KR102017716B1

KR102017716B1 - Linear moving system and laser processing apparatus including the same

Info

Publication number: KR102017716B1
Application number: KR1020180034756A
Authority: KR
Inventors: 조경덕; 이태경; 최상철; 이교준
Original assignee: 주식회사 이오테크닉스
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2019-10-21

Abstract

Disclosed are a linear movement system and a laser processing apparatus including the same. The disclosed linear movement system includes: a mover including an electromagnet; a magnet track in which N and S poles are placed alternately, moving the mover linearly, and moved in the opposite direction to a moving direction of the mover due to repulsive force applied when the mover is moved; and a repulsive force compensation part formed to compensate for the repulsive force applied to the magnet track. The repulsive force compensation part includes: a connection rod having one end connected to the magnet track; a piston connected to the other end of the connection rod; a cylinder storing the piston, and including first and second pre-load parts placed on both sides with the piston placed therebetween; a first pneumatic control part injecting and discharging air into and out of the first pre-load part; and a second pneumatic control part injecting and discharging air into and out of the second pre-load part.

Description

Linear moving system and laser processing apparatus including the same

본 발명은 선형 이동 시스템 및 이를 포함하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a linear movement system and a laser processing apparatus including the same.

선형 이동 시스템은 반도체 장비 등 다양한 분야에서 이송 시스템으로 적용되는 것으로서, 전자석을 포함하는 이동자와, N극과 S극이 교번적으로 일렬로 배치되어 있으며 이동자와의 사이에 자기력을 발생시켜 이동자를 직선 이동시키는 마그넷 트랙으로 구성될 수 있다.The linear movement system is applied as a transfer system in various fields such as semiconductor equipment. The linear movement system is arranged in alternating lines with a mover including an electromagnet and an N pole and an S pole, and generates a magnetic force between the mover and the linear mover. It may consist of a moving magnet track.

이와 같이 구성된 선형 이동 시스템은, 이동자가 일방향으로 직선 이동될 때 반발력(즉, 반작용의 힘)에 의해 마그넷 트랙은 이동자의 반대방향으로 이동하게 된다. The linear movement system configured as described above causes the magnet track to move in the opposite direction of the mover by the repulsive force (i.e. the reaction force) when the mover moves linearly in one direction.

선형 이동 시스템은, 이러한 마그넷 트랙에 작용하는 반발력을 보상하기 위하여, 마그넷 트랙에 연결된 스프링 및 스프링의 진동을 감쇠하기 위한 감쇠기를 포함할 수 있다.The linear movement system may include a spring connected to the magnet track and an attenuator for damping the vibration of the spring to compensate for the repulsive force acting on this magnet track.

그러나, 이러한 스프링에 의해 마그넷 트랙의 공진이 발생할 수 있으며, 이는 선형 이동 시스템의 소음 발생의 원인으로 작용한다.However, this spring can cause resonance of the magnet track, which acts as a source of noise in the linear movement system.

또한, 스프링 및 감쇠기에 의해 보상 가능한 보상력은 변하지 않고 고정되어 있기 때문에, 선형 이동 시스템의 다른 구성, 예를 들어, 이동자의 무게 등이 변경될 경우, 스프링 및 감쇠기를 다시 제작해야 하는 번거로움이 발생할 수 있다.In addition, since the compensable force compensated by the springs and dampers remains fixed, the hassle of having to rebuild the springs and dampers changes when other configurations of the linear movement system, such as the weight of the mover, are changed. May occur.

본 발명은 선형 이동 시스템의 소음 발생을 방지하고, 이동자의 설계 변경 등에 대응하여 보상력의 조정이 용이한 선형 이동 시스템을 제공한다.The present invention provides a linear movement system that prevents noise from the linear movement system and easily adjusts the compensation force in response to a design change of the mover.

본 발명의 일 측면에 따른 선형 이동 시스템은, 전자석을 포함하는 이동자; N극과 S극이 교번하여 배치되며, 상기 이동자를 직선 이동시키며, 상기 이동자의 이동시 작용하는 반발력에 의해 상기 이동자의 이동 방향과 반대 방향으로 이동되는 마그넷 트랙; 상기 마그넷 트랙에 작용하는 상기 반발력을 보상하도록 구성된 반발력 보상부;를 포함하며, 상기 반발력 보상부는, 상기 마그넷 트랙에 일 단부가 연결되는 연결 로드; 상기 연결 로드의 타 단부에 연결되는 피스톤; 상기 피스톤이 수용되며, 상기 피스톤을 사이에 두고 양 측부에 배치되는 제1 예압부와 제2 예압부를 구비하는 실린더; 상기 제1 예압부에 공기를 유입 및 배출시키는 제1 공압 조절부; 상기 제2 예압부에 공기를 유입 및 배출시키는 제2 공압 조절부;를 포함할 수 있다.Linear movement system according to an aspect of the present invention, a mover including an electromagnet; A magnet track, in which an N pole and an S pole are alternately arranged, linearly moving the mover and being moved in a direction opposite to the moving direction of the mover by a repulsive force acting upon the mover; A repulsive force compensator configured to compensate for the repulsive force acting on the magnet track, wherein the repulsive force compensator comprises: a connecting rod having one end connected to the magnet track; A piston connected to the other end of the connecting rod; A cylinder accommodating the piston and having a first preload part and a second preload part disposed at both sides with the piston interposed therebetween; A first pneumatic control unit for introducing and discharging air into the first preload unit; And a second pneumatic pressure adjusting unit for introducing and discharging air into the second preload unit.

상기 제1 공압부 및 상기 제2 공압부를 제어하는 공압 제어부를 더 포함하며, 상기 공압 제어부에 의해 상기 제1 예압부에 인가되는 제1 예압과 상기 제2 예압부에 인가되는 제2 예압이 조절될 수 있다.And a pneumatic controller for controlling the first pneumatic part and the second pneumatic part, wherein the first preload applied to the first preload part and the second preload applied to the second preload part are adjusted by the pneumatic control part. Can be.

상기 피스톤은, 상기 마그넷 트랙의 이동 방향과 반대 방향으로 상기 마그넷 트랙에 압력을 인가할 수 있다.The piston may apply pressure to the magnet track in a direction opposite to the moving direction of the magnet track.

상기 피스톤은 상기 마그넷 트랙의 자유 이동을 방지하는 소정의 질량을 구비할 수 있다.The piston may have a predetermined mass to prevent free movement of the magnet track.

상기 피스톤의 질량은, 상기 제1 예압 및 상기 제2 예압이 동일한 경우 상기 마그넷 트랙의 자유 이동을 방지하도록 결정될 수 있다.The mass of the piston may be determined to prevent free movement of the magnet track when the first preload and the second preload are equal.

상기 마그넷 트랙의 위치, 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 검출하는 센서;를 더 포함하며, 상기 공압 제어부는, 상기 센서에 의해 검출된 결과에 기초하여, 상기 제1 예압부에 인가되는 제1 예압 및 상기 제2 예압부에 인가되는 제2 예압을 조절할 수 있다.And a sensor for detecting at least one of a position, a speed, and an acceleration of the magnet track, wherein the pneumatic control unit comprises: a first preload applied to the first preload unit based on a result detected by the sensor; The second preload applied to the second preload unit may be adjusted.

상기 피스톤의 둘레부를 따라 배치되는 오링;을 더 포함할 수 있다.It may further include an O-ring disposed along the circumference of the piston.

상기 피스톤의 둘레부를 따라 소정의 간격을 사이에 두고 배치되는 복수 개의 오리피스;를 더 포함할 수 있다.It may further include a plurality of orifices are disposed with a predetermined interval therebetween along the circumference of the piston.

상기 복수 개의 오리피스로부터 상기 실린더의 내벽부를 향하여 유체가 배출되며, 상기 피스톤의 둘레부는 상기 실린더의 내벽부와 이격되도록 배치될 수 있다.The fluid may be discharged from the plurality of orifices toward the inner wall of the cylinder, and the circumference of the piston may be disposed to be spaced apart from the inner wall of the cylinder.

상기 연결 로드에 대향하는 위치에 배치되어 상기 마그넷 트랙을 지지하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.It may further include an elastic member disposed in a position opposite to the connecting rod to support the magnet track.

상기 실린더를 지지하는 지지부;를 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 마그넷 트랙의 이동에 따라, 상기 마그넷 트랙의 이동 방향과 동일 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.The support unit may further include a support unit, wherein the support unit may be configured to be movable in the same direction as the movement direction of the magnet track according to the movement of the magnet track.

상기 지지부는, 상기 실린더가 이동 가능하도록 상기 실린더를 지지하는 탄성체를 포함할 수 있다.The support part may include an elastic body supporting the cylinder to move the cylinder.

일 예시에 따른 레이저 가공 장치는, 상술한 선형 이동 시스템 중 어느 하나; 상기 선형 이동 시스템의 상기 이동자 상에 배치된 이동 테이블; 및 상기 이동 테이블 상에 배치된 가공 대상물에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사부;를 포함할 수 있다.Laser processing apparatus according to an example, any one of the above-described linear movement system; A movement table disposed on the mover of the linear movement system; And a laser irradiator configured to irradiate a laser beam to a workpiece to be disposed on the moving table.

본 발명의 실시예에 따른 선형 이동 시스템은, 반발력 보상부를 구비함으로써 레이저 가공 장치의 가공 속도가 향상되는 경우에도, 반발력을 용이하기 보상할 수 있다.The linear movement system according to the embodiment of the present invention can easily compensate for the repulsive force even when the processing speed of the laser processing apparatus is improved by providing the repulsive force compensating portion.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 선형 이동 시스템은, 레이저 가공 장치의 진동원을 감쇄시킴으로써, 광학 부재의 정밀한 정렬이 요구되는 레이저 가공 장치의 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, the linear movement system according to the embodiment of the present invention can improve the stability of the laser processing apparatus that requires precise alignment of the optical member by attenuating the vibration source of the laser processing apparatus.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 선형 이동 시스템은, 소음 발생을 방지하고, 이동자의 설계 변경 등에 대응하여 보상력 조정이 용이할 수 있으며 이에 따라 제품 생산 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, the linear movement system according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent the generation of noise, and to adjust the compensation force in response to the change of the design of the mover, thereby improving the product production speed.

도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 선형 이동 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 선형 이동 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 실시예에 따른 반발력 보상부의 공압 모듈를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 피스톤의 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 선형 이동 시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시예에 따른 반발력 보상부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 실시예에 따른 선형 이동 시스템을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 도 7의 반발력 보상부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 선형 이동 시스템을 포함하는 레이저 가공 장치를 나타낸 도면이다.1A and 1B are perspective views schematically illustrating a linear movement system according to an embodiment.
2 is a plan view schematically showing a linear movement system according to an embodiment.
3 is a view for explaining a pneumatic module of the repulsive force compensation unit according to the embodiment.
4A and 4B are perspective views of a piston according to one embodiment.
5A and 5B are views for explaining the operation of the linear movement system according to the embodiment.
6 is a block diagram illustrating a repulsive force compensation unit according to an embodiment.
7 is a perspective view illustrating a linear movement system according to an embodiment.
FIG. 8 is a view for explaining an example of the repulsive force compensator of FIG. 7.
9 is a view showing a laser processing apparatus including the linear movement system according to the embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; Like reference numerals in the drawings refer to like elements, and the size or thickness of each element may be exaggerated for clarity.

“제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers such as “first” and “second” may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any one of a plurality of related items.

도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 선형 이동 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 선형 이동 시스템(10)을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 3은 실시예에 따른 반발력 보상부(200)의 공압 모듈를 설명하기 위한 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 피스톤(230)의 사시도이다. 도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 선형 이동 시스템(10)의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 실시예에 따른 반발력 보상부(200)를 설명하기 위한 블록도이다. 1A and 1B are perspective views schematically illustrating a linear movement system according to an embodiment. 2 is a schematic plan view of a linear movement system 10 according to an embodiment. 3 is a view for explaining the pneumatic module of the repulsive force compensation unit 200 according to the embodiment. 4A and 4B are perspective views of the piston 230 according to one embodiment. 5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the linear movement system 10 according to the embodiment. 6 is a block diagram illustrating the repulsive force compensator 200 according to the embodiment.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 선형 이동 시스템(10)은 이동자(130)와 마그넷 트랙(150)을 포함할 수 있다.1A-2, the linear movement system 10 may include a mover 130 and a magnet track 150.

이동자(130)는 코어(미도시)와 코어 둘레에 감겨진 코일(미도시)을 포함하는 전자석을 포함할 수 있다.The mover 130 may include an electromagnet including a core (not shown) and a coil wound around the core (not shown).

마그넷 트랙(150)은 복수의 N극과 S극이 교번적으로 일렬로 배치된 구조를 가진다. The magnet track 150 has a structure in which a plurality of N poles and S poles are alternately arranged in a row.

마그넷 트랙(150)은 이동자(130)의 하부에 배치될 수 있다. 다만, 마그넷 트랙(150)의 배치는 이에 한정되지 아니하며, 이동자(130)를 이동시키기 위한 배치라면, 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 도면과 달리, 마그넷 트랙(150)은 이동자(130)의 상부에 배치될 수도 있다.The magnet track 150 may be disposed below the mover 130. However, the arrangement of the magnet track 150 is not limited thereto and may be variously modified as long as it is an arrangement for moving the mover 130. For example, unlike the drawing, the magnet track 150 may be disposed above the mover 130.

이동자(130)의 코일에 전류가 인가되면, 이동자(130)와 마그넷 트랙(150) 사이에 자기력이 발생되고, 이에 따라 이동자(130)가 직선 이동된다.When a current is applied to the coil of the mover 130, a magnetic force is generated between the mover 130 and the magnet track 150, thereby moving the mover 130 linearly.

이동자(130)의 직선 이동을 가이드하기 위하여, 이동자(130)는 제1 가이드 레일(111)에 결합될 수 있다. 제1 가이드 레일(111)은 이동자(130)의 이동 방향을 따라 연장될 수 있다.In order to guide the linear movement of the mover 130, the mover 130 may be coupled to the first guide rail 111. The first guide rail 111 may extend along the moving direction of the mover 130.

이동자(130)가 마그넷 트랙(150)에 대해 직선 이동하는 과정에서, 마그넷 트랙(150)에 이동자(130)의 이동 방향과 반대 방향으로 반발력이 작용할 수 있다.During the linear movement of the mover 130 with respect to the magnet track 150, the repulsive force may act on the magnet track 150 in a direction opposite to the moving direction of the mover 130.

마그넷 트랙(150)은 이동자(130)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. The magnet track 150 may be configured to be movable in a direction opposite to the moving direction of the mover 130.

마그넷 트랙(150)은 베이스(110)에 대해 이동 가능하게 설치될 수 있다. 마그넷 트랙(150)은 베이스(110)에 설치된 제2 가이드 레일(112)에 결합될 수 있다. 제2 가이드 레일(112)은 제1 가이드 레일(111)과 평행하게 연장될 수 있다.The magnet track 150 may be installed to be movable relative to the base 110. The magnet track 150 may be coupled to the second guide rail 112 installed in the base 110. The second guide rail 112 may extend in parallel with the first guide rail 111.

이동자(130)가 제1 가이드 레일(111)을 따라 소정의 방향으로 직선 이동할 때, 마그넷 트랙(150)은 반발력에 의해 제2 가이드 레일(112)을 따라 이동자(130)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동된다.When the mover 130 linearly moves in a predetermined direction along the first guide rail 111, the magnet track 150 moves in a direction opposite to the moving direction of the mover 130 along the second guide rail 112 by the repulsive force. Is moved to.

실시예에 따른 선형 이동 시스템(10)은, 마그넷 트랙(150)에 작용하는 반발력을 보상하는 반발력 보상부(200)를 더 포함한다.The linear movement system 10 according to the embodiment further includes a repulsive force compensator 200 for compensating the repulsive force acting on the magnet track 150.

실시예에 따른 반발력 보상부(200)는, 마그넷 트랙에 일 단부가 연결되는 연결 로드(210), 실린더(220), 실린더(220)에 수용되는 피스톤(230), 실린더(220) 내부의 압력을 조절하기 위해 공기를 유입 및 배출시키는 제1 공압 조절부(251), 제2 공압 조절부(252)와 공압 제어부(260)를 포함할 수 있다.Repulsive force compensation unit 200 according to the embodiment, the connection rod 210, one end is connected to the magnet track, the cylinder 220, the piston 230 accommodated in the cylinder 220, the pressure inside the cylinder 220 It may include a first pneumatic control unit 251, a second pneumatic control unit 252 and a pneumatic control unit 260 for introducing and discharging air to control the.

연결 로드(210)는 마그넷 트랙(150)에 연결되어 마그넷 트랙(150)으로 반발력 보상을 위한 힘을 인가할 수 있다. 일 예로서, 연결 로드(210)는 마그넷 트랙(150)이 이동하는 제1 방향(X)을 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 연결 로드(210)의 일 단부는 마그넷 트랙(150)의 일 단부에 고정되어 마그넷 트랙(150)으로 힘을 인가할 수 있다. 이때, 연결 로드(210)에 대향하는 위치에 도 1a에 도시된 바와 같이 탄성 부재(211)가 배치될 수 있다. 상기 탄성 부재(211)는 마그넷 트랙(150)을 이동 가능하도록 지지할 수 있으며, 이에 따라 보조 반발력 보상부로서의 기능을 수행할 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 연결 로드(210)에 대향하는 위치에 도 1b에 도시된 바와 같이 가이드 로드(212)가 배치될 수 있다. 상기 가이드 로드(212)는 마그넷 트랙(150)의 이동 경로를 가이드할 수 있다. 이때, 가이드 로드(212)는 이동 경로 가이드 역할을 수행할 뿐, 보조 반발력 보상부로서의 기능을 수행할 수 없으며, 이에 따라 반발력 보상은 후술하게 될 실린더(220) 및 피스톤(230) 장치에 의해 수행될 수 있다.The connecting rod 210 may be connected to the magnet track 150 to apply a force for repulsive force compensation to the magnet track 150. As an example, the connecting rod 210 may be formed to extend along the first direction X in which the magnet track 150 moves. In this case, one end of the connecting rod 210 may be fixed to one end of the magnet track 150 to apply a force to the magnet track 150. In this case, the elastic member 211 may be disposed at a position opposite to the connecting rod 210 as shown in FIG. 1A. The elastic member 211 may support the magnet track 150 to be movable, and thus may function as an auxiliary repulsive force compensator. However, the present disclosure is not limited thereto, and the guide rod 212 may be disposed at a position opposite to the connection rod 210 as illustrated in FIG. 1B. The guide rod 212 may guide the movement path of the magnet track 150. At this time, the guide rod 212 only serves as a movement path guide, and can not function as an auxiliary repulsion compensator, and thus the repulsive force compensation is performed by the cylinder 220 and the piston 230 device to be described later. Can be.

실린더(220)는 후술하게 될 피스톤(230)을 수용할 수 있는 수용부재이다. 일 예로서, 실린더(220)는 제1 방향(X)을 따라 연장된 원통형 부재로 마련될 수 있다. 이때, 피스톤(230)은 실린더(220)의 내부에 수용될 수 있으며, 피스톤(230)을 중심으로 양 측부에 제1 예압부(221)와 제2 예압부(222)가 배치될 수 있다. 일 예로서, 제1 예압부(221)는 피스톤(230)의 일 면에 제1 예압을 인가하기 위해 공기가 수용되는 공간이다. 또한, 제2 예압부(222)는 피스톤(230)의 타 면에 제2 예압을 인가하기 위해 공기가 수용되는 공간이다. 예를 들어 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에는 공기가 유입되거나 배출될 수 있는 제1 관통홀(224) 및 제2 관통홀(225)이 각각 배치될 수 있다. 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 공기가 유입되거나 배출됨으로서, 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 인가되는 제1 예압 및 제2 예압이 조절될 수 있다.Cylinder 220 is a receiving member that can accommodate the piston 230 to be described later. As an example, the cylinder 220 may be provided as a cylindrical member extending in the first direction X. In this case, the piston 230 may be accommodated in the cylinder 220, and the first preload part 221 and the second preload part 222 may be disposed at both sides of the piston 230. As an example, the first preload unit 221 is a space in which air is accommodated to apply the first preload to one surface of the piston 230. In addition, the second preload unit 222 is a space in which air is accommodated to apply the second preload to the other surface of the piston 230. For example, a first through hole 224 and a second through hole 225 through which air may be introduced or discharged may be disposed in the first preload unit 221 and the second preload unit 222, respectively. As air enters or discharges the first preload unit 221 and the second preload unit 222, the first preload and the second preload applied to the first preload unit 221 and the second preload unit 222 are adjusted. Can be.

피스톤(230)은 실린더(220)에 수용되어 제1 방향(X)을 따라 이동할 수 있는 압력 인가 부재이다. 일 예로서, 피스톤(230)의 일 단부는 연결 로드(210)의 타 단부에 고정되어 제1 방향(X)을 따라 연결 로드(210)에 힘을 전달할 수 있다. 피스톤(230)의 일 면은 제1 예압부(221)와 마주보도록 배치되어 제1 예압에 따른 힘을 인가받을 수 있다. 또한, 피스톤(230)의 타 면은 제2 예압부(222)와 마주보도록 배치되어 제2 예압에 따른 힘을 인가받을 수 있다. 제1 예압이 제2 예압 보다 큰 경우, 제1 방향(X)에서 우측으로 피스톤(230)에 힘이 인가될 수 있으며, 제1 예압이 제2 예압 보다 작은 경우, 제1 방향(X)에서 좌측으로 피스톤(230)에 힘이 인가될 수 있다. 제1 예압 및 제2 예압의 차이에 의해 피스톤(230)에 인가되는 힘은 연결로드(210)를 통해 마그넷 트랙(150)으로 전달될 수 있다.The piston 230 is a pressure applying member that is accommodated in the cylinder 220 and can move along the first direction X. As an example, one end of the piston 230 may be fixed to the other end of the connecting rod 210 to transmit a force to the connecting rod 210 along the first direction X. One surface of the piston 230 may be disposed to face the first preload part 221 and may receive a force according to the first preload. In addition, the other surface of the piston 230 may be disposed to face the second preload unit 222 and may receive a force according to the second preload. When the first preload is greater than the second preload, a force may be applied to the piston 230 to the right in the first direction X, and when the first preload is less than the second preload, in the first direction X Force may be applied to the piston 230 to the left. The force applied to the piston 230 by the difference between the first preload and the second preload may be transmitted to the magnet track 150 through the connecting rod 210.

또한, 일 예시에 따른 피스톤(230)은 소정의 질량을 구비하도록 마련될 수 있다. 예를 들어 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 인가되는 제1 예압 및 제2 예압이 동일한 경우, 피스톤(230)에는 외부에 의한 힘이 인가되지 않을 수 있다. 이때, 소정의 질량을 구비하는 피스톤(230)은 마그넷 트랙(150)이 제1방향(X)을 따라 자유 이동하지 않도록 마그넷 트랙(150)을 구속할 수 있다. 즉, 피스톤(230)은, 마그넷 트랙(150)의 자유 이동을 방지할 수 있는 더미 매스로서의 기능을 수행할 수 있으며, 이때, 피스톤(230)의 질량은 마그넷 트랙(150)의 자유 이동을 방지할 수 있도록 결정될 수 있다. 이에 따라 마그넷 트랙(150)의 자유 이동을 방지하기 위한 별도의 더미 매스가 불필요할 수 있으며, 공간 및 무게의 감소뿐만 아니라 설계상의 이점을 확보할 수 있다.In addition, the piston 230 according to an example may be provided to have a predetermined mass. For example, when the first preload and the second preload applied to the first preload unit 221 and the second preload unit 222 are the same, an external force may not be applied to the piston 230. In this case, the piston 230 having a predetermined mass may restrain the magnet track 150 so that the magnet track 150 does not move freely along the first direction X. FIG. That is, the piston 230 may perform a function as a dummy mass capable of preventing the free movement of the magnet track 150, wherein the mass of the piston 230 prevents the free movement of the magnet track 150. Can be determined to do so. Accordingly, a separate dummy mass for preventing free movement of the magnet track 150 may be unnecessary, and a design advantage may be obtained as well as space and weight reduction.

또한, 일 실시예에 따른 피스톤(230)은 제1 방향(X)을 따라 연장된 실린더(220)의 내벽부(223)를 따라 이동할 수 있다. 이때, 실린더(220)의 내벽부(223)는 피스톤(230)이 이동하는 경로를 가이드하는 이동 가이드 역할을 수행할 수 있다. 일 예로서, 도 4a에 도시된 바와 같이 피스톤(230)의 둘레부(231)를 따라 오링(240; O-ring)이 배치될 수 있다. 이때, 피스톤(230)의 둘레부(231)를 따라 배치된 오링(240)은 실린더(220)의 내벽부(223)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 피스톤(230)은, 오링(240)과 실린더(220)의 내벽부(223) 사이에서 마찰력을 발생시키면서 실린더(220)의 내벽부(223)를 따라 제1 방향(X)으로 이동될 수 있다. 또한 다른 예로서, 도 4b에 도시된 바와 같이 피스톤(230)의 둘레부(231)를 따라 복수 개의 오리피스(245)가 배치될 수 있다. 일 예로서, 피스톤(230)의 둘레부(231)를 따라 배치된 복수 개의 오리피스(245)는 소정의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 오리피스(245)는 실린더(220)의 내벽부(223)를 향하여 동일한 압력을 구비하는 공기를 분사하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 피스톤(230)은, 실린더(220)의 내벽부(223)와 소정의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있으며, 이때 피스톤(230)과 실린더(220) 사이에서는 마찰력이 거의 존재하지 않을 수 있다. 이에 따라 피스톤(230)은 제1 예압 및 제2 예압 변화에 보다 빠른 속도로 응답하여 마그넷 트랙(150)에 압력을 인가할 수 있다.In addition, the piston 230 according to an embodiment may move along the inner wall portion 223 of the cylinder 220 extending along the first direction X. FIG. In this case, the inner wall portion 223 of the cylinder 220 may serve as a movement guide for guiding a path in which the piston 230 moves. As an example, as illustrated in FIG. 4A, an O-ring 240 may be disposed along the circumference 231 of the piston 230. At this time, the O-ring 240 disposed along the circumferential portion 231 of the piston 230 may be disposed to contact the inner wall portion 223 of the cylinder 220. Accordingly, the piston 230 may move in the first direction X along the inner wall portion 223 of the cylinder 220 while generating a friction force between the O-ring 240 and the inner wall portion 223 of the cylinder 220. Can be. As another example, as illustrated in FIG. 4B, a plurality of orifices 245 may be disposed along the circumference 231 of the piston 230. For example, the plurality of orifices 245 disposed along the circumference 231 of the piston 230 may be disposed to be spaced apart from each other with a predetermined interval therebetween. In this case, the plurality of orifices 245 may be arranged to spray air having the same pressure toward the inner wall portion 223 of the cylinder 220. Accordingly, the piston 230 may be arranged to be spaced apart from each other with a predetermined interval between the inner wall portion 223 of the cylinder 220, wherein the friction force is substantially present between the piston 230 and the cylinder 220 You can't. Accordingly, the piston 230 may apply pressure to the magnet track 150 in response to the first preload and the second preload change at a higher speed.

제1 공압 조절부(251)와 제2 공압 조절부(252)는 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 공기를 유입 또는 배출시켜 제1 예압 및 제2 예압을 조절할 수 있는 압력 조절 부재이다. 일 예로서, 제1 공압 조절부(251)와 제2 공압 조절부(252)는 제1 관통홀(224) 및 제2 관통홀(225)을 이용하여 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)와 유체 연통되도록 연결될 수 있다. 일 예시에 따른 제1 공압 조절부(251)와 제2 공압 조절부(252)는 공급되는 공기의 압력을 조절할 수 있는 정공 레귤레이터일 수 있으나 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다.The first pneumatic control unit 251 and the second pneumatic control unit 252 may adjust the first preload and the second preload by introducing or discharging air into the first preload unit 221 and the second preload unit 222. It is a pressure regulating member. As an example, the first pneumatic control unit 251 and the second pneumatic control unit 252 may use the first through hole 224 and the second through hole 225 to form the first preload unit 221 and the second. It may be connected in fluid communication with the preload unit 222. The first pneumatic regulator 251 and the second pneumatic regulator 252 according to an example may be a hole regulator that can adjust the pressure of the supplied air, but the present disclosure is not limited thereto.

공압 제어부(260)는, 제1 공압 조절부(251)와 제2 공압 조절부(252)에 제어신호를 인가하여 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 인가되는 제1 예압 및 제2 예압을 조절할 수 있다. 일 예로서, 공압 제어부(260)는 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 인가되는 제1 예압 및 제2 예압의 상대적 크기를 조절할 수 있다. 이를 통해, 피스톤(230)은, 제1 방향(X)을 따라 좌측 또는 우측으로, 보다 구체적으로 마그넷 트랙(150)의 이동 방향과 반대 방향으로 마그넷 트랙(150)에 압력을 인가할 수 있다.The pneumatic control unit 260 applies a control signal to the first pneumatic control unit 251 and the second pneumatic control unit 252 to be applied to the first preload unit 221 and the second preload unit 222. The preload and the second preload can be adjusted. As an example, the pneumatic control unit 260 may adjust the relative magnitudes of the first preload and the second preload applied to the first preload unit 221 and the second preload unit 222. Through this, the piston 230 may apply pressure to the magnet track 150 to the left or right along the first direction X, more specifically in a direction opposite to the moving direction of the magnet track 150.

도 5a를 참조하면, 이동자(130)가 우측으로 이동할 경우, 이동자(130)의 이동시 발생되는 반발력에 의해 마그넷 트랙(150)은 좌측으로 이동된다. 이 때, 반발력 보상부(200)의 피스톤(230)은 마그넷 트랙(150)을 잡아당기는 압력을 제공한다.Referring to FIG. 5A, when the mover 130 moves to the right side, the magnet track 150 is moved to the left side by the repulsive force generated when the mover 130 moves. At this time, the piston 230 of the repulsive force compensation unit 200 provides a pressure to pull the magnet track 150.

도 5b를 참조하면, 이동자(130)가 좌측으로 이동할 경우, 이동자(130)의 이동시 발생되는 반발력에 의해 마그넷 트랙(150)은 우측으로 이동된다. 이 때, 피스톤(230)은 마그넷 트랙(150)을 밀어내는 압력을 제공한다.Referring to FIG. 5B, when the mover 130 moves to the left side, the magnet track 150 is moved to the right by the repulsive force generated when the mover 130 moves. At this time, the piston 230 provides pressure to push the magnet track 150.

다른 예로서, 공압 제어부(260)는 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 인가되는 제1 예압 및 제2 예압의 크기를 조절할 수 있다. As another example, the pneumatic control unit 260 may adjust the magnitudes of the first preload and the second preload applied to the first preload unit 221 and the second preload unit 222.

선형 이동 시스템(10)의 제작 또는 설계 변경 과정에서, 이동자(130)의 상부에 탑재되는 부재의 무게가 달라질 수 있다. 그에 따라, 이동자(130)가 이동할 때 마그넷 트랙(150)에 작용하는 반발력의 크기가 달라질 수 있다.In the process of manufacturing or designing the linear movement system 10, the weight of the member mounted on the mover 130 may vary. Accordingly, the magnitude of repulsive force acting on the magnet track 150 when the mover 130 moves may vary.

실시예에 따른 반발력 보상부(200)는, 공압 제어부(260)를 통해, 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 인가되는 제1 예압 및 제2 예압의 크기를 조절함으로써, 마그넷 트랙(150)에 제공되는 압력을 조절할 수 있다. 그에 따라, 실시예에 따른 선형 이동 시스템(10)에서는, 이동자(130)의 상부에 탑재되는 부재의 무게 변화에도 불구하고, 반발력 보상부(200)의 교체 없이, 반발력 보상을 위한 압력을 간단하게 조정할 수 있다.The repulsive force compensator 200 according to the embodiment adjusts the magnitude of the first preload and the second preload applied to the first preload unit 221 and the second preload unit 222 through the pneumatic control unit 260. The pressure provided to the magnet track 150 may be adjusted. Accordingly, in the linear movement system 10 according to the embodiment, in spite of the weight change of the member mounted on the upper part of the mover 130, the pressure for the repulsive force compensation is simply changed without replacing the repulsive force compensator 200. I can adjust it.

또 다른 예로서, 반발력 보상부(200)는, 공압 제어부(260)를 통해 제1 예압부(221) 및 제2 예압부(222)에 인가되는 제1 예압 및 제2 예압 차이와 그에 따라 마그넷 트랙(150)에 제공되는 압력을 정교하게 제어할 수 있다.As another example, the repulsive force compensator 200 may include a difference between the first preload and the second preload applied to the first preload unit 221 and the second preload unit 222 through the pneumatic control unit 260, and thus the magnet. The pressure provided to the track 150 can be precisely controlled.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 선형 이동 시스템(10)은 마그넷 트랙(150)의 위치, 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 검출하는 센서(290)를 더 포함할 수 있다. 1, 2, and 6, the linear movement system 10 according to the embodiment may further include a sensor 290 for detecting at least one of the position, velocity, and acceleration of the magnet track 150. .

일 예로서, 센서(290)는 마그넷 트랙(150)의 길이 방향으로 배치된 저항일 수 있다. 그에 따라, 센서(290)는 마그넷 트랙(150)의 위치에 따라 저항 값이 다르게 검출될 수 있다. 센서(290)는 저항 값에 기초하여, 마그넷 트랙(150)의 위치를 검출할 수 있다.As an example, the sensor 290 may be a resistor disposed in the longitudinal direction of the magnet track 150. Accordingly, the sensor 290 may detect different resistance values according to the position of the magnet track 150. The sensor 290 may detect the position of the magnet track 150 based on the resistance value.

다른 예로서, 센서(290)는 마그넷 트랙(150)의 자기력 세기와 극성을 검출할 수 있다. 센서(290)는 마그넷 트랙(150)의 N극과 S극의 이동에 따라 검출되는 자기력의 변화로부터 주파수를 검출할 수 있으며, 이러한 주파수를 이용하여 마그넷 트랙(150)의 위치, 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.As another example, the sensor 290 may detect the magnetic force strength and polarity of the magnet track 150. The sensor 290 may detect a frequency from a change in magnetic force detected as the N pole and the S pole of the magnet track 150 move, and use the frequency to detect the position, speed, and acceleration of the magnet track 150. At least one can be detected.

공압 제어부(260)는, 센서(290)에 의해 검출된 결과에 기초하여, 제1, 제2 공압 조절부(251, 252)에 의해 인가되는 제1 예압 및 제2 예압의 크기를 조절할 수 있다. 그에 따라, 피스톤(230)에 의해 제공되는 압력이, 마그넷 트랙(150)의 이동에 따라 정교하게 제어될 수 있다.The pneumatic control unit 260 may adjust the magnitudes of the first preload and the second preload applied by the first and second pneumatic adjustment units 251 and 252 based on the result detected by the sensor 290. . Accordingly, the pressure provided by the piston 230 can be precisely controlled in accordance with the movement of the magnet track 150.

도 7은 실시예에 따른 선형 이동 시스템(10A)을 설명하기 위한 사시도이며, 도 8은 도 7의 반발력 보상부(200A)의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a perspective view illustrating a linear movement system 10A according to an embodiment, and FIG. 8 is a view for explaining an example of the repulsive force compensator 200A of FIG. 7.

도 7 및 도 8을 참조하면, 선형 이동 시스템(10A)은 이동자(130), 마그넷 트랙(150)부 및 반발력 보상부(200A)를 포함한다.7 and 8, linear movement system 10A includes a mover 130, a magnet track 150, and a repulsive force compensator 200A.

반발력 보상부(200A)는, 피스톤(230)을 수용하는 실린더(220)와 실린더(220)를 지지하는 지지부(400)를 더 포함할 수 있다.The repulsive force compensating part 200A may further include a cylinder 220 accommodating the piston 230 and a support part 400 supporting the cylinder 220.

지지부(400)는 실린더(220)를 마그넷 트랙(150)의 이동 방향과 평행하게 이동 가능하도록 지지한다. 또한, 지지부(400)는, 마그넷 트랙(150)의 이동에 따라, 마그넷 트랙(150)의 이동 방향과 동일 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.The support unit 400 supports the cylinder 220 to be movable in parallel with the moving direction of the magnet track 150. In addition, the support part 400 may be configured to be movable in the same direction as the movement direction of the magnet track 150 according to the movement of the magnet track 150.

일 예로서 지지부(400)는 실린더(220)가 이동 가능하도록 지지하는 탄성 부재를 포함할 수 있다. 마그넷 트랙(150)이 실린더(220)에 접근함에 따라, 지지부(400)의 탄성 부재가 압축되며, 실린더(220)가 이동하게 된다.As an example, the support part 400 may include an elastic member for supporting the cylinder 220 to be movable. As the magnet track 150 approaches the cylinder 220, the elastic member of the support 400 is compressed and the cylinder 220 moves.

지지부(400)에 의해, 마그넷 트랙(150)이 실린더(220)에 접근할 때, 실린더(220)는 마그넷 트랙(150)에 압력을 제공하면서 마그넷 트랙(150)의 이동 방향과 동일한 방향으로 이동하게 된다. 그에 따라, 실린더(220)에 수용된 피스톤(230)이 마그넷 트랙(150)에 압력을 제공하는 시간을 증가시킬 수 있다. By the support 400, when the magnet track 150 approaches the cylinder 220, the cylinder 220 moves in the same direction as the movement direction of the magnet track 150 while providing pressure to the magnet track 150. Done. As such, it may increase the time that the piston 230 accommodated in the cylinder 220 provides pressure to the magnet track 150.

이와 같이, 지지부(400)에 의해, 피스톤(230)이 마그넷 트랙(150)에 압력을 제공하는 시간을 증가시킴으로써, 마그넷 트랙(150)에 충분한 보상력을 제공할 수 있다.As such, by the support 400, by increasing the time that the piston 230 provides pressure to the magnet track 150, it is possible to provide sufficient compensation force to the magnet track 150.

한편, 상술한 실시예에서는, 지지부(400)가 탄성 부재를 포함한 예를 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하며, 실린더(220)를 소정 거리 범위 내에서 이동하도록 지지하는 구성이라면 다양하게 변형될 수 있다. Meanwhile, in the above-described embodiment, the support unit 400 has been described with reference to an example including an elastic member, but the present invention is not limited thereto and may be variously modified as long as the structure supports the cylinder 220 to be moved within a predetermined distance range. have.

도 9는 실시예에 따른 선형 이동 시스템(10)을 포함하는 레이저 가공 장치(1)를 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 레이저 가공 장치(1)는 상술한 실시예에 따른 선형 이동 시스템(10, 10A)과, 이동자(130)의 상부에 배치된 이동 테이블(30)과, 이동 테이블(30)의 상부에 이격 배치된 레이저 조사부(50)를 포함한다.9 shows a laser processing apparatus 1 comprising a linear movement system 10 according to an embodiment. Referring to FIG. 9, the laser processing apparatus 1 includes the linear moving systems 10 and 10A according to the above-described embodiment, a moving table 30 disposed above the mover 130, and a moving table 30. It includes a laser irradiation unit 50 spaced apart from the top.

선형 이동 시스템(10, 10A)의 이동자(130)가 이동함에 따라, 이동 테이블(30)이 이동된다. 레이저 조사부(50)는, 이동 테이블(30) 상에 배치된 가공 대상물(T)에 레이저 빔(L)을 조사한다.As the mover 130 of the linear movement system 10, 10A moves, the movement table 30 moves. The laser irradiation part 50 irradiates the laser beam L to the process target object T arrange | positioned on the movement table 30. FIG.

이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although embodiments of the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

1: 레이저 가공 장치
10, 10A: 선형 이동 시스템
30: 이동 테이블
50: 레이저 조사부
130: 이동자
150: 마그넷 트랙
200: 반발력 보상부
210: 연결 로드
220: 실린더
230: 피스톤
251: 제1 공압 조절부
252: 제2 공압 조절부
260: 공압 제어부
290: 센서
400: 지지부1: laser processing device
10, 10A: linear movement system
30: moving table
50: laser irradiation unit
130: mover
150: magnet track
200: repulsion compensator
210: connection load
220: cylinder
230: piston
251: first pneumatic adjustment unit
252: second pneumatic adjustment unit
260: pneumatic control unit
290: sensor
400: support

Claims

A mover including an electromagnet;
A magnet track, in which an N pole and an S pole are alternately arranged, linearly moving the mover, and moving in a direction opposite to the moving direction of the mover by a repulsive force acting when the mover moves;
A repulsive force compensator configured to compensate for the repulsive force acting on the magnet track; And
Support; Including;
The repulsive force compensation unit,
A connecting rod having one end connected to the magnet track;
A piston connected to the other end of the connecting rod;
A cylinder accommodating the piston and having a first preload part and a second preload part disposed at both sides with the piston interposed therebetween;
A first pneumatic control unit for introducing and discharging air into the first preload unit;
And a second pneumatic adjustment unit for introducing and discharging air into the second preload unit.
The support portion supports the cylinder, the support portion is configured to be movable in the same direction as the movement direction of the magnet track, according to the movement of the magnet track,
Linear moving system.

According to claim 1,
Further comprising a pneumatic control unit for controlling the first pneumatic control unit and the second pneumatic control unit,
A first preload applied to the first preload unit and a second preload applied to the second preload unit are adjusted by the pneumatic control unit;
Linear moving system.

The method of claim 1,
The piston is configured to apply pressure to the magnet track in a direction opposite to the movement direction of the magnet track.
Linear moving system.

The method of claim 2,
The piston has a predetermined mass to prevent free movement of the magnet track,
Linear moving system.

The method of claim 4, wherein
The mass of the piston is determined to prevent free movement of the magnet track when the first preload and the second preload are equal.
Linear moving system.

The method of claim 2,
And a sensor for detecting at least one of a position, a speed, and an acceleration of the magnet track.
The pneumatic control unit adjusts a first preload applied to the first preload unit and a second preload applied to the second preload unit based on a result detected by the sensor.
Linear moving system.

According to claim 1,
O-ring disposed along the circumference of the piston; further comprising
Linear moving system

The method of claim 6,
Further comprising; a plurality of orifices disposed at predetermined intervals along the circumference of the piston,
Linear moving system.

The method of claim 8,
Fluid is discharged from the plurality of orifices toward the inner wall portion of the cylinder, the circumference of the piston is arranged to be spaced apart from the inner wall portion of the cylinder,
Linear moving system.

According to claim 1,
And an elastic member disposed at a position opposite the connecting rod to support the magnet track.
Linear moving system.

delete

According to claim 1,
The support portion includes an elastic body for supporting the cylinder to move the cylinder,
Linear moving system.

A linear movement system according to any one of claims 1 to 10 and 12;
A movement table disposed on the mover of the linear movement system; And
It includes; a laser irradiation unit for irradiating a laser beam to the object to be disposed on the moving table,
Laser processing device.