KR20010001888A

KR20010001888A - 리니어 모터

Info

Publication number: KR20010001888A
Application number: KR1019990021377A
Authority: KR
Inventors: 황지현; 김도현; 천장성; 정현교
Original assignee: 정문술; 미래산업 주식회사
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2001-01-05

Abstract

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 가동자를 하나의 고정자에서 독립 운전 가능한 리니어 모터에 관한 것으로서, 하나의 고정자에 다수의 가동자를 각각 구동시키도록 함으로써, 리니어 모터의 작업 효율 및 리니어 모터의 설치 공간을 최소화할 수 있는 리니어 모터를 제공함에 있다.

상기 본 발명은 가동자(3, 4) 또는 고정자(1)에 순차 배열된 영구자석(2)과, 상기한 가동자(3, 4) 또는 고정자(1)에 영구자석(2)과 대향되도록 순차 배열된 다수의 코일 유니트(C1, C2, C3; C4, C5, C6)로 구성되어 그 사이의 반발력으로 추력을 발생시키는 리니어 모터에 있어서, 상기한 고정자(1)에 슬라이딩 가능하도록 설치됨과 아울러 코일 유니트(C1, C2, C3; C4, C5, C6) 또는 영구자석(2)과의 사이에서 추력이 발생되도록 다수의 영구자석(2) 또는 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)가 설치된 다수의 가동자(3, 4)와, 상기한 고정자(1)와 다수의 가동자(3, 4) 사이에 설치되어 가동자 각각의 위치를 검출하도록 설치된 검출 수단과, 상기한 검출 수단에서 검출된 가동자(3, 4) 위치의 코일 유니트(C1, C2, C3; C4, C5, C6)에만 전류를 인가하도록 구성된 전류 인가 수단을 포함함을 특징으로 한다.

Description

리니어 모터{Linear Motor}

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 가동자를 하나의 고정자에서 독립 운전 가능한 리니어 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 리니어 모터는 비교적 단순한 구성으로 정밀한 위치 제어를 할 수 있도록 구성되는 바, 특히 자동화 기기, XY 테이블 등에 많이 사용된다.

상기 리니어 모터의 구성은 다수의 코일 유니트가 순차 배치되어 구성된 고정자와, 상기 코일 유니트 상면에 위치됨과 아울러 소정 간격(공극)만큼 이격되어 슬라이드 이동하도록 다수의 영구자석이 부착되어 구성된 가동자로 구성되어 있다.

상기 영구자석은 N, S극이 교번된 상태에서 일정 간격(피치)으로 순차 배열되어 있는 것이다. 여기서, 상기 코일 유니트는 자성체인 코어에 코일을 소정 권수만큼 권취하여 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 리니어 모터의 동작을 설명하면, 상기 코일 유니트의 코일에 전류가 인가되면 상기 코일에서 자계가 발생되고 이 자계가 상기 가동자에 설치된 자석에서 발생된 자계와의 상호작용으로 발생된 추력에 의해 가동자가 이동하게 되는 것이다. 물론, 상기 코일 유니트에 전류를 공급하는 것은 도시되지 않은 제어 장치에서 순차적으로 공급함으로써, 고정자에 슬라이드 가능하게 설치된 하나의 가동자를 이동시키는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 하나의 고정자에 하나의 가동자만을 구동시키는 경우, 비교적 길게 형성되는 고정자에 상대적으로 길이가 작은 가동자 하나만을 구동시켜야 함으로써, 비교적 복잡한 자동화 기기 등을 구동시키기 위하여 많은 수의 리니어 모터가 필요하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 다수의 리니어 모터를 설치하기 위하여 비교적 넓은 공간이 필요하게 되는 바, 자동화 기기 등의 작업/설치에 필요한 작업 공간을 불필요하게 많이 차지하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 고정자에 다수의 가동자를 각각 구동시키도록 함으로써, 리니어 모터의 작업 효율 및 리니어 모터의 설치 공간을 최소화할 수 있는 리니어 모터를 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 개략 평면도,

도2는 도1에서 제1, 2홀 센서와 제1, 2인버터의 동작 상태를 도시한 개략 회로도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 고정자 2: 영구자석

3: 제1가동자 4: 제2가동자

5: 제1홀 센서 6: 제2홀 센서

7: 검출 자석 8: 제1스위치

9: 제1인버터 10: 제2인버터

11: 제2스위치

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 가동자 또는 고정자에 순차 배열된 영구자석과, 상기 가동자 또는 고정자에 영구자석과 대향되도록 순차 배열된 다수의 코일 유니트로 구성되어 그 사이의 반발력으로 추력을 발생시키는 리니어 모터에 있어서, 상기 고정자에 슬라이딩 가능하도록 설치됨과 아울러 코일 유니트 또는 영구자석과의 사이에서 추력이 발생되도록 다수의 영구자석 또는 코일 유니트가 설치된 다수의 가동자와, 상기 고정자와 다수의 가동자 사이에 설치되어 가동자 각각의 위치를 검출하도록 설치된 검출 수단과, 상기 검출 수단에서 검출된 가동자 위치의 코일 유니트에만 전류를 인가하도록 구성된 전류 인가 수단을 포함함을 특징으로 하는 리니어 모터를 제공한다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 리니어 모터를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도1과 도2는 본 발명에 따른 리니어 모터를 도시한 개략 평면도와 도1에서 제1, 2홀 센서와 제1, 2인버터의 동작 상태를 도시한 개략 회로도로서, 다수의 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)가 순차 배열된 고정자(1)와, 상기 고정자(1)에 슬라이딩 가능하도록 설치됨과 아울러 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)와의 사이에서 추력이 발생되도록 다수의 영구자석(2)이 설치된 2개의 제1, 2가동자(3, 4)와, 상기 고정자(1)와 2개의 제1, 2가동자(3, 4) 사이에 설치되어 가동자(3, 4)의 위치를 검출하도록 설치된 검출 수단과, 상기 검출 수단에서 검출된 제1, 2가동자(3, 4) 위치의 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에만 전류를 인가하도록 구성된 전류 인가 수단으로 구성되어 있다.

즉, 상기 2개의 제1, 2가동자(3, 4)의 위치가 검출 수단에 의해 검출되면 상기 전류 인가 수단이 각각의 제1, 2가동자(3, 4)를 별도로 동작시킬 수 있도록 전류를 공급함으로써, 하나의 고정자(1)로 2개 이상의 제1, 2가동자(3, 4)를 각각 동작시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 검출 수단은 고정자(1)의 길이 방향으로 양측면에 일정 간격으로 순차 배열됨과 아울러 2조가 설치된 다수의 제1, 2홀 센서(5, 6)와, 상기 제1, 2홀 센서(5, 6)가 제1, 2가동자(3, 4)를 검출할 수 있도록 제1, 2가동자(3, 4)에 설치된 검출 자석(7)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 전류 인가 수단은 제1, 2홀 센서(5, 6)가 가동자의 검출 자석(7)을 감지했을 때 제1, 2가동자(3, 4) 저면에 위치된 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)에 전류가 인가되도록 온(ON)되고 제1, 2가동자(3, 4) 저면에 위치되어 있지 않으면 오프(OFF)되도록 각각 연결 설치된 다수의 제1스위치(8)와, 상기 제1스위치(8)가 온되어 있는 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)를 제어하여 제1, 2가동자(3, 4)를 구동시키도록 제1, 2인버터(9, 10)에 연결 설치된 다수의 제2스위치(11)로 구성되어 있다.

즉, 상기 제1홀 센서(5)가 제1가동자(3)를 검출하게 되면 상기 제1, 2스위치(8, 11)를 온시켜 제1인버터(9)가 제1가동자(3) 저면에 위치되는 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)만을 전류 제어하여 이동시키게 되고, 제2홀 센서(6)가 제2가동자(4)를 검출하게 되면 제2가동자(4)의 저면에 위치되는 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)만을 전류 제어하여 이동시키게 되는 바, 제1, 2가동자(3, 4)를 각각 별도 제어 가능하게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 리니어 모터 최초 동작 시 제1홀 센서(5)가 제1가동자(3)의 저면에 설치된 검출 자석(7)을 검출하게 되면, 상기 제1가동자(3)의 저면에 위치된 코일 유니트(C1, C2, C3)에 전류를 공급하기 위하여, 코일 유니트(C1, C2, C3)와 연결된 상기 제1스위치(8)를 온시키게 된다.

즉, 상기 제1가동자(3)를 검출하게 되면 이와 연결된 제1, 2스위치(8, 11)를 온시키게 되고, 상기 제1스위치(8)가 온되면 제1인버터(9)가 상기 코일 유니트(C1, C2, C3)를 전류 제어하여 제1가동자(3)를 구동시키게 된다.

이때, 상기 제2홀센서(6)가 제2가동자(4)의 검출 자석(7)을 검출하여 제2가동자(4)의 저면에 위치된 코일 유니트(C4, C5, C6)에 전류를 공급하기 위하여, 이와 연결된 상기 제1스위치(8)를 온시킴과 아울러 제2스위치(11)를 온시키게 된다.

제2스위치(11)가 온되면 제2가동자(4)의 저면에 위치된 코일 유니트(C4, C5, C6)의 전류 제어를 제2인버터(10)가 함으로써, 상기 제2가동자(4)를 구동 제어하게 되는 것이다. 즉, 상기한 제1, 2홀 센서(5, 6)가 제1, 2가동자(3, 4)의 위치에 따라 제1, 2스위치(8, 11)를 온시킴과 아울러 제1, 2인버터(9, 10)가 제1, 2가동자(3, 4)의 저면에 위치된 코일 유니트(C1, C2, C3; C4, C5, C6)를 각각 제어함으로써, 제1, 2가동자(3, 4)가 별도로 동작되도록 하는 것이다.

물론, 상기 제1, 2가동자(3, 4)의 동작 시 각각의 코일 유니트(C1, C2, C3, C4, C5, C6)들과 제1, 2가동자(3, 4)의 저면에 설치된 영구자석(2) 사이에서 반발력이 발생되어, 제1, 2가동자(3, 4)의 추력이 발생되는 것이다.

제1, 2가동자(3, 4)가 하나의 고정자(1)에서 별도로 동작하게 되면, 예를 들어, 자동화 기기에서 하나의 리니어 모터를 사용하여 2개의 동작 부분을 움직일 수 있게 되는 바, 상기 자동화 기기의 설치 공간 등을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 하나의 고정자에 2개 이상의 가동자가 각각 별도로 제어되어 구동됨으로써 리니어 모터를 사용하는 자동화 기기 등의 설치 공간 절감 및 사용 비용의 저하를 이룰 수 있는 이점이 있다.

Claims

가동자 또는 고정자에 순차 배열된 영구자석과, 상기 가동자 또는 고정자에 영구자석과 대향되도록 순차 배열된 다수의 코일 유니트로 구성되어 그 사이의 반발력으로 추력을 발생시키는 리니어 모터에 있어서,

상기 고정자에 슬라이딩 가능하도록 설치됨과 아울러 코일 유니트 또는 영구자석과의 사이에서 추력이 발생되도록 다수의 영구자석 또는 코일 유니트가 설치된 다수의 가동자와,

상기 고정자와 다수의 가동자 사이에 설치되어 가동자 각각의 위치를 검출하도록 설치된 검출 수단과,

상기 검출 수단에서 검출된 가동자 위치의 코일 유니트에만 전류를 인가하도록 구성된 전류 인가 수단을 포함함을 특징으로 하는 리니어 모터.
제1항에 있어서, 상기 검출 수단은 고정자의 길이 방향으로 양측면에 일정 간격으로 순차 배열됨과 아울러 다수조가 설치된 다수의 홀 센서와, 상기 다수의 홀 센서가 다수의 가동자 각각을 검출할 수 있도록 다수의 가동자에 설치된 검출 자석으로 구성함을 특징으로 하는 리니어 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전류 인가 수단은 다수의 홀 센서가 다수의 가동자 검출 자석을 감지했을 때 다수의 가동자 각각에 추력을 발생시키는 코일 유니트에 전류가 인가되도록 온(ON)되는 다수의 제1스위치와, 상기 제1스위치가 온되어 있는 코일 유니트를 제어하여 다수의 가동자 각각을 구동시키도록 다수의 인버터에 연결 설치된 다수의 제2스위치로 구성함을 특징으로 하는 리니어 모터.