KR101942509B1 - 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 및 그 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트에 관한 것으로, 자력발생유닛에서 발생되는 영구적인 자력을 지정된 이동 방향으로 전달하는 자력전달유닛; 상기 자력전달유닛에 접촉되어 전달되는 자력을 자기경로로 전달하는 제1자력이동유닛; 상기 자력전달유닛이 상기 제1자력이동유닛에 접촉될 때 동시에 접촉되어, 상기 자력발생유닛으로부터 발생되는 자력을 상기 제1자력이동유닛과는 다른 자기 경로로 전달하는 제2자력이동유닛; 및 상기 자력전달유닛이 동시에 상기 제1자력이동유닛과 상기 제2자력이동유닛에 접촉하거나 탈착하게 하여 상기 자기경로를 생성하거나 해제하는 자기경로제어유닛;을 포함한다.

Description

디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 및 그 제어 장치{DC DRIVEN CIRCULAR TYPE MAGNETIC LIFT AND CONTROL APPARATUS THEREOF}

본 발명은 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 및 그 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 소모가 많은 전자석 대신 전력 소모가 없는 영구자석을 이용하는 마그네틱 리프트로서, 영구자석의 자력이 전달되는 방향인 자기 전달 경로를 전환하는 방식으로 흡착과 탈착 제어를 실시할 수 있도록 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 및 그 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 기존의 호이스트나 크레인을 이용한 리프트 시스템에서 사용되는 마그네틱 리프트는 대부분 전자석 방식 마그네틱 리프트로서, 상위 시스템에서 상기 마그네틱 리프트의 전자석에 인가되는 전류를 온오프 제어하여 자력을 생성하거나 해제함으로써, 대상 물체(또는 타겟)를 자력으로 흡착 또는 탈착시킨다.

그런데 상기 마그네틱 리프트는 대상 물체(또는 타겟)에 상처나 손상이 발생되지 않도록 하는 장점이 있지만, 대상 물체(또는 타겟)가 작게는 수십Kg 에서 많게는 수십 톤까지 무겁기 때문에 이 대상물체(또는 타겟)의 무게와 흡착력을 유지할 시간의 증가에 따라 전자석에 인가되는 전류량도 증가하여 수십KW 정도로 많은 전력이 소모되는 단점이 있다. 왜냐하면 상기 전자석은 전류를 인가해 주는 시간 동안만 자력을 생성할 수 있기 때문이다.

따라서 상기 전자석 방식의 마그네틱 리프트와 동일한 흡착력을 계속 유지할 수 있는 자력을 생성하면서도 전력 소모가 적은 마그네틱 리프트가 필요한 상황이다. 물론 동일한 자력을 발생할 수 있는 영구자석을 이용할 경우 전력 소모는 발생하지 않겠지만, 영구자석은 자력이 해제되지 않기 때문에 흡착된 대상 물체(또는 타겟)를 탈착시키는 것이 쉽지 않다는 문제점이 있으며, 이러한 영구자석의 문제점 때문에 비록 전력은 많이 소모되지만 자력의 발생과 해제를 통해 흡착과 탈착이 용이한 전자석 방식 마그네틱 리프트가 많이 사용되고 있는 것이다.

하지만 상기 전자석 방식 마그네틱 리프트는 흡착 상태에서 의도하지 않게 전자석에 인가되는 전원이 차단될 경우, 자력이 해제되어 마그네틱 리프트에 흡착되어 있던 대상 물체(또는 타겟)가 낙하되는 사고가 발생할 수 있는 위험이 있기 때문에 무정전전원장치(UPS), 대전력 공급을 위한 AC-DC 컨버터, 및 정류기 등의 고가의 대형 전원 공급 시스템을 구비해야 하는 문제점이 있다.

따라서 상기 전자석 방식의 문제점을 보완하기 위하여 영전자 방식이 개발되었으며, 상기 영전자 방식은 전자석과 반대로 평상시에는 영구자석에 의한 자력을 발생하다가 전류를 인가하면 자력을 해제시키는 방식이다.

하지만 상기 영전자 방식은 순간 대전류에서 흡착이나 탈착을 위해 단시간에 ON-OFF를 반복하는 용도에는 적합하지 않으며, 통상적으로 10회 정도의 연속 ON-OFF는 가능하지만, 그 이상의 경우는 전류를 흘리지 않는 기간 필요하며, 자석의 크기에 따라 다르지만, 평균적으로 수분에 1회 정도로 ON-OFF 해야 하는 등, 자력 제어의 횟수나 작동 시간이 제한되는 문제점이 있다. 또한 전자석에 비해서는 전력의 소모가 적지만, 영전자식도 자력의 해제 상태를 유지시키기 위한 시간에 비례하여 전력의 소모가 증가되는 문제점이 있다.

따라서 탈착과 흡착을 위한 자력 제어의 횟수나 작동 시간에 제한이 없고, 또한 대상물체(또는 타겟)의 무게와 흡착력을 유지할 시간이 증가되더라도 일정한 자력을 유지하면서도 전력 소모는 최소화시킬 수 있도록 하는 방식의 자력 제어가 가능한 마그네틱 리프트가 필요한 상황이다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1232382호(2013.02.05. 등록, 마그네틱 리프트)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전력 소모가 많은 전자석 대신 전력 소모가 없는 영구자석을 이용하는 마그네틱 리프트로서, 영구자석의 자력이 전달되는 방향인 자기 전달 경로를 전환하는 방식으로 흡착과 탈착 제어를 실시할 수 있도록 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 및 그 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트는, 자력발생유닛에서 발생되는 영구적인 자력을 지정된 이동 방향으로 전달하는 자력전달유닛; 상기 자력전달유닛에 접촉되어 전달되는 자력을 자기경로로 전달하는 제1자력이동유닛; 상기 자력전달유닛이 상기 제1자력이동유닛에 접촉될 때 동시에 접촉되어, 상기 자력발생유닛으로부터 발생되는 자력을 상기 제1자력이동유닛과는 다른 자기 경로로 전달하는 제2자력이동유닛; 및 상기 자력전달유닛이 동시에 상기 제1자력이동유닛과 상기 제2자력이동유닛에 접촉하거나 탈착하게 하여 상기 자기경로를 생성하거나 해제하는 자기경로제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1자력이동유닛은, 상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 외부 커버나 프레임으로서, 내부가 관통되는 원통형 형태이며, 그 상측에는 미리 지정된 특정 폭을 갖는 턱이 내측으로 형성되고, 상기 턱에는 복수의 홀이 미리 지정된 간격으로 형성되어, 상기 턱에 형성된 복수의 홀을 통에 삽입되는 제1자력이동유닛고정부재를 이용해 상기 제1자력이동유닛과 베이스부재를 결합 고정시킬 수 있게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제2자력이동유닛은, 중심부에 관통형 홀이 형성되어 이 관통형 홀을 통해 가이드부재의 원기둥 부분이 통과될 수 있도록 원통형 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제2자력이동유닛은, 상부에 내측과 외측으로 미리 지정된 폭의 턱이 형성되며, 외측에 형성된 턱은 그 끝에서 외측 측부와 만나는 모서리를 향해 미리 지정된 각도로 비스듬히 모따기를 하며, 내측에 형성된 턱과 내측 측부가 만나는 모서리에서 측부의 하부를 향해 미리 지정된 각도로 비스듬히 모따기를 한 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 상부에 형성되는 베이스부재의 하부 중심부에 결합되어 상기 자력전달유닛을 이동시키는 가이드부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 가이드부재는, 내부가 채워진 원기둥 부분이 형성되고, 상기 원기둥 부분의 하측에 미리 지정된 특정 폭과 두께를 갖는 턱이 외측으로 돌출되게 형성되며, 상기 원기둥 부분 및 상기 턱에는 각기 복수의 홀이 미리 지정된 형태와 간격으로 형성되고, 상기 원기둥 부분에 형성된 복수의 홀은, 가이드부재고정부재를 이용해 상기 가이드부재와 상기 베이스부재를 결합 고정시키고, 상기 가이드부재의 턱에 형성된 복수의 홀은, 제2자력이동유닛고정부재를 이용해 상기 가이드부재와 상기 제2자력이동유닛을 결합 고정시키도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 자력전달유닛이 이동할 수 있는 거리에 대응하는 갭(GAP)을 조정할 수 있는 부재로서, 상기 제1자력이동유닛과 베이스부재의 사이에 결합되는 갭조정유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 자력전달유닛은, 원형 판 형태로 중심부에 관통형 홀이 형성된 자력발생유닛; 및 상기 자력발생유닛의 상부와 하부의 양측에 일체로 결합되는 자력발생유닛보호부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 제2자력이동유닛의 외측으로 밀착되게 결합되어 상기 자력전달유닛을 이동시키는 자기경로제어유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 자기경로제어유닛은, 코일형 보빈, 또는 보빈을 제외한 코일을 포함하며, 상기 코일은 상기 제2자력이동유닛의 측부에 밀착 가능한 형상으로 미리 코일링하고, 누전 및 합선 방지와 방수를 위하여 지정된 특정 절연 용액에 함침 시킨 후 형상을 굳히는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 자기경로제어유닛은, 코일에 인가되는 직류 전류의 방향을 제어하여 자기장을 변화시키고, 자기경로의 생성이나 해제가 완료된 경우 인가되는 직류 전류가 차단되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1,제2자력이동유닛은, 하부의 끝 부분이 몸통의 두께보다 미리 지정된 각도로 서서히 좁아지도록 모따기 된 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 하부 바닥면 전체가 단열 특성이 있는 미리 지정된 소재로 몰딩되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 장치는, 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트로서, 상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트에 흡착 명령 또는 탈착 명령에 각각 대응하는 흡착 트리거 신호 또는 탈착 트리거 신호를 지정된 시간 동안 출력한 후 해당 트리거 신호의 출력을 종료하는 제어부; 및 상기 흡착 트리거 신호나 탈착 트리거 신호에 대응하는 지정된 일정 레벨의 직류 전압을 자기경로제어유닛에 인가하는 전원 스위칭부;를 포함하며, 상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트는, 자력발생유닛에서 발생되는 영구적인 자력을 지정된 이동 방향으로 전달하는 자력전달유닛; 상기 자력전달유닛에 접촉되어 전달되는 자력을 자기경로로 전달하는 제1자력이동유닛; 상기 자력전달유닛이 상기 제1자력이동유닛에 접촉될 때 동시에 접촉되어, 상기 자력발생유닛으로부터 발생되는 자력을 상기 제1자력이동유닛과는 다른 자기 경로로 전달하는 제2자력이동유닛; 및 상기 자력전달유닛이 동시에 상기 제1자력이동유닛과 상기 제2자력이동유닛에 접촉하거나 탈착하게 하여 상기 자기경로를 생성하거나 해제하는 자기경로제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 전원 스위칭부는, 상기 흡착 트리거 신호 또는 탈착 트리거 신호에 따라, 직류 전압을 인가하는 방향을 반전(V+, V-)시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 자력전달유닛의 접촉에 의해 베이스부재에 전달되는 자력을 검출하는 자력 검출부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 자력 검출부를 통해 검출된 자력에 의해 자기경로의 생성이나 해제의 완료 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 자력 검출부를 통해 검출된 베이스부재의 자력이 기 설정된 자력보다 크면 대상물체의 흡착을 위해 생성된 자기경로가 해제된 것으로 판단하고, 상기 자력 검출부를 통해 검출된 베이스부재의 자력이 기 설정된 자력 이하이면 대상물체의 흡착을 위해 자기경로가 생성된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 흡착 트리거 신호나 탈착 트리거 신호를 출력한 후 흡착 상태나 탈착 상태에 대응하는 자기경로가 생성되지 않거나 자기경로가 해제되지 않을 경우, 지정된 시간을 초과하더라도 각 상태에 대응하는 자기경로가 생성되거나 해제될 때까지 흡착 트리거 신호나 탈착 트리거 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 전력 소모가 많은 전자석 대신 전력 소모가 없는 영구자석을 이용하는 마그네틱 리프트로서, 영구자석의 자력이 전달되는 방향인 자기 전달 경로를 전환하는 방식으로 흡착과 탈착 제어를 안정적으로 실시할 수 있도록 함으로써, 탈착과 흡착을 위한 자력 제어의 횟수나 작동 시간에 제한이 없고, 또한 대상물체(또는 타겟)의 무게와 흡착력을 유지할 시간이 증가되더라도 일정한 자력을 유지하면서도 전력 소모는 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 형상을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트를 개략적으로 도시한 요부 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 단면을 보인 예시도.
도 5는 상기 도 3에 있어서, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트와 기존의 전자석 방식 마그네틱 리프트의 전원 인가 방식과 전력 소모량을 비교하기 위한 예시도.
도 6은 상기 도 3에 있어서, 제1 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 상기 도 3에 있어서, 제2 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 상기 도 3에 있어서, 제3 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 상부 베이스부재에 리프팅 아이를 연결한 형상을 개략적으로 도시한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 및 그 제어 장치의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 형상을 개략적으로 도시한 사시도로서, (a)는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트를 상측에서 바라본 형상을 도시한 사시도이고, (b)는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트를 하측에서 바라본 형상을 도시한 사시도이다.

한편 도 9는 상기 도 1에 있어서, 본 발명의 일실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 상부 베이스부재(120)의 중심부에 리프팅 아이(Lifting eye)를 연결한 형상을 개략적으로 도시한 사시도로서, 상기 리프팅 아이는 상기 마그네틱 리프트를 들어 올리거나 운반하기 위하여 체결하는 수단으로, 머리 부분에 둥근 고리나 링이 부착된 볼트(또는 너트)의 형상을 갖는다. 상기 리프팅 아이는 아이볼트(또는 아이너트)라고 하기도 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트를 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트는, 제1자력이동유닛고정부재(110), 베이스부재(120), 갭(GAP)조정유닛(130), 자력전달유닛(140), 자력발생유닛(142), 자력발생유닛보호부재(141, 143), 자력전달유닛결합부재(144), 제1자력이동유닛(150), 제2자력이동유닛(161), 가이드부재(162), 가이드부재고정부재(163), 제2자력이동유닛고정부재(164), 및 자기경로제어유닛(170)을 포함한다.

상기 제1자력이동유닛고정부재(110)는 상기 베이스부재(120)에 제1자력이동유닛(150)을 결합한다.

예컨대 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)는 볼트 형태로 형성되고, 상기 베이스부재(120)는 원형 판(板) 형태로 형성된다.

이때 상기 제1자력이동유닛(150)은, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 외부 커버(또는 프레임)으로서, 내부가 관통되는 원통형 형태이며, 그 상측에는 미리 지정된 특정 폭을 갖는 턱이 내측으로 형성되고, 상기 턱에는 복수의 홀(hole)이 미리 지정된 간격으로 형성된다.

여기서 상기 제1자력이동유닛(150)의 턱에 형성된 복수의 홀(hole)은, 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)를 관통시켜, 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)를 이용해 상기 제1자력이동유닛(150)과 상기 베이스부재(120)를 결합 고정시킬 수 있도록 한다.

다만 도 2에는 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)가 상기 베이스부재(120)의 외측 상부로부터 홀(hole)에 삽입되어 결함됨으로써, 외부에 노출되게 도시되어 있지만, 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)가 결합되는 방향은 상기 제1자력이동유닛(150)의 내측 하부에서 상기 베이스부재(120)의 방향으로 삽입되어 결합되게 함으로써, 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)가 외부에 노출되지 않게 할 수도 있다. 물론, 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)가 외부에 노출되지 않도록 구현할 경우, 상기 베이스부재(120)에 형성되는 홀(hole)은 상부까지 관통되지 않도록 하부에 형성되는 홀 깊이를 조정할 필요가 있다.

상기와 같이 상기 제1자력이동유닛고정부재(110)가 외부에 노출되지 않도록 하면서 상기 제1자력이동유닛(150)과 상기 베이스부재(120)를 결합 고정할 경우, 방진 및 방수 효과를 얻을 수 있으며, 또한 외관 형상을 미려하게 하여 대상물체(또는 타겟)나 사용자에 대하여 걸림이나 긁힘 등의 사고가 발생하지 않도록 하는 효과를 추가로 얻을 수 있다.

또한 자력이 형성되는 도체의 끝 부분의 넓이가 좁을수록 더 큰 자력이 형성되는 원리를 이용하기 위하여, 상기 제1자력이동유닛(150)은 하부의 끝 부분(예 : 대상물체를 흡착하는 부분)이 모따기 함으로써, 즉, 몸통의 두께보다 하부의 끝 부분의 두께가 점차로 좁아지는 형태로 형성한다. 상기와 같이 상기 제1자력이동유닛(150)의 하부 끝 부분을 모따기 하여 폭의 두께가 몸통보다 좁아지게 형성함으로써, 모따기 하지 않은 경우에 비해 더 큰 자력으로 대상물체(또는 타겟)를 흡착할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

한편 상기 모따기 방식은 상기 제2자력이동유닛(161)의 하부 끝 부분에도 적용된다. 이에 따라 상기 제2자력이동유닛(161)은, 상기 제1자력이동유닛(150)과 마찬가지로, 모따기 하지 않은 경우에 비해 더 큰 자력으로 대상물체(또는 타겟)를 흡착할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

상기 가이드부재(162)는 상기 베이스부재(120)의 하부 중심부에 결합된다.

상기 가이드부재(162)는 내부가 채워진 원기둥 부분이 형성되고, 상기 원기둥 부분의 하측에 미리 지정된 특정 폭과 두께를 갖는 턱이 외측으로 돌출되게 형성되며, 상기 원기둥 부분 및 상기 턱에는 각기 복수의 홀(hole)이 미리 지정된 형태와 간격으로 형성된다.

여기서 상기 가이드부재(162)의 원기둥 부분에 형성된 복수의 홀(hole)은, 상기 가이드부재고정부재(163)를 이용해 상기 가이드부재(162)와 상기 베이스부재(120)를 결합 고정시킬 수 있도록 하고, 상기 가이드부재(162)의 턱에 형성된 복수의 홀(hole)은, 상기 제2자력이동유닛고정부재(164)를 이용해 상기 가이드부재(162)와 상기 제2자력이동유닛(161)을 결합 고정시킬 수 있도록 한다.

상기 가이드부재(162)는 상기 자력전달유닛(140)의 중심부에 형성된 관통형 홀(hole)이 상기 가이드부재(162)의 원기둥 부분의 외측을 따라 상하로 이동할 수 있도록 가이드 한다.

이때 상기 자력전달유닛(140)이 이동할 수 있는 길이(또는 거리, 갭)는 상기 갭(GAP)조정유닛(130)의 두께에 따라 조정될 수 있다.

예컨대 상기 갭조정유닛(130)은 자성체가 아닌 소재로 형성될 수도 있다.

상기 갭조정유닛(130)은 지정된 특정 두께를 갖는 링(ring) 형태이며, 상기 베이스부재(120)와 상기 자력전달유닛(140)의 사이에 고정 결합된다.

여기서 상기 갭조정유닛(130)의 두께는, 상기 자력전달유닛(140)을 이동시키기 위한 길이(또는 거리, 갭)에 해당하는 것으로서, 예컨대 1(mm) 내지 10(mm)가 바람직하지만, 반드시 이 두께로 한정하고자 하는 것은 아니다.

참고로 상기 갭조정유닛(130)의 두께가 더 두꺼울수록 상기 자력전달유닛(140)을 이동시키기 위한 길이(또는 거리, 갭)가 증가하고, 이에 비례하여 상기 자기경로제어유닛(170)을 제어하기 위한 전류 소모도 증가하므로, 이를 고려하여 상기 갭조정유닛(130)의 두께를 조정할 필요가 있다.

한편 상기 자기경로제어유닛(170)에 의해 제어되어, 상기 자력전달유닛(140)이 상부의 베이스부재(120)를 향하여 이동할 경우(즉, 대상물체를 탈착시키기 위하여 이동할 경우), 상기 자력전달유닛(14)의 하부와 상기 제2자력이동유닛(161)의 상부 간에 상기 갭조정유닛(130)의 두께에 해당하는 만큼의 갭(GAP)이 형성된다. 이에 따라 상기 갭(GAP)을 통해 상기 자력전달유닛(140)에서 상기 제1자력이동유닛(150), 및 제2자력이동유닛(161)으로 자력이 전달되지 않도록 한다. 이때 상기 자력전달유닛(140)과 상기 베이스부재(120)가 부착된다고 하더라도 자기경로가 형성되는 것은 아니며 단지 자력에 의해 부착상태로 있게 된다.

반대로 상기 자기경로제어유닛(170)에 의해 제어되어, 상기 자력전달유닛(140)이 하부의 제2자력이동유닛(161)을 향하여 이동할 경우(즉, 대상물체를 흡착시키기 위하여 이동할 경우), 상기 자력전달유닛(14)의 상부와 상기 베이스부재(120)의 하부 간에 상기 갭조정유닛(130)의 두께에 해당하는 만큼의 갭(GAP)이 형성된다. 이에 따라 상기 갭(GAP)을 통해 상기 자력전달유닛(140)에서 상기 베이스부재(120)로 자력이 전달되지 않도록 하면서 동시에 상기 자력전달유닛(140)과 접촉된 제1자력이동유닛(150), 제2자력이동유닛(161), 및 대상물체(또는 타겟)(미도시) 간에 자기경로가 형성된다.

따라서 상기 형성된 자기경로에 의해 상기 제1자력이동유닛(150), 및 제2자력이동유닛(161)에 상기 대상물체(또는 타겟)(미도시)가 흡착된 상태로 유지된다. 여기서 상기 형성된 자기경로는 대상물체의 흡착 시 자력의 약화를 방지하여 대상 물체의 낙하사고 발생 위험 등을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.

즉, 상기 갭(GAP)은 상기 자력전달유닛(140)이 상기 가이드부재(162)를 따라 이동하는 방향에 의해 상기 자력전달유닛(140)의 상하 양측 중 어느 일 측에 형성되는 공간이다. 상기 갭(GAP)에 의해 상기 자력전달유닛(140)의 자력이 상부나 하부로 전달되는 것을 방지한다.

상기 제2자력이동유닛(161)은 상기 자력전달유닛(140)의 하부에 접촉될 수 있으며, 중심부에 관통형 홀(hole)이 형성되어 이 관통형 홀(hole)을 통해 상기 가이드부재(162)의 원기둥 부분이 통과될 수 있도록 형성된다.

도 3을 참조하면, 상기 제2자력이동유닛(161)의 상부는 내측과 외측으로 미리 지정된 폭의 턱이 형성되며, 외측에 형성된 턱은 그 끝에서 외측 측부와 만나는 모서리를 향해 미리 지정된 각도로 비스듬히 모따기를 하며, 내측에 형성된 턱과 내측 측부가 만나는 모서리에서 측부의 하부를 향해 미리 지정된 각도로 비스듬히 모따기를 한다.

그리고 상기 제2자력이동유닛(161)의 외측으로 밀착되게 자기경로제어유닛(170)이 결합된다.

여기서 상기 자기경로제어유닛(170)은 코일형 보빈을 포함할 수 있으며, 보빈을 제외한 코일(미도시)만을 이용해 상기 제2자력이동유닛(161)의 측부에 밀착 가능한 형상으로 미리 코일링하여 결합할 수 있다. 이때 상기 보빈을 제외하고 코일만을 이용할 경우, 절연(예 : 누전 및 합선 방지, 및 방수)과 코일 형상을 유지시키기 위해 상기 코일을 특정 절연 용액에 함침 시킨 후 굳힐 수 있다.

또한 상기 절연(예 : 누전 및 합선 방지, 및 방수) 효과를 위해, 하부 전체(즉, 제1자력이동유닛(150)과 제2자력이동유닛(161) 간의 하부 공간)(즉, 바닥면 전체)를 몰딩할 수 있다. 상기 몰딩을 통해 방수 및 방진 효과를 향상시키며, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 외관 형상 전체를 일체형으로 형성할 수 있다.

참고로 상기 몰딩 소재는 고온에서 열전도율이 매우 낮은 소재(예 : 세라크울)를 이용할 경우 우수한 단열효과를 가질 수 있으며, 이에 따라 고온의 철강을 흡착할 경우에도 마그네틱 리프트가 손상되지 않도록 할 수도 있다.

한편 상기 자기경로제어유닛(170)에 사용되는 코일은 코일이 일정한 방향으로 감긴 형태가 된다. 이에 따라 상기 코일에 전류가 인가될 경우, 이 전류가 인가되는 방향에 따라 자기장(예 : N극-S극, 또는 S극-N극)이 생성된다.

또한 상기 코일의 내부 관통부에는 상기 제2자력이동유닛(161)이 위치하며, 이 제2자력이동유닛(161)이 일종의 코어(core)로 작용하여, 상기 코일(또는 코일형 보빈)에 전류가 인가될 경우에 생성되는 자기장의 세기를 더욱 증가시키는 역할을 한다.

다시 말해, 상기 자기경로제어유닛(170)에 전류가 인가되는 방향에 따라, 상기 자력전달유닛(140)을 상부(즉, 베이스부재(120)가 있는 방향)로 밀어 올리거나, 반대로 상기 자력전달유닛(140)을 하부(즉, 제2자력이동유닛(161)이 있는 방향)으로 끌어 내린다.

즉, 상기 자기경로제어유닛(170)은, 공급(인가)되는 전류의 방향에 연동되어 상기 자력전달유닛(140)에 가해지는 자력의 방향을 변화시킨다. 다시 말해 상기 자기경로제어유닛(170)에 형성되는 자기장이 변경됨으로써(예 : N극-S극, 또는 S극-N극), 상기 자력전달유닛(140)을 상부로 밀어 올리거나 하부로 끌어 내린다.

상기 자기경로제어유닛(170)을 하부로 끌어 내릴 경우, 자기경로가 형성된다. 즉, 상기 자력전달유닛(140)과 접촉된 제1자력이동유닛(150), 제2자력이동유닛(161), 및 대상물체(또는 타겟)(미도시) 간에 자기경로가 형성된다.

이때 상기 자기경로제어유닛(170)은 자기경로를 형성하거나 해제하기 위한 시간 동안만 일시적으로 전류를 공급받으며, 자기경로가 형성되거나 해제가 완료되면 상기 공급되는 전류가 차단된다. 이때 공급되는 전류는 직류(DC) 전류이다.

상기 자력전달유닛(140)은, 원형 판 형태로 중심부에 관통형 홀(hole)이 형성된 자력발생유닛(142), 및 상기 자력발생유닛(142)의 상부와 하부에 각기 자력발생유닛보호부재(141, 143)가 자력전달유닛결합부재(144)를 이용해 일체로 결합하여 형성한다. 여기서 상기 자력발생유닛보호부재(141, 143)는 자성체(또는 강자성체)로 형성되며, 상기 자력발생유닛(142)에서 발생한 자력의 손실을 최소화하면서 상부나 하부로 전달하고, 또한 상기 자력발생유닛(142)이 충격(즉, 상하 이동 시 발생하는 마찰이나 충격)에 의해 물리적으로 파손(또는 자력 손실)되는 것을 방지할 수 있도록 기능한다.

참고로 상기 자력발생유닛(142)에 형성된 관통형 홀(hole)의 크기가 상기 자력발생유닛보호부재(141, 143)에 형성된 관통형 홀(hole)의 크기보다 더 크게 형성함으로써, 상기 자력발생유닛(142)에는 상기 자력전달유닛결합부재(144)를 위한 홀(hole)을 뚫지 않더라도(즉, 자력발생유닛(142)에 홀을 뚫을 경우에는 자력에 영향을 미치므로), 상기 자력발생유닛보호부재(141, 143)에만 홀(hole)을 뚫어 상기 자력전달유닛결합부재(144)를 이용해 상기 자력발생유닛보호부재(141, 143)를 결합함으로써, 그 사이에 상기 자력발생유닛(142)을 물리적 손상 없이 고정한다.

상기 자력발생유닛(142)은 영구적인 자력을 발생한다.

예컨대 상기 자력발생유닛(142)은 상기 영구적인 자력을 발생하기 위하여 네오디움(Nd) 자석을 이용할 수 있으나, 이를 한정하고자 하는 것은 아니며, 목적에 따라 다양한 재질의 자석을 이용할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 단면을 보인 예시도로서, 대상물체의 탈착 및 대상물체의 흡착 시 자력전달유닛의 이동 방향을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트 제어 장치는, 제어부(210), 전원 스위칭부(220), 및 자력 검출부(230)를 포함한다.

상기 제어부(210)는 지정된 스케줄(또는 프로파일)에 따라, 즉, 마그네틱 리프트를 이용한 대상 물체의 이송 작업 스케줄에 따라, 자동으로 흡착 명령(즉, 대상물체에 대한 흡착 명령)을 발생하여 이 흡착 명령에 대응하는 흡착 트리거 신호를 지정된 시간 동안(예 : 0.2s) 출력한 후 흡착 트리거 신호의 출력을 종료한다.

또한 상기 제어부(210)는 사용자의 흡착 명령을 입력받아 이 흡착 명령에 대응하는 흡착 트리거 신호를 지정된 시간 동안(예 : 0.2s) 출력한 후 흡착 트리거 신호의 출력을 종료한다.

상기 전원 스위칭부(220)는 상기 흡착 트리거 신호에 대응하는 지정된 일정 레벨의 직류(DC) 전압(예 : V+)을 상기 자기경로제어유닛(170)에 출력한다.

이때 상기 흡착 명령에 따른 흡착 트리거 신호가, 도 3의 (d)와 같이, 대상 물체를 마그네틱 리프트에 흡착시키기 위한 신호라고 가정하면, 상기 흡착 트리거 신호에 대응하는 직류(DC) 전압(예 : V+)이 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가됨에 따라, 상기 자기경로제어유닛(170)에 자기장(즉, 자력전달유닛을 끌어 내리는 방향의 자기장)이 생성되어 상기 자력전달유닛(140)을 하부로(즉, 제1자력이동유닛(150) 및 제2자력이동유닛(161) 측으로) 이동시킨다(도 3의 (c) 참조).

상기 자력전달유닛(140)이 하부로(즉, 제1자력이동유닛(150) 및 제2자력이동유닛(161) 측으로) 이동됨에 따라, 상기 자력발생유닛(142)에서 발생되는 자력이 일 측에 밀착된 자력발생유닛보호부재(141, 143)와 직접적으로 접촉된 제1자력이동유닛(150) 및 제2자력이동유닛(161)와 상기 제1자력이동유닛(150) 및 제2자력이동유닛(161)의 하부에 접촉된 대상물체(또는 타겟)에 의한 자기경로(즉, 자력이 전달되는 경로)가 형성된다.

이때 도 4의 (b)를 참조하면, 대상물체의 흡착을 위해 상기 자력전달유닛(140)이 하부로(즉, 제1자력이동유닛(150) 및 제2자력이동유닛(161) 측으로) 이동됨에 따라, 상기 자력전달유닛(140)의 상부(즉, 베이스부재(120)와 자력전달유닛(140)의 사이)에 갭(GAP)이 생성됨으로써, 상기 자력발생유닛(142)의 자력이 상기 자기경로(즉, 자력전달유닛(140), 제1자력이동유닛(150), 제2자력이동유닛(161), 및 대상물체(또는 타겟)에 의해 형성된 자기경로)를 통해서만 흐르게 하고, 상부(즉, 베이스부재(120))로의 자기 이동을 방지한다.

여기서 상기 자력전달유닛(140)의 상부(즉, 베이스부재(120)와 자력전달유닛(140)의 사이)에 생성된 갭(GAP)은, 상기 자력전달유닛(140)이 상부(즉, 베이스부재(120))와 접촉되지 않게 하여 자기 이동을 방지하기 위한 공간이다. 이에 따라 상기 갭(GAP)은 상기 자력발생유닛(142)의 자력이 상기 형성된 자기경로를 통해서만 흐르게 함으로써, 대상물체에 대한 흡착력을 강화시키는 효과가 있다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트는 일단 자기경로가 형성되면, 상기 자기경로제어유닛(170)을 통해 강제적으로 다른 자기경로를 해제하기 전까지는, 상기 자기경로제어유닛(170)에 생성되었던 자기장이 해제되더라도 상기 일단 형성된 자기경로를 계속해서 유지한다.

또한 상기 제어부(210)는 지정된 스케줄(또는 프로파일)에 따라 자동으로 탈착 명령을 발생하거나, 사용자로부터 탈착 명령(즉, 대상물체를 탈착시키기 위한 명령)을 입력받고, 탈착 트리거 신호를 지정된 시간 동안(예 : 0.2s) 출력한 후 탈착 트리거 신호의 출력을 종료한다.

상기 전원 스위칭부(220)는 상기 탈착 트리거 신호에 대응하는 지정된 일정 레벨의 직류(DC) 전압(예 : V-)을 상기 자기경로제어유닛(170)에 출력한다.

이때 상기 탈착 명령에 따른 탈착 트리거 신호가, 도 3의 (b)와 같이, 대상 물체를 마그네틱 리프트에서 탈착시키기 위한 신호라고 가정하면, 상기 탈착 트리거 신호에 대응하는 직류(DC) 전압(예 : V-)이 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가됨에 따라, 상기 자기경로제어유닛(170)에 자기장(즉, 자력전달유닛(140)을 밀어 올리는 방향의 자기장)이 생성되어 상기 자력전달유닛(140)을 상부로(즉, 베이스부재(30) 측으로) 이동시킨다(도 3 및 도 4의 (a) 참조).

상기 자력전달유닛(140)이 상부로(즉, 베이스부재(30) 측으로) 이동됨에 따라, 상기 자력발생유닛(142)에서 발생되는 자력은 일 측에 밀착된 자력발생유닛보호부재(141, 143)와 직접적으로 접촉된 상기 베이스부재(120)에 부착된다. 다만 이경우에는 자기경로는 형성되지 않으며, 단순히 자력전달유닛(140)의 자력에 의해서만 부착이 이루어지며, 하부(즉, 대상물체 측)로의 자기 이동을 방지한다. 즉, 대상물체를 원하는 시점의 원하는 위치에 정확히 낙하시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트는 일단 자기경로가 형성되면, 상기 자기경로제어유닛(170)을 통해 강제적으로 해제하기 전까지는, 상기 자기경로제어유닛(170)에 생성되었던 자기장이 해제되더라도 상기 일단 형성된 자기경로를 계속해서 유지한다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 마그네틱 리프트는 자기경로를 생성하거나 해제하는 순간에만 상기 자기경로제어유닛(170)에 전원을 인가하고, 자기경로를 생성하거나 해제한 이후에는 상기 자기경로제어유닛(170)에 전원을 인가하지 않더라도 계속해서 자기경로를 유지할 수 있으므로, 기존의 전자석 방식 마그네틱 리프트에 비해서 전력 소모를 수 천배 이상 감소시킬 수 있는 효과가 있다(도 5 참조).

상기 자력 검출부(230)는 상기 베이스부재(120)의 자력을 검출한다.

예컨대 상기 자력 검출부(230)는 홀센서를 포함할 수 있다.

상기 제어부(210)는 상기 자력 검출부(230)를 통해 검출된 상기 베이스부재(120)의 자력이 기 설정된 자력(예 : 베이스부재의 잔류 자력)보다 크면 제1 자기경로(즉, 베이스부재를 포함하여 자력이 전달되는 자기경로)가 형성된 것으로 판단할 수 있고, 상기 자력 검출부(230)를 통해 검출된 상기 베이스부재(120)의 자력이 기 설정된 자력(예 : 베이스부재의 잔류 자력) 이하이면 자기경로가 형성된 것으로 판단할 수 있다.

따라서 상기 제어부(210)는 상기 자력 검출부(230)를 통해 검출된 자력을 이용해 현재의 자기경로의 생성과 해제를 판단하고, 원하는 자기경로가 형성되거나 해제될 때까지 트리거 신호의 출력을 유지함으로써, 자기경로를 안정적으로 생성하거나 해제할 수 있도록 한다.

도 5는 상기 도 3에 있어서, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트와 기존의 전자석 방식 마그네틱 리프트의 전원 인가 방식과 전력 소모량을 비교하기 위한 예시도로서, 1톤의 대상 물체를 흡착하여 3분 동안 이동시키는 테스트를 실시한 결과, 기존의 전자식 마그네틱 리스트는 975KW의 전력을 소모하였으나, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트(즉, 자기경로 제어 방식 마그네틱 리프트)는 단지 0.2KW의 전력을 소모함으로써, 수 천배 이상의 전력 소모를 감소시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.

왜냐하면, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트(즉, 자기경로 제어 방식 마그네틱 리프트)는, 도 5의 (a)와 같이 자기경로를 생성(예 : 흡착)하거나 해제(예 : 탈착)하는 순간에만 상기 자기경로제어유닛(170)에 전원을 인가하지만, 도 5의 (b)와 같이 기존의 전자석 방식 마그네틱 리프트는 흡착(Lift) 시부터 탈착(Drop) 시까지 계속해서 전자석에서 전력을 소모하기 때문이다.

그런데 만약 상기 대상 물체를 흡착한 후 이동시키는 시간이, 상기 테스트 시간(3분)보다 더 증가되는 경우에는 상기 증가된 이동 시간에 비례하여 기존 전자석 방식 마그네틱 리프트의 전력 소모는 더 증가할 것이나, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트(즉, 자기경로 제어 방식 마그네틱 리프트)는 이동 시간이 증가하더라도 전력 소모는 더 증가되지 않기 때문에 전력 소모량의 차이는 더 커질 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트(즉, 자기경로 제어 방식 마그네틱 리프트)는 기존 전자석 방식 마그네틱 리프트와 같이 정확한 시점에 흡착과 탈착이 가능하여 매우 안정적이면서도, 오히려 소모 전력은 기존 전자석 방식 마그네틱 리프트 대비 수 천배 이상 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 6은 상기 도 3에 있어서, 제1 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(210)는 흡착 명령(즉, 대상 물체의 흡착을 지시하는 명령)이 입력될 경우(S101의 예), 흡착 트리거 신호의 출력을 시작한다(S102).

상기 흡착 트리거 신호에 대응하여, 전원 스위칭부(220)는, 지정된 일정 레벨의 직류(DC) 전압(예 : V+)을 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가한다(S103).

상기 제어부(210)는 상기 흡착 트리거 신호의 출력을 시작한 후 지정된 시간(예 : 0.2s)이 경과되면(S104의 예) 상기 흡착 트리거 신호의 출력을 종료한다(S105).

이때 상기 흡착 트리거 신호에 대응하는 직류(DC) 전압(예 : V+)이 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가됨에 따라, 상기 자기경로제어유닛(170)에 자기장(즉, 자력전달유닛을 끌어 내리는 방향의 자기장)이 생성되어 상기 자력전달유닛(140)을 하부로(즉, 제1자력이동유닛(150) 및 제2자력이동유닛(161) 측으로) 이동시킴으로써, 상기 자력전달유닛(140), 제1자력이동유닛(150), 제2자력이동유닛(161), 및 대상물체(또는 타겟) 간에 자기경로를 생성한다.

그리고 상기와 같이 자기경로가 생성되면(또는 형성되면), 상기 자기경로제어유닛(170)을 통해 강제적으로 상기 자기경로를 해제하기 전까지는, 상기 자기경로제어유닛(170)에 생성되었던 자기장이 해제되더라도 일단 상기 생성된 자기경로를 계속해서 유지한다. 즉, 흡착 상태를 계속해서 유지한다(S106).

즉, 상기 생성(또는 형성)된 자기경로에 의해 추가적인 적력 소모 없이도 영구적인 자력에 의해 흡착 상태를 계속해서 유지할 수 있도록 한다.

도 7은 상기 도 3에 있어서, 제2 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(210)는 탈착 명령(즉, 대상물체의 탈착을 지시하는 명령)이 입력될 경우(S201의 예), 탈착 트리거 신호의 출력을 시작한다(S202).

상기 탈착 트리거 신호에 대응하여, 전원 스위칭부(220)는, 지정된 일정 레벨의 직류(DC) 전압(예 : V-)을 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가한다(S203).

상기 제어부(210)는 상기 탈착 트리거 신호의 출력을 시작한 후 지정된 시간(예 : 0.2s)이 경과되면(S204의 예) 상기 탈착 트리거 신호의 출력을 종료한다(S205).

이때 상기 탈착 트리거 신호에 대응하는 직류(DC) 전압(예 : V-)이 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가됨에 따라, 상기 자기경로제어유닛(170)에 자기장(즉, 자력전달유닛을 베이스부재 측으로 밀어 올리는 방향의 자기장)이 생성되어 상기 자력전달유닛(140)을 상부로(즉, 베이스부재(120) 측으로) 이동시킴으로써, 상기 자기경로(즉, 상기 자력전달유닛(140), 제1자력이동유닛(150), 제2자력이동유닛(161), 및 대상물체(또는 타겟) 간에 생성된 자기경로)를 해제한다.

그리고 상기와 같이 자기경로가 해제되면, 상기 자기경로제어유닛(170)을 통해 다시 강제적으로 자기경로를 생성하기 전까지는, 상기 자기경로제어유닛(170)에 생성되었던 자기장이 해제되더라도 일단 상기 해제된 자기경로를 계속해서 유지한다. 즉, 탈착 상태를 계속해서 유지한다(S206).

즉, 상기 해제된 자기경로에 의해 추가적인 전력 소모 없이도 영구적인 자력에 의해 탈착 상태를 계속해서 유지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 마그네틱 리프트(즉, 자기경로 제어 방식 마그네틱 리프트)는 상기 흡착 트리거 신호 또는 탈착 트리거 신호에 대응하는 일정 레벨의 직류(DC) 전압(예 : V+, V-)을 지정된 시간 동안(예 : 0.2s) 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가함으로써, 상기 자력전달유닛(140)을 물리적으로 이동시켜 자기경로를 생성하거나 해제한다.

하지만 마그네틱 리프트가 작동하는 현장의 상황에 따라, 상기 지정된 시간 동안(예 : 0.2s)에 자기경로가 생성되지 않거나 해제되지 않는 이상 상황(또는 에러 상황)이 발생할 수도 있다.

따라서 본 실시예에서는 이러한 이상 상황(또는 에러 상황)에 대응하여, 아래의 도 8에 도시된 바와 같이, 자기경로가 완전히 생성 또는 해제 되었는지 검출하여 다음 동작을 실시할 수 있도록 하는 방법을 제공한다.

도 8은 상기 도 3에 있어서, 제3 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(210)는 흡착(또는 탈착) 명령이 입력될 경우(S301의 예), 흡착(또는 탈착) 트리거 신호의 출력을 시작한다(S302).

상기 흡착(또는 탈착) 트리거 신호에 대응하여, 전원 스위칭부(220)는, 지정된 일정 레벨의 직류(DC) 전압(예 : V+, V-)을 상기 자기경로제어유닛(170)에 인가한다(S303).

그리고 상기 제어부(210)는 자력 검출부(230)를 통해 베이스부재(120)에서 기 설정된 자력(예 : 베이스부재의 잔류 자력)보다 큰 자력이 검출되는지 체크한다(S304).

상기 체크(S304) 결과, 베이스부재(120)에서 기 설정된 자력(예 : 베이스부재의 잔류 자력)보다 큰 자력이 검출된다면(S304의 예, 탈착 시), 탈착이 완료된 것이므로(즉, 자기경로가 해제된 것이므로), 상기 제어부(210)는 탈착 트리거 신호의 출력을 종료한다(S306).

하지만, 상기 체크(S304) 결과, 베이스부재(120)에서 기 설정된 자력(예 : 베이스부재의 잔류 자력)이하의 자력이 검출된다면(S304의 아니오, 흡착 시), 흡착이 완료된 것이므로(즉, 자기경로가 생성 완료된 것이므로), 상기 제어부(210)는 흡착 트리거 신호의 출력을 종료한다(S305).

상기와 같이 흡착 트리거 신호의 출력을 종료(S305)하거나 탈착 트리거 신호의 출력을 종료(S306)하더라도, 본 실시예에 따른 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트(즉, 자기경로 제어 방식 마그네틱 리프트)는, 상기 생성(또는 형성)된 자기경로를 추가적인 적력 소모 없이도 계속해서 유지함으로써, 영구적인 자력에 의해 흡착이나 탈착 상태를 계속해서 유지할 수 있도록 한다(S307).

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 제1자력이동유닛고정부재 120 : 베이스부재
130 : 갭조정유닛 140 : 자력전달유닛
141, 143 : 자력발생유닛보호부재 142 : 자력발생유닛
144 : 자력전달유닛결합부재 150 : 제1자력이동유닛
160 : 제2자력이동유닛과 가이드부재가 결합된 모듈
161 : 제2자력이동유닛 162 : 가이드부재
163 : 가이드부재고정부재 164 : 제2자력이동유닛고정부재
170 : 자기경로제어유닛

Claims (18)

1. 자력발생유닛에서 발생되는 영구적인 자력을 지정된 이동 방향으로 전달하는 자력전달유닛;
   상기 자력전달유닛에 접촉되어 전달되는 자력을 자기경로로 전달하는 제1자력이동유닛;
   상기 자력전달유닛이 상기 제1자력이동유닛에 접촉될 때 동시에 접촉되어, 상기 자력발생유닛으로부터 발생되는 자력을 상기 제1자력이동유닛과는 다른 자기 경로로 전달하는 제2자력이동유닛; 및
   상기 자력전달유닛이 동시에 상기 제1자력이동유닛과 상기 제2자력이동유닛에 접촉하거나 탈착하게 하여 상기 자기경로를 생성하거나 해제하는 자기경로제어유닛;을 포함하며,
   상기 제2자력이동유닛은,
   중심부에 관통형 홀이 형성되어 이 관통형 홀을 통해 가이드부재의 원기둥 부분이 통과될 수 있도록 원통형 형태로 형성되고, 상부에 내측과 외측으로 미리 지정된 폭의 턱이 형성되며, 외측에 형성된 턱은 그 끝에서 외측 측부와 만나는 모서리를 향해 미리 지정된 각도로 비스듬히 모따기를 하며, 내측에 형성된 턱과 내측 측부가 만나는 모서리에서 측부의 하부를 향해 미리 지정된 각도로 비스듬히 모따기를 한 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1자력이동유닛은,
   상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 외부 커버나 프레임으로서,
   내부가 관통되는 원통형 형태이며, 그 상측에는 미리 지정된 특정 폭을 갖는 턱이 내측으로 형성되고, 상기 턱에는 복수의 홀이 미리 지정된 간격으로 형성되어, 상기 턱에 형성된 복수의 홀을 통에 삽입되는 제1자력이동유닛고정부재를 이용해 상기 제1자력이동유닛과 베이스부재를 결합 고정시킬 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 상부에 형성되는 베이스부재의 하부 중심부에 결합되어 상기 자력전달유닛을 이동시키는 가이드부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 가이드부재는,
   내부가 채워진 원기둥 부분이 형성되고, 상기 원기둥 부분의 하측에 미리 지정된 특정 폭과 두께를 갖는 턱이 외측으로 돌출되게 형성되며,
   상기 원기둥 부분 및 상기 턱에는 각기 복수의 홀이 미리 지정된 형태와 간격으로 형성되고,
   상기 원기둥 부분에 형성된 복수의 홀은, 가이드부재고정부재를 이용해 상기 가이드부재와 상기 베이스부재를 결합 고정시키고,
   상기 가이드부재의 턱에 형성된 복수의 홀은, 제2자력이동유닛고정부재를 이용해 상기 가이드부재와 상기 제2자력이동유닛을 결합 고정시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 자력전달유닛이 이동할 수 있는 거리에 대응하는 갭(GAP)을 조정할 수 있는 부재로서, 상기 제1자력이동유닛과 베이스부재의 사이에 결합되는 갭조정유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
   
8. 제 1항에 있어서, 상기 자력전달유닛은,
   원형 판 형태로 중심부에 관통형 홀이 형성된 자력발생유닛; 및
   상기 자력발생유닛의 상부와 하부의 양측에 일체로 결합되는 자력발생유닛보호부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 제2자력이동유닛의 외측으로 밀착되게 결합되어 상기 자력전달유닛을 이동시키는 자기경로제어유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
   
10. 제 9항에 있어서, 상기 자기경로제어유닛은,
    코일형 보빈, 또는 보빈을 제외한 코일을 포함하며,
    상기 코일은 상기 제2자력이동유닛의 측부에 밀착 가능한 형상으로 미리 코일링하고, 누전 및 합선 방지와 방수를 위하여 지정된 특정 절연 용액에 함침 시킨 후 형상을 굳히는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
    
11. 제 9항에 있어서, 상기 자기경로제어유닛은,
    코일에 인가되는 직류 전류의 방향을 제어하여 자기장을 변화시키고,
    자기경로의 생성이나 해제가 완료된 경우 인가되는 직류 전류가 차단되는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
    
12. 제 1항에 있어서, 상기 제1,제2자력이동유닛은,
    하부의 끝 부분이 몸통의 두께보다 미리 지정된 각도로 서서히 좁아지도록 모따기 된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
    
13. 제 1항에 있어서,
    상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 하부 바닥면 전체가 단열 특성이 있는 미리 지정된 소재로 몰딩되는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트.
    
14. 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트로서, 상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트에 흡착 명령 또는 탈착 명령에 각각 대응하는 흡착 트리거 신호 또는 탈착 트리거 신호를 지정된 시간 동안 출력한 후 해당 트리거 신호의 출력을 종료하는 제어부; 및
    상기 흡착 트리거 신호나 탈착 트리거 신호에 대응하는 지정된 일정 레벨의 직류 전압을 자기경로제어유닛에 인가하는 전원 스위칭부;를 포함하며,
    상기 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트는,
    자력발생유닛에서 발생되는 영구적인 자력을 지정된 이동 방향으로 전달하는 자력전달유닛; 상기 자력전달유닛에 접촉되어 전달되는 자력을 자기경로로 전달하는 제1자력이동유닛; 상기 자력전달유닛이 상기 제1자력이동유닛에 접촉될 때 동시에 접촉되어, 상기 자력발생유닛으로부터 발생되는 자력을 상기 제1자력이동유닛과는 다른 자기 경로로 전달하는 제2자력이동유닛; 및 상기 자력전달유닛이 동시에 상기 제1자력이동유닛과 상기 제2자력이동유닛에 접촉하거나 탈착하게 하여 상기 자기경로를 생성하거나 해제하는 자기경로제어유닛;을 포함하며,
    상기 제어부는,
    흡착 트리거 신호나 탈착 트리거 신호를 출력한 후 흡착 상태나 탈착 상태에 대응하는 자기경로가 생성되지 않거나 자기경로가 해제되지 않을 경우,
    지정된 시간을 초과하더라도 각 상태에 대응하는 자기경로가 생성되거나 해제될 때까지 흡착 트리거 신호나 탈착 트리거 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 장치.
    
15. 제 14항에 있어서, 상기 전원 스위칭부는,
    상기 흡착 트리거 신호 또는 탈착 트리거 신호에 따라,
    직류 전압을 인가하는 방향을 반전(V+, V-)시키는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 장치.
    
16. 제 14항에 있어서,
    자력전달유닛의 접촉에 의해 베이스부재에 전달되는 자력을 검출하는 자력 검출부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 자력 검출부를 통해 검출된 자력에 의해 자기경로의 생성이나 해제의 완료 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 장치.
    
17. 제 16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자력 검출부를 통해 검출된 베이스부재의 자력이 기 설정된 자력보다 크면 대상물체의 흡착을 위해 생성된 자기경로가 해제된 것으로 판단하고,
    상기 자력 검출부를 통해 검출된 베이스부재의 자력이 기 설정된 자력 이하이면 대상물체의 흡착을 위해 자기경로가 생성된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디씨 구동 원형 타입 마그네틱 리프트의 제어 장치.
    
18. 삭제

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