그리고, 수평 방향의 세 번째 행의 슬롯을 제3 슬롯(123)이라고 하면 제3 슬롯(123)에는 4 개의 슬롯(123a,123b,123c,123d,123e)이 예시되어 있고, 수평 방향의 네 번째 행의 슬롯을 제4 슬롯(124)이라고 하면, 제4 슬롯(124)에는 4 개의 슬롯(124a,124b,124c,124d,124e)이 예시되어 있다.In the third slot 123, four slots 123a, 123b, 123c, 123d and 123e are illustrated in the third slot 123, and a fourth slot 123b in the horizontal direction Four slots 124a, 124b, 124c, 124d, and 124e are illustrated in the fourth slot 124, when a slot in the row is referred to as a fourth slot 124. [

이제 코일을 슬롯(121,122,,123,124,125)에 권취하는 방법에 대해서 구체적으로 예를 들어서 설명한다.Now, a method of winding the coils on the slots 121, 122, 123, 124, and 125 will be described in detail by way of example.

먼저, 수평방향으로 중첩적으로 권취하는 방법을 예를 들어서 설명한다.First, a method of winding in a horizontal direction in an overlapping manner will be described as an example.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 첫 번째와 두 번째 열의 제1 슬롯(121a,121b) 및 제2 슬롯(122a,122b)에 대하여 제1-1 코일(131a)로 권취하고, 두 번째와 세 번째 열의 제1 슬롯(121b,121c) 및 제2 슬롯(122b,122c)에 대하여 제1-2 코일(131b)로 권취하며, 세 번째와 네 번째 열의 제1 슬롯(121c,121d) 및 제2 슬롯(122c,122d)에 대하여 제1-3 코일(131c)로 권취하며, 네 번째와 다섯 번째 열의 제1 슬롯(121d,121e) 및 제2 슬롯(122d,122e)에 대하여 제1-4 코일(131d)로 권취한다.As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the first slots 121a and 121b and the second slots 122a and 122b of the first and second rows are wound with a first coil 131a The first and second slots 121b and 121c and the second slots 122b and 122c of the second and third rows are wound with the first and second coils 131b and 131b, 121d and the second slots 122c and 122d with the first to third coils 131c and the first and second slots 121d and 121e and the second slots 122d and 122e of the fourth and fifth rows And wound by the first to fourth coil 131d.

상기와 같이 수평방향으로 중첩적으로 권취된 상태에서 다시 수직 및 수평방향으로 중첩적으로 코일을 권취한다.The coils are wound in a superimposed manner in the vertical and horizontal directions again in the state of being wound up in the horizontal direction in the above-described manner.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 첫 번째와 두 번째 열의 제2 슬롯(122a,122b) 및 제3 슬롯(123a,123b)에 대하여 제2-1 코일(132a)로 권취하고, 두 번째와 세 번째 열의 제2 슬롯(122b,122c) 및 제3 슬롯(123b,123c)에 대하여 제2-2 코일(132b)로 권취하며, 세 번째와 네 번째 열의 제2 슬롯(122c,122d) 및 제3 슬롯(123c,123d)에 대하여 제2-3 코일(132c)로 권취하며, 네 번째와 다섯 번째 열의 제2 슬롯(122d,122e) 및 제3 슬롯(123d,123e)에 대하여 제2-4 코일(132d)로 권취한다.As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the second slots 122a and 122b and the third slots 123a and 123b of the first and second rows are wound by the second coil 1 132a Second coils 132b with respect to the second and third slots 122b and 122c and third slots 123b and 123c and the second and third slots 122c and 122c of the third and fourth rows, The second slots 122d and 122e and the third slots 123d and 123e of the fourth and fifth rows are wound around the third and fourth slots 123a and 122d and the third slots 123c and 123d with the second and third coils 132c, And wound by the 2-4 coil 132d.

마찬가지로, 첫 번째와 두 번째 열의 제3 슬롯(123a,123b) 및 제4 슬롯(124a,124b)에 대하여 제3-1 코일(133a)로 권취하고, 두 번째와 세 번째 열의 제3 슬롯(123b,123c) 및 제4 슬롯(124b,124c)에 대하여 제3-2 코일(133b)로 권취하며, 세 번째와 네 번째 열의 제3 슬롯(123c,123d) 및 제4 슬롯(124c,124d)에 대하여 제3-3 코일(133c)로 권취하며, 네 번째와 다섯 번째 열의 제3 슬롯(123d,123e) 및 제4 슬롯(124d,124e)에 대하여 제3-4 코일(133d)로 권취한다.Likewise, the third and fourth slots 123a and 123b of the first and second columns are wound by the third coil 133a and the third slot 123b of the second and third columns are wound around the third slot 123a, Coil 123b and the third slots 123c and 123d and the fourth slots 124c and 124d are wound on the third and fourth coils 133b and 123c and the fourth slots 124b and 124c, And the third slots 123d and 123e and the fourth slots 124d and 124e of the fourth and fifth rows are wound on the third to fourth coils 133d and 133d.

또한, 마찬가지로 첫 번째와 두 번째 열의 제4 슬롯(124a,124b) 및 제5 슬롯(125a,125b)에 대하여 제4-1 코일(134a)로 권취하고, 두 번째와 세 번째 열의 제4 슬롯(124b,124c) 및 제5 슬롯(125b,125c)에 대하여 제4-2 코일(134b)로 권취하며, 세 번째와 네 번째 열의 제4 슬롯(124c,124d) 및 제5 슬롯(125c,125d)에 대하여 제4-3 코일(134c)로 권취하며, 네 번째와 다섯 번째 열의 제4 슬롯(124d,124e) 및 제5 슬롯(125d,125e)에 대하여 제4-4 코일(134d)로 권취한다.Likewise, the fourth slots 124a and 124b and the fifth slots 125a and 125b of the first and second rows are wound by the fourth coil 132a and the fourth and fifth slots 125a and 125b are wound by the fourth- 124b and 124c and the fourth and fourth slots 124c and 124d and the fifth slots 125c and 125d with respect to the fifth slots 125b and 125c, And the fourth slots 124d and 124e and the fifth slots 125d and 125e of the fourth and fifth rows are wound on the fourth and fourth coils 134d and 134d, .

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 승하강, 정역회전 및 정회전하면서 승하강, 역회전하면서 승하강하는 명령을 입력하는 제1 모드선택부(161)와, 상기 제1 모드선택부(161)로부터 입력되는 키 신호에 따라서 코일(131,132,133,134)에 전류를 인가하기 위한 제어신호를 출력하는 제1 제어부(162)와, 상기 제1 제어부(162)로부터 출력되는 제어신호에 따라서 전원공급부에서 코일(131,132,133,134)로의 전류 공급을 스위칭하는 제1 스위칭부(163)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.A high-precision electromagnetic cylinder without magnet according to the first embodiment of the present invention includes a first mode selecting unit (161) for inputting a command to ascend and descend while ascending and descending, forward and reverse rotation and forward rotation, A first controller 162 for outputting a control signal for applying a current to the coils 131, 132, 133, and 134 in accordance with a key signal input from the first mode selector 161, And a first switching unit 163 for switching the supply of current from the power supply unit to the coils 131, 132, 133, and 134 according to a signal.

상기 제1 모드선택부(161)에는 실린더로드(140)를 상승시키기 위한 명령을 입력하는 상승명령버튼키(161a)와, 실린더로드(140)를 하강시키기 위한 명령을 입력하는 하강명령버튼키(161b)와, 실린더로드(140)를 정회전시키기 위한 명령을 입력하는 정회전명령버튼키(161c)와, 실린더로드(140)를 역회전시키기 위한 명령을 입력하는 역회전명령버튼키(161d)와, 실린더로드(140)를 정회전하면서 상승시키기 위한 명령을 입력하는 정회전상승명령버튼키(161e)와, 실린더로드(140)를 역회전하면서 상승시키기 위한 명령을 입력하는 역회전상승명령버튼키(161f)와, 실린더로드(140)를 정회전하면서 하강시키기 위한 명령을 입력하는 정회전하강명령버튼키(161g)와, 실린더로드(140)를 역회전하면서 하강시키기 위한 명령을 입력하는 역회전하강명령버튼키(161h)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The first mode selection unit 161 includes an up command button key 161a for inputting a command for raising the cylinder rod 140 and a down command button key for inputting a command for lowering the cylinder rod 140 A forward rotation command button key 161c for inputting a command for rotating the cylinder rod 140 in the forward direction, A forward rotation increasing command button key 161e for inputting a command for increasing the cylinder rod 140 while rotating the cylinder rod 140 in a forward direction, A forward rotation direction command button key 161f for inputting a command to move the cylinder rod 140 downward while inputting a command for lowering the cylinder rod 140, When the command button key 161h is provided The features.

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 상기 실린더로드(140)를 상승시키기 위해서 상승명령버튼키(161a)가 입력되면 제1 제어부(162)는 가장 아래의 코일(134)부터 상방향으로 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 가장 아래의 코일(134)부터 상방향으로 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가된다.In the magnetless high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention, when the up command button key 161a is input to raise the cylinder rod 140, the first controller 162 controls the first coil 162, The first switching unit 163 is switched and controlled so that current is applied to the coils 131, 132, 133 and 134 sequentially from the first coil 134 to the second coil 134, Current is sequentially applied to the coils 131, 132, 133,

그리고, 실린더로드(140)를 하강시키기 위해서 하강명령버튼키(161b)가 입력되면 제1 제어부(162)는 가장 위의 코일(134)부터 하방향으로 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 가장 위의 코일(134)부터 하방향으로 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가된다.When the down command button 161b is input to lower the cylinder rod 140, the first controller 162 sequentially applies a current to the coils 131, 132, 133, and 134 from the uppermost coil 134 downwardly Current is applied to the coils 131, 132, 133 and 134 sequentially from the uppermost coil 134 downward by the switching of the first switching unit 163, by switching control of the first switching unit 163.

그리고, 실린더로드(140)를 정회전시키기 위해서 정회전명령버튼키(161c)가 입력되면 제1 제어부(162)는 일방향(예컨대, 시계방향)의 원주방향을 따라서 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 일방향의 원주방향을 따라서 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가된다.When the forward rotation command button key 161c is inputted to rotate the cylinder rod 140 in a forward direction, the first control unit 162 sequentially outputs currents to the coils 131, 132, 133, and 134 along the circumferential direction in one direction And the current is applied to the coils 131, 132, 133, and 134 in sequence along the circumferential direction in one direction by switching of the first switching unit 163.

그리고, 실린더로드(140)를 역회전시키기 위해서 역회전명령버튼키(161d)가 입력되면 제1 제어부(162)는 타방향(예컨대, 반시계방향)의 원주방향을 따라서 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 타방향의 원주방향을 따라서 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가된다.When the reverse rotation instruction button key 161d is pressed to rotate the cylinder rod 140 in a reverse direction, the first control unit 162 sequentially rotates the coils 131, 132, 133, and 134 along the circumferential direction in the other direction (for example, The currents are sequentially applied to the coils 131, 132, 133, and 134 along the circumferential direction of the other direction by switching of the first switching unit 163.

또한, 실린더로드(140)를 정회전하면서 상승하도록 하기 위해서 정회전상승명령버튼키(161e)가 입력되면 제1 제어부(162)는 아래에서 상방향의 일 대각선 방향으로[즉, 가장 아래로부터 상방향으로 올라가면서 동시에 일방향(예컨대, 시계방향)의 원주방향을 따라서] 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 아래에서 상방향의 일 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가된다.When the forward rotation increasing command button 161e is inputted in order to make the cylinder rod 140 ascend while being rotated forward, the first control unit 162 moves in a diagonal direction upward from below (i.e., The first switching unit 163 is controlled so as to sequentially apply a current to the coil along the circumferential direction of one direction (for example, clockwise) while being raised by the first switching unit 163, A current is sequentially applied to the coil in one diagonal direction of the upward direction.

실린더로드(140)를 역회전하면서 상승하도록 하기 위해서 역회전상승명령버튼키(161f)가 입력되면 제1 제어부(162)는 아래에서 상방향의 타 대각선 방향으로[즉, 가장 아래로부터 상방향으로 올라가면서 동시에 타방향(예컨대, 반시계방향)의 원주방향을 따라서] 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 아래에서 상방향의 타 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가된다.When the reverse rotation up command button key 161f is input to cause the cylinder rod 140 to rise while rotating in the reverse direction, the first control unit 162 moves downward in the other diagonal direction (i.e., The first switching unit 163 is controlled so as to sequentially apply a current to the coil along the circumferential direction of the other direction (e.g., the counterclockwise direction) while the first switching unit 163 is turned on, The current is sequentially applied to the coil in the other diagonal direction in the upward direction.

그리고, 실린더로드(140)를 정회전하면서 하강하도록 하기 위해서 정회전하강명령버튼키(161g)가 입력되면 제1 제어부(162)는 위에서 하방향의 일 대각선 방향으로[즉, 가장 위로부터 하방향으로 내려가면서 동시에 일방향(예컨대, 시계방향)의 원주방향을 따라서] 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 위에서 하방향의 일 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가된다.When the forward rotation decreasing command button key 161g is inputted in order to lower the cylinder rod 140 while rotating the cylinder rod 140 in a forward direction, the first control unit 162 moves in the direction of one diagonal line from top to bottom The first switching unit 163 is controlled so as to sequentially apply a current to the coil along the circumferential direction of one direction (for example, clockwise) while moving downward, A current is sequentially applied to the coil in a diagonal direction of the coil.

마지막으로, 실린더로드(140)를 역회전하면서 하강하도록 하기 위해서 역회전하강명령버튼키(161h)가 입력되면 제1 제어부(162)는 위에서 하방향의 타 대각선 방향으로[즉, 가장 위로부터 하방향으로 내려가면서 동시에 타방향(예컨대, 반시계방향)의 원주방향을 따라서] 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 제1 스위칭부(163)를 스위칭 제어하고, 제1 스위칭부(163)의 스위칭에 의해서 위에서 하방향의 타 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가된다.Lastly, when the reverse rotation command button key 161h is inputted to rotate the cylinder rod 140 in the reverse direction while rotating the cylinder rod 140 in a reverse direction, the first control unit 162 moves in the other diagonal direction (Along the circumferential direction in the other direction, for example, in the counterclockwise direction) while sequentially applying a current to the coil, and controls the switching of the first switching unit 163 to switch the first switching unit 163 The current is sequentially applied to the coil in the direction of the other diagonal line from the top downward.

이제 도 6을 기초로 전류 인가 제어 방법의 예를 구체적으로 설명한다.An example of the current application control method will now be described in detail with reference to Fig.

먼저, 상승명령버튼키(161a)가 입력되면 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 가장 아래의 코일(134a,134b,134c,134d)부터 상방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(134a,134b,134c,134d) -> 코일(133a,133b,133c,133d) -> 코일(132a,132b,132c,132d) -> 코일(131a,131b,131c,131d) 순서로 전류가 인가되어서 실린더로드(140)가 상승한다.First, when the up command button key 161a is input, the first control unit 162 and the first switching unit 163 perform the switching operation to move the lowermost coils 134a, 134b, 134c, and 134d upward The coils 132a, 132b, 132c, and 132d, the coils 131a, 132b, 132c, and 132d, the coils 134a, 134b, 134c, and 134d, 131b, 131c, and 131d, and the cylinder rod 140 rises.

하강명령버튼키(161b)가 입력되면 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 가장 위의 코일(131a,131b,131c,131d)부터 하방향으로 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(131a,131b,131c,131d) -> 코일(132a,132b,132c,132d) -> 코일(133a,133b,133c,133d) -> 코일(134a,134b,134c,134d) 순서로 전류가 인가되어서 실린더로드(140)가 하강한다.When the descending command button key 161b is input, the first control unit 162 and the first switching unit 163 switch sequentially to sequentially move the uppermost coils 131a, 131b, 131c, and 131d downward Currents are applied to the coils 131a, 131b, 131c and 131d, for example, coils 131a, 131b, 131c and 131d -> coils 132a, 132b, 132c and 132d -> coils 133a, 133b, 133c and 133d -> coils 134a , 134b, 134c, and 134d in this order, and the cylinder rod 140 descends.

그리고, 정회전명령버튼키(161c)가 입력되면 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 일방향(시계방향)의 원주방향을 따라서 순차적으로 코일(131,132,133,134)에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(131a,132a,133a,134a) -> 코일(131b,132b,133b,134b) -> 코일(131c,132c,133c,134c) -> 코일(131d,132d,133d,134d) 순서로 전류가 인가되어서 실린더로드(140)가 정회전한다.When the forward rotation command button key 161c is input, the coils 131, 132, 133, and 134 are sequentially moved along the circumferential direction in one direction (clockwise direction) by the control of the first control unit 162 and the switching operation of the first switching unit 163, 132b, 133b, and 134b, coils 131c, 132c, 133c, and 134c, and coils 131d, 132d, and 133d, which are coils 131a, 132a, 133a, and 134a, , 134d), and the cylinder rod 140 is rotated forward.

실린더로드(140)를 역회전시키기 위해서 역회전명령버튼키(161d)가 입력되면 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 타방향(반시계방향)의 원주방향을 따라서 순차적으로 코일에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(131d,132d,133d,134d) -> 코일(131c,132c,133c,134c) -> 코일(131b,132b,133b,134b) -> 코일(131a,132a,133a,134a) 순서로 전류가 인가되고, 실린더로드(140)가 역회전한다.When the reverse rotation instruction button key 161d is input to reverse the rotation of the cylinder rod 140, the control of the first control unit 162 and the switching operation of the first switching unit 163 cause the rotation of the cylinder rod 140 in the other direction Currents are sequentially applied to the coils along the circumferential direction. For example, the coils 131d, 132d, 133d and 134d, the coils 131c, 132c, 133c and 134c, the coils 131b, 132b, 133b and 134b, Current is applied in the order of the coils 131a, 132a, 133a and 134a, and the cylinder rod 140 rotates in the reverse direction.

또한, 실린더로드(140)를 정회전하면서 상승하도록 하기 위해서 정회전상승명령버튼키(161e)가 입력되면, 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 아래에서 상방향의 일 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(134a) -> 코일(133a,134b) -> 코일(132a,133b,134c) -> 코일(131a,132b,133c,134d) -> 코일(131b,132c,133d) -> 코일(131c,132d) -> 코일(131d) 순서로 전류를 인가되어서 실린더로드(140)가 정회전 상승 동작된다.When the forward rotation increase command button 161e is inputted in order to make the cylinder rod 140 ascend while being rotated forward, by the control of the first control section 162 and the switching operation of the first switching section 163, The currents are sequentially applied to the coils in a diagonal direction in the upward direction. For example, the coils 134a -> the coils 133a and 134b -> the coils 132a, 133b and 134c -> the coils 131a, 132b, 133c and 134d The current is applied in the order of the coil 131b, 132c and 133d, the coils 131c and 132d and the coil 131d.

그리고, 실린더로드(140)를 역회전하면서 상승하도록 하기 위해서 역회전상승명령버튼키(161f)가 입력되면, 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 아래에서 상방향의 타 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(134d) -> 코일(133d,134c) -> 코일(132d,133c,134b) -> 코일(131d,132c,133b,134a) -> 코일(131c,132b,133a) -> 코일(131b,132a) -> 코일(131a) 순서로 전류가 인가되어서 실린더로드(140)가 역회전 상승 동작된다.When the reverse rotation up command button key 161f is inputted in order to raise the cylinder rod 140 while reversely rotating, the control of the first control unit 162 and the switching operation of the first switching unit 163 Currents are applied to the coils sequentially in the other diagonal direction upward from the coils 131d, 132c, 133b, and 133c, for example, the coil 134d, the coils 133d and 134c, the coils 132d, 133c, and 134b, The current is applied in the order of the coil 131a, the coil 131a, the coil 131c, the coil 132b, the coil 133a, the coil 131b, the coil 132a and the coil 131a.

그리고, 실린더로드(140)를 정회전하면서 하강하도록 하기 위해서 정회전하강명령버튼키(161g)가 입력되면, 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 위에서 하방향의 일 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(131d) -> 코일(131c,1332d) -> 코일(131b,132c,133d) -> 코일(131a,132b,133c,134d) -> 코일(132a,133b,134c) -> 코일(133a,134b) -> 코일(134a) 순서로 전류를 인가되어서 실린더로드(140)가 정회전 하강 동작된다.When the forward rotation direction command button key 161g is input to rotate the cylinder rod 140 in order to lower the rotation of the cylinder rod 140 by the forward rotation of the cylinder rod 140, The coil 131d, the coils 131c and 1332d, the coils 131b, 132c, and 133d, and the coils 131a, 132b, 133c, and 134d are sequentially applied to the coils in one diagonal direction, The current is applied in the order of the coils 132a, 133b and 134c -> the coils 133a and 134b -> the coil 134a, and the cylinder rod 140 is lowered in the normal direction.

마지막으로 실린더로드(140)를 역회전하면서 하강하도록 하기 위해서 역회전하강명령버튼키(161h)가 입력되면, 제1 제어부(162)의 제어와 제1 스위칭부(163)의 스위칭 동작에 의해서 위에서 하방향의 타 대각선 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되는데, 예컨대 코일(131a) -> 코일(131b,1332a) -> 코일(131c,132b,133a) -> 코일(131d,132c,133b,134a) -> 코일(132d,133c,134b) -> 코일(133d,134c) -> 코일(134d) 순서로 전류를 인가되어서 실린더로드(140)가 역회전 하강 동작한다. When the reverse rotation command button key 161h is input to move down the cylinder rod 140 in the reverse direction to rotate the cylinder rod 140, the first control unit 162 and the first switching unit 163 perform switching operations, Currents are sequentially applied to the coils in the other diagonal direction in the downward direction. For example, the coils 131a -> the coils 131b and 1332a -> the coils 131c, 132b and 133a -> the coils 131d, 132c, 133b and 134a The current is applied in the order of the coils 132d, 133c and 134b, the coils 133d and 134c and the coil 134d in this order and the cylinder rod 140 performs the reverse rotation lowering operation.

이때, 모든 코일에 전류가 인가될 수도 있지만, 적어도 한 쌍의 코일에만 전류가 인가되도록 할 수도 있는데, 실린더로드(140)의 무게에 따라서 전류가 인가되는 코일의 개수를 결정할 수 있다.At this time, current may be applied to all the coils, but a current may be applied only to at least one pair of coils. The number of coils to which the current is applied may be determined according to the weight of the cylinder rod 140.

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 코일에 순차적 전류의 인가는, 인접한 이전 코일에 대한 전류 파형의 폴링과 동시에 다음 코일의 전류 파형의 라이징 타임이 시작이 되도록 하거나[도 8의 (a) 참조], 또는 인접한 이전 코일에 대한 전류 파형의 폴링 전에 다음 코일의 전류 파형의 라이징 타임이 시작이 되도록 하는 것[도 8의 (b) 참조]에 의해서 수행되는 것을 특징으로 한다.In the non-magnet type high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention, the application of the sequential current to the coil is performed such that the current waveform for the adjacent previous coil is polled and the rising time of the current waveform of the next coil is started (See FIG. 8 (a)), or to cause the rising time of the current waveform of the next coil to start before the current waveform for the adjacent previous coil is polled (see FIG. 8 (b) .

이와 같은 구성에 의하면, 순차적으로 인가되는 전류의 갭(gap)이 없게 되어서 승하강 및 정역회전의 동작이 부드럽고도 원활하게 수행될 수 있는 이점이 있다.According to such a configuration, there is no gap between currents to be sequentially applied, so that the operation of up / down and forward / reverse rotation can be performed smoothly and smoothly.

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 수평방향으로 권취된 코일(131,132,133,134)에 있어서, 서로 대향하는 코일이 하나의 쌍(couple)을 이루도록 수평방향으로 코일이 권취되고, 상기 수평방향으로 대향하는 한 쌍의 코일에는 서로 반대의 자기극성이 발생하도록[일 코일의 극성이 N극이면 타 코일의 극성은 S극이 되도록] 서로 반대방향의 전류가 동시에 인가되는 것을 특징으로 한다.In the non-magnet type high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention, in the coils 131, 132, 133, and 134 wound in the horizontal direction, coils are wound in the horizontal direction so that the coils facing each other form a single couple. And a pair of coils facing each other in the horizontal direction are supplied with currents in opposite directions at the same time so that magnetic polarities opposite to each other are generated so that polarities of the other coils are N poles and polarities of the other coils become S poles .

이에 의하면, 실린더로드의 동작(승하강, 정역회전, 정역회전 하면서 승하강)을 정밀하게 제어할 수 있고, 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to this, it is possible to precisely control the operation of the cylinder rod (up-down, normal-reverse rotation, up-and-down movement while rotating forward and reverse), and improving operation reliability.

즉, 어느 하나의 코일에 일 방향으로 인가되어서 N극이 띄도록 하면, 대향하는 코일에는 타 방향으로 인가되어서 S극이 띄도록 한다.That is, when one coil is applied in one direction to make N poles stand out, the opposing coils are applied in the other direction to make S poles stand out.

즉, 코일 여자 신호는 항상 N극, S극 두 개가 쌍으로 1 개의 신호를 형성하도록 하는 것이다.That is, the coil excitation signal always causes one pair of signals to be formed by N poles and two S poles.

그리고, 슬롯은 N극과 S극이 쌍으로 이루어지므로, 슬롯의 수는 2n(n: 자연수)이다.The number of slots is 2n (n: natural number) since the N-pole and the S-pole are paired in the slot.

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 상기 실린더바디(110)의 직하방에서 실린더로드(140)에 동축으로 구비되고, 낙하하는 실린더로드(140)의 하강속도를 감속시키기 위한 댐핑부재(150)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.In the high-precision electromagnetic cylinder without magnets according to the first embodiment of the present invention, the cylinder head (140) is provided coaxially with the cylinder rod (140) directly below the cylinder body (110) And a damping member (150) for decelerating the motor.

상기 댐핑부재(151,152)는 전자실린더를 세워서 사용하는 경우 실린더로드(140)가 자유낙하하는 것을 방지하기 위한 안전장치이다.The damping members 151 and 152 are safety devices for preventing the cylinder rod 140 from falling freely when the electronic cylinder is used upright.

전자기적 힘을 갖는 코일 사이에 실린더로드(140)가 위치하고 있어서 실린더 로드(140)가 움직일 때 전자기유도(와전류) 원리에 의해 서로 밀어내는 강한 반발력이 작용하여 자유낙하하는 실린더로드(140)의 속도를 급속히 감소시키는 것이다.The cylinder rod 140 is positioned between the coils having the electromagnetic force so that a strong repulsive force pushing each other by the electromagnetic induction (eddy current) principle acts when the cylinder rod 140 moves, .

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 상기 댐핑부재(151,152)는, 상기 실린더로드(140)의 외주면과 간격을 두고 외삽되는 보빈(151)과, 상기 보빈(151)에 권취된 댐핑코일(152)로 구성되는 것을 특징으로 한다.The damping member (151, 152) includes a bobbin (151) extruded at an interval from the outer circumferential surface of the cylinder rod (140), a bobbin And a damping coil 152 wound around the damping coil 151.

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 상기 실린더로드(140)의 낙하하는 속도를 감지하고, 설정된 기준속도 이상의 속도를 감지하는 경우에는 상기 제1 제어부(162)로 감지신호를 출력하는 속도감지센서(164)와, 상기 제1 제어부(162)로부터 입력되는 스위칭제어신호에 따라서, 상기 댐핑코일(152)에 인가되는 전류를 단속하는 댐핑 스위치(165)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제1 제어부(162)는 상기 속도감지센서(164)로부터 감지신호가 입력되면 상기 댐핑코일(152)에 전류가 인가되도록 상기 댐핑 스위치(165)로 스위칭제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다. In the non-magnet type high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention, when sensing the falling speed of the cylinder rod 140 and detecting a speed higher than the set reference speed, A damping switch 165 for interrupting a current applied to the damping coil 152 in accordance with a switching control signal input from the first control unit 162 The first control unit 162 outputs a switching control signal to the damping switch 165 to apply a current to the damping coil 152 when a sensing signal is input from the speed sensing sensor 164 .

본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 실린더로드(140)가 기준속도 이상으로 낙하하는 경우에만 이를 감지하여 댐핑부재가 동작하도록 하여, 정상적으로 하강동작하는 경우와 자유낙하하는 것을 구별하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하고 있다.In the non-magnet type high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention, only when the cylinder rod 140 falls beyond the reference speed, the damping member is operated so that the damping member operates, So that the reliability of the product can be improved.

다음은 도 9 내지 도 12를 기초로 본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더의 구성에 대해서 설명한다.Next, a configuration of a magnetless high precision electronic cylinder according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 9 to 12. Fig.

도 9 내지 도 12에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 실린더로드(240)가 고정체(E1)에 고정되어 있고, 실린더바디(210)가 예컨대 45 도 ~ 90 도 각도로 절개되어 있는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 8에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더와 동일하다.9 through 12, the cylinder rod 240 is fixed to the fixed body E1, and the cylinder body 210 is fixed to the fixed body E1 by, for example, 45 Magnet type high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention shown in Figs. 1 to 8 except that it is incised at an angle of 90 deg.

도 1 내지 도 8에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더의 경우에는, 실린더로드(140)가 기계적 특성(예컨대 압력)에 의해서 좌굴현상이 발생해서 5 ~ 10 m 정도 밖에 이동할 수 없기 때문에, 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해서 개발된 기술이 도 9 내지 도 12에 개시된 제2 실시예에 의한 본원발명이다.In the non-magnet type high precision electronic cylinder according to the first embodiment of the present invention shown in Figs. 1 to 8, the buckling phenomenon occurs due to the mechanical characteristics (e.g., pressure) of the cylinder rod 140, m. Therefore, the technique developed to overcome these technical limitations is the present invention according to the second embodiment disclosed in Figs. 9 to 12.

본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 고정체(E1)에 장착되는 실린더로드(240)와, 상기 실린더로드(240)에 외삽 구비되도록 중공홀(S2)이 길이방향을 따라서 형성되어 있고, 상기 중공홀(S2)과 연통되는 절단개구(212)[절개면(212a)과 절개면(212b) 사이의 개구]가 길이 방향을 따라서 형성되어 있는 실린더바디(210)와, 상기 실린더바디(210)의 내주면(210a)에서 내향(중심을 향하는 방향)으로 횡방향 및 종방향으로 등간격으로 돌출 형성되어서 코일(231,232,233,234)이 권취되는 복수의 슬롯(221,222,223,224)과, 상기 슬롯(221,222,223,224)에 권취되는 복수의 코일(231,232,233,234)을 포함하여 구성되고, 상기 복수의 코일(231,232,233,234)은 수직방향으로 각 코일이 부분적으로(예컨대 1/2) 중첩되도록 권취되며, 상기 중첩적으로 권취된 복수의 코일(231,232,233,234)에 개별 및 독립적으로 전류를 인가함으로써 상기 실린더바디(210)가 승강 및 하강하는 것을 특징으로 한다.The high rigidity electronic cylinder according to the second embodiment of the present invention includes a cylinder rod 240 mounted on a fixed body E1 and a hollow hole S2 formed on the cylinder rod 240 so as to be inserted into the cylinder rod 240. [ And a cutting opening 212 (an opening between the cut surface 212a and the cut surface 212b) communicating with the hollow hole S2 is formed along the longitudinal direction of the cylinder body 210, A plurality of slots 221, 222, 223, and 224 protruding from the inner circumferential surface 210a of the cylinder body 210 at equal intervals in the lateral and longitudinal directions inwardly (in the direction toward the center) and wound with coils 231, 232, 233 and 234; A plurality of coils 231, 232, 233, 234 wound on the slots 221, 222, 223, 224, and the plurality of coils 231, 232, 233, 234 are wound such that each coil partially overlaps (for example, 1/2) in a vertical direction, A plurality of coils 231, 232, 233, 234 wound And the cylinder body 210 is lifted and lowered by applying a current individually and independently.

상기 실린더로드(240)는 상기 고정체(E1)에 장착되는 장착브라켓(241)과, 상기 장착브라켓(241)에서 돌출된 연장부(242)와, 상기 연장부(242)에서 연장 형성되고, 원기둥 형상의 로드 바디(243)로 구성되는 것을 특징으로 한다.The cylinder rod 240 includes a mounting bracket 241 mounted on the stationary body E1, an extension 242 protruding from the mounting bracket 241, And a rod body 243 having a cylindrical shape.

그리고, 상기 실린더로드(240)의 길이는 200 m 이상이 가능하다.The length of the cylinder rod 240 can be 200 m or more.

도 9 내지 도 12에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 실린더바디(210)가 상하방향으로만 동작하고 횡방향으로는 회전하지는 않는다.In the magnetless high precision electronic cylinder according to the second embodiment of the present invention shown in Figs. 9 to 12, the cylinder body 210 operates only in the vertical direction and does not rotate in the lateral direction.

본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더는, 실린더바디(210)를 일정각도 이상으로 절단하고 절단개구(212)를 형성하여 개방형으로 구현하고, 고정체(E1)에 고정된 실린더로드(240)를 이 개방형 실린더바디(210)에 내삽함으로써 회전은 불가하지만 직선 운동에 특화된 기술이다.The high-precision electromagnetic cylinder without magnet according to the second embodiment of the present invention is characterized in that the cylinder body 210 is cut at a predetermined angle or more and the cut opening 212 is formed to be open and fixed to the fixed body E1 The cylinder rod 240 is inserted into the open cylinder body 210 so that rotation is not possible, but it is a technique specialized for linear motion.

이러한 구성에 의하면, 기계적 힘(좌굴현상)이 발생하지 않아서 매우 긴 거리(200 m 이상)의 선형운동이 자유롭게 가능하다는 효과가 있다.According to this structure, mechanical force (buckling phenomenon) does not occur and linear movement of a very long distance (200 m or more) is freely available.

본 발명의 제2 실시예에 의한 무자석형 고정밀성 전자실린더에 있어서, 상승 또는 하강하는 명령을 입력하는 제2 모드선택부(261)와, 상기 제2 모드선택부(261)로부터 입력되는 키 신호에 따라서 코일(231,232,233,234)에 전류를 인가하기 위한 제어신호를 출력하는 제2 제어부(262)와, 상기 제2 제어부(262)로부터 출력되는 제어신호에 따라서 전원공급부에서 코일(231,232,233,234)로의 전류 공급을 스위칭하는 제2 스위칭부(263)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.In the non-magnet type high-precision electronic cylinder according to the second embodiment of the present invention, a second mode selection unit 261 for inputting a command to move up or down, a key input from the second mode selection unit 261 A second control unit 262 for outputting a control signal for applying a current to the coils 231, 232, 233 and 234 in response to a signal, and a second control unit 262 for supplying a current from the power supply unit to the coils 231, 232, 233, 234 in accordance with a control signal output from the second control unit 262 And a second switching unit 263 for switching the first switching unit 263 and the second switching unit 263.

상기 제2 모드선택부(261)에는 실린더바디(210)를 상승시키기 위한 명령을 입력하는 상승명령버튼키(261a)와, 실린더바디(210)를 하강시키기 위한 명령을 입력하는 하강명령버튼키(261b)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The second mode selection unit 261 includes a rising command button 261a for inputting a command for raising the cylinder body 210 and a falling command button key for inputting a command for lowering the cylinder body 210 261b are provided.

이때, 제2 제어부(262)와 제2 스위칭부(263)는 실린더바디(210)가 승하강하는 경우에는 승하강 방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가되도록 제어한다.At this time, the second controller 262 and the second switching unit 263 control the current to be applied to the coil sequentially in the ascending and descending directions when the cylinder body 210 ascends and descends.

즉, 실린더바디(210)를 상승시키기 위해서 상승명령버튼키(261a)가 입력되면 제2 제어부(262)는 가장 아래의 코일(234)부터 상방향으로 순차적으로 코일(231,232,233)에 전류가 인가되도록 제2 스위칭부(263)를 제어하며, 제2 스위칭부(263)의 스위칭 동작에 의해서 가장 아래의 코일(234)부터 상방향으로 순차적으로 코일(231,232,233)에 전류가 인가되어서 실린더바디(210)가 상승한다.That is, when the up command button 261a is input to raise the cylinder body 210, the second controller 262 sequentially applies the current to the coils 231, 232, and 233 upward from the lowest coil 234 A current is applied to the coils 231, 232 and 233 sequentially from the lowermost coil 234 by the switching operation of the second switching unit 263 to control the second switching unit 263, .

그리고, 실린더바디(210)를 하강시키기 위해서 하강명령버튼키(261b)가 입력되면 제2 제어부(262)는 가장 위의 코일(231)부터 하방향으로 순차적으로 코일(232,233,234)에 전류가 인가되도록 제2 스위칭부(263)를 제어하며, 제2 스위칭부(263)의 스위칭 동작에 의해서 가장 위의 코일(231)부터 하방향으로 순차적으로 코일(232,233,234)에 전류가 인가되어서 실린더바디(210)가 하강한다.When the down command button 261b is inputted to lower the cylinder body 210, the second controller 262 sequentially applies a current to the coils 232, 233, 234 from the uppermost coil 231 downwardly A current is applied to the coil 232, 233 and 234 sequentially from the uppermost coil 231 downward by the switching operation of the second switching unit 263 to control the second switching unit 263, .

도 11을 기초로 구체적으로 설명한다.Will be described in detail with reference to Fig.

가장 아래의 코일(234)부터 상방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가하는 경우, 예컨대 코일(234) -> 코일(233) -> 코일(232) -> 코일(231) 순서로 전류가 인가되면, 실린더바디(210)가 상승한다.When a current is applied to the coil sequentially from the lowest coil 234 upward, for example, when a current is applied in the order of the coil 234 → the coil 233 → the coil 232 → the coil 231 , The cylinder body 210 rises.

반대로, 가장 위의 코일(231)부터 하방향으로 순차적으로 코일에 전류가 인가하는 경우, 예컨대 코일(231) -> 코일(232) -> 코일(233) -> 코일(234) 순서로 전류가 인가되면, 실린더바디(210)가 하강한다.On the contrary, when a current is applied to the coil sequentially from the uppermost coil 231 downward, the current flows in the order of, for example, the coil 231 -> the coil 232 -> the coil 233 -> the coil 234 The cylinder body 210 is lowered.

그리고, 수평방향으로 권취된 코일(231,232,233,234)에 있어서, 서로 대향하는 코일이 하나의 쌍(couple)을 이루도록 수평방향으로 코일이 권취되고, 상기 수평방향으로 대향하는 한 쌍의 코일에는 서로 반대의 자기극성이 발생하도록[일 코일의 극성이 N극이면 타 코일의 극성은 S극이 되도록] 서로 반대방향으로 전류가 동시에 인가되는 것은 전술의 제1 실시예와 동일하다.In the coils 231, 232, 233, 234 wound in the horizontal direction, the coils are wound in the horizontal direction so that the coils facing each other form a pair, and the pair of coils facing each other in the horizontal direction It is the same as that of the first embodiment described above so that the polarity is generated (if the polarity of one coil is N pole, the polarity of the other coil is S pole).

그리고, 코일(231,232,233,234)에 순차적 전류의 인가는, 인접한 이전 코일에 대한 전류 파형의 폴링과 동시에 다음 코일의 전류 파형의 라이징 타임이 시작이 되도록 하거나[도 8의 (a) 참조], 또는 인접한 이전 코일에 대한 전류 파형의 폴링 전에 다음 코일의 전류 파형의 라이징 타임이 시작이 되도록 하는 것(도 8의 (b) 참조)에 의해서 수행됨은 전술한 바와 같다.The application of the sequential current to the coils 231, 232, 233, 234 causes the current waveform of the adjacent coil to be polled at the same time as the rising time of the current waveform of the next coil starts (see FIG. 8A) (See FIG. 8 (b)) so that the rising time of the current waveform of the next coil starts before the current waveform for the coil is polled.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is self-evident to those who have.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

110, 210 : 실린더바디 S1,S2 : 중공홀
110a,210a : 실린더바디의 내주면
121,122,123,124,221,222,223,224 : 슬롯
131,132,133,134,231,232,233,234 : 코일
140,240 : 실린더로드 150 : 댐핑부재
151 : 보빈 152 : 댐핑코일
161 : 제1 모드선택부 162 : 제1 제어부
163 : 제1 스위칭부 164 : 속도감지센서
165 : 댐핑 스위치 E1 : 고정체
212 : 절단개구 212a : 절단개구의 절개면
261 : 제2 모드선택부 262 : 제2 제어부
263 : 제2 스위칭부 241 : 장착브라켓
242 : 연장부 243 : 로드 바디110, 210: cylinder body S1, S2: hollow hole
110a, 210a: an inner peripheral surface of the cylinder body
121, 122, 123, 124, 221, 222, 223,
131, 132, 133, 134, 231, 232, 233,
140, 240: cylinder rod 150: damping member
151: bobbin 152: damping coil
161: first mode selection unit 162: first mode control unit
163: First switching unit 164: Speed sensing sensor
165: Damping switch E1: Fixture
212: Cutting opening 212a: Cutting face of the cutting opening
261: second mode selection unit 262: second control unit
263: second switching unit 241: mounting bracket
242: extension part 243: rod body

Claims

A cylinder body 110 in which a hollow hole S1 is formed in the longitudinal direction,
A plurality of slots 121, 122, 123, and 124 protruding from the inner circumferential surface 110a of the cylinder body 110 at regular intervals in the lateral direction and the longitudinal direction to wind the coils 131, 132, 133,
A plurality of coils 131, 132, 133, 134 wound on the slots 121, 122, 123,
And a cylinder rod 140 which is inserted into the hollow hole S1 of the cylinder body 110 and is lifted and lowered by a current independently applied to the plurality of coils 131, 132, 133, and 134,
The plurality of coils 131, 132, 133, and 134 are wound so as to partially overlap the coils in one direction in the vertical direction,
The plurality of coils 131, 132, 133, and 134 are wound so as to partially overlap the coils in one direction in the horizontal direction,
A separate control current is applied to the coils 131, 132, 133, and 134, respectively, so that the cylinder rod 140 moves up and down while rotating up and down, forward and reverse,
In order to raise the cylinder rod 140, a current is sequentially applied to the coils 131, 132, 133, and 134 upward from the lowest coil 134,
In order to lower the cylinder rod 140, a current is sequentially applied to the coils 132, 133, and 134 from the uppermost coil 131 downwardly,
In order to rotate the cylinder rod 140 in a normal direction, a current is sequentially applied to the coils 131, 132, 133, and 134 along the circumferential direction in one direction,
In order to reverse the cylinder rod 140, a current is sequentially applied to the coils 131, 132, 133, and 134 along the circumferential direction in the other direction,
In order to raise the cylinder rod 140 while rotating forward, the current is sequentially applied to the coil in a diagonal direction upward from below,
In order to lower the cylinder rod 140 while rotating the cylinder rod 140, a current is sequentially applied to the coil in a diagonal direction in the downward direction,
In order to raise the cylinder rod 140 while reversely rotating, a current is sequentially applied to the coil in the other diagonal direction upward from below,
In order to lower the cylinder rod 140 while reversely rotating, the current is sequentially applied to the coil in the other diagonal direction in the downward direction,
In the coils 131, 132, 133, and 134 wound in the horizontal direction, coils are wound in the horizontal direction so that the coils facing each other form a pair, magnetic polarities opposite to each other are generated in the pair of coils facing each other in the horizontal direction Currents in opposite directions are simultaneously applied,
A first mode selection unit 161 for inputting a command for ascending and descending, forward and reverse rotation and forward rotation,
A first control unit 162 for outputting a control signal for applying a current to the coils 131, 132, 133, and 134 according to a key signal input from the first mode selection unit 161,
And a first switching unit 163 for switching the supply of current from the power supply unit to the coils 131, 132, 133, and 134 according to the control signal output from the first control unit 162,
A damping member 150 provided immediately below the cylinder body 110 for reducing the descending speed of the falling cylinder rod 140,
The damping members 151 and 152 include a bobbin 151 extruded at an interval from the outer circumferential surface of the cylinder rod 140 and a damping coil 152 wound around the bobbin 151,
A speed sensing sensor 164 for sensing a falling speed of the cylinder rod 140 and outputting a sensing signal to the first controller 162 when sensing a speed higher than a predetermined reference speed,
And a damping switch 165 for interrupting a current applied to the damping coil 152 in accordance with a switching control signal input from the first control unit 162,
Wherein the first control unit 162 outputs a switching control signal to the damping switch 165 so that a current is applied to the damping coil 152 when a sensing signal is input from the speed sensing sensor 164. Magnet type high precision electronic cylinder.

The method according to claim 1,
The application of the sequential current to the coils 131, 132, 133, and 134 may be performed such that the rising waveform of the current waveform of the next coil starts at the same time as the polling of the current waveform for the adjacent previous coils, The rising time of the current waveform of the high-precision electronic cylinder is started.

The method according to claim 1 or 2,
In the first mode selection unit 161,
An up command button key 161a for inputting a command for raising the cylinder rod 140,
A down command button key 161b for inputting a command for lowering the cylinder rod 140,
A forward rotation command button key 161c for inputting a command for forward rotation of the cylinder rod 140,
A reverse rotation instruction button key 161d for inputting a command for reversing the cylinder rod 140,
A forward rotation increasing command button key 161e for inputting a command for increasing the cylinder rod 140 while rotating it,
A reverse rotation command button key 161f for inputting a command for raising the cylinder rod 140 in the reverse direction,
A forward rotation decreasing command button key 161g for inputting a command to move the cylinder rod 140 forward and downward,
And a reverse rotation decreasing command button key 161h for inputting a command for lowering the cylinder rod 140 while reversely rotating.
When the up command button key 161a is input to raise the cylinder rod 140, the first controller 162 sequentially applies current to the coils 131, 132, 133, and 134 upward from the lowest coil 134 The current is applied to the coils 131, 132, 133, and 134 sequentially from the lowermost coil 134 by switching of the first switching unit 163,
When the descending command button key 161b is inputted to lower the cylinder rod 140, the first controller 162 sequentially applies a current to the coils 131, 132, 133, and 134 from the uppermost coil 134 downward The current is applied to the coils 131, 132, 133 and 134 sequentially from the uppermost coil 134 downward by the switching of the first switching unit 163,
When the forward rotation command button key 161c is input to rotate the cylinder rod 140 in a forward direction, the first controller 162 sequentially applies the current to the coils 131, 132, 133, and 134 along the circumferential direction in one direction, 1 switching unit 163 and the current is applied to the coils 131, 132, 133, and 134 sequentially along the circumferential direction in one direction by the switching of the first switching unit 163,
When the reverse rotation command button key 161d is input to rotate the cylinder rod 140 in a reverse direction, the first controller 162 sequentially applies a current to the coils 131, 132, 133, and 134 along the circumferential direction of the other direction, A current is applied to the coils 131, 132, 133, and 134 sequentially in the circumferential direction of the other direction by switching of the first switching unit 163,
When the forward rotation increasing command button key 161e is input to cause the cylinder rod 140 to rise while rotating forward, the first control unit 162 sequentially applies current to the coil in a diagonal direction upward from below And the current is applied to the coil sequentially in a diagonal direction upward from below by switching of the first switching unit 163,
When the reverse rotation up command button key 161f is input to rotate the cylinder rod 140 in a reverse direction, the first controller 162 sequentially outputs current to the coil in the other diagonal direction upward from below The current is applied to the coil sequentially in the direction of the other diagonal line in the upward direction by switching of the first switching unit 163,
In order to lower the cylinder rod 140 while rotating the cylinder rod 140, when the forward rotation command button key 161g is input, the first controller 162 sequentially applies a current to the coil in a diagonal direction The switching of the first switching unit 163 is controlled and a current is sequentially applied to the coil in one diagonal direction in the downward direction by the switching of the first switching unit 163,
When the reverse rotation decreasing command button key 161h is inputted in order to lower the cylinder rod 140 while reversely rotating, the first controller 162 sequentially applies current to the coil in the other diagonal direction And the current is applied to the coil sequentially in the direction of the other diagonal line in the downward direction by switching of the first switching unit (163) Sung electronic cylinder.

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