KR20180060130A - 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 자기부상 카세트를 이송 레일로부터 부상시켜 추진하고, 메인 레일로부터 분기된 서브 레일들을 가지는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 측면에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치는, 천정에 설치되고 부상 대향면을 구비하는 이송 레일, 및 상기 부상 대향면에 마주하는 부상 전자석을 구비하여 상기 이송 레일로부터 자기부상되고 추진되는 자기부상 카세트를 포함하며, 상기 이송 레일은 메인 레일, 및 상기 메인 레일로부터 분기점에서 분기되는 제1서브 레일과 제2서브 레일을 포함하고, 상기 자기부상 카세트는 상기 분기점 또는 상기 부상 대향면에서 상기 이송 레일에 대하여 상기 이송 레일의 폭 방향으로 이동력을 제공하여, 상기 제1서브 레일 또는 상기 제2서브 레일을 선택하는 선택부재를 포함한다.

Description

자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치 {MAGNETIC LEVITATION OVERHEAD HOIST TRANSFER SYSTEM}
본 발명은 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분기 구조의 레일을 가지는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치에 관한 것이다.
일례를 들면, 오버헤드 호이스트 이송 장치(overhead hoist transfer system)는 반도체 제조 공정에서 반도체 웨이퍼들을 이송시키는데 사용되고 있다. 알려진 바에 따르면, 오버헤드 호이스트 이송 장치는 천정에 고정되는 이송 레일, 및 이송 레일에 바퀴로 주행하는 셔틀을 포함한다. 바퀴는 이송 레일과 접촉하면서 소음, 진동 및 분진을 발생시킨다.
이러한 소음, 진동 및 분진의 감소와 구성 부품의 마모에 의한 고장을 예방하기 위하여, 수시로 해당 구성 부품을 점검하고 교체 및 수리 등을 주기적으로 수행해야만 한다. 유지 보수비가 증가된다.
반도체 제조 라인에서 반도체 웨이퍼의 이송은 청정도가 1클래스인 고도의 청정도를 요구한다. 그러나 반도체 제조 라인 전체를 1클래스로 유지하는 데에는 많은 비용이 발생된다.
이 문제를 극복하기 위하여, 반도체 웨이퍼를 포업(FOUP, front opening unified pod)이라는 카세트에 담아서 이송하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치가 반도체 제조 라인에 사용된다.
자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치는 카세트 내부의 청정도를 1클래스(class)에 맞추고, 라인 전체의 청정도를 1000클래스 정도로 맞추어 비용을 획기적으로 줄이고 있다.
자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치는 전기 자기력에 의하여 자기부상 카세트를 이송 레일로부터 일정한 높이로 부상시켜 추진한다. 이러한 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치는 자기부상 카세트를 전자석과 비접촉 상태로 추진하므로 소음, 진동 및 분진을 줄이고, 고속 추진을 구현할 수 있다.
미국 등록특허공보 8,651,025(등록일 2014년 2월 18일) 오버헤드 호이스트 이송 장치는 오버헤드 호이스트 이송 트랙과 셔틀을 구비한다. 오버헤드 호이스트 이송 레일은 메인 레일과 분기된 2개의 래터럴 레일을 구비하다. 셔틀은 트랙 인터페이스 어셈블리를 구비하여 분기된 래터럴 레일을 선택적으로 진행한다. 분기휠들 중 일부가 승강되어 래터럴 레일들을 선택하므로 셔틀은 분기된 래터럴 레일을 따라 이송될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 자기부상 카세트를 이송 레일로부터 부상시켜 추진하고, 메인 레일로부터 분기된 서브 레일들을 가지는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치는, 천정에 설치되고 부상 대향면을 구비하는 이송 레일, 및 상기 부상 대향면에 마주하는 부상 전자석을 구비하여 상기 이송 레일로부터 자기부상되고 추진되는 자기부상 카세트를 포함하며, 상기 이송 레일은 메인 레일, 및 상기 메인 레일로부터 분기점에서 분기되는 제1서브 레일과 제2서브 레일을 포함하고, 상기 자기부상 카세트는 상기 분기점 또는 상기 부상 대향면에서 상기 이송 레일에 대하여 상기 이송 레일의 폭 방향으로 이동력을 제공하여, 상기 제1서브 레일 또는 상기 제2서브 레일을 선택하는 선택부재를 포함한다.
상기 이송 레일은 상기 분기점에 대응하여 상기 메인 레일의 폭 방향 중앙에 구비되는 안내 전자석을 포함하고, 상기 선택부재는 상기 안내 전자석에 대응하도록 상부에 구비되어 상기 안내 전자석의 작동에 따라 상기 이송 레일의 폭 방향으로 상기 제1서브 레일 또는 상기 제2서브 레일을 선택하는 힘을 받는 선택 영구자석으로 형성될 수 있다.
상기 이송 레일은 상기 부상 대향면의 일측에 추진 전자석을 구비하고, 상기 자기부상 카세트는 상기 추진 전자석에 대응하는 추진 영구자석을 구비할 수 있다.
상기 부상 전자석은 상기 자기부상 카세트의 상면 네 모퉁이에 구비되는 제1전자석과 제2전자석을 포함하고, 상기 선택 영구자석은 상기 상면의 상기 폭 방향 중앙에서 상기 자기부상 카세트의 진행 방향의 양단에 구비될 수 있다.
상기 제1서브 레일과 상기 제2서브 레일은 상기 분기점의 전방에서 각각의 내측 레일로 서로 교차하는 교차점을 형성할 수 있다.
상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은 상기 분기점에서, 상기 부상 대향면을 평판으로 형성하고, 상기 이송 레일의 폭 방향에서 상기 부상 전자석의 폭보다 더 넓게 형성될 수 있다.
상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은 상기 분기점과 상기 교차점 사이에서, 상기 제1전자석과 상기 제2전자석에 대응하는 제11부상 대향면과 제12부상 대향면, 및 상기 제11부상 대향면과 상기 제12부상 대향면의 각 측방에 구비되어, 상기 제1전자석 및 상기 제2전자석에 대응하는 제21부상 대향면과 제22부상 대향면을 포함할 수 있다.
상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은 상기 교차점에서, 상기 부상 대향면을 평판으로 형성하고, 상기 이송 레일의 폭 방향에서 상기 부상 전자석의 폭보다 더 넓게 형성될 수 있다.
상기 이송 레일은 상기 부상 대향면의 상측에 이동 통로를 형성하고, 상기 이동 통로에 연결되는 개구를 형성하며, 상기 자기부상 카세트는 상기 개구에 설치되어 상하 방향으로 연결되는 수직 연결부재, 및 상기 수직 연결부재의 상단에서 상기 폭 방향으로 설치되어 상기 이동 통로에 지지되는 수평 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 이송 레일은 폭 방향 중앙에 형성되는 개구의 양측에 추진 전자석을 구비하고, 상기 수평 연결부재는 상기 추진 전자석에 대응하여 추진 영구자석을 구비할 수 있다.
상기 제1서브 레일과 상기 제2서브 레일은 상기 메인 레일 및 각각의 내측 레일에서 분리는 제1분리 레일과 제2분리 레일을 각각 포함하고, 상기 선택부재는 상기 자기부상 카세트의 상면에 네 모퉁이에 구비되는 제11전자석과 제12전자석, 및 상기 제11전자석과 상기 제12전자석의 내측에 각각 구비되는 제21전자석과 제22전자석을 포함할 수 있다.
상기 제1분리 레일과 상기 제2분리 레일은 상기 분기점의 전방에서 교차하는 교차점을 형성할 수 있다.
상기 이송 레일은 상기 분기점에서, 상기 제11전자석과 상기 제12전자석에 대응하는 제11부상 대향면과 제12부상 대향면, 및 상기 제21전자석과 상기 제22전자석에 대응하는 제21부상 대향면과 제22부상 대향면을 구비할 수 있다.
상기 제1분리 레일 및 상기 제2분리 레일은 상기 교차점에서, 상기 부상 대향면을 평판으로 형성하고, 상기 이송 레일의 폭 방향에서 상기 부상 전자석의 폭보다 더 넓게 형성될 수 있다.
상기 제1서브 레일은 상기 교차점 이후에서, 상기 제11전자석에 대응하는 제11부상 대향면, 및 상기 제22전자석과 상기 제12전자석에 대응하는 제22부상 대향면과 제12부상 대향면을 구비할 수 있다.
상기 이송 레일은 상기 메인 레일의 상기 분기점에서 더 분기되는 제3서브 레일을 포함할 수 있다.
상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은 상기 분기점의 전방에서 각각의 내측 레일로 교차 후 분리되는 공동 구간을 형성할 수 있다.
상기 제3서브 레일은 상기 공동 구간의 전방에서 상기 폭 방향의 일측으로 휘어진 후 반대 방향으로 휘어져서 제1서브 레일의 내측 레일과 제1교차점을 형성하고, 상기 제2서브 레일의 내측 레일과 제2교차점을 형성하며, 상기 제1교차점과 상기 제2교차점은 상기 자기부상 카세트의 진행 방향에서 설정된 이격 거리를 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 부상 대향면을 가지는 이송 레일을 천정에 설치하고, 이송 레일을 메인 레일에서 제1, 제2서브 레일로 분기하며, (제1)분기점 또는 부상 대향면에서 선택부재로 자기부상 카세트에 폭 방향으로 이동력을 제공하므로 자기부상 추진되는 자기부상 카세트가 제1, 제2서브 레일을 선택하여 안정적으로 이송될 수 있다.
이와 같이, 자기부상 카세트가 메인 레일 및 제1, 제2서브 레일 상에서 비접촉 상태로 이송되므로 반도체 제조 라인에서 고청정 환경이 구현될 수 있다. 이때, 반도체 웨이퍼들을 이송하는 자기부상 카세트 내부만을 고청정 환경으로 구현하므로 비용이 줄어들 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 자기부상 카세트 상면을 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치에서, 자기부상 카세트의 상면을 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 자른 이송 레일과 자기부상 카세트를 연결하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치의 평면도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 11은 도 10의 자기부상 카세트 상면을 도시한 평면도이다.
도 12는 도 9의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 13는 도 9의 ⅩⅢ-ⅩⅢ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 14는 도 9의 ⅩⅣ-ⅩⅣ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치의 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치(1)는 천정에 설치되는 이송 레일(10) 및 이송 레일(10)로부터 자기부상되어 추진되는 자기부상 카세트(20)를 포함한다.
일례를 들면, 이송 레일(10)은 부상 대향면(30)을 구비하고, 자기부상 카세트(20)는 부상 대향면(30)에 마주하는 부상 전자석(40)을 구비한다. 부상 전자석(40)은 부상 대향면(30)에 대하여 흡인력을 제어하므로 자기부상 카세트(20)를 자기부상시킨다. 도시하지 않았으나, 부상 대향면이 자기부상 카세트에 구비되고, 부상 전자석이 이송 레일에 구비될 수도 있다.
또한, 이송 레일(10)은 부상 대향면(30)의 일측에 추진 전자석(50)을 구비하고, 자기부상 카세트(20)는 추진 전자석(50)에 대응하는 추진 영구자석(60)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 추진 전자석(50)이 이송 레일(10)의 상방에 도시되어 있다. 도시하지 않았으나 추진 전자석은 이송 레일의 측방에 구비되고, 추진 영구자석이 추진 전자석에 대응하여 자기부상 카세트의 측방에 구비될 수도 있다. 또한 도시하지 않았으나, 추진 전자석이 자기부상 카세트에 구비되고, 추진 영구자석이 이송 레일에 구비될 수도 있다.
자기부상 카세트(20)는 양측으로 돌출되는 가이드 부재(22)를 구비하고, 이송 레일(10)은 가이드 부재(22)의 하측에 대응하여 배치되는 롤러(23)를 구비한다. 따라서 자기부상 카세트(20)가 자기부상을 중단할 때, 하강되고, 가이드 부재(22)는 롤러(23)에 맞닿아 구름 접촉으로 이동될 수 있다. 따라서 자기부상 카세트(20)는 이송 레일(10)로부터 추락 방지될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 9, 도 10을 참조하면, 이송 레일(10, 310)은 메인 레일(14), 및 분기점(DP)에서 메인 레일(14)로부터 분기되는 제1서브 레일(11, 15)과 제2서브 레일(12, 16)을 포함한다. 따라서 자기부상 카세트(20, 320)는 이송 레일(10, 310)로 이동되다가 분기점(DP) 또는 부상 대향면(30)에서 제1서브 레일(11, 15) 또는 제2서브 레일(12, 16)로 선택적으로 이동될 수 있다.
이를 위하여, 자기부상 카세트(20, 320)는 제1서브 레일(11, 15) 또는 제2서브 레일(12, 16)을 선택하는 선택부재를 포함한다. 선택부재는 분기점(DP) 또는 부상 대향면(30)에서 이송 레일(10, 310)에 대하여 이송 레일(10, 310)의 폭 방향(x축 방향)으로 이동력을 제공하도록 구성된다.
이를 위하여, 다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 이송 레일(10)은 분기점(DP)에 대응하여 메인 레일(14)의 폭 방향 중앙(x축 방향)에 구비되는 안내 전자석(71)을 포함한다. 선택부재는 선택 영구자석(72)으로 형성된다.
선택 영구자석(72)은 안내 전자석(71)에 대응하도록 자기부상 카세트(20)의 상부에 구비되어 안내 전자석(71)의 작동에 따라 이송 레일(10)의 폭 방향(x축 방향)으로 힘을 받는다. 따라서 선택 영구자석(72) 및 자기부상 카세트(20)는 메인 레일(14)에서 제1서브 레일(11) 또는 제2서브 레일(12)을 선택하게 된다.
이송 레일(10)은 자기부상 카세트(20)의 측방을 향하는 안내 갭 센서(73)를 더 구비한다. 안내 갭 센서(73)는 이송 레일(10)의 측면과 자기부상 카세트(20)의 측면 사이의 갭(G)(도 1 및 도 4 참조)을 감지하여, 안내 전자석(71)과 선택 영구자석(72) 사이에 형성되는 폭 방향 힘을 제어하여 자기부상 카세트(20)가 이송 레일(10)의 측면에 충돌되는 것을 방지할 수 있게 한다.
도 3은 도 2의 자기부상 카세트 상면을 도시한 평면도이다. 도 3을 참조하면, 부상 전자석(40)은 자기부상 카세트(20)의 상면 네 모퉁이에 구비되는 제1전자석(41)과 제2전자석(42)을 포함한다. 따라서 제1, 제2전자석(41, 42)은 x, y축 방향에서 자기부상 카세트(20)를 이송 레일(10)로부터 균형적이고 안정적으로 부상시킬 수 있다.
선택 영구자석(72)은 자기부상 카세트(20) 상면의 폭 방향(x축 방향) 중앙에서 자기부상 카세트(20)의 진행 방향(y축 방향)의 양단에 구비된다. 따라서 선택 영구자석(72)은 y축 방향에서 자기부상 카세트(20)가 제1, 제2서브 레일(11, 12)을 균형적이고 안정적으로 선택할 수 있게 한다.
다시 도 1을 참조하면, 제1, 제2서브 레일(11, 12)은 분기점(DP)의 전방에서 각각의 내측 레일(111, 121)로 서로 교차하는 교차점(CP)을 형성한다. 교차점(CP)을 지나면, 제1, 제2서브 레일(11, 12)은 메인 레일(14)로부터 완전히 분기된다. 편의상, 교차점(CP)은 제1, 제2서브 레일(11, 12) 중 분기되는 내측에 위치하는 내측 레일(111, 121)에 구비되는 부상 대향면(30)이 교차되는 위치를 지칭한다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제1, 제2서브 레일(11, 12)은 분기점(DP)에서, 부상 대향면(31, 32)을 평판으로 형성한다. 부상 대향면(31, 32)은 부상 대향면(30)에 이어지고, 분지점(DP)에서 평판으로 형성된다. 평판의 부상 대향면(31, 32)은 이송 레일(10)의 폭 방향(x축 방향)에서 부상 전자석(40)의 폭보다 더 넓게 형성된다.
따라서 안내 전자석(71)과 선택 영구자석(72)의 상호 작용에 따라, 자기부상 카세트(20)가 폭 방향(x축 방향)으로 이동할 때, 부상 전자석(40), 즉 제1전자석(41)과 제2전자석(42)이 부상 대향면(31, 32)에 안정적으로 대향할 수 있다. 즉 분기점(DP)에서, 자기부상 카세트(20)가 안정적으로 부상력을 유지하게 된다. 이때, 안내 갭 센서(73)의 감지 신호에 따라 안내 전자석(71)이 제어된다.
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 제1, 제2서브 레일(11, 12)은 분기점(DP)과 교차점(CP) 사이에서, 제1전자석(41)과 제2전자석(42)에 대응하는 제11부상 대향면(331)과 제12부상 대향면(332), 및 제21부상 대향면(341)과 제22부상 대향면(342)을 포함한다.
제21부상 대향면(341)과 제22부상 대향면(342)은 폭 방향(x축 방향)에서 제11부상 대향면(331)과 제12부상 대향면(332)의 각 측방에 구비되어, 제1전자석(41) 및 제2전자석(42)에 대응한다.
제11부상 대향면(331)과 제12부상 대향면(332)은 제1서브 레일(11)이 선택되었을 때, 제1전자석(41) 및 제2전자석(42)에 대응한다(도 5 참조). 즉 자기부상 카세트(20)가 메인 레일(14)에서 제1서브 레일(11)을 선택하고 있는 과정이다.
제21부상 대향면(341)과 제22부상 대향면(342)은 제2서브 레일(12)이 선택되었을 때, 제1전자석(41) 및 제2전자석(42)에 대응한다(도시하지 않았으나 도 5에서 자기부상 카세트가 우측으로 이동된 상태임). 즉 자기부상 카세트가 메인 레일에서 제2서브 레일을 선택하고 있는 과정이다.
도 6은 도 1의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제1, 제2서브 레일(11, 12)은 교차점(CP)에서, 부상 대향면(35)을 평판으로 형성한다. 부상 대향면(35)은 제21부상 대향면(341)과 제12부상 대향면(332)에 이어지고, 교차점(CP)에서 평판으로 형성된다. 평판의 부상 대향면(35)은 이송 레일(10)의 폭 방향(x축 방향)에서 부상 전자석(40)의 폭보다 더 넓게 형성된다.
따라서 교차점(CP)에서 자기부상 카세트(20)가 이송될 때, 부상 전자석(40), 즉 제1전자석(41)과 제2전자석(42)이 부상 대향면(30, 35)에 안정적으로 대향할 수 있다. 즉 교차점(CP)에서도, 자기부상 카세트(20)가 안정적으로 부상력을 유지할 수 있게 된다.
이와 같이. 자기부상 카세트(20)는 메인 레일(14)에서 제1, 제2서브 레일(11,12)을 선택하여 자기부상되어 이송된다. 따라서 비접촉 상태로 자기부상 카세트(20)가 이송되므로 소음, 진동 및 분진이 감소될 수 있다. 또한 반도체 웨이퍼들을 수용하는 자기부상 카세트(20)가 이송 레일(10)과 같은 외부 환경에 노출되지 않으므로 내부에서 더욱 높은 고청정 환경이 유지될 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예들과 비교하여, 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치에서, 자기부상 카세트의 상면을 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 자른 이송 레일과 자기부상 카세트를 연결하는 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2실시예의 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치(2)에서 이송 레일(210)은 부상 대향면(30)의 상측에 이동 통로(211)를 형성하고, 이동 통로(211)에 연결되는 개구(212)를 형성한다.
자기부상 카세트(220)는 개구(212)에 설치되어 상하 방향(z축 방향)으로 연결되는 수직 연결부재(221), 및 수직 연결부재(221)의 상단에서 폭 방향(x축 방향)으로 설치되어 이동 통로(211)에 지지되는 수평 연결부재(222)를 포함한다.
수직 연결부재(221)가 자기부상 카세트(220)의 상면의 폭 방향(x축 방향) 중앙에서 자기부상 카세트(20)의 진행 방향(y축 방향)의 양단에 구비된다. 따라서 수직 연결부재(221)는 y축 방향에서 자기부상 카세트(20)가 수평 상태를 균형적이고 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
이송 레일(210)은 폭 방향(x축 방향) 중앙에 형성되는 개구(212)의 양측에 추진 전자석(51, 52)을 구비한다. 수평 연결부재(222)는 추진 전자석(51, 52)에 대응하여 추진 영구자석(61, 62)을 구비한다.
수평 연결부재(222)는 양단에 롤러(23)를 구비한다. 자기부상 카세트(20)가 자기부상을 중단할 때, 하강되고, 이동 통로(211)의 이송 레일(210)은 수평 연결부재(222)의 롤러(23)에 맞닿는다. 따라서 자기부상 카세트(220)는 롤러(23)와 이동 통로(211)의 구름 접촉으로 이동될 수 있다.
또한, 자기부상 카세트(220)의 중앙에 수직 연결부재(221)가 설치되므로 선택 영구자석(72)은 수직 연결부재(221)의 일측에 구비된다. 이에 따라 안내 전자석(71)이 선택 영구자석(72)에 대응하도록 분기점(DP)에서 일측에 구비될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치의 평면도이고, 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 제3실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치(3)에서, 제1, 제2서브 레일(15, 16)은 메인 레일(14) 및 각각의 내측 레일에서 분리는 제1분리 레일(151)과 제2분리 레일(161)을 각각 포함한다.
도 11은 도 10의 자기부상 카세트 상면을 도시한 평면도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 자기부상 카세트(320)는 제1서브 레일(15) 또는 제2서브 레일(16)을 선택하는 선택부재를 포함한다. 선택부재는 자기부상 카세트(320)의 상면에 네 모퉁이에 구비되는 부상 전자석인 제11전자석(451)과 제12전자석(452) 및 제21전자석(461)과 제22전자석(462)을 포함한다.
제21전자석(461)과 제22전자석(462)은 폭 방향(x축 방향)에서 제11전자석(451)과 제12전자석(452)의 내측에 각각 구비된다. 따라서 제11, 제12전자석(451, 452) 및 제21, 제22전자석(461, 462)은 x, y축 방향에서 자기부상 카세트(320)를 균형적이고 안정적으로 부상시키며, 안정적으로 제1, 제2서브 레일(15, 16)을 선택할 수 있다.
도 12는 도 9의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 12를 참조하면, 제1, 제2분리 레일(151, 161)은 분기점(DP)의 전방에서 교차하는 교차점(CP)을 형성한다. 편의상, 제1, 제2분리 레일(151, 161)은 여기에 구비되는 제21, 제22부상 대향면(321, 322)으로 도시한다.
이송 레일(310; 14, 15, 16)은 분기점(DP)에서, 제11전자석(451)과 제12전자석(452)에 대응하는 제11부상 대향면(311)과 제12부상 대향면(312), 및 제21전자석(461)과 제22전자석(462)에 대응하는 제21부상 대향면(321)과 제22부상 대향면(322)을 구비한다.
다시 도 9를 참조하면, 메인 레일(14)에서 제11, 제12전자석(451, 452)이 온 되고, 제21, 제22전자석(461, 462)이 오프 되면, 제11, 제12전자석(451, 452)이 부상 대향면(30)에 작용하여 자기부상 카세트(320)가 부상된다.
도 12를 참조하면, 분기점(DP)에서, 제11전자석(451)과 제21전자석(461)이 온 되고, 제21전자석(461)과 제12전자석(452)이 오프 되면, 제11부상 대향면(311)과 제22부상 대향면(322)에 의하여 제1서브 레일(15) 및 제1분리 레일(151)이 선택된다.
도시하지 않았으나, 제11전자석(451)과 제21전자석(461)이 오프 되고, 제21전자석(461)과 제12전자석(452)이 온 되면, 제21부상 대향면(321)과 제12부상 대향면(312)에 의하여 제2서브 레일(16) 및 제2분리 레일(161)이 선택된다.
도 13은 도 9의 ⅩⅢ-ⅩⅢ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 13을 참조하면, 제1, 제2분리 레일(151, 161)은 교차점(CP)에서, 부상 대향면(323)을 평판으로 형성한다. 부상 대향면(323)은 제21부상 대향면(321)과 제22부상 대향면(322)에 이어지고, 교차점(CP)에서 평판으로 형성된다. 평판의 부상 대향면(323)은 이송 레일(310)의 폭 방향(x축 방향)에서 부상 전자석, 즉 제11, 제21전자석(451, 461) 및 제12, 제22전자석(452, 462)의 폭보다 더 넓게 형성된다.
따라서 교차점(CP)에서 제11, 제21전자석(451, 461)과 제12, 제22전자석(452, 462) 및 부상 대향면(323)의 상호 작용에 따라, 자기부상 카세트(320)가 폭 방향(x축 방향)으로 이송될 때, 부상 전자석, 즉 제11, 제21전자석(451, 461) 및 제12, 제22전자석(452, 462)이 부상 대향면(323)에 안정적으로 대향할 수 있다. 이때, 제11, 제2전자석(451, 452)는 제11, 제22부상 대향면(331, 342)에 안정적으로 대향할 수 있다. 즉 교차점(CP)에서, 자기부상 카세트(320)가 안정적으로 부상력을 유지하면서 제1, 제2서브 레일(15, 16)을 균형적이고 안정적으로 선택할 수 있게 된다.
도 14는 도 9의 ⅩⅣ-ⅩⅣ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 14를 참조하면, 제1서브 레일(15)은 교차점(CP) 이후에서, 제11전자석(451)에 대응하는 제11부상 대향면(331), 및 제22, 제12전자석(462, 452)에 대응하는 제22, 제12부상 대향면(322, 332)을 구비한다. 이때, 제11전자석(451)과 제12전자석(452)이 온으로 작동되어 제1서브 레일(15)로의 분기가 완료된다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치의 평면도이다. 도 15를 참조하면, 제4실시예에 따른 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치(4)에서, 이송 레일(410)은 메인 레일(14)의 분기점(DP)에서 분기되는 제1, 제2, 제3서브 레일(11, 12, 13)을 포함한다.
제1, 제2서브 레일(11, 12)은 분기점(DP)의 전방에서 각각의 내측 레일(111,121)로 교차 후 분리되는 공동 구간(CL)을 형성한다. 편의상, 공동 구간(CL)은 제1, 제2서브 레일(11, 12) 중 분기되는 내측에 위치하는 내측 레일(111, 121)에 구비되는 부상 대향면(30)이 교차되는 위치를 지칭한다. 도시하지 않았으나, 제1, 제2서브 레일은 분기점의 전방에서 도 1에 도시된 바와 같은 교차점(CP)을 형성할 수도 있다.
제3서브 레일(13)은 공동 구간(CL)의 전방에서 폭 방향(x축 방향)의 일측(우측)으로 휘어진 후 반대 방향(좌측)으로 휘어져서 제1서브 레일(11)의 내측 레일(111)과 제1교차점(CP1)을 형성하고, 제2서브 레일(12)의 내측 레일(121)과 제2교차점(CP2)을 형성한다.
편의상, 제1교차점(CP1)은 제3서브 레일(13)의 좌측 레일(131)과 제1서브 레일(11)의 내측 레일(111)에 구비되는 부상 대향면(30)이 교차되는 위치를 지칭한다. 제2교차점(CP2)은 제3서브 레일(13)의 우측 레일(132)과 제2서브 레일(12)의 내측 레일(121)에 구비되는 부상 대향면(30)이 교차되는 위치를 지칭한다.
제1, 제2교차점(CP1, CP2)은 자기부상 카세트(20)의 진행 방향(y축 방향)에서 설정된 이격 거리(L)를 유지한다. 이격 거리(L)는 자기부상 카세트(20)가 제1, 제2, 제3서브 레일(11, 12, 13)으로 분기될 때, 2개의 교차점이 동시에 형성되는 것을 제거한다. 따라서 자기부상 카세트(20)는 가 제1, 제2, 제3서브 레일(11, 12, 13)로 분기될 때에도, 안정적으로 자기부상 및 추진될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1, 2, 3, 4: 오버헤드 호이스트 이송 장치 10, 210, 310, 410: 이송 레일
11, 12, 13: 제1, 제22, 제3서브 레일 14: 메인 레일
15, 16: 제1, 제2서브 레일 20, 220, 320: 자기부상 카세트
22: 가이드 부재 23: 롤러
30, 31, 32, 35: 부상 대향면 40: 부상 전자석
41, 42: 제1, 제2전자석 50, 51, 52: 추진 전자석
60, 61, 62: 추진 영구자석 71: 안내 전자석
72: 선택 영구자석 73: 안내 갭 센서
111, 121: 내측 레일 151: 제1분리 레일
161: 제2분리 레일 211: 이동 통로
212: 개구 221: 수직 연결부재
222: 수평 연결부재 311: 제11부상 대향면
312: 제12 부상 대향면 321: 제21부상 대향면
322: 제22부상 대향면 323: 부상 대향면
331: 제11부상 대향면 332: 제12부상 대향면
341: 제21부상 대향면 342: 제22부상 대향면
451: 제11전자석 452: 제12전자석
461: 제21전자석 462: 제22전자석
CL: 공동 구간 CP: 교차점
CP1, CP2: 제1, 제2교차점 DP: 분기점
L: 이격 거리

Claims (18)

  1. 천정에 설치되고 부상 대향면을 구비하는 이송 레일; 및
    상기 부상 대향면에 마주하는 부상 전자석을 구비하여 상기 이송 레일로부터 자기부상되고 추진되는 자기부상 카세트를 포함하며,
    상기 이송 레일은
    메인 레일, 및
    상기 메인 레일로부터 분기점에서 분기되는 제1서브 레일과 제2서브 레일
    을 포함하고,
    상기 자기부상 카세트는
    상기 분기점 또는 상기 부상 대향면에서 상기 이송 레일에 대하여 상기 이송 레일의 폭 방향으로 이동력을 제공하여, 상기 제1서브 레일 또는 상기 제2서브 레일을 선택하는 선택부재
    를 포함하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송 레일은
    상기 분기점에 대응하여 상기 메인 레일의 폭 방향 중앙에 구비되는 안내 전자석을 포함하고,
    상기 선택부재는
    상기 안내 전자석에 대응하도록 상부에 구비되어 상기 안내 전자석의 작동에 따라 상기 이송 레일의 폭 방향으로 상기 제1서브 레일 또는 상기 제2서브 레일을 선택하는 힘을 받는 선택 영구자석으로 형성되는
    자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이송 레일은
    상기 부상 대향면의 일측에 추진 전자석을 구비하고,
    상기 자기부상 카세트는
    상기 추진 전자석에 대응하는 추진 영구자석을 구비하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 부상 전자석은
    상기 자기부상 카세트의 상면 네 모퉁이에 구비되는 제1전자석과 제2전자석을 포함하고,
    상기 선택 영구자석은
    상기 상면의 상기 폭 방향 중앙에서 상기 자기부상 카세트의 진행 방향의 양단에 구비되는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1서브 레일과 상기 제2서브 레일은
    상기 분기점의 전방에서 각각의 내측 레일로 서로 교차하는 교차점을 형성하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은
    상기 분기점에서, 상기 부상 대향면을 평판으로 형성하고,
    상기 이송 레일의 폭 방향에서 상기 부상 전자석의 폭보다 더 넓게 형성되는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은
    상기 분기점과 상기 교차점 사이에서, 상기 제1전자석과 상기 제2전자석에 대응하는 제11부상 대향면과 제12부상 대향면, 및
    상기 제11부상 대향면과 상기 제12부상 대향면의 각 측방에 구비되어, 상기 제1전자석 및 상기 제2전자석에 대응하는 제21부상 대향면과 제22부상 대향면을 포함하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은
    상기 교차점에서, 상기 부상 대향면을 평판으로 형성하고,
    상기 이송 레일의 폭 방향에서 상기 부상 전자석의 폭보다 더 넓게 형성되는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 이송 레일은
    상기 부상 대향면의 상측에 이동 통로를 형성하고, 상기 이동 통로에 연결되는 개구를 형성하며,
    상기 자기부상 카세트는
    상기 개구에 설치되어 상하 방향으로 연결되는 수직 연결부재, 및
    상기 수직 연결부재의 상단에서 상기 폭 방향으로 설치되어 상기 이동 통로에 지지되는 수평 연결부재
    를 포함하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이송 레일은
    폭 방향 중앙에 형성되는 개구의 양측에 추진 전자석을 구비하고,
    상기 수평 연결부재는
    상기 추진 전자석에 대응하여 추진 영구자석을 구비하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1서브 레일과 상기 제2서브 레일은
    상기 메인 레일 및 각각의 내측 레일에서 분리는 제1분리 레일과 제2분리 레일을 각각 포함하고,
    상기 선택부재는
    상기 자기부상 카세트의 상면에 네 모퉁이에 구비되는 제11전자석과 제12전자석 및
    상기 제11전자석과 상기 제12전자석의 내측에 각각 구비되는 제21전자석과 제22전자석
    을 포함하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1분리 레일과 상기 제2분리 레일은
    상기 분기점의 전방에서 교차하는 교차점을 형성하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이송 레일은
    상기 분기점에서, 상기 제11전자석과 상기 제12전자석에 대응하는 제11부상 대향면과 제12부상 대향면, 및
    상기 제21전자석과 상기 제22전자석에 대응하는 제21부상 대향면과 제22부상 대향면을 구비하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1분리 레일 및 상기 제2분리 레일은
    상기 교차점에서, 상기 부상 대향면을 평판으로 형성하고,
    상기 이송 레일의 폭 방향에서 상기 부상 전자석의 폭보다 더 넓게 형성되는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1서브 레일은
    상기 교차점 이후에서, 상기 제11전자석에 대응하는 제11부상 대향면, 및
    상기 제22전자석과 상기 제12전자석에 대응하는 제22부상 대향면과 제12부상대향면을 구비하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 이송 레일은
    상기 메인 레일의 상기 분기점에서 더 분기되는 제3서브 레일을 포함하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1서브 레일 및 상기 제2서브 레일은
    상기 분기점의 전방에서 각각의 내측 레일로 교차 후 분리되는 공동 구간을 형성하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제3서브 레일은
    상기 공동 구간의 전방에서 상기 폭 방향의 일측으로 휘어진 후 반대 방향으로 휘어져서 제1서브 레일의 내측 레일과 제1교차점을 형성하고,
    상기 제2서브 레일의 내측 레일과 제2교차점을 형성하며,
    상기 제1교차점과 상기 제2교차점은
    상기 자기부상 카세트의 진행 방향에서 설정된 이격 거리를 유지하는 자기부상 오버헤드 호이스트 이송 장치.
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셔틀은 트랙 인터페이스 어셈블리를 구비하여 분기된 래터럴 레일을 선택적으로 진행한다. 분기휠들 중 일부가 승강되어 래터럴 레일들을 선택하므로 셔틀은 분기된 래터럴 레일을 따라 이송될 수 있다.
오버헤드 호이스트 이송 장치는 오버헤드 호이스트 이송 트랙과 셔틀을 구비한다. 오버헤드 호이스트 이송 레일은 메인 레일과 분기된 2개의 래터럴 레일을 구비하다.
일본 특허공보 특허 제 3109737호(2000.11.20.) 1부. *

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