KR20000075000A

KR20000075000A - Linear motor

Info

Publication number: KR20000075000A
Application number: KR1019990019295A
Authority: KR
Inventors: 황지현; 김도현; 천장성
Original assignee: 정문술; 미래산업 주식회사
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-12-15

Abstract

PURPOSE: A linear motor is provided to effectively cool a stator and rotor of the linear motor by supplying pressurized air into the stator and the rotor through perforation holes formed in the rotor. CONSTITUTION: A linear motor comprises a pressurized air supplying device such as a compressor(1). A distributing device is provided on a rotor(53) of the linear motor so as to supply the pressurized air of the compressor(1) between the rotor(53) and a stator(51). A hose(2) is provided to connect the compressor(1) to the distributing device. The rotor(53) is provided with a permanent magnet. The stator(51) is provided with a coil unit including a bobbin and a coil wound around the bobbin. The distributing device includes a plurality of the first perforation holes which are formed in the rotor(53) and a plurality of the second perforation holes which are communicated with the first perforation holes.

Description

Linear Motors {Linear Motor}

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코깅(COGGING)을 최소화함과 아울러 구성을 단순화하고 냉각을 보다 효율적으로 할 수 있는 리니어 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a linear motor, and more particularly, to a linear motor capable of minimizing cogging, simplifying configuration, and cooling more efficiently.

일반적으로, 리니어 모터는 비교적 단순한 구성으로 정밀한 위치 제어를 할 수 있는 바, 자동화 기기, XY 테이블등에 많이 사용된다.In general, linear motors can be used for automation devices, XY tables, etc., because they can perform precise position control with a relatively simple configuration.

이는 도6에 도시된 바와 같이 다수의 슬롯(50)이 순차적으로 배치되어 있는 고정자(51)와, 상기 슬롯(50)에 권취되어 있는 코일(52)과, 상기 코일(52)과 소정 간격(공극) 이격된 상태로 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 자성체인 가동자(53)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 6, the stator 51 includes a plurality of slots 50 sequentially arranged, a coil 52 wound around the slot 50, and a predetermined distance from the coil 52. Void) is composed of a movable body 53 which is a magnetic body installed to be slidably movable in a spaced apart state.

즉, 상기 코일(52)에 전류가 인가되면 상기 코일(52) 및 고정자(51)에서 자계가 발생됨과 아울러 상기 가동자(53)에 와류 전류가 발생되고, 상기 와류 전류에 의해 추력이 발생됨으로써, 가동자(53)가 이동하게 되는 것이다. 물론, 상기 가동자(53)의 이동 속도, 이동에 따른 추력등은 코일(52)의 직경, 공급되는 전류등에 따라 도시되지 않은 제어 장치가 제어하게 된다.That is, when a current is applied to the coil 52, a magnetic field is generated in the coil 52 and the stator 51, and a eddy current is generated in the movable element 53, and thrust is generated by the eddy current. The mover 53 is moved. Of course, the moving speed of the mover 53, the thrust according to the movement is controlled by a control device (not shown) according to the diameter of the coil 52, the current supplied.

상기 가동자(53)와 고정자(51)의 사이에서는, 상기 가동자(53)의 와류 전류 등에 의해 비교적 높은 열이 발생하게 된다.Between the movable element 53 and the stator 51, relatively high heat is generated by the eddy current of the movable element 53 or the like.

그러나, 상기한 바와 같이 가동자와 고정자 사이에서 비교적 높은 열이 발생하게 되면, 상기 열에 의해 고정자 또는 가동자에서 발생되는 자계 특성이 변화되고, 이로 인해 리니어 모터의 특성이 변화되어 정밀한 제어가 어렵게 되는 문제점이 있다. 또한, 상기 코일을 자성체인 슬롯에 권취함으로써, 상기 코일 및 고정자에서 코깅이 발생되어 저속에서의 가동자 동작 특성이 저하되는 문제점이 있다.However, as described above, when relatively high heat is generated between the mover and the stator, the magnetic field characteristics generated in the stator or the mover are changed by the heat, which causes the linear motor to change, which makes precise control difficult. There is a problem. In addition, by winding the coil in a slot which is a magnetic body, cogging occurs in the coil and the stator, which causes a problem of deteriorating the operating characteristics of the actuator at low speed.

따라서, 본 발명의 목적은 리니어 모터의 가동자와 고정자의 냉각을 보다 효과적으로 함으로써, 리니어 모터의 특성을 보다 정밀하게 유지할 수 있는 리니어 모터를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a linear motor that can more accurately maintain the characteristics of the linear motor by more effectively cooling the mover and stator of the linear motor.

도1은 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 개략 사시도,1 is a schematic perspective view of a linear motor according to the present invention;

도2는 도1의 종단면도,2 is a longitudinal sectional view of FIG. 1;

도3은 도1에서 고정자의 코일 권취 상태를 도시한 부분 확대 사시도,3 is a partially enlarged perspective view showing a coil winding state of the stator in FIG. 1;

도4는 도1에서 가동자에서 냉각 공기가 토출되는 것을 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view showing that the cooling air is discharged from the mover in FIG.

도5는 도4의 종단면도,5 is a longitudinal sectional view of FIG. 4;

도6은 일반적인 리니어 모터를 도시한 개략 사시도이다.6 is a schematic perspective view showing a general linear motor.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1: 컴프레서 2: 호스1: compressor 2: hose

3: 보빈 4: 코일3: bobbin 4: coil

5: 코일 유니트 6: 제1관통공5: coil unit 6: first through hole

7: 제2관통공 51: 고정자7: second penetration 51: stator

53: 가동자53: mover

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 가동자가 고정자에서 이격되어 슬라이딩 이동하도록 구성된 리니어 모터에 있어서, 압축 공기 공급 수단에서 공급된 공기를 가동자와 고정자 사이에 공급하도록 가동자에 형성된 분배 수단과, 상기 압축 공기 공급 수단과 분배 수단을 연결함과 아울러 가동자의 이동에 대응할 수 있도록 설치된 호스를 포함함을 특징으로 하는 리이너 모터를 지공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a linear motor configured to slide a movable member spaced apart from a stator, comprising: distributing means formed on the movable member to supply air supplied from the compressed air supply means between the movable member and the stator; A liner motor is provided which includes a hose installed to connect the compressed air supply means and the distribution means and to cope with the movement of the mover.

(실시예)(Example)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도1과 도2는 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 개략 사시도와 도1의 종단면도로서, 컴프레서(1)등과 같은 압축 공기 공급 수단과, 상기 컴프레서(1)에서 공급된 공기를 가동자(53)와 고정자(51) 사이에 공급하도록 가동자(53)에 형성된 분배 수단과, 상기 컴프레서(1)와 분배 수단을 연결함과 아울러 가동자(53)의 이동에 대응할 수 있도록 설치된 호스(2)로 구성되어 있다. 물론, 상기 가동자(53)에는 계자인 영구자석이 설치되어 있고, 고정자(51)에는 도3에 도시된 바와 같이 비자성체인 보빈(3)에 코일(4)이 권취된 다수의 코일 유니트(5)가 순차 배치되어, 코깅을 최소화하게 된다.1 and 2 are schematic perspective views showing a linear motor according to the present invention, and a longitudinal cross-sectional view of FIG. 1, in which compressed air supply means such as a compressor 1 and the like, and air supplied from the compressor 1 are operated. Dispensing means formed in the movable element 53 to supply between the ruler 53 and the stator 51, and a hose provided to connect the compressor 1 and the distributing means and to cope with the movement of the movable element 53. It consists of (2). Of course, the movable element 53 is provided with a permanent magnet which is a field, and the stator 51 has a plurality of coil units in which the coil 4 is wound around the non-magnetic bobbin 3 as shown in FIG. 5) are arranged sequentially to minimize cogging.

상기 분배 수단은 가동자(53)의 전체에 걸쳐 균일하게 공기가 배출됨과 아울러 고정자(51)와의 사이로 분출되도록 구성되는 바, 이는 도4과 도5에 도시된 바와 같이 가동자(53)를 길이 방향으로 관통하도록 형성된 다수의 제1관통공(6)과, 상기 제1관통공(6)에 연통됨과 아울러 가동자(53)의 영구자석(M)의 사이 간격을 통해 공기가 배출되도록 형성된 다수의 제2관통공(7)으로 구성되어 있다.The dispensing means is configured such that the air is uniformly discharged throughout the mover 53 and blows out between the stator 51, which lengthens the mover 53 as shown in Figs. A plurality of first through holes 6 formed to penetrate in the direction, the plurality of first through holes 6 and the first through holes 6 and the air formed to discharge the air through the gap between the permanent magnet (M) of the mover (53) The second through hole 7 is composed of.

즉, 상기 제2관통공(7)이 수직 방향으로 제1관통공(6)에 연통 형성됨과 아울러 가동자(53)의 위치를 검출하기 위하여 가동자(53) 저면에 소정 간격으로 순차 배열된 다수의 영구자석(M) 사이로 공기를 배출하면서 가동자(53)와 고정자(51)를 동시에 냉각시키도록 하는 것이다.That is, the second through hole 7 is formed in communication with the first through hole 6 in the vertical direction, and is sequentially arranged at predetermined intervals on the bottom of the mover 53 to detect the position of the mover 53. The air is discharged between the plurality of permanent magnets (M) to simultaneously cool the mover (53) and the stator (51).

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 도시되지 않은 제어 장치를 통해 고정자(51)의 코일(4)에 전류를 공급하게 되면, 상기 코일(4)에서 자계가 발생됨과 아울러 상기 가동자(53)에 와류 전류가 형성된다. 이때, 상기 코일(4)이 권취되어 있는 보빈(3)은 비자성체이기 때문에 상기 코깅이 최소화된다.Referring to the effects of the present invention as described above, when a current is supplied to the coil 4 of the stator 51 through a control device (not shown), a magnetic field is generated in the coil 4 and the mover ( A eddy current is formed in 53). At this time, since the bobbin 3 in which the coil 4 is wound is nonmagnetic, the cogging is minimized.

와류 전류가 형성되면 상기 가동자(53)와 고정자(51)의 사이에서 추력이 발생됨으로써, 상기 가동자(53)가 이동 가능하게 된다. 여기서, 상기 가동자(53)의 이동 동작 시 상기 컴프레서(1)가 동작하게 되고, 상기 컴프레서(1)에서 호스(2)를 통해 제1관통공(6)으로 고압 공기를 공급하게 된다. 물론, 상기 호스(2)는 가동자(53)의 이동 행정을 커버할 수 있도록 충분한 길이를 갖고 있게 된다.When the eddy current is formed, thrust is generated between the movable element 53 and the stator 51, thereby allowing the movable element 53 to move. Here, the compressor 1 is operated when the mover 53 moves, and the high pressure air is supplied from the compressor 1 to the first through hole 6 through the hose 2. Of course, the hose 2 has a length sufficient to cover the movement stroke of the mover 53.

제1관통공(6)으로 공급된 고압 공기는 상기 제2관통공(7)으로 인가됨과 동시에 상기 영구자석(M)의 사이를 통해 배출된다. 또한 상기 영구자석(M)의 사이를 통해 배출된 공기는 가동자(53)와 고정자(51)의 사이로 급격하게 공급됨으로써, 상기 고정자(51)와 가동자(53)를 냉각시키게 된다.The high pressure air supplied to the first through hole 6 is applied to the second through hole 7 and discharged through the permanent magnet M. In addition, the air discharged through the permanent magnet M is rapidly supplied between the mover 53 and the stator 51, thereby cooling the stator 51 and the mover 53.

상기 가동자(53)는 고정자(51)의 상면에서 일정 공극 이격된 상태로 이동되는 바, 상기 공극을 통해 고정자(51)와 가동자(53) 전체로 균일하게 분배되면서 가동자(53)와 고정자(51)를 보다 효과적으로 냉각시키게 되는 것이다.The mover 53 is moved to a predetermined gap spaced apart from the upper surface of the stator 51, and uniformly distributed to the stator 51 and the mover 53 as a whole through the gap and the mover 53 and The stator 51 is to be cooled more effectively.

이상과 같이 본 발명은 가동자에 형성된 제1, 2관통공을 통해 가동자와 고정자의 사이로 고압 공기를 공급함으로써, 가동자와 고정자를 보다 효과적으로 냉각시켜 리니어 모터의 동작 특성을 보다 균일하게 유지할 수 있는 잇점이 있는 것이다.As described above, according to the present invention, by supplying high pressure air between the mover and the stator through the first and second through holes formed in the mover, the mover and the stator can be cooled more effectively to maintain the operation characteristics of the linear motor more uniformly. There is an advantage.

Claims

A linear motor configured to move a mover spaced apart from a stator, the linear motor comprising: distributing means formed in the mover to supply air supplied from the compressed air supply means between the mover and the stator,

And a hose installed to connect the compressed air supply means and the distribution means and to cope with the movement of the mover.

The linear motor according to claim 1, wherein the stator includes a plurality of coil units in which coils are wound in bobbins which are nonmagnetic materials.

According to claim 1 or 2, wherein the distribution means is a plurality of first through-holes formed through the movable body in the longitudinal direction so that the air is uniformly discharged throughout the mover and blown out between the stator, and the And a plurality of second through holes communicating with the first through holes and formed through the movers in a vertical state to discharge air between the mover and the stator.