KR20100138015A - Conveyor using magnetic gear arranged horizontal direction - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마그네트 기어를 이용한 컨베이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네트 기어를 수평으로 배열시켜 샤프트를 구동시키는 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어에 관한 것이다.The present invention relates to a conveyor using a magnet gear, and more particularly, to a conveyor using a horizontally aligned magnetic gear for driving the shaft by arranging the magnet gear horizontally.
기계식 기어를 대체하는 기술로서 최근에는 자기의 흡인력 및 반발력을 이용해 비접촉으로 동력을 전달하는 마그네트 기어가 개발되어 사용되고 있다.Recently, a magnet gear that transmits power in a non-contact manner using magnetic attraction and repulsive force has been developed and used as a technology to replace a mechanical gear.
특히, 디스플레이 장치에 사용되는 글라스의 이송을 담당하는 컨베이어 장치에 이 마그네틱 기어가 적용되는 사례가 늘고 있다.In particular, the application of the magnetic gear to the conveyor device that is responsible for the transfer of the glass used in the display device is increasing.
종래의 마그네틱 기어가 적용된 사례를 도 1a 및 도 1b에 도시한다.An example in which a conventional magnetic gear is applied is shown in FIGS. 1A and 1B.
도 1a는 종래의 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 측면도이며, 도 1b는 도 1a의 정면도를 도시한 것이다.1A is a side view of a conveyor using a conventional magnetic gear, and FIG. 1B shows a front view of FIG. 1A.
도시된 바와 같이, 종래의 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어 장치는 기존의 기계식 기어를 이용한 컨베이어와 동일한 구조를 갖는다.As shown, a conventional conveyor apparatus using a magnetic gear has the same structure as a conveyor using a conventional mechanical gear.
즉, 양쪽에 프레임(104)이 설치되고 그 사이에는 롤러 샤프트(101)가 연결되며, 롤러 샤프트(101) 양측면에는 글라스(108)가 위치되는 플랜지(103)가 설치되고, 가운데에는 글라스(108)를 이동시킬 수 있도록 롤링되는 롤러(102)가 다수개 배치된다. 플랜지(104) 내부에는 롤러 샤프트(101)의 회전을 원활하게 하기 위해 베어링(105)이 삽입되며, 롤러 샤프트(101)의 끝단에는 제1 마그네트 기어(106)가 연결되며 제1 마그네트 기어(106)와 소정간격 이격되어 제2 마그네트 기어(107)가 형성되고 제2 마그네트 기어(107)는 구동 샤프트(109)에 연결되고 구동 샤프트(109)는 헤리컬기어(112)에 연결되어 구동모터(113)에 연결된다.That is, the
구동모터(113)의 구동원에 의해 구동 샤프트(109)가 회전하고 제2 마그네트 기어(107)와 제1 마그네트 기어(106)는 상호 자력에 의해 회전하게 되며, 제1 마그네트 기어(106)의 회전에 의해 롤러 샤프트(101)가 회전하면서 글라스가 이동되게 된다.The
여기서, 제1 마그네트 기어(106)와 제2 마그네트 기어(107)는 상하 직교하는 방향으로 배치되는 데, 상하 직교형인 경우는 상하 마그네트의 흡입력이 발생하게 되어 장시간 사용시 샤프트 변형의 원인으로 상하 마그네트의 접촉현상이 발생되는 문제점을 갖는다. 또한, 대각방향의 착자로 축방향으로 흡입력 만큼의 이동 부하가 걸려 장시간 사용이 set-screw 고정시 풀림발생의 원인이 되고, 사출품 고정시 풀림 발생의 원인이 된다. 또한, 볼 베어링에 편하중이 걸려 내외륜의 끼워맞춤 공차를 헐겁게 만드는 원인이 되는 문제점을 가지고 있다.Here, the
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 샤프트의 편하중 및 베어링의 편하중이 걸리지 않도록 하여 직진도를 향상시켜 컨베이어 장치를 최적화하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above-described problems is to optimize the conveyor apparatus by improving the straightness so that the unbalanced load of the shaft and the unbalanced load of the bearing are not applied.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어는, 구동 및 롤링되는 다수개의 샤프트의 일단에 각각 연결되는 다수개의 구동 마그네트 기어와; 상기 구동 마그네트 기어와 반대방향으로 회전되도록 수평하게 착자되어 구동되는 다수개의 보조 마그네트 기어;를 포함하며, 상기 구동 마그네트 기어와 보조 마그네트 기어는 동일간격으로 이격되어 다수개가 교번적으로 수평 배치되는 것을 특징으로 하여 이루어진다. Conveyor using a horizontally arranged magnetic gear according to the present invention for solving the above problems is a plurality of drive magnet gears connected to one end of the plurality of shafts to be driven and rolled; And a plurality of auxiliary magnet gears that are magnetized and driven horizontally so as to rotate in a direction opposite to the driving magnet gears, wherein the driving magnet gears and the auxiliary magnet gears are spaced at equal intervals and are arranged alternately horizontally. It is done by
여기서, 다수개의 상기 구동 마그네트 기어중에서 컨베이어의 양측 끝단의 구동 마그네트 기어는 구동모터와 연결되도록 구현하는 것이 바람직하다.Here, the drive magnet gears at both ends of the conveyor among the plurality of drive magnet gears is preferably implemented to be connected to the drive motor.
여기서, 상기 구동모터의 정지상태에서, 상기 샤프트에 놓여진 이송객체의 검사를 위해 상기 이송객체가 놓여진 복수의 상기 샤프트가 0도 이상 85도 이하로 세워지도록 서로 고정연결되며 한쪽이 힌지 결합되는 틸팅기능을 부여할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Here, in the stationary state of the drive motor, for the inspection of the transfer object placed on the shaft, the plurality of the shaft on which the transfer object is placed is fixedly connected to each other so as to stand up to more than 0 degrees or less than 85 degrees tilting function coupled to one side It is desirable to be able to give.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 샤프트의 편하중 및 베어링의 편하중이 걸리지 않도록 하여 직진도를 향상시켜 컨베이어 장치를 최적화하는 것이 가능하다.According to the configuration of the present invention described above, it is possible to optimize the conveyor apparatus by improving the straightness so that the unbalanced load of the shaft and the unbalanced load of the bearing are not caught.
또한, 샤프트의 직진도를 향상시켜 베어링 사이에 축적되는 이물질의 발생을 최소화하여 제품의 품질 향상을 도모하고자 한다.In addition, by improving the straightness of the shaft to minimize the occurrence of foreign matter accumulated between the bearings to improve the quality of the product.
또한, 마그네트 기어를 기존의 수직배열에서 수평배열로 변경함으로써 컨베이어의 높이를 줄여 작업성능을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the work performance by reducing the height of the conveyor by changing the magnet gear from the existing vertical arrangement to the horizontal arrangement.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 구조 및 작용효과를 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the structure and effect of the conveyor using a horizontally arranged magnetic gear according to the present invention.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 평면도를 도시한 것이며, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 정면도를 도시한 것이고, 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 측면도를 도시한 것이다.Figure 2a is a plan view of a conveyor using a horizontally aligned magnetic gear according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a front view of a conveyor using a horizontally aligned magnetic gear according to an embodiment of the present invention. 2c shows a side view of a conveyor using a horizontally arranged magnetic gear according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어는 베이스 위에 양쪽에 세워진 프레임(204)과, 양측부에는 글라스(208)가 올려지는 플랜지(203)가 형성되고 중앙부에는 글라스(208)의 이동이 이루어지도록 복수개의 롤러(202)가 형성되며 일단은 프레임(204)과 베어링(205)에 의해 결합되며 타단은 프레임(204)과 베어링(205) 결합되는 동시에 구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)가 형성되는 샤프트(201)와, 구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)와 교번적으로 수평배치되는 보조 마그네틱 기어(207a, 207b, …)와, 컨베이어의 양끝단의 구동 마그네틱 기어(206a, 206m)에 구동력을 전달하기 위한 구동모터(213a, 213b)를 포함하여 이루어진다.As shown, the conveyor using a horizontally aligned magnetic gear according to an embodiment of the present invention is formed with a
구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)에는 샤프트(201)가 각각 체결되어 구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)의 회전에 의해 샤프트(201)가 동시 회전할 수 있도록 형성되며, 보조 마그네틱 기어(207a, 207b, …)는 샤프트의 연결없이 프레임(204)에 연결된다. 즉, 샤프트(201)를 회전시키는 기어는 구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)에 의하며 보조 마그네틱 기어(207a, 207b, …)는 구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)의 회전력을 부가하기 위한 보조 역할을 담당한다.The
구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)와 보조 마그네틱 기어(207a, 207b, …)는 교번적으로 수평하게 배열되며, 구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)와 보조 마그네틱 기어(207a, 207b, …) 착자되는 방향이 서로 반대되도록 수평하게 착자되어 서로 다른 회전방향으로 구동되도록 형성된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 구동모터(213a)가 연결된 구동 마그네틱 기어(206a)가 시계방향으로 회전되도록 착자된 경우라면 구동 마그네틱 기어(206a) 옆에 수평으로 형성된 보조 마그네틱 기어(207a)는 반시계방향으로 회전되도록 착자된다. The driving
이렇게 착자된 구동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)와 보조 마그네틱 기어(207a, 207b, …)를 교번적으로 소정간격 이격시킨 상태에서 수평배열시키면 구 동 마그네틱 기어(206a, 206b, …)들은 모두 시계방향으로 회전을 하면서 샤프트(201)를 시계방향으로 회전시키고 글라스(208)를 왼쪽에서 오른쪽으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.When the magnetically arranged driving
다음으로 도 3a 및 도 3b를 참조하여 컨베이어 시스템에서 글라스의 육안검사를 위해 글라스를 틸팅(Tilting) 작업을 수행하는 예를 설명하기로 한다.Next, an example of performing a tilting operation of the glass for visual inspection of the glass in the conveyor system will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 평면도를 도시한 것이며, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 측면도를 도시한 것이다.Figure 3a is a plan view of a conveyor using a horizontally aligned magnetic gear according to another embodiment of the present invention, Figure 3b is a side view of a conveyor using a horizontally aligned magnetic gear according to another embodiment of the present invention will be.
도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예의 구성은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 실시예와 거의 동일하며 단지, 글라스의 이동후 작업자에 의한 육안검사를 위해 글라스를 틸팅할 수 있는 구조를 갖는다.The configuration of the embodiment shown in Figures 3a and 3b is almost the same as the embodiment shown in Figures 2a to 2c and has a structure that can tilt the glass only for visual inspection by the operator after the movement of the glass.
즉, 도 3a를 참조하면, 구동 마그네트 기어(306a, 306b, …)와 보조 마그네트 기어(307a, 307b, …)가 마련된 프레임의 타측 프레임은 고정형프레임(304a, 304c)과 틸팅형프레임(304b)으로 이루어진다.That is, referring to FIG. 3A, the other frame of the frame provided with the
틸팅형프레임(304b)은 반대측 프레임(304) 부분에 힌지 결합되어 힌지에 의해 틸팅작업이 가능하게 된다. 틸팅각도는 글라스의 검사 및 위치이탈을 방지하기 위해 0도에서 85도 각도 내에서 이루어지는 것이 바람직하다.The tilting
종래의 방식에서는 구동 샤프트가 하단에 롤러 샤프트에 대하여 수직방향으로 설치되어 있어 수직(0 내지 85도)으로 세울 때 구동 샤프트의 분리 기법이 용이하지 않으나, 본 발명에서와 같이 마그네트 기어를 수평 일렬 배열된 컨베이어는 마그네트 기어와 마그네트 기어간의 사이가 약 2mm정도 이격되어 있어 원하는 부분에서 틸팅 작업이 가능하게 된다.In the conventional method, since the drive shaft is installed at the bottom in the vertical direction with respect to the roller shaft, the separation technique of the drive shaft is not easy when the drive shaft is vertically placed (0 to 85 degrees). The conveyor has a distance of about 2mm between the magnet gear and the magnet gear, so that it is possible to tilt the desired part.
도 4는 종래의 수직형 마그네틱 기어와 본 발명의 수평형 마그네틱 기어의 힘의 분산 차이를 설명하기 위해 도시한 것이다. FIG. 4 is a diagram for explaining a difference in force distribution between a conventional vertical magnetic gear and a horizontal magnetic gear of the present invention.
(A)는 종래의 컨베이어에 적용된 수직형 마그네틱 기어의 배치형태 및 자력의 방향을 도시한 것이며, (B)는 본 발명의 컨베이어에 적용된 수평형 마그네틱 기어의 배치형태 및 자력의 방향을 도시한 것이다.(A) shows the arrangement and the direction of the magnetic force of the vertical magnetic gear applied to the conventional conveyor, (B) shows the arrangement and the direction of the magnetic force of the horizontal magnetic gear applied to the conveyor of the present invention. .
종래의 수직형 마그네틱 기어 구조의 컨베이어는, 상하 마그네트의 흡입력(2 내지 4㎏f)이 발생되는 구조로서 이 흡입력은 장시간 컨베이어 작동시 샤프트 변형의 원인으로 작용하고 이는 상하 마그네트 기어간의 접촉 현상이 발생되어 컨베이어 시스템의 운용 자체를 어렵게 한다.The conventional vertical magnetic gear conveyor has a structure in which suction force (2 to 4 kgf) of upper and lower magnets is generated, and this suction force acts as a cause of shaft deformation when the conveyor is operated for a long time, which causes contact between the upper and lower magnet gears. This makes the operation of the conveyor system difficult.
또한, 2개의 상하 수직 마그네트 기어는 대각 방향의 착자가 이루어지는데, 대각 방향의 착자로 인해 축방향으로 흡인력만큼의 이동부하가 걸려 장시간 사용시 set-screw고정시 풀림발생의 원인이 되고, 사출품 고정시 풀림 발생의 원인이 된다.In addition, the two vertical magnet gears are formed in a diagonal magnetization, and due to the magnetism in the diagonal direction, a moving load is applied as much as the suction force in the axial direction, which causes loosening when the set-screw is fixed when used for a long time. Causes loosening.
또한, 프레임과 샤프트에 매개체인 볼 베어링에 편하중이 걸려 내외륜의 끼워맞춤 공차를 헐겁게 하여 샤프트의 회전력을 떨어뜨리는 문제가 생긴다.In addition, there is a problem in that the ball bearing, which is a medium between the frame and the shaft, is subjected to an unbalanced load to loosen the fitting tolerance of the inner and outer rings, thereby reducing the rotational force of the shaft.
반면에, 본 발명의 마그네트 기어의 수평배열형 컨베이어는, 구동 마그네트 기어와 보조 마그네트 기어가 수평 배열되어지므로 마그네트 착자가 수평으로 이루어지며, 이러한 수평방형의 마그네트 착자는 편하중이 걸지지 않게 되어 샤프트의 고장이 문제를 해결할 수 있게 된다.On the other hand, in the horizontally arranged conveyor of the magnet gear of the present invention, the magnet magnet is made horizontal because the driving magnet gear and the auxiliary magnet gear are arranged horizontally, and the magnet magnet of the horizontal square is not subjected to the easy load shaft. The fault can solve the problem.
또한, 구동 마그네트 기어와 보조 마그네트 기어는 수평 배열되어지므로 마그네트간의 좌우 흡입력이 서로 상쇄되어 컨베이어 양 끝단의 베어링을 제외한 내측의 베어링의 부하는 제로가 되어 종래의 직교형 구조의 문제를 해결할 수 있게 된다.In addition, since the driving magnet gear and the auxiliary magnet gear are arranged horizontally, the left and right suction forces between the magnets cancel each other, so that the load on the inner bearing except the bearings at both ends of the conveyor becomes zero, thereby solving the problem of the conventional orthogonal structure. .
또한, 본 발명의 컨베이어 구조는 종래의 구동 샤프트(도 1b의 109)를 없애고 롤러 샤프트(도 2a의 201)와 롤러 샤프트의 사이에 마그네트 한 개소씩을 추가(보조 마그네트 기어)하여 일렬 구조로 마그네트 기어를 배열하여 구동한다. 즉 보통 구동 샤프트가 2~3M(컨베어 1장치의 크기) 정도 되는데 샤프트의 베어링 지지는 200~300mm /1개소로 6~8개 정도의 베어링 지지를 하게되고 직진도가 조립후 잘 나오지 않기 때문에 이 부분에서 이물이 많이 생기게 되는 데 이러한 문제를 마그네트 기어를 일렬로 배열시켜 양측 끝단에 있는 마그네트 기어만 내측으로 부하를 받고 나머지 부분들은 서로 양측에서 밀고 당기기 때문에 부하가 제로가 되게 하여 베어링과 샤프트간에 생기는 이물 발생을 없애는 것이 가능하다.In addition, the conveyor structure of the present invention eliminates the conventional drive shaft (109 in FIG. 1B) and adds magnets one by one (secondary magnet gear) between the roller shaft (201 in FIG. 2A) and the roller shaft (magnet gear) in a single-line structure. Drive by arranging. In other words, the driving shaft is usually about 2 ~ 3M (size of conveyor 1 device), and the bearing support of the shaft is 200 ~ 300mm / 1, which supports 6 ~ 8 bearings, and the straightness does not come out well after assembly. This causes a lot of foreign objects in the part. This problem is caused by arranging the magnet gears in a row so that only the magnet gears at both ends are loaded inward, and the remaining parts are pushed and pulled from both sides so that the load becomes zero so that the bearing and shaft It is possible to eliminate foreign matter generation.
또한, 본 발명의 컨베이어 구조는 종래의 구동 샤프트가 필요없는 구조로서, 종래의 직교형 구조에 비해 컨베이어의 높이도 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, the conveyor structure of the present invention is a structure that does not require a conventional drive shaft, there is an advantage that can reduce the height of the conveyor compared to the conventional orthogonal structure.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the above-described technical configuration of the present invention may be embodied by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1a은 종래의 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 정면도이다.1A is a front view of a conveyor using a conventional magnetic gear.
도 1b는 도 1의 측면도를 도시한 것이다.FIG. 1B shows the side view of FIG. 1.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 평면도를 도시한 것이다.Figure 2a shows a plan view of a conveyor using a horizontally arranged magnetic gear in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 정면도를 도시한 것이다.Figure 2b shows a front view of a conveyor using a horizontally arranged magnetic gear in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 측면도를 도시한 것이다.Figure 2c shows a side view of a conveyor using a horizontally arranged magnetic gear according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 평면도를 도시한 것이다.Figure 3a shows a plan view of a conveyor using a horizontally arranged magnetic gear according to another embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평배열형 마그네틱 기어를 이용한 컨베이어의 측면도를 도시한 것이다.Figure 3b shows a side view of a conveyor using a horizontally arranged magnetic gear according to another embodiment of the present invention.
도 4는 종래의 수직형 마그네틱 기어와 본 발명의 수평형 마그네틱 기어의 힘의 분산 차이를 설명하기 위해 도시한 것이다. FIG. 4 is a diagram for explaining a difference in force distribution between a conventional vertical magnetic gear and a horizontal magnetic gear of the present invention.
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-
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- 2009-06-24 KR KR1020090056338A patent/KR101059255B1/en active IP Right Grant
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