KR20220145606A

KR20220145606A - 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치

Info

Publication number: KR20220145606A
Application number: KR1020210052379A
Authority: KR
Inventors: 정문교; 이현중
Original assignee: 주식회사 맥솔
Priority date: 2021-04-22
Filing date: 2021-04-22
Publication date: 2022-10-31

Abstract

본 발명은 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치는 트레이 하측에 구비되어 상기 트레이를 지지하는 이송베이스; 상기 이송베이스의 일측에 구비되어 상기 트레이를 자기 부상시키는 자기부상부; 및 상기 자기부상부의 일측에 구비되어 자기 부상된 트레이를 일 방향으로 이송시키는 자기이송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마그네틱 기어를 이용한 이송 장치 {A TRANSFER DEVICE USING MAGNETIC GEAR}

본 발명은 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 마그네틱 피니언으로부터 전달받은 동력이 마그네틱 랙으로 전달되어 회전운동을 직선운동으로 변환하여 순수 자력의 힘으로 트레이를 비접촉 방식으로 이송함으로써, 고출력, 무소음, 무발진의 특징을 갖고 토크면에서도 뛰어나 대량의 분진 발생에 예민한 크린룸 내의 좁은 공간의 물류 이송에 강점을 갖는 마그네틱 기어를 이용한 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device:LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display device : ELD) 등과 같은 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)는 기판 상에 복수의 공정을 진행하여 제조하게 된다. 즉, 기판 상에 증착(deposition) 공정, 포토리소그라피 (photolithography) 공정, 식각(etching) 공정이 복수회 반복되며, 그 밖에 세정, 합착, 절단 등의 공정이 실시되어 평판표시장치가 제조된다.

이러한 평판표시장치의 제조 공정은 최적의 환경이 조성된 복수의 챔버 내부에서 진행된다. 이를 위해 기판을 트레이(Tray)에 안착시킨 후 트레이를 수직 또는 경사지게 세워 복수의 챔버 내부를 지나도록 이송시키는 인라인 방법이 고려되고 있다.

따라서, 클린 환경등 미세한 이물질이 없어야 하는 LCD, PCB, 제약, 식품 제조 라인에 있어서 마찰력에 의해 구동되는 기계식 기어를 대체하여 마그네트 N,S극성의 인력, 척력작용에 의해 비접촉으로 구동되는 이송 장치가 필요하고, 이는 반도체 및 디스플레이 증착공정 시스템, 자기부상 컨베이어 분야에서 요구되고 있다.

상기 자기부상 컨베이어(Electromagnetic Conveyor, EMC)는 OLED 등의 평판디스플레이(FPD) 진공 제조 공정에서 요구되는 비접촉, 초정밀 자기부상 자동 물류이송장치를 일컫는 것으로, 자기부상 선형베어링(Electromagnetic Levitation Linear Bearing, ELB)과 안내 일체형 선형추진 전동기 시스템으로 구성되는데, 자기부상 선형베어링은 레일이 설치된 전체 구간에서 Pasive Carier를 비접촉 지지하는 선형베어링 특성을 제공한다.

또한 안내 일체형 선형추진 전동기 시스템은 Pasive Carier 가레일을 비접촉으로 따라가게 하면서, 동시에 Pasive Carier를 정밀 서보제어(위치 및 속도)할 수 있다.

또한, 기판을 이송시키는 이송 장치는 기판이 안착되는 트레이와, 트레이의 하부와 접촉되어 모터에 의해 회전함으로써 트레이에 추력을 제공하는 구동 롤러를 포함할 수 있다. 즉, 종래의 이송 장치는 챔버의 하측에 마련된 구동 롤러와 트레이의 하부가 접촉되고, 구동 롤러의 회전력에 의해 트레이를 이동시킨다.

그러나, 이 경우 구동 롤러와 트레이 하부의 마찰력이 증가함에 따라 파티클(particle)이 발생하는 문제점을 갖게 된다.

이렇게 발생된 파티클은 이송되는 기판에 부착되어 표시장치의 불량을 발생시키고, 고사양/고성능 디바이스 개발에 따라 디바이스의 불량을 발생시키는 원인이 된다. 또한, 챔버 내부의 진공을 형성하기 위한 진공 펌프 내부로 파티클이 유입되면서 진공 펌프의 고장 발생의 원인이 되기도 한다.

따라서, 마그네틱 피니언으로부터 전달받은 동력이 마그네틱 랙으로 전달되어 회전운동을 직선운동으로 변환하여 순수 자력의 힘으로 트레이를 비접촉 방식으로 이송하여 구동 롤러과 트레이 하부의 마찰력을 저감시켜 파티클 생성을 방지함으로써, 고출력, 무소음, 무발진의 특징을 갖고 토크면에서 뛰어나 대량의 분진 발생에 예민한 크린룸 내의 좁은 공간의 물류 이송에 강점을 갖도록 하는 자기 이송 장치의 개발이 요구되고 있다.

[특허 문헌] KR 10-2012-0118798호 (공개일자 2012년 10월 29일)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 트레이를 자기 부상시키는 자기부상부 및 자력에 의해 부상된 트레이를 일 방향으로 이송시키는 자기이송부를 포함하고, 특히, 상기 자기이송부는 회동축에 결합된 홀더 외주면에 복수개의 제1마그넷이 배치된 마그네틱 피니언 및 상기 마그네틱 피니언과 소정으로 이격된 이송베이스 하단에 결합되어 마그네틱 피니언으로부터 동력을 전달받도록 제1마그넷이 배치된 제1마그네틱 랙을 구비함으로써, 회전운동을 직선운동으로 변환하여 순수 자력의 힘으로 트레이를 비접촉 방식으로 이송하여 고출력, 무소음, 무발진의 특징을 갖고 토크면에서도 뛰어나 대량의 분진 발생에 예민한 크린룸 내의 좁은 공간의 물류 이송에 강점을 갖도록 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치는 트레이 하측에 구비되어 상기 트레이를 지지하는 이송베이스; 상기 이송베이스의 일측에 구비되어 상기 트레이를 자기 부상시키는 자기부상부; 및 상기 자기부상부의 일측에 구비되어 자기 부상된 트레이를 일 방향으로 이송시키는 자기이송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 자기부상부는 상기 이송베이스에 구비되는 적어도 하나 이상의 마그넷을 포함한 제1자기부상유닛; 및 상기 제1자기부상유닛과 대향하는 챔버 내에 구비되는 적어도 하나 이상의 마그넷을 포함한 제2자기부상유닛;를 포함하고, 상기 제1자기부상유닛 및 상기 제2자기부상유닛은 동일한 자극이 대향되어 척력이 작용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 자기이송부는 상기 이송베이스 하측에 구비되는 제1자기이송유닛; 및 상기 이송베이스 양측단에 각각 구비되는 제2자기이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제1자기이송유닛은 회동축에 결합된 원통형의 홀더와, 상기 홀더의 외주면에 배치되는 나선형마그넷이 구성된 마그네틱피니언; 및상기 마그네틱피니언과 일정 간격 이격된 상기 이송베이스 하단에 구비되고, 제1마그넷이 구성된 제1마그네틱랙;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 나선형마그넷은 길이 방향의 분할 자극들이 교번하여 N극 및 S극으로 상기 홀더의 외주면에 나선형으로 착자 결합되어 원통 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제1마그넷은 일측을 N극으로 하는 마그네트 및 일측을 S극으로 하는 마그네트가 교번하여 착자 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제1마그네틱랙은 제1마그네틱랙의 길이 방향이 상기 마그네틱피니언의 회동축 방향과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 마그네틱피니언은 상기 제1마그네틱랙의 길이 방향과 나란하도록 상기 회동축을 구성하고, 상기 회동축은 상기 마그네틱피니언이 일정 간격 이격되도록 다수개로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제2자기이송유닛은 이송베이스 양측단에 구비되고, 제2마그넷으로 구성된 제2마그네틱랙; 및 상기 제2마그네틱랙과 소정으로 이격된 상기 챔버에 구비되고, 상기 제3마그넷으로 구성된 제3마그네틱랙;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제2마그넷은 일측이 N극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되거나 일측이 S극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되도록 배치되고, 상기 제3마그넷은 대향하는 상기 제2마그넷과 동일한 극성의 마그네트가 연속하여 결합되도록 배치되어, 상기 제2마그넷과 상기 제3마그넷은 척력이 작용하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치는 상기 이송베이스와 챔버 사이에 구비되어, 상기 제1자기부상유닛 및 제2자기부상유닛 간의 간격 유지를 위한 간격유지수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치에 의하면, 마그네틱 피니언으로부터 전달받은 동력이 마그네틱 랙으로 전달되어 회전운동을 직선운동으로 변환하여 순수 자력의 힘으로 트레이를 비접촉 방식으로 이송하여 구동 롤러과 트레이 하부의 마찰력을 저감시켜 파티클 생성을 방지함으로써, 고출력, 무소음, 무발진의 특징을 갖고 토크면에서 뛰어나 대량의 분진 발생에 예민한 크린룸 내의 좁은 공간의 물류 이송에 강점을 갖도록 하는 효과가 있다.

또한, 자기이송부에 제2자기이송유닛을 구비함으로써, 자력을 이용한 비접촉 이송이 더욱 효율적으로 구현될 뿐 아니라 이송 중 트레이의 상하 움직임을 방지하여 안정적인 이송이 가능하도록 하는 효과가 있다

또한, 소음이 발생하지 않고, 장치의 안정성은 크게 향상될 수 있으며, 오작동이나 고장의 발생룰은 감소될 수 있고, 장치 및 전체 시스템의 수명은 향상되는 효과가 있다.

아울러, 비접촉식 기어 분야 및 고청정 환경이 요구되는 설비 분야에서 장치 및 시스템의 안정성, 신뢰성 및 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치의 전반적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2자기이송유닛의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.
도 2(b)는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제2자기이송유닛의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1자기이송유닛의 세부적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1자기이송유닛의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치의 전반적인 구성을 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 이송베이스(100), 자기부상부(200), 자기이송부(300) 및 간격유지수단(400)을 포함할 수 있다

상기 이송베이스(100)는 트레이(10) 하측에 구비되어 상기 트레이(10)를 지지하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 이송베이스(100)는 기판을 장착하여 이송시키는 트레이(10)의 하부에 구비되어 상기 트레이(10)를 지지하는 것으로, 하측에 자기부상부(200)의 제1자기부상유닛(210)이 배치되고, 양측단에 후술할 제2자기이송유닛(320)의 제2마그네틱랙(321)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 트레이(10)는 도시되지는 않았지만 내부가 빈 사각의 틀 형상으로 마련되어 기판이 장착되는 것으로, 소정 길이를 갖는 네개의 바가 상하 좌우에 소정 간격 이격되어 마련되고 바의 가장자리가 서로 접촉됨으로써 중앙부가 빈 사각의 틀 형상으로 제작될 수 있다.

또한, 상기 트레이(10)는 기판을 장착하고 수직 또는 경사진 상태로 이송된다.

즉, 복수의 챔버(20)가 일 방향으로 연결되고, 기판이 장착된 트레이(10)가 복수의 챔버(20) 내부를 이동하면서 기판 상에 박막 증착 공정등의 소정의 공정이 진행될 수 있다.

한편, 트레이(10)가 이동하는 복수의 챔버(20)는 트레이(10)에 기판을 안착시키는 로딩 챔버와 트레이에 안착된 기판에 소정의 박막을 증착시키는 복수의 증착 챔버와, 트레이를 들어 올려 위치를 이동시키는 트레버스 챔버 등을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기판(미도시)은 액정표시장치를 포함한 평판표시장치를 제작하기 위한 다양한 기판일 수 있는데, 예를 들면 유리, 플라스틱, 필름 등을 포함하는 재질로 제작될 수 있다.

따라서, 상기 이송베이스(100)는 트레이(10)의 하부에 자기부상부(200) 및 자기이송부(300)의 일부와 접촉하도록 배치된다.

또한, 상기 이송베이스(100)는 트레이(10) 하부의 전체 영역에 마련될 수 있다.

즉, 상기 이송베이스(100)는 트레이 하부와 동일 길이로 마련되며, 트레이 하부와 연결되어 하측으로 소정 두께를 가질 수 있다.

이러한 이송베이스(100)는 트레이(10)의 폭과 동일 폭을 갖는 상부영역(110)과 상기 상부영역(110)의 하측에 마련되며 상기 트레이(10)의 폭보다 좁은 폭, 예를 들어 상기 트레이의 1/2의 폭으로 마련된 하부영역(120)를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 이송베이스(100)의 하부영역(120)에는 상기 자기부상부(200) 및 후술할 제1자기이송유닛(310)의 일부와 접촉될 수 있다.

또한, 상기 이송베이스(100)는 상기한 형상에 한정되지 않고 다양한 형상으로 적용될 수 있다.

상기 자기부상부(200)는 상기 이송베이스(100)의 일측에 구비되어 상기 트레이(10)를 자기 부상시키도록 구성된다.

구체적으로, 상기 자기부상부(200)는 상기 이송베이스(100)가 챔버(20) 사이에 일정 간격의 이격 공간이 형성되도록 상기 이송베이스(100)를 상기 챔버(20)로 부터 자기 부상시키는 것으로, 이송베이스(100) 하측에 마련된 마그네트와 이에 대응되는 상기 챔버(20) 내벽에 마련된 마그네트에 척력이 작용하도록 구성된다.

따라서, 상기 자기부상부(200)는 이송베이스(100)에 구비되는 적어도 하나 이상의 마그넷을 포함한 제1자기부상유닛(210) 및 상기 제1자기부상유닛(210)과 대향하는 챔버(20) 내에 구비되는 적어도 하나 이상의 마그넷을 포함한 제2자기부상유닛(220)을 포함할 수 있다.

상기 제1자기부상유닛(210)은 이송베이스(100)의 하부영역 양 측면에 구비되고, 상기 제2자기부상유닛(220)은 트레이(10)가 이송되는 복수의 챔버(20) 내벽, 또는 내벽 사이에 마련될 수 있다.

이 때, 상기 제2자기부상유닛(220)은 트레이(10)가 이송되는 복수의 챔버(20) 내벽에 고정될 수 있고, 챔버(20) 바닥부로부터 소정 높이로 고정될 수도 있다. 즉, 기판이 안착된 트레이(100)는 직렬 연결된 복수의 챔버(20)를 통해 이송되는데, 상기 제1자기부상유닛(210)은 트레이(10) 하부 즉, 이송베이스(100)의 하부영역 양 측면에 결합되고, 제2자기부상유닛(220)은 제1자기부상유닛(210)과 대면하여 트레이(10)와 챔버(20) 사이에 마련되어 챔버(20) 내벽 또는 바닥면에 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1자기부상유닛(210) 및 제2자기부상유닛(220)은 동일한 자극이 대향되어 척력이 작용하도록 배치된다.

또한, 상기 제1자기부상유닛(210) 및 제2자기부상유닛(220)은 양측에 각각 하나의 마그네트로 구성될 수 있고, 적어도 둘 이상으로 마련될 수도 있다.

또한, 상기 제1자기부상유닛(210)은 상기 이송베이스(100)와 동일한 평면을 이룰 수 있으며, 상기 제2자기부상유닛(220)은 상기 챔버(20) 및 트레이(10)와 동일한 폭을 갖도록 구성될 수도 있다.

따라서, 상기 챔버(20)는 마그네트들에 의한 자력에 반응하지 않는 금속, 세라믹, 플라스틱 등의 재질로 제작될 수 있다.

또한, 상기 제1자기부상유닛(210) 및 상기 제2자기부상유닛(220)은 대향하는 자극이 동일한 극성을 갖도록 배치되어 척력이 작용하도록 구성되는 것으로, 도시된 바와 같이 N극이 대향하도록 배치될 수 있으며, 도시되지는 않았지만 S극이 대향하도록 배치될 수도 있다.

상기 자기이송부(300)는 상기 자기부상부(200)의 일측에 구비되어 자기 부상된 트레이(10)를 일 방향으로 이송시킬 수 있다.

또한, 상기 자기이송부(300)는 이송베이스(100) 하측에 구비되는 제1자기이송유닛(310) 및 상기 이송베이스(100) 양측단에 각각 구비되는 제2자기이송유닛(320)을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제1자기이송유닛의 세부적인 구성을 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1자기이송유닛의 구성도이다.

본 발명에 따른 상기 제1자기이송유닛(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 이송베이스(100)의 하측과 소정 간격 이격 배치된 마그네틱피니언(311) 및 상기 마그니틱피니언(311)과 소정 간격 이격된 상기 이송베이스(100) 하단에 마련된 제1마그네틱랙(312)을 포함할 수 있다.

상기 마그네틱피니언(311)은 이송베이스(100)의 하측과 소정 간격 이격되어 마련되는 것으로, 회동축(311a)에 결합된 원통형의 홀더(311b)와, 상기 홀더(311b)의 외주면에 배치되는 나선형마그넷(311c)이 구성될 수 있다.

또한, 상기 마그네틱피니언(311)은 길이방향의 분할 자극들이 N극 및 S극으로 상기 홀더(311b)의 외주면에 착자 결합되어 원통 형상을 갖도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 마그네틱피니언(311)은 나선방향으로 자력을 발생시키는 것으로, 회동축(311a)에 결합되는 원통형의 홀더(Holder)(311b)와 홀더(311b)의 외주면에 구성된 나선형마그넷(311c)들이 N극과 S극이 교번하여 착자결합되어 상기 홀더의 외주면을 커버하도록 구성된다.

또한, 상기 나선형마그넷(311c)에 형성되는 자력의 나선 방향은 후술할 제1마그넷(312a)의 자력 방향에 대응하여 형성됨이 바람직할 수 있다.

따라서, 상기 마그네틱피니언(311)은 회전함에 따라, 마그네트 간의 인력에 의해 제1마그네틱랙(312)이 직선으로 이동할 수 있도록 한다.

또한, 상기 마그네틱피니언(311)은 트레이(10)의 폭과 동일한 폭으로 구성될 수 있으며, 트레이(10)의 폭보다 크거나 작은 폭으로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 마그네틱피니언(311)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1마그네틱랙(312)의 길이 방향과 나란하도록 회동축(311a)을 구성하고, 상기 회동축(311a)은 상기 마그네틱피니언(311)이 일정 간격 이격되도록 다수개로 배치될 수 있다.

따라서, 상기 마그네틱피니언(311)은 상기 회동축(311a)에 한 개로 구비될 수 있으며, 상기 회동축(311a)에 다수개로 구비될 수도 있다.

상기 제1마그네틱랙(312)은 상기 마그네틱피니언(311)과 일정 간격 이격된 상기 이송베이스(100) 하단에 구비되고, 제1마그넷(312a)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1마그넷(312a)은 일측이 N극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되거나, 일측이 S극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1마그네틱랙(312)은 길이 방향이 상기 마그네틱피니언(311)의 회동축(311a)의 방향과 나란하게 배치될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1마그네틱랙(312)은 사선방향으로 자력을 발생시키는 것으로, 평면형의 백요크(Back yoke)(미도시)와 백요크(미도시)의 상부에 구성되는 사선형의 제1마그넷(312a)을 포함할 수 있고, 상기 제1마그넷(312a)은 일측을 N극으로 하는 마그네트 및 일측을 S극으로 하는 마그네트가 교번하여 착자 결합되도록 구성될 수 있다.

따라서, 상기 마그네틱피니언(311)이 일측 방향으로 회전하면, 제1마그네틱랙(312)은 도 3의 우측하부방향으로 이동되는 것을 확인할 수 있다.

결과적으로, 상기 마그네틱피니언(311)이 회전하게 되면 상기 제1마그네틱랙(312)은 길이 방향으로 이송될 수 있다.

이는, 제1마그네틱랙(312)의 어느 하나의 극성에 대하여, 마그네틱피니언(311)은 인력과 척력이 동시에 가해지도록 하고, 이러한 인력과 척력이 점차적으로 변화할 필요가 있다.

따라서, 인접한 제1마그네틱랙(312)의 S극과 마그네틱피니언(311)의 N극 간의 극성매칭각은 0°내지 30°로 형성되도록 제1마그네틱랙(312)과 마그네틱피니언(311)을 구성함이 바람직할 수 있다.

또한, 상기 마그네틱피니언(311) 및 제1마그네틱랙(312)의 자력 방향 기울기는 다양하게 변형될 수 있으나, 코깅을 최소화하기 위하여 45°로 형성됨이 바람직할 수 있다.

도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2자기이송유닛의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이고, 도 2(b)는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제2자기이송유닛의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.

본 발명에 따른 상기 제2자기이송유닛(320)은 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이 상기 이송베이스(100) 양측단에 각각 구비되어 자기 부상된 상기 트레이(10)를 일 방향으로 이송시킬 수 있도록 한다.

구체적으로, 상기 제2자기이송유닛(320)은 이송베이스(100) 양측단에 각각 구비되어 상기 제1자기이송유닛(310)과 함께 상기 트레이(10)를 이송시키기 위한 구성으로, 이송베이스(100) 양측단에 제2마그넷(321a)으로 구성된 제2마그네틱랙(321) 및 상기 제2마그네틱랙(321)과 소정으로 이격된 상기 챔버(20)에 구비되고, 상기 제3마그넷(322a)이 구성된 제3마그네틱랙(322)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2마그넷(321a)은 일측이 N극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되거나 일측이 S극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되도록 배치된다.

또한, 상기 제3마그넷(322a)은 대향하는 상기 제2마그넷(321a)과 동일한 극성의 마그네트가 연속하여 결합되도록 배치되어, 상기 제2마그넷(321a)과 상기 제3마그넷(322a)은 동일한 자극이 대향되어 척력이 작용할 수 있도록 한다.

따라서, 상기 제2자기이송유닛(320)은 상기 이송베이스(100)의 측면과 상기 챔버(20)의 측면에 서로를 밀어내는 척력이 작용하도록 구성됨으로써, 상기 제1자기이송유닛(310)에 의해 자력으로 이송되는 이송베이스(100) 즉, 트레이(10)의 일방향 이송이 더욱 원활하게 진행될 수 있도록 한다.

또한, 상기 제2자기이송유닛(320)은 상기 이송베이스(100)의 측면과 상기 챔버(20)의 측면에 척력이 작용하도록 구성됨으로써, 상기 이송베이스(100) 즉, 트레이(10)와 챔버(20) 간에 소정의 간격이 형성될 수 있도록 하여 상기 트레이(10)의 자기 부상을 더욱 효율적으로 구현시킬 수 있도록 한다.

따라서, 상기 제2자기이송유닛(320)은 상기 트레이(10)의 이송 뿐 아니라 상기 트레이(10)의 자기 부상 효과를 더욱 극대화 시키는 작용이 수행될 수 있다.

또한, 상기 제2자기이송유닛(320)은 트레이(10)의 양측을 밀어주는 척력을 작용시킴으로써, 상기 자기부상부(200)에 의해 상방의 힘을 받는 트레이의 상측 이탈을 방지할 뿐 아니라 이송 중 상기 트레이(10)의 상하 움직임을 방지하여 트레이의 안정적인 이송이 가능하도록 한다.

또한, 상기 제2자기이송유닛(320)은 도 2(a)에 도시된 바와 같이 제3마그넷(322a)과 대향하는 제2마그넷(321a)의 일면이 N극, 타면이 S극인 마그네트가 연속하여 배치될 경우, 상기 제2마그넷(321a)과 대응되는 제3마그넷(322a)의 일면은 N극, 타면은 S극인 마그네트가 연속하여 배치되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2자기이송유닛(320)은 도시되지는 않았지만 제3마그넷(322a)과 대향하는 제2마그넷(321a)의 일면이 S극, 타면이 N극인 마그네트가 연속하여 배치될 경우, 상기 제2마그넷(321a)과 대응되는 제3마그넷(322a)의 일면은 S극, 타면은 N극인 마그네트가 연속하여 배치되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2자기이송유닛(320)은 도 2(b)에 도시된 바와 같이 제2마그넷(321a)이 이송베이스(100)를 기준하여 외측이 N극, 내측이 S극인 마그네트로 구성될 경우, 상기 제2마그넷(321a)과 대응되는 제3마그넷(322a)도 챔버(20)를 기준하여 외측으로 N극, 내측으로 S극을 갖는 마그네트로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2자기이송유닛(320)은 도시되지는 않았지만 제2마그넷(321a)이 이송베이스(100)를 기준하여 외측이 S극, 내측이 N극인 마그네트로 구성될 경우, 상기 제2마그넷(321a)과 대응되는 제3마그넷(322a)도 챔버(20)를 기준하여 외측으로 S극, 내측으로 N극을 갖는 마그네트로 구성될 수 있다.

상기 간격유지수단(400)은 상기 제1자기부상유닛(210) 및 상기 제2자기부상유닛(210) 간의 간격 유지를 위해 구비된다.

또한, 상기 간격유지수단(400)은 챔버(20)와 이송베이스(100) 하단의 간격 유지를 위해 구비될 수 있으며, 상기 챔버(20)와 이송베이스(100) 측면의 간격 유지를 위해 구비될 수도 있다.

따라서, 상기 간격유지수단(400)은 적어도 둘 이상의 영역에 적어도 둘 이상으로 마련되어 이송 중 트레이(10)의 흔들림 폭을 일정하게 유지할 수 있도록 하고, 그에 따라 트레이(10)의 수직 이송을 더욱 원활하게 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치에 의하면, 마그네틱 피니언으로부터 전달받은 동력이 마그네틱 랙으로 전달되어 회전운동을 직선운동으로 변환하여 순수 자력의 힘으로 트레이를 비접촉 방식으로 이송하여 구동 롤러과 트레이 하부의 마찰력을 저감시켜 파티클 생성을 방지함으로써, 고출력, 무소음, 무발진의 특징을 갖고 토크면에서 뛰어나 대량의 분진 발생에 예민한 크린룸 내의 좁은 공간의 물류 이송에 강점을 갖도록 한다.

또한, 자기이송부에 제2자기이송유닛을 구비함으로써, 자력에 의한 인력 및 척력을 이용한 비접촉 이송이 더욱 효율적으로 구현될 뿐 아니라 이송 중 트레이의 상하 움직임을 방지하여 안정적인 이송이 가능하도록 한다

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1 : 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치
10 : 트레이 20 : 챔버
100 : 이송 베이스 110 : 상부영역
120 : 하부영역 200 : 자기부상부
210 : 제1자기부상유닛 220 : 제2자기부상유닛
300 : 자기이송부 310 : 제1자기이송유닛
311 : 마그네틱 피니언 311a : 회동축
311b : 홀더 311c : 나선형마그넷
312 : 제1마그네틱 랙 312a : 제1마그넷
320 : 제2자기이송유닛 321 : 제2마그네틱 랙
321a : 제2마그넷 322 : 제3마그네틱 랙
322a : 제3마그넷 400 : 간격유지수단

Claims

트레이 하측에 구비되어 상기 트레이를 지지하는 이송베이스;
상기 이송베이스의 일측에 구비되어 상기 트레이를 자기 부상시키는 자기부상부; 및
상기 자기부상부의 일측에 구비되어 자기 부상된 트레이를 일 방향으로 이송시키는 자기이송부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 1항에 있어서,
상기 자기부상부는,
상기 이송베이스에 구비되는 적어도 하나 이상의 마그넷을 포함한 제1자기부상유닛; 및
상기 제1자기부상유닛과 대향하는 챔버 내에 구비되는 적어도 하나 이상의 마그넷을 포함한 제2자기부상유닛;를 포함하고,
상기 제1자기부상유닛 및 상기 제2자기부상유닛은,
동일한 자극이 대향되어 척력이 작용하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 1항에 있어서,
상기 자기이송부는,
상기 이송베이스 하측에 구비되는 제1자기이송유닛; 및
상기 이송베이스 양측단에 각각 구비되는 제2자기이송유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 3항에 있어서,
상기 제1자기이송유닛은,
회동축에 결합된 원통형의 홀더와, 상기 홀더의 외주면에 배치되는 나선형마그넷이 구성된 마그네틱피니언; 및
상기 마그네틱피니언과 일정 간격 이격된 상기 이송베이스 하단에 구비되고, 제1마그넷이 구성된 제1마그네틱랙;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 4항에 있어서,
상기 나선형마그넷은,
길이 방향의 분할 자극들이 교번하여 N극 및 S극으로 상기 홀더의 외주면에 나선형으로 착자 결합되어 원통 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제1마그넷은,
일측을 N극으로 하는 마그네트 및 일측을 S극으로 하는 마그네트가 교번하여 착자 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제1마그네틱랙은,
제1마그네틱랙의 길이 방향이 상기 마그네틱피니언의 회동축 방향과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 4항에 있어서,
상기 마그네틱피니언은,
상기 제1마그네틱랙의 길이 방향과 나란하도록 상기 회동축을 구성하고,
상기 회동축은,
상기 마그네틱피니언이 일정 간격 이격되도록 다수개로 배치되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 3항에 있어서,
상기 제2자기이송유닛은,
이송베이스 양측단에 구비되고, 제2마그넷으로 구성된 제2마그네틱랙; 및
상기 제2마그네틱랙과 소정으로 이격된 상기 챔버에 구비되고, 상기 제3마그넷으로 구성된 제3마그네틱랙;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 9항에 있어서,
상기 제2마그넷은,
일측이 N극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되거나 일측이 S극으로 배치되는 마그네트가 연속하여 결합되도록 배치되고,
상기 제3마그넷은,
대향하는 상기 제2마그넷과 동일한 극성의 마그네트가 연속하여 결합되도록 배치되어,
상기 제2마그넷과 상기 제3마그넷은,
척력이 작용하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.
제 2항에 있어서,
상기 이송베이스와 챔버 사이에 구비되어, 상기 제1자기부상유닛 및 제2자기부상유닛 간의 간격 유지를 위한 간격유지수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 기어를 이용한 이송 장치.