KR102138321B1 - Non-contact transfertation system using linear motors - Google Patents

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KR102138321B1 KR1020180108565A KR20180108565A KR102138321B1 KR 102138321 B1 KR102138321 B1 KR 102138321B1 KR 1020180108565 A KR1020180108565 A KR 1020180108565A KR 20180108565 A KR20180108565 A KR 20180108565A KR 102138321 B1 KR102138321 B1 KR 102138321B1
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Abstract

본 발명은 비접촉 이송 장치를 제안한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 이송장치는 물품을 픽업하는 이송부; 및 상기 이송부의 상부에 위치하여, 상기 이송부를 이동시키는 선형모터를 포함하되, 상기 선형 모터는 상기 이송부의 상부에 위치하고 코일이 권취된 이동자가 구비된 적어도 하나 이상의 구동부; 및 상기 이동자와 상부방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하고, 상기 이송부의 이송방향을 따라 복수가 구비된 자석부를 구비한 레일부를 포함하고, 상기 이송부는 상기 이동자 및 자석부의 견인력에 의해 상기 레일부를 따라 이동한다.The present invention proposes a non-contact transfer device. A non-contact transfer apparatus according to an embodiment of the present invention includes a transfer unit for picking up goods; And a linear motor positioned above the transfer unit to move the transfer unit, wherein the linear motor is located at an upper portion of the transfer unit and has at least one drive unit provided with a coiled-on mover; And a rail part having a plurality of magnet parts located along a transport direction of the transport part and spaced apart at a predetermined distance in the upper direction from the mover, and the transport part moves along the rail part by traction of the mover and the magnet part. do.

Description

선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치{NON-CONTACT TRANSFERTATION SYSTEM USING LINEAR MOTORS}Non-contact transfer device using linear motor {NON-CONTACT TRANSFERTATION SYSTEM USING LINEAR MOTORS}

본 발명은 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact transfer device using a linear motor.

일반적으로, 전자 부품은 전자 기기에서 전기적인 구동을 수행하기 위한 부품으로, 그 일 예로는 칩이 기판에 상에 연결된 디램(DRAM), 에스램(SRAM) 등과 같은 반도체 소자를 들 수 있다. 반도체 소자는 실리콘 재질의 얇은 단결정 기판으로 이루어진 웨이퍼(wafer)를 기초로 하여 제조된다. 구체적으로, 반도체 소자는 웨이퍼 상에 회로 패턴이 패터닝된 다수의 칩들을 형성하는 팹 공정과, 팹 공정에서 형성된 칩들 각각을 기판들 각각에 전기적으로 연결시키는 본딩 공정, 기판에 연결된 칩을 외부로부터 보호하기 위한 몰딩 공정 등을 수행하여 제조된다.In general, an electronic component is a component for performing electrical driving in an electronic device, and for example, a semiconductor device such as a DRAM (DRAM) or a SRAM (SRAM) having a chip connected to a substrate. The semiconductor device is manufactured on the basis of a wafer made of a thin single crystal substrate made of silicon. Specifically, the semiconductor device has a fab process for forming a plurality of chips with a circuit pattern patterned on a wafer, a bonding process for electrically connecting each of the chips formed in the fab process to each of the substrates, and protecting the chip connected to the substrate from the outside. It is manufactured by performing a molding process or the like.

이때, 반도체 소자들은 카셋트, 매거진 또는 트레이와 같은 탑재 기구에 탑재되어 공정들 각각에 해당하는 설비들로 이송되면서 수행된다. 구체적으로, 설비들이 설치된 클린룸 형태의 공장 내부의 천장에 설비들 사이에서의 경로를 제공하기 위한 레일을 설치한 다음, 레일을 따라 이동하면서 탑재 기구를 이송하는 오버 핸드 이송 장치(OVER HAND TRANSFER; OHT)를 통해서 이송 동작을 구현한다.At this time, the semiconductor elements are mounted on a mounting mechanism such as a cassette, magazine, or tray, and are carried out while being transferred to facilities corresponding to each of the processes. Specifically, after installing a rail for providing a path between facilities on a ceiling inside a factory in a clean room in which facilities are installed, an over-hand transfer device (OVER HAND TRANSFER) that transports a mounting mechanism while moving along the rail; OHT).

한편, 이와 관련하여 대한민국등록특허 제10-1471760호 (발명의 명칭: 오버 핸드 이송장치)에서는, 공장 내부의 천장에 설치된 레일을 따라 이동하면서 전자 부품을 다수 탑재 가능한 탑재 기구를 상기 전자 부품을 제조하기 위한 설비들 사이에서 이송하며, 몸체, 구동 휠 및 클리닝 휠을 포함구성을 개시하고 있다.On the other hand, in this regard, in the Republic of Korea Patent No. 10-1471760 (invention name: over-hand transfer device), while moving along the rail installed on the ceiling inside the factory, a mounting mechanism capable of mounting a large number of electronic components to manufacture the electronic components It discloses a configuration including a body, a driving wheel, and a cleaning wheel.

하지만, 이러한 종래의 오버 핸드 이송 장치는 구동 휠이 레일에 접촉되어 이송함에 따라 발생하는 미세한 분진에 의해 전자 부품이 오염될 수 있는 문제점이 있다.However, such a conventional over-hand transfer device has a problem in that electronic components can be contaminated by fine dust generated when the drive wheel is in contact with the rail and transported.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선형 모터의 견인력을 이용하여, 비접촉으로 부상시키고, 선형 모터의 벡터 제어로 견인력과 추력의 비율을 조절하여 선회 및 가감속시 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the problems of the prior art described above, using a traction force of a linear motor, floating non-contact, and controlling the ratio of traction force and thrust by vector control of the linear motor to improve driving stability during turning and acceleration/deceleration. An object of the present invention is to provide a non-contact transfer device using a linear motor.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the present embodiment are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치는, 물품을 픽업하는 이송부; 및 상기 이송부의 상부에 위치하여, 상기 이송부를 이동시키는 선형모터를 포함하되, 상기 선형 모터는 상기 이송부의 상부에 위치하고 코일이 권취된 이동자가 구비된 적어도 하나 이상의 구동부; 및 상기 이동자와 상부방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하고, 상기 이송부의 이송방향을 따라 복수가 구비된 자석부를 구비한 레일부를 포함하고, 상기 이송부는 상기 이동자 및 자석부의 견인력에 의해 상기 레일부를 따라 이동한다.As a technical means for achieving the above technical problem, a non-contact transfer device using a linear motor according to an embodiment of the present application, the transfer unit for picking up the article; And a linear motor positioned above the transfer unit to move the transfer unit, wherein the linear motor is located at an upper portion of the transfer unit and has at least one drive unit provided with a coiled-on mover; And a rail part having a plurality of magnet parts located along a transport direction of the transport part and spaced apart at a predetermined distance in the upper direction from the mover, and the transport part moves along the rail part by traction of the mover and the magnet part. do.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 선형 모터의 견인력을 이용하여, 비접촉으로 부상시키고, 선형 모터의 벡터 제어로 견인력과 추력의 비율을 조절하여 선회 및 가감속시 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, by using the traction force of the linear motor, it can be made non-contact, and the ratio of the traction force and thrust is controlled by vector control of the linear motor to improve driving stability during turning and acceleration/deceleration.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치의 다른 측면에서의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부와 이송부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구동부의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송장치의 부상을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a non-contact transfer device using a linear motor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view from another side of the non-contact transfer device using a linear motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a drive unit and a transfer unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a rail unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a first driving unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph for explaining the rise of a non-contact transfer device using a linear motor according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present application pertains may easily practice. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when one member is positioned “on” another member, this includes not only the case where one member abuts another member, but also the case where another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout the present specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless specifically stated to the contrary. The terms "about", "substantially", and the like, as used throughout this specification, are used in or at a value close to that value when manufacturing and material tolerances specific to the stated meaning are given, and are understood herein. To help, accurate or absolute figures are used to prevent unconscionable abusers from unduly using the disclosed disclosure. The term “~(steps)” or “steps of” to the extent used throughout this specification does not mean “steps for”.

본원은 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치에 관한 것이다. 예시적으로, 본 발명은 선형 모터, 비접촉 베어링 및 비접촉 제동기를 이용한 비접촉 OHT(Over Head Transport)장치 일 수 있다. 또한, 철심형 선형 모터의 견인력을 이용하여 OHT를 비접촉으로 부상시키고, 자동차의 트랙션 제어와 같이 선형 모터의 벡터 제어로 견인력과 추력의 비율을 조절하여, 선회 및 가감속시 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.The present application relates to a non-contact transfer device using a linear motor. Illustratively, the present invention may be a non-contact OHT (Over Head Transport) device using a linear motor, a non-contact bearing and a non-contact brake. In addition, by using the traction force of the iron-core type linear motor, OHT floats non-contact, and by controlling the ratio of traction force and thrust by vector control of the linear motor, such as traction control of a vehicle, driving stability during turning and acceleration/deceleration can be improved. have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치의 다른 측면에서의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부와 이송부의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일부의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구동부의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송장치의 부상을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a non-contact transfer device using a linear motor according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view from another side of the non-contact transfer device using a linear motor according to an embodiment of the present invention, Figure 3 Is a perspective view of a driving unit and a transport unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of a rail unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of a first driving unit according to an embodiment of the present invention , Figure 6 is a graph for explaining the rise of the non-contact transfer device using a linear motor according to an embodiment of the present invention.

우선, 본원의 일 실시예에 따른 선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치(10)(이하, '비접촉 이송 장치(10)'라 함)에 대해 설명한다.First, the non-contact transfer device 10 using a linear motor according to an embodiment of the present application (hereinafter referred to as'non-contact transfer device 10') will be described.

비접촉 이송 장치(10)는 물품을 픽업하는 이송부(11) 및 이송부(11)의 상부에 위치하여, 이송부(11)를 이동시키는 선형모터(12)를 포함한다. 예시적으로, 비접촉 이송 장치(10)는 반도체 웨이퍼가 담긴 웨이퍼 케리어(FOUP: Front Opening Unified Pod)을 자동 운반하는 장치일 수 있다. 다시 말해, 이송부(11)는 하부에 웨이퍼 케리어를 로드 또는 언로드할 그립부 및 웨이퍼 캐리어를 수납할 수 있는 수납부를 포함할 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.The non-contact transfer device 10 includes a transfer unit 11 for picking up an article and a linear motor 12 positioned above the transfer unit 11 to move the transfer unit 11. For example, the non-contact transfer device 10 may be a device that automatically transports a wafer carrier (FOUP) containing a semiconductor wafer. In other words, the transfer unit 11 may include a grip unit for loading or unloading a wafer carrier at a lower portion and a storage unit for receiving a wafer carrier, but is not limited thereto.

선형모터(12)는 이송부(11)의 상부에 위치하고, 자력을 이용하여 이송부(11)를 이동시킬 수 있다. 다시 말해, 선형모터(12)는 후술되는 이동자(110)와 자석부(210)에서 발생하는 견인력을 이용하여, 이송부(11)를 부상시킬 수 있으며, 이동자(110)와 자석부(210)에서 발생하는 추력을 이용하여, 이송부(11)를 이동시킬 수 있다. 예시적으로, 선형 모터(12)는 벡터 제어를 이용하여 추력과 견인력의 크기 비율을 조절할 수 있는 삼상 선형 모터(12)일 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.The linear motor 12 is located above the transfer unit 11 and can move the transfer unit 11 using magnetic force. In other words, the linear motor 12 may use the traction force generated by the mover 110 and the magnet unit 210, which will be described later, to float the transfer unit 11, and the mover 110 and the magnet unit 210 may Using the generated thrust, the transfer unit 11 can be moved. For example, the linear motor 12 may be a three-phase linear motor 12 capable of adjusting the ratio of magnitude of thrust and traction using vector control, but is not limited thereto.

이를 위해, 선형 모터(12)는 이송부(11)의 상부에 위치하고, 코일(120)이 권취된 이동자(110)가 구비된 적어도 하나 이상의 구동부(100) 및 이동자(110)로부터 상부방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하고, 이송부(11)의 이송방향을 따라 복수가 구비된 자석부(210)를 구비한 레일부(200)를 포함한다. 이에 따라, 이송부(11)는 구동부(100)와 레일부(200)가 서로 소정의 간격 이격된 상태에서 이동자(110) 및 자석부(210)의 견인력에 의해 부상될 수 있다. 다시 말해, 이동자(110)와 자석부(210)의 상호 작용에 의해 이송부(11)가 인력을 이용하여 부상되는 방식으로는 사용될 수 있다.To this end, the linear motor 12 is located on the upper portion of the transfer unit 11, the coil 120 is wound around the at least one drive unit 100 provided with the mover 110 and the mover 110 in a predetermined direction upward It is located at a distance, and includes a rail part 200 having a plurality of magnet parts 210 along the transport direction of the transport part 11. Accordingly, the transfer unit 11 may be floated by the traction force of the mover 110 and the magnet unit 210 in a state where the driving unit 100 and the rail unit 200 are spaced apart from each other by a predetermined distance. In other words, the transfer unit 11 may be used in a manner in which the transfer unit 11 is floated using an attractive force due to the interaction between the mover 110 and the magnet unit 210.

또한, 이송부(11)는 이동자(110) 및 자석부(210)의 추력에 의해 레일부(200)를 따라 이동될 수 있다. 다시 말해, 이동자(110)의 코일(120)은 직선적으로 평행이동하는 이동자계를 형성하도록 결선되고, 자석부(210)에는 그 표면에 소용돌이치는 와전류가 유기되어, 이동자(110)의 이동자계와 자석부(210)의 와전류 상호간에 플레밍의 왼손법칙에 의거한 전자기적 직선 추력이 발생된다. 이때, 발생한 직선 추력은 이동자(110)와 자석부(210)를 상대적으로 이동시키려는 작용을 하며, 이러한 작용에 의해 이송부(11)가 직선 이동하게 된다. 이와 같이, 이동자(110)에 의하여 발생되는 유도자계는 자석부(210)를 매개로 이송부(11)에 추력을 부여하게 된다. 예시적으로, 이동자(110)는 철심에 코일(120)을 권취된 형태일 수 있으며, 자석부(210)는 영구자석일 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.In addition, the transfer unit 11 may be moved along the rail unit 200 by the thrust of the mover 110 and the magnet unit 210. In other words, the coil 120 of the mover 110 is connected to form a moving magnetic field that is linearly moved in parallel, and the eddy current swirling on the surface of the magnet unit 210 is induced, and the moving magnetic field of the mover 110 is Between the eddy currents of the magnet unit 210, electromagnetic linear thrust based on Fleming's left-hand law is generated. At this time, the generated linear thrust acts to move the mover 110 and the magnet unit 210 relatively, and the transfer unit 11 moves linearly by this action. As described above, the induced magnetic field generated by the mover 110 imparts thrust to the transfer unit 11 via the magnet unit 210. For example, the mover 110 may have a coil 120 wound around an iron core, and the magnet unit 210 may be a permanent magnet, but is not limited thereto.

또한, 구동부(100)는 이송부(11)가 이동하는 방향으로 소정의 거리 이격되어 위치한 제1 구동부(101) 및 제2 구동부(102)를 포함할 수 있다. 하지만 이에 한하지 않고, 본 발명의 비접촉 이송 장치(10)는 하나의 구동부(100) 또는 3개 이상의 구동부(100)를 가질 수 있다.In addition, the driving unit 100 may include a first driving unit 101 and a second driving unit 102 located a predetermined distance apart in a direction in which the transfer unit 11 moves. However, the present invention is not limited thereto, and the non-contact transfer device 10 of the present invention may have one driving unit 100 or three or more driving units 100.

제1 구동부(101)는 이송부(11)의 이동방향에 수직된 방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하는 제1 이동자(111) 및 제2 이동자(112)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 구동부(102)는 이송부(11)의 이동방향에 수직된 방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하는 제3 이동자(113) 및 제4 이동자(114)를 포함할 수 있다.The first driving unit 101 may include a first mover 111 and a second mover 112 positioned at a predetermined distance apart in a direction perpendicular to the moving direction of the transfer unit 11. In addition, the second driving unit 102 may include a third mover 113 and a fourth mover 114 positioned at a predetermined distance apart in a direction perpendicular to the moving direction of the transfer unit 11.

아울러, 자석부(210)는 제1 이동자(111)와 제3 이동자(113)의 위치와 대응되는 위치에 레일부(200)의 길이방향을 따라 위치한 복수의 제1 자석(211) 및 제2 이동자(112)와 제4 이동자(114)의 위치와 대응되는 위치에 레일부(200)의 길이방향을 따라 위치한 복수의 제2 자석(212)을 포함할 수 있다.In addition, the magnet unit 210 has a plurality of first magnets 211 and second located along the longitudinal direction of the rail unit 200 at positions corresponding to the positions of the first mover 111 and the third mover 113. The mover 112 and the fourth mover 114 may include a plurality of second magnets 212 positioned along the longitudinal direction of the rail unit 200 at positions corresponding to the positions of the mover 112 and the fourth mover 114.

또한, 비접촉 이송 장치(10)는 4개의 이동자(110)를 이용하여 이송부(11)의 직선 이동뿐만 아니라 곡선 이동시킬 수 있다. 상세하게는, 제1 이동자(111) 및 제3 이동자(113)의 추력을 제2 이동자(112) 및 제4 이동자(114)의 추력보다 더 강하게 형성할 경우, 제2 이동자(112)가 위치한 방향으로 이송부(11)가 회전하게 되며, 반대로, 제2 이동자(112) 및 제4 이동자(114)의 추력을 제1 이동자(111) 및 제3 이동자(113)의 추력보다 더 강하게 형성할 경우, 제1 이동자(111)가 위치한 방향으로 이송부(11)가 회전할 수 있다. 아울러, 이송부(11)가 회전할 경우 발생하는 원심력은 레일부(200)의 기울기를 조절하거나 구동부(100)와 이송부(11)의 각도를 조절하여 보상할 수 있다.In addition, the non-contact transfer device 10 may be curved as well as linear movement of the transfer unit 11 using four movers 110. Specifically, when the thrust of the first mover 111 and the third mover 113 is formed to be stronger than the thrust of the second mover 112 and the fourth mover 114, the second mover 112 is located When the transfer unit 11 rotates in the direction, on the contrary, when the thrust of the second mover 112 and the fourth mover 114 is formed stronger than the thrust of the first mover 111 and the third mover 113 , The transfer part 11 may rotate in the direction in which the first mover 111 is located. In addition, the centrifugal force generated when the transfer unit 11 rotates can be compensated by adjusting the inclination of the rail unit 200 or by adjusting the angles of the drive unit 100 and the transfer unit 11.

또한, 제1 자석(211) 및 제2 자석(212)은 이동자(110)를 마주보는 면의 극성이 이송부(11)의 이송방향을 따라 교번하여 위치하도록 배치될 수 있다. 예시적으로, 자석부(210)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 반대되는 극성이 교번하여 배치되되, 일정간격 이격되어 배치될 수 있으나, 이에 한하지 않고, 서로 반대되는 극성이 교번하여 배치되되, 밀착되어 배치될 수도 있다. 또한, 제1 자석(211)은 인접한 제2 자석(212)과 서로 반대되는 극성을 가지도록 배치될 수 있다.In addition, the first magnet 211 and the second magnet 212 may be arranged such that the polarities of the faces facing the mover 110 are alternately positioned along the transfer direction of the transfer unit 11. Illustratively, as shown in FIG. 1, the magnet unit 210 may be arranged with alternating polarities opposite to each other, but may be arranged spaced apart at regular intervals, but is not limited thereto. It may be disposed, but may be disposed in close contact. In addition, the first magnet 211 may be disposed to have a polarity opposite to that of the adjacent second magnet 212.

또한, 구동부(100)는 구동부(100)의 전방 또는 후방에 위치하는 와전류 제동부(130)를 포함할 수 있다. 예시적으로 와전류 제동부(130)는 코일 및 스위치로 구성될 수 있다.In addition, the driving unit 100 may include an eddy current braking unit 130 positioned at the front or rear of the driving unit 100. For example, the eddy current braking unit 130 may be composed of a coil and a switch.

와전류 제동부(130)는 제1 자석(211)과 제2 자석(212)의 사이와 대응되는 위치 및 제1 자석(211)과 제2 자석(212)의 외측과 대응되는 위치에 각각 위치하는 주행 안정 코일(131) 및 제1 자석(211) 및 제2 자석(212)의 중심부와 대응되는 위치에 위치한 비상 정지 코일(132)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 비접촉 이송 장치(10)는 3개의 주행 안전 코일(131) 및 주행 안전 코일(131) 사이에 위치한 2개의 비상 정지 코일(132)을 선택적으로 스위치하여, 선회 안정성과 제동력을 조절할 수 있다. 즉, 주행 안전 코일(131)은 이송부(11)가 이동할 경우, 직선 또는 곡선에서 레일부(200)를 따라 안정적으로 주행하는 역할을 하며, 비상 정지 코일(132)은 비상시 이송부(11)가 정지하도록 제동력을 제공하는 역할을 한다.The eddy current braking unit 130 is located at a position corresponding to the first magnet 211 and the second magnet 212 and a position corresponding to the outside of the first magnet 211 and the second magnet 212, respectively. The driving stability coil 131 and the first magnet 211 and the second magnet 212 may include an emergency stop coil 132 positioned at a position corresponding to the center. In other words, the non-contact transfer device 10 may selectively switch two emergency stop coils 132 located between the three driving safety coils 131 and the driving safety coils 131 to adjust turning stability and braking force. . That is, the driving safety coil 131 serves to stably travel along the rail part 200 in a straight line or a curved line when the transport part 11 moves, and the emergency stop coil 132 stops the transport part 11 in an emergency It serves to provide braking power.

또한, 비접촉 이송 장치(10)는 레일부(200)와 구동부(100) 간에 척력을 발생시키는 반발 베어링을 더 포함할 수 있다.Further, the non-contact transfer device 10 may further include a rebound bearing that generates repulsive force between the rail part 200 and the drive part 100.

반발 베어링은 이송부(11)의 이동방향에 수직된 방향으로 구동부(100)의 양측 상부가 돌출 형성된 돌출부의 상부에 위치하는 제1 반발 베어링(140) 및 제1 반발 베어링(140)과 대응되도록 레일부(200)에 위치하는 제2 반발 베어링(220)을 포함할 수 있다.The rebound bearings are arranged so as to correspond to the first rebound bearings 140 and the first rebound bearings 140 located at the upper portions of the protrusions on which both sides of the driving unit 100 protrude from the direction perpendicular to the moving direction of the transfer unit 11. It may include a second repelling bearing 220 located in the part 200.

또한, 제1 반발 베어링(140) 및 제2 반발 베어링(220)은 서로 마주보는 면의 극성이 서로 반대일 수 있다. 다시 말해, 제1 반발 베어링(140) 및 제2 반발 베어링(220)은 영구자석으로 구성되며, 서로 마주보는 면이 반대 극성으로 배치되어, 레일부(200)와 구동부(100) 간에 척력을 발생시킬 수 있다.In addition, the first rebound bearing 140 and the second rebound bearing 220 may have opposite polarities of surfaces facing each other. In other words, the first rebound bearing 140 and the second rebound bearing 220 are composed of permanent magnets, and faces facing each other are disposed with opposite polarities, thereby generating repulsive force between the rail part 200 and the drive part 100. I can do it.

상세하게는, 이동자(110)와 자석부(210)에 의해 발생하는 견인력은 추력의 3~5배 정도로 작용하며, 이를 이용하여 이송부(11)의 자중을 지지하고, 제1 반발 베어링(140) 및 제2 반발 베어링(220)의 반발력과 평형을 이루어 안정적으로 비접촉 부상을 구현할 수 있다. 다시 말해, 도 6에 도시된 바와 같이, 이송부(11)가 부상되는 간극은 반발 베어링(140, 220)의 반발력과 이송부(11)의 자중을 합한 값이 선형모터(12)의 견인력과 동일할 경우 구현될 수 있다.In detail, the traction force generated by the mover 110 and the magnet unit 210 acts about 3 to 5 times the thrust, using this to support the weight of the transfer unit 11, and the first rebound bearing 140 And it is possible to achieve a non-contact injury stably by balancing with the repulsive force of the second rebound bearing 220. In other words, as illustrated in FIG. 6, the gap in which the transfer unit 11 is floated may have the same value as the repulsive force of the rebound bearings 140 and 220 and the self-weight of the transfer unit 11 equal to the traction force of the linear motor 12. Case can be implemented.

또한, 반발 베어링은 레일부(200) 또는 구동부(100)에 위치하고, 공기의 압력을 이용한 공기 베어링일 수 있다. 다시 말해, 공기 베어링이 레일부(200)에 위치하여, 구동부(100)가 위치한 방향으로 공기를 토출하여, 레일부(200)와 구동부(100) 간에 척력을 발생시키거나, 공기 베어링이 구동부(100)에 위치하여, 레일부(200)가 위치한 방향으로 공기를 토출하여, 레일부(200)와 구동부(100) 간에 척력을 발생시킬 수 있다.In addition, the rebound bearing is located on the rail part 200 or the driving part 100 and may be an air bearing using air pressure. In other words, the air bearing is located on the rail part 200, and discharges air in a direction in which the driving part 100 is located to generate repulsive force between the rail part 200 and the driving part 100, or the air bearing is a driving part ( Located at 100), by discharging air in the direction in which the rail part 200 is located, a repulsive force may be generated between the rail part 200 and the driving part 100.

비접촉 이송 장치(10)는 이동자(110)의 주변부를 따라 격자 형태로 배치되고, 자석부(210)의 정현파 자장 분포를 측정하여, 자석부(210)의 자장으로부터 자석부(210)와 이동자(110)의 상대 위치를 측정하는 복수의 홀센서(150)를 더 포함할 수 있다. 또한, 자석부(210)에서 8mm이상 이격된 위치에서 1/4 피치 간격의 정현파가 출력되어, 홀센서(150)와 자석부(210)는 8mm 이상 이격되는 것이 바람직하다.The non-contact transfer device 10 is disposed in a lattice form along the periphery of the mover 110, measures the sinusoidal magnetic field distribution of the magnet portion 210, and measures the magnet portion 210 and the mover from the magnetic field of the magnet portion 210 ( 110) may further include a plurality of Hall sensors 150 for measuring the relative position. In addition, it is preferable that the sine wave of 1/4 pitch interval is output at a position spaced at least 8 mm from the magnet part 210, so that the hall sensor 150 and the magnet part 210 are spaced at least 8 mm.

홀센서(150)는 반도체 조각을 세라믹 또는 플라스틱 기판 위에 부착시키거나 기판위에 소정의 두께를 얇게 입히는 등 아주 얇은 반도체 판으로 제작될 수 있다.The Hall sensor 150 may be made of a very thin semiconductor plate, such as by attaching a piece of semiconductor on a ceramic or plastic substrate or thinly coating a predetermined thickness on the substrate.

홀센서(150)는 상술한 바와 같이 서로 규칙적인 간격으로 배치되어, 자석부(210)의 sine 및 cos 자장을 측정하여, 자석부(210)와의 상대위치를 측정할 수 있다. 다시 말해, 홀센서(150)는 각각의 이동자(110)에 복수가 위치하되, 서로 이송부(11)의 이송방향 및 이송방향의 수직된 방향으로 서로 규칙적인 간격으로 위치할 수 있다. 예시적으로, 이송부(11)의 이송방향에 따라 4개가 배치되며, 이송부(11)의 이송방향의 수직된 방향으로 소정의 거리가 이격되어 4개가 배치되어, 총 8개의 홀센서(150)가 각각의 이동자(110)에 위치할 수 있다. 또한, 복수의 홀센서(150)는 sine 및 cos 자장의 1/4피치만큼 서로 이격되어 배치될 있으나, 이에 한하지는 않는다.The hall sensors 150 are disposed at regular intervals with each other as described above, and measure the sine and cos magnetic fields of the magnet unit 210 to measure the relative position with the magnet unit 210. In other words, a plurality of hall sensors 150 are positioned on each mover 110, and may be positioned at regular intervals with each other in a vertical direction of the transport direction and the transport direction of the transport unit 11. For example, four are arranged according to the conveying direction of the conveying part 11, and four are arranged at a predetermined distance apart in a vertical direction of the conveying direction of the conveying part 11, and a total of eight Hall sensors 150 are provided. Each mover 110 may be located. In addition, the plurality of Hall sensors 150 are arranged to be spaced apart from each other by 1/4 pitch of the sine and cos magnetic fields, but are not limited thereto.

이에 따라, 홀센서(150)는 이송부(11)의 이송방향을 따라 배치된 4개 홀센서(150)의 센서값의 평균으로 센서값을 도출하여, 이송부(11)의 이동변위에 대한 오차를 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the hall sensor 150 derives the sensor values as the average of the sensor values of the four hall sensors 150 arranged along the transport direction of the transport unit 11, thereby correcting the error of the movement displacement of the transport unit 11 There is an effect that can be significantly reduced.

또한, 홀센서(150)는 자석부(210)의 자장을 측정하고 위상을 이용하여 이송부(11)의 이동변위를 측정하고, 자석부(210)에서 발생하는 정현파 자장의 크기를 측정하여 자석부(210)와 이동자(110) 사이의 간극을 측정할 수 있다.In addition, the hall sensor 150 measures the magnetic field of the magnet unit 210, uses the phase to measure the displacement of the transfer unit 11, and measures the magnitude of the sinusoidal magnetic field generated by the magnet unit 210 to measure the magnetic field. The gap between the 210 and the mover 110 can be measured.

아울러, 홀센서(150)는 이송부(11)의 이송방향의 수직된 방향으로 소정의 거리 이격된 홀센서(150)를 통해 이동자(110)가 이동하는 방향의 수직된 방향의 변위를 측정할 수 있다. 예시적으로, 비접촉 이송 장치(10)는 홀센서(150)로부터 전송된 정보를 기초로 하여, 이송부(11)가 기설정된 위치에서 일정거리 이상 이탈될 경우, 비상 정지 코일(132)에 전류를 인가하여 이송부(11)를 정지시킬 수 있다.In addition, the hall sensor 150 can measure the displacement in the vertical direction of the direction in which the mover 110 moves through the hall sensor 150 spaced a predetermined distance in the vertical direction of the transport direction of the transfer unit 11. have. For example, the non-contact transfer device 10, based on the information transmitted from the hall sensor 150, when the transfer unit 11 is deviated by a predetermined distance or more from a predetermined position, the current to the emergency stop coil 132 The transfer unit 11 can be stopped by applying.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustrative purposes, and those skilled in the art to which the present application pertains will understand that it is possible to easily modify to other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims, which will be described later, rather than the detailed description, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present application.

10 : 비접촉 이송 장치 11 : 이송부
12 : 선형모터
100 : 구동부
101 : 제1 구동부 102 : 제2 구동부
110 : 이동자 111 : 제1 이동자
112 : 제2 이동자 113 : 제3 이동자
114 : 제4 이동자
120 : 코일
130 : 와전류 제동부
131 : 주행 안정 코일 132 : 비상 정지 코일
140 : 제1 반발 베어링
150 : 홀센서
200 : 레일부
210 : 자석부
211 : 제1 자석 212 : 제2 자석
220 : 제2 반발 베어링10: non-contact transfer device 11: transfer unit
12: Linear motor
100: drive unit
101: first driving unit 102: second driving unit
110: mover 111: first mover
112: second mover 113: third mover
114: fourth mover
120: coil
130: eddy current braking unit
131: running stable coil 132: emergency stop coil
140: first rebound bearing
150: Hall sensor
200: rail part
210: magnet
211: first magnet 212: second magnet
220: second rebound bearing

Claims (11)

선형 모터를 이용한 비접촉 이송 장치에 있어서,
물품을 픽업하는 이송부; 및
상기 이송부의 상부에 위치하여, 상기 이송부를 이동시키는 선형모터를 포함하되,
상기 선형 모터는
상기 이송부의 상부에 위치하고 코일이 권취된 이동자가 구비된 적어도 하나 이상의 구동부;
상기 이동자로부터 상부방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하고, 상기 이송부의 이송방향을 따라 복수가 구비된 자석부를 구비한 레일부;
상기 레일부와 구동부 간에 척력을 발생시키는 반발 베어링; 및
상기 구동부의 전방 또는 후방에 위치하는 와전류 제동부를 포함하고,
상기 반발 베어링은
상기 이송부의 이동방향에 수직된 방향으로 상기 구동부의 양측 상부가 돌출 형성된 돌출부 상부에 위치하는 제1 반발 베어링 및
상기 제1 반발 베어링과 대응되도록 상기 레일부에 위치하는 제2 반발 베어링을 포함하고,
상기 구동부는 상기 이송부가 이동하는 방향으로 소정의 거리가 이격되어 위치한 제1 구동부 및 제2 구동부를 포함하고,
상기 제1 구동부는 상기 이송부의 이동방향에 수직된 방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하는 제1 이동자 및 제2 이동자를 포함하고,
상기 제2 구동부는 상기 이송부의 이동방향에 수직된 방향으로 소정의 거리 이격되어 위치하는 제3 이동자 및 제4 이동자를 포함하고,
상기 자석부는 상기 제1 이동자와 제3 이동자의 위치와 대응되는 위치에 상기 레일부의 길이방향을 따라 위치한 복수의 제1 자석; 및 상기 제2 이동자와 제4 이동자의 위치와 대응되는 위치에 상기 레일부의 길이방향을 따라 위치한 복수의 제2 자석을 포함하며,
상기 와전류 제동부는 상기 제1 자석과 제2 자석의 사이와 대응되는 위치 및 상기 제1 자석과 제2 자석의 외측과 대응되는 위치에 각각 위치하는 주행 안정 코일; 및 상기 제1 자석 및 제2 자석의 중심부와 대응되는 위치에 위치하고, 상기 이송부가 기설정된 위치에서 일정거리 이상 이탈될 경우, 상기 이송부를 정지시키는 비상정지 코일을 포함하고,
상기 이송부는 상기 이동자 및 자석부의 추력에 의해 상기 레일부를 따라 이동하는 것인 비접촉 이송 장치.
In the non-contact transfer device using a linear motor,
A transport unit for picking up goods; And
Located on the upper portion of the transfer unit, including a linear motor for moving the transfer unit,
The linear motor
At least one driving unit is provided on the upper portion of the transfer unit is provided with a mover coil is wound;
A rail part having a magnet part, which is located at a predetermined distance away from the mover and is provided with a plurality of parts along the transport direction of the transport part;
A rebound bearing that generates repulsive force between the rail portion and the drive portion; And
And an eddy current braking unit located at the front or rear of the driving unit,
The rebound bearing is
A first repulsive bearing positioned on the upper portion of the projecting portion on both sides of the driving portion protruding in a direction perpendicular to the moving direction of the transfer portion and
It includes a second rebound bearing located on the rail portion to correspond to the first rebound bearing,
The driving unit includes a first driving unit and a second driving unit located a predetermined distance apart in a direction in which the transport unit moves,
The first driving unit includes a first mover and a second mover positioned at a predetermined distance apart in a direction perpendicular to the moving direction of the transfer unit,
The second driving part includes a third mover and a fourth mover positioned at a predetermined distance apart in a direction perpendicular to the moving direction of the transfer part,
The magnet portion includes a plurality of first magnets positioned along the longitudinal direction of the rail portion at positions corresponding to positions of the first mover and the third mover; And a plurality of second magnets positioned along the longitudinal direction of the rail portion at positions corresponding to the positions of the second and fourth movers,
The eddy current braking unit is a stable driving coil positioned at a position corresponding to a position between the first magnet and the second magnet and a position corresponding to the outside of the first magnet and the second magnet, respectively; And an emergency stop coil positioned at positions corresponding to the centers of the first magnet and the second magnet, and stopping the transfer unit when the transfer unit deviates by a predetermined distance or more from a predetermined position,
The transfer unit is a non-contact transfer device that moves along the rail portion by the thrust of the mover and the magnet portion.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 자석 및 제2 자석은 상기 이동자를 마주보는 면의 극성이 상기 이송부의 이송방향을 따라 교번하여 위치하도록 배치되며,
상기 제1 자석은 인접한 제2 자석과 서로 반대되는 극성을 가지도록 배치되는 것인 비접촉 이송 장치.
According to claim 1,
The first magnet and the second magnet are arranged such that the polarities of the faces facing the mover are alternately positioned along the transfer direction of the transfer part,
The first magnet is a non-contact transfer device that is disposed to have a polarity opposite to that of an adjacent second magnet.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이동자의 주변부를 따라 격자 형태로 배치되고, 상기 자석부의 정현파 자장 분포를 측정하여, 상기 자석부의 자장으로부터 상기 자석부와 상기 이동자의 상대 위치를 측정하는 복수의 홀센서를 더 포함하는 것인 비접촉 이송 장치.
According to claim 1,
It is arranged in a lattice form along the periphery of the mover, and further comprises a plurality of Hall sensors that measure a sinusoidal magnetic field distribution of the magnet portion and measure the relative positions of the magnet portion and the mover from the magnetic field of the magnet portion. Conveying device.
제10항에 있어서,
상기 복수의 홀센서는 서로 규칙적인 간격으로 배치되어, 상기 자석부의 sine과 cos 자장을 측정하여, 상기 자석부와의 상대 위치를 측정하는 것인 비접촉 이송 장치.The method of claim 10,
The plurality of Hall sensors are arranged at regular intervals with each other, and measure the sine and cos magnetic fields of the magnet part to measure a relative position with the magnet part.
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