KR20230055748A - Magnetic lift device - Google Patents

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KR20230055748A
KR20230055748A KR1020210139508A KR20210139508A KR20230055748A KR 20230055748 A KR20230055748 A KR 20230055748A KR 1020210139508 A KR1020210139508 A KR 1020210139508A KR 20210139508 A KR20210139508 A KR 20210139508A KR 20230055748 A KR20230055748 A KR 20230055748A
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pole
lift device
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KR1020210139508A
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박상훈
박근호
홍승건
곽창섭
백명기
여창호
이희준
정진교
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한국전기연구원
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Abstract

The present invention relates to a magnetic lift device, comprising: a permanent magnet that provides magnetic force to objects; a first pole piece in contact with one pole of the permanent magnet; a second pole piece in contact with the other pole of the permanent magnet; a third pole piece disposed below the first pole piece and spaced apart from the first pole piece by a predetermined distance; a fourth pole piece disposed below the second pole piece and spaced apart from the second pole piece by a predetermined distance; a rotor disposed between the first to fourth pole pieces and made of a magnetic material and a non-magnetic material; and a motor that rotates the rotor, thereby capable of controlling the magnetic force generated through permanent magnets and pole pieces using the rotor made of magnetic and non-magnetic materials.

Description

마그네틱 리프트 장치 {MAGNETIC LIFT DEVICE}Magnetic lift device {MAGNETIC LIFT DEVICE}

본 발명은 마그네틱 리프트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자력 조절이 가능한 마그네틱 리프트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic lift device, and more particularly, to a magnetic lift device capable of adjusting magnetic force.

일반적으로 마그네틱 리프트 장치는 자석의 자력을 매개로 하여 철판 또는 철재로된 피흡착물을 이송시키거나 적재하기 위해 사용되는 장치로서, 다양한 산업 현장에서 널리 사용되고 있다.In general, a magnetic lift device is a device used to transport or load an iron plate or an adsorbed material made of iron through the medium of magnetic force of a magnet, and is widely used in various industrial fields.

도 1은 종래 기술에 따른 마그네틱 리프트 장치를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 마그네틱 리프트 장치(10)는 제1 폴피스(pole piece, 11), 제2 폴피스(12), 회전 영구자석(13), 고정 영구자석(14), 제1 코일(15) 및 제2 코일(16)을 포함한다.1 is a view showing a magnetic lift device according to the prior art. As shown in FIG. 1, the conventional magnetic lift device 10 includes a first pole piece 11, a second pole piece 12, a rotating permanent magnet 13, a fixed permanent magnet 14, A first coil 15 and a second coil 16 are included.

제1 및 제2 폴피스(11, 12)는 철과 같은 강자성체 재질로 이루어지며, 작용면(11a, 12a)을 구비한다. 회전영구자석(13)은 S극이 제1 폴피스(11)와 근접하여 자기적으로 연결됨과 동시에, N극이 제2 폴피스(12)에 근접하여 자기적으로 연결되는 제1 배치상태와, N극이 제1 폴피스(11)에 근접하여 자기적으로 연결됨과 동시에, S극이 제2 폴피스(12)에 근접하여 자기적으로 연결되는 제2 배치상태 간에 전환되도록 회전 가능하게 배치된다.The first and second pole pieces 11 and 12 are made of a ferromagnetic material such as iron and have working surfaces 11a and 12a. The rotating permanent magnet 13 has a first arrangement state in which the S pole is magnetically connected to the first pole piece 11 and the N pole is magnetically connected to the second pole piece 12 at the same time. , rotatably arranged so that the N pole is magnetically connected in proximity to the first pole piece 11 and the second arrangement state in which the S pole is magnetically connected in proximity to the second pole piece 12 is switched. do.

고정 영구자석(14)은 N극이 제1 폴피스(11)의 일 단면에 접촉되고, S극이 제2 폴피스(12)의 일 단면에 접촉되도록 배치된다. 제1 코일(15)은 제1 폴피스(11)에 감기도록 형성되고, 제2 코일(16)은 제2 폴피스(12)에 감기도록 형성된다.The fixed permanent magnet 14 is arranged so that the N pole contacts one end surface of the first pole piece 11 and the S pole contacts one end surface of the second pole piece 12 . The first coil 15 is formed to be wound around the first pole piece 11, and the second coil 16 is formed to be wound around the second pole piece 12.

이와 같은 구성을 갖는 마그네틱 리프트 장치(10)의 동작 원리를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 제1 및 제2 코일(15, 16)에 전류를 전혀 인가하지 않으면, 회전 영구자석(13)은 고정 영구자석(14)에 의한 제1 폴피스(11) 및 제2 폴피스(12)의 자화에 의해 자동적으로 제1 배치 상태로 이동된다. 이러한 경우, 도면의 점선과 같이, 내부 순환 자기 흐름이 형성된다. 이에 따라, 제1 및 제2 폴피스(11, 12)의 작용면들(11a, 12a) 방향으로는 자기 흐름이 형성되지 않아, 대상물이 작용면들(11a, 12a)에 부착될 수 없다.Looking at the operating principle of the magnetic lift device 10 having such a configuration is as follows. First, when no current is applied to the first and second coils 15 and 16, the rotating permanent magnet 13 is formed by the first pole piece 11 and the second pole piece 12 by the fixed permanent magnet 14. ) is automatically moved to the first arrangement state. In this case, as indicated by the dotted line in the drawing, an internal circulating magnetic flow is formed. Accordingly, magnetic flow is not formed in the direction of the working surfaces 11a and 12a of the first and second pole pieces 11 and 12, so that the object cannot be attached to the working surfaces 11a and 12a.

제1 및 제2 폴피스(11, 12)의 작용면들(11a, 12a) 방향으로 자기흐름을 형성하려면 제1 및 제2 코일(15, 16)에 전류를 인가한다. 즉, 제1 폴피스(11)의 작용면(11a) 방향으로 N극이 형성되고, 그 반대편으로 S극이 형성되도록 제1 폴피스(11)에 감긴 제1 코일(15)에 전류를 인가한다. 그리고, 제2 폴피스(12)의 작용면(12a) 방향으로 S극이 형성되고, 그 반대편으로 N극이 형성되도록 제2 폴피스(12)에 감긴 제2 코일(16)에 전류를 인가한다.Current is applied to the first and second coils 15 and 16 to form magnetic flow in the direction of the working surfaces 11a and 12a of the first and second pole pieces 11 and 12 . That is, a current is applied to the first coil 15 wound around the first pole piece 11 so that the N pole is formed in the direction of the working surface 11a of the first pole piece 11 and the S pole is formed in the opposite direction. do. Then, a current is applied to the second coil 16 wound around the second pole piece 12 so that the S pole is formed in the direction of the working surface 12a of the second pole piece 12 and the N pole is formed in the opposite direction. do.

제1 및 제2 코일(15, 16)에 인가되는 전류가 충분히 크다면, 회전 영구자석(13)과 대면하는 제1 폴피스(11)의 면은 S극을 띄게 되고, 회전 영구자석(13)과 대면하는 제2 폴피스(12)의 면은 N극을 띄게 된다. 이에 따라, 회전 영구자석(13)은 제2 배치 상태로 전환되고, 제1 및 제2 폴피스(11, 12)의 작용면들 (11a, 12a)이 각각 N극과 S극을 띄게 되어 대상물을 부착할 수 있게 된다. 이때, 자기 흐름은 대상물을 통과하도록 형성된다. 일단, 자기 흐름이 형성되면 코일(15)에 인가되는 전류를 제거하여도 자기 흐름이 유지됨에 따라, 부착 상태가 그대로 유지된다. 이후, 부착된 대상물을 해제하기 위해서는 제1 및 제2 코일(15, 16)에 소정의 전류를 인가하면 된다.If the current applied to the first and second coils 15 and 16 is sufficiently large, the surface of the first pole piece 11 facing the rotating permanent magnet 13 has an S pole, and the rotating permanent magnet 13 ) and the surface of the second pole piece 12 facing the N pole. Accordingly, the rotating permanent magnet 13 is switched to the second arrangement state, and the working surfaces 11a and 12a of the first and second pole pieces 11 and 12 have N and S poles, respectively, so that the object can be attached. At this time, the magnetic flow is formed to pass through the object. Once the magnetic flow is formed, as the magnetic flow is maintained even when the current applied to the coil 15 is removed, the attached state is maintained. Thereafter, in order to release the attached object, a predetermined current may be applied to the first and second coils 15 and 16 .

그런데, 종래의 마그네틱 리프트 장치(10)는 회전 영구자석(13)의 동작과 방향에 의해 대상물을 들어올리거나 떨어뜨릴 수 있기 때문에 회전 영구자석(13)의 안정적인 동작이 요구되지만 회전 영구자석(13)의 오 작동을 제어할만한 장치가 마련되어 있지 않은 문제가 있다. 예를 들어, 마그네틱 리프트 장치(10)로 들어 올리고자 하는 대상물의 두께가 얇은 경우, 해당 대상물에서 자기 포화 현상이 발생하여 코일 동작 시 회전 영구자석이 원하는 방향으로 동작하지 않게 됨에 따라 해당 대상물을 들어올리지 못하는 문제가 발생한다. 따라서, 마그네틱 리프트 장치의 오 동작을 방지하기 위한 방안이 필요하다. 아울러, 오동작 외 들어올리고자 하는 대상물이 2개 이상인 경우, 자력을 조절하면서 대상물을 1개씩 또는 그 이상의 개수를 선별적으로 들어올리거나 떨어뜨릴 수 있는 방안이 필요하다.However, since the conventional magnetic lift device 10 can lift or drop an object by the motion and direction of the rotating permanent magnet 13, stable operation of the rotating permanent magnet 13 is required, but the rotating permanent magnet 13 There is a problem that there is no device to control the malfunction of the . For example, if the thickness of an object to be lifted by the magnetic lift device 10 is thin, a magnetic saturation phenomenon occurs in the object and the rotating permanent magnet does not operate in the desired direction during coil operation. I have a problem with not being able to upload. Therefore, a method for preventing malfunction of the magnetic lift device is required. In addition, when there are two or more objects to be lifted other than malfunction, a method for selectively lifting or dropping one or more objects while adjusting the magnetic force is required.

한국공개특허공보 제10-2020-0013031호Korean Patent Publication No. 10-2020-0013031

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자를 이용하여 영구자석 및 폴피스를 통해 생성되는 자기력을 제어할 수 있는 마그네틱 리프트 장치를 제공함에 있다.The present invention aims to solve the foregoing and other problems. Another object is to provide a magnetic lift device capable of controlling magnetic force generated through a permanent magnet and a pole piece using a rotor made of a magnetic material and a non-magnetic material.

또 다른 목적은 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자의 회전 각도를 제어하여 대상물에 가해지는 자기력의 크기를 조절할 수 있는 마그네틱 리프트 장치를 제공함에 있다.Another object is to provide a magnetic lift device capable of adjusting the magnitude of magnetic force applied to an object by controlling the rotational angle of a rotor made of a magnetic material and a non-magnetic material.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 대상물에 자기력을 제공하는 영구자석; 상기 영구자석의 일 극에 접촉되는 제1 폴피스; 상기 제1 폴피스로부터 일정거리만큼 이격되어 배치되며, 상기 제1 폴피스와 함께 상기 영구자석에 의해 생성된 자기력을 특정 방향으로 흐를 수 있도록 안내하는 제2 폴피스; 상기 제1 폴피스와 제2 폴피스 사이에 배치되며, 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자; 및 상기 회전자를 회전 구동하는 모터를 포함하는 마그네틱 리프트 장치를 제공한다.According to one aspect of the present invention to achieve the above or other object, a permanent magnet for providing a magnetic force to the object; a first pole piece contacting one pole of the permanent magnet; a second pole piece disposed apart from the first pole piece by a predetermined distance and guiding the magnetic force generated by the permanent magnet together with the first pole piece to flow in a specific direction; a rotor disposed between the first pole piece and the second pole piece and made of a magnetic material and a non-magnetic material; and a motor for rotationally driving the rotor.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 대상물에 자기력을 제공하는 영구자석; 상기 영구자석의 일 극에 접촉되는 제1 폴피스와, 상기 영구자석의 타 극에 접촉되는 제2 폴피스; 상기 제1 폴피스의 하부에 상기 제1 폴피스로부터 일정거리만큼 이격되어 배치되는 제3 폴피스와, 상기 제2 폴피스의 하부에 상기 제2 폴피스로부터 일정거리만큼 이격되어 배치되는 제4 폴피스; 상기 제1 폴피스 내지 제4 폴피스 사이에 배치되며, 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자; 및 상기 회전자를 회전 구동하는 모터를 포함하는 마그네틱 리프트 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, a permanent magnet for providing magnetic force to the object; a first pole piece contacting one pole of the permanent magnet and a second pole piece contacting the other pole of the permanent magnet; A third pole piece disposed below the first pole piece by a predetermined distance from the first pole piece, and a fourth pole piece disposed below the second pole piece by a predetermined distance from the second pole piece. pole piece; a rotor disposed between the first pole piece to the fourth pole piece and made of a magnetic material and a non-magnetic material; and a motor for rotationally driving the rotor.

본 발명의 실시 예들에 따른 마그네틱 리프트 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다. The effects of the magnetic lift device according to embodiments of the present invention will be described.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 하나 이상의 자성체와 하나 이상의 비자성체로 이루어진 회전자를 이용하여 영구자석 및 폴피스를 통해 생성되는 자기 흐름을 자동으로 제어할 수 있고, 그에 따라 대상물을 안정적으로 탈/부착시킬 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to automatically control the magnetic flow generated through the permanent magnet and the pole piece using a rotor made of one or more magnetic bodies and one or more non-magnetic bodies, thereby stably moving the object. It has the advantage of being detachable/attachable.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 들어올리고자 하는 대상물이 둘 이상인 경우, 하나 이상의 자성체와 하나 이상의 비자성체로 이루어진 회전자를 통해 자력을 조절하면서 대상물을 1개씩 또는 그 이상의 개수를 선별적으로 들어올리거나 떨어뜨릴 수 있는 기능을 수행할 수 있다는 장점이 있다. In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, when there are two or more objects to be lifted, one or more objects are selected while adjusting the magnetic force through a rotor composed of one or more magnetic bodies and one or more non-magnetic bodies. It has the advantage of being able to perform a function that can be lifted or dropped by enemies.

다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 마그네틱 리프트 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects that can be achieved by the magnetic lift device according to embodiments of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned are common knowledge in the art to which the present invention belongs from the description below. will be clearly understandable to those who have

도 1은 종래 기술에 따른 마그네틱 리프트 장치를 나타내는 도면;
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치를 나타내는 도면;
도 2b는 도 2a에 도시된 회전자의 세부 구성을 나타내는 도면;
도 2c 및 도 2d는 도 2a의 마그네틱 리프트 장치의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 3a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치를 나타내는 도면;
도 3b는 도 3a에 도시된 회전자의 세부 구성을 나타내는 도면;
도 3c 및 도 3d는 도 3a의 마그네틱 리프트 장치의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면.1 is a view showing a magnetic lift device according to the prior art;
Figure 2a is a view showing a magnetic lift device according to an embodiment of the present invention;
Figure 2b is a view showing the detailed configuration of the rotor shown in Figure 2a;
2c and 2d are views referenced to explain the principle of operation of the magnetic lift device of FIG. 2a;
Figure 3a is a view showing a magnetic lift device according to another embodiment of the present invention;
Figure 3b is a view showing the detailed configuration of the rotor shown in Figure 3a;
3c and 3d are views referenced to explain the principle of operation of the magnetic lift device of FIG. 3a.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. Hereinafter, in describing the embodiments disclosed in this specification, detailed descriptions of related known technologies will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments disclosed in this specification may be obscured. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.

본 발명은 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자를 이용하여 영구자석 및 폴피스를 통해 생성되는 자기력을 제어할 수 있는 마그네틱 리프트 장치를 제안한다. 또한, 본 발명은 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자의 회전 각도를 제어하여 대상물에 가해지는 자기력의 크기를 조절할 수 있는 마그네틱 리프트 장치를 제안한다.The present invention proposes a magnetic lift device capable of controlling magnetic force generated through a permanent magnet and a pole piece using a rotor made of a magnetic material and a non-magnetic material. In addition, the present invention proposes a magnetic lift device capable of adjusting the magnitude of magnetic force applied to an object by controlling the rotational angle of a rotor made of a magnetic material and a non-magnetic material.

이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치를 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 회전자의 세부 구성을 나타내는 도면이고, 도 2c 및 도 2d는 도 2a의 마그네틱 리프트 장치의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.2A is a diagram showing a magnetic lift device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2B is a diagram showing a detailed configuration of the rotor shown in FIG. 2A, and FIGS. 2C and 2D are diagrams of the magnetic lift device of FIG. 2A. It is a drawing referenced to explain the operating principle.

도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치(100)는 영구자석(110), 제1 폴피스(120), 제2 폴피스(130), 회전자(140) 및 모터(150)를 포함할 수 있다.2A to 2D, the magnetic lift device 100 according to an embodiment of the present invention includes a permanent magnet 110, a first pole piece 120, a second pole piece 130, and a rotor 140. ) and a motor 150.

영구자석(110)은, 제1 폴피스(120)의 상부에 배치되어, 대상물(50)을 들어 올리기 위한 자기력(또는 자력, magnetic force)을 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 영구자석(110)의 일 극(가령, N극)은 제1 폴피스(120)의 일 면에 접촉되도록 형성될 수 있고, 타 극(가령, S극)은 외부에 노출되도록 형성될 수 있다.The permanent magnet 110 may be disposed above the first pole piece 120 to provide a magnetic force (or magnetic force) for lifting the object 50 . One pole (eg, N pole) of the permanent magnet 110 may be formed to contact one surface of the first pole piece 120, and the other pole (eg, S pole) may be formed to be exposed to the outside. there is.

제1 폴피스(120)는 영구자석(110)의 하부에 배치되어, 상기 영구자석(110)의 자기력에 의해 자화되는 성질을 갖는다. 제1 폴피스(120)는 회전자(140)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 폴피스(120)와 회전자(140) 사이에는 일정한 간격의 공극이 형성될 수 있다. 제1 폴피스(120)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 이루어지며, 하나 이상의 작용면들(123)을 구비할 수 있다.The first pole piece 120 is disposed below the permanent magnet 110 and has a property of being magnetized by the magnetic force of the permanent magnet 110 . The first pole piece 120 may be disposed above the rotor 140 . A gap at a regular interval may be formed between the first pole piece 120 and the rotor 140 . The first pole piece 120 is made of a ferromagnetic material such as iron (Fe) and may include one or more working surfaces 123 .

제1 폴피스(120)의 상부면(121)은 영구자석(110)의 일 극(가령, N극)에 접촉되도록 형성될 수 있다. 제1 폴피스(120)의 하부면(123)은 회전자(140)의 외측면에 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 폴피스(120)의 하부면(123)은 회전자(140)의 외측면 형상에 대응하는 형상, 즉 오목한 형상으로 형성될 수 있다. The upper surface 121 of the first pole piece 120 may be formed to contact one pole (eg, N pole) of the permanent magnet 110 . The lower surface 123 of the first pole piece 120 may be disposed to face the outer surface of the rotor 140 . In addition, the lower surface 123 of the first pole piece 120 may be formed in a shape corresponding to the shape of the outer surface of the rotor 140, that is, a concave shape.

제2 폴피스(130)는 회전자(140)의 하부에 배치될 수 있다. 제2 폴피스(130)와 회전자(140) 사이에는 일정한 간격의 공극이 형성될 수 있다. 제2 폴피스(130)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 이루어지며, 하나 이상의 작용면들(131, 133)을 구비할 수 있다.The second pole piece 130 may be disposed below the rotor 140 . A gap with a regular interval may be formed between the second pole piece 130 and the rotor 140 . The second pole piece 130 is made of a ferromagnetic material such as iron (Fe) and may include one or more working surfaces 131 and 133 .

제2 폴피스(130)의 상부면(131)은 회전자(140)의 외측면에 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 폴피스(130)의 상부면(131)은 회전자(140)의 외측면 형상에 대응하는 형상, 즉 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 제2 폴피스(130)의 하부면(133)은 외부에 노출되도록 형성될 수 있다.The upper surface 131 of the second pole piece 130 may be disposed to face the outer surface of the rotor 140 . In addition, the top surface 131 of the second pole piece 130 may be formed in a shape corresponding to the shape of the outer surface of the rotor 140, that is, a concave shape. The lower surface 133 of the second pole piece 130 may be formed to be exposed to the outside.

제1 및 제2 폴피스(120, 130)는 서로 일정거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 폴피스(120, 130)는 회전자(140)를 기준으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 폴피스(120, 130)는 회전자(140)를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖거나 혹은 비대칭되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. The first and second pole pieces 120 and 130 may be spaced apart from each other by a predetermined distance. Also, the first and second pole pieces 120 and 130 may be disposed to face each other with respect to the rotor 140 . In addition, the first and second pole pieces 120 and 130 may have symmetrical or asymmetrical shapes with respect to the rotor 140 .

제1 및 제2 폴피스(120, 130)는 회전자(140)를 매개로 하여 영구자석(140)에 의해 생성된 자기력이 특정 방향, 가령 도면의 수직 방향으로 흐를 수 있도록 안내하는 자로(磁路) 역할을 수행할 수 있다.The first and second pole pieces 120 and 130 are magnetic fields that guide the magnetic force generated by the permanent magnet 140 through the rotor 140 to flow in a specific direction, for example, in the vertical direction of the drawing.路) can play a role.

회전자(140)는 제1 폴피스(120)와 제2 폴피스(130) 사이에 배치되며, 모터(150)의 회전 구동에 따라 제1 배치 상태와 제2 배치 상태 사이를 번갈아 가며 회전하는 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 배치 상태는 제1 폴피스(120)와 제2 폴피스(130) 사이에 자로가 형성되지 않도록 회전자(140)가 배치된 상태를 의미하고, 제2 배치 상태는 제1 폴피스(120)와 제2 폴피스(130) 사이에 자로가 형성되도록 회전자(140)가 배치된 상태를 의미한다.The rotor 140 is disposed between the first pole piece 120 and the second pole piece 130, and rotates alternately between the first arrangement state and the second arrangement state according to the rotational drive of the motor 150. action can be performed. Here, the first arrangement state means a state in which the rotor 140 is arranged so that a magnetic path is not formed between the first pole piece 120 and the second pole piece 130, and the second arrangement state means the first pole It means a state in which the rotor 140 is arranged so that a magnetic path is formed between the piece 120 and the second pole piece 130.

회전자(140)는 자력 통과부(141), 제1 자력 차단부(143), 제2 자력 차단부(145) 및 회전축(147)을 포함할 수 있다. 상기 회전자(140)는 원통 형상으로 형성될 수 있으며 반드시 이에 제한되지는 않는다. The rotor 140 may include a magnetic force passing portion 141 , a first magnetic force blocking portion 143 , a second magnetic force blocking portion 145 , and a rotating shaft 147 . The rotor 140 may be formed in a cylindrical shape, but is not necessarily limited thereto.

자력 통과부(141)는 회전자(140)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 자력 통과부(141)는 원통 형상의 일 부분으로서, 네 개의 평면과 두 개의 곡면으로 형성될 수 있다. 자력 통과부(141)는 일정한 너비를 갖도록 형성될 수 있다. 자력 통과부(141)의 너비는 제1 및 제2 폴피스(120, 130)의 너비와 동일하게 형성될 수 있다.The magnetic passage part 141 may be disposed in the central portion of the rotor 140 . The magnetic passage part 141 is a part of a cylindrical shape and may be formed of four flat surfaces and two curved surfaces. The magnetic passage part 141 may be formed to have a certain width. The magnetic passage part 141 may have the same width as the first and second pole pieces 120 and 130 .

자력 통과부(141)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시 예로, 자력 통과부(141)는 강자성체 재질에 일정 비율의 비자성체 재질이 혼합되어 형성될 수 있다.The magnetic passage part 141 may be formed of a ferromagnetic material such as iron (Fe). Meanwhile, in another embodiment, the magnetic passage part 141 may be formed by mixing a ferromagnetic material with a non-magnetic material at a certain ratio.

제1 자력 차단부(143)는 회전자(140)의 가장자리 부분에 배치될 수 있다. 제1 자력 차단부(143)는 원통 형상의 일 부분으로서, 세 개의 평면과 한 개의 곡면으로 형성될 수 있다. 제1 자력 차단부(143)의 곡면 부분의 너비는 제1 및 제2 폴피스(120, 130)의 너비와 동일하게 형성될 수 있다. The first magnetic blocker 143 may be disposed at an edge portion of the rotor 140 . The first magnetic force blocking unit 143 is a part of a cylindrical shape and may be formed of three flat surfaces and one curved surface. The width of the curved portion of the first magnetic force blocking portion 143 may be the same as that of the first and second pole pieces 120 and 130 .

제1 자력 차단부(143)는 공기, 플라스틱, 스테인리스 등과 같은 비자성체 재질로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시 예로, 제1 자력 차단부(143)는 비강자성체 재질에 일정 비율의 강자성체 재질이 혼합되어 형성될 수 있다.The first magnetic blocking unit 143 may be formed of a non-magnetic material such as air, plastic, or stainless steel. Meanwhile, in another embodiment, the first magnetic blocking unit 143 may be formed by mixing a non-ferromagnetic material with a ferromagnetic material at a predetermined ratio.

제2 자력 차단부(145)는 회전자(140)의 가장자리 부분에 배치될 수 있다. 제2 자력 차단부(145)는 원통 형상의 일 부분으로서, 세 개의 평면과 한 개의 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 자력 차단부(145)의 곡면 부분의 너비는 제1 및 제2 폴피스(120, 130)의 너비와 동일하게 형성될 수 있다. The second magnetic blocker 145 may be disposed at an edge portion of the rotor 140 . The second magnetic force blocking unit 145 is a part of a cylindrical shape and may be formed of three flat surfaces and one curved surface. The width of the curved portion of the second magnetic force blocking portion 145 may be the same as that of the first and second pole pieces 120 and 130 .

제2 자력 차단부(145)는 공기, 플라스틱, 스테인리스 등과 같은 비자성체 재질로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시 예로, 제2 자력 차단부(145)는 비강자성체 재질에 일정 비율의 강자성체 재질이 혼합되어 형성될 수 있다.The second magnetic blocking unit 145 may be formed of a non-magnetic material such as air, plastic, or stainless steel. Meanwhile, in another embodiment, the second magnetic blocking unit 145 may be formed by mixing a non-ferromagnetic material with a ferromagnetic material at a predetermined ratio.

제1 및 제2 자력 차단부(143, 145)는 자력 통과부(141)를 기준으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 자력 차단부(143, 145)는 자력 통과부(141)를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖거나 혹은 비대칭되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제1 및 제2 자력 차단부(143, 145)는 자력 통과부(141)의 양 측면에 부착되어, 원통 형상의 회전자(140)를 구성하게 된다. The first and second magnetic blocking parts 143 and 145 may be disposed to face each other based on the magnetic passing part 141 . In addition, the first and second magnetic blocking portions 143 and 145 may have symmetrical or asymmetrical shapes with respect to the magnetic passing portion 141 . The first and second magnetic blocking parts 143 and 145 are attached to both side surfaces of the magnetic passing part 141 to form a cylindrical rotor 140 .

회전축(147)은 회전자(140)의 중심에 배치되며, 상기 회전자(140)를 회전시키기 위한 중심축이다. 상기 회전축(147)은 모터(150)에 연결되어 회전 구동할 수 있다.The rotating shaft 147 is disposed at the center of the rotor 140 and is a central shaft for rotating the rotor 140 . The rotating shaft 147 may be connected to the motor 150 to rotate.

모터(150)는 회전축(147)을 통해 연결된 회전자(140)를 회전시키는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 모터(150)는 회전자(140)를 제1 배치 상태와 제2 배치 상태 사이를 번갈아 가며 회전시키는 동작을 수행할 수 있다. The motor 150 may perform a function of rotating the rotor 140 connected through the rotation shaft 147 . That is, the motor 150 may perform an operation of rotating the rotor 140 alternately between the first arrangement state and the second arrangement state.

모터(150)는 회전자(140)의 회전 각도를 제어하여 대상물(50)에 가해지는 자기력의 크기를 조절할 수 있다. 이때, 모터(150)는 회전자(140)의 회전 각도에 따라 발생하는 토크(torque) 성분에 의해 회전자(140)가 오 동작하는 것을 방지하기 위한 브레이크 기능을 수행할 수 있다.Motor 150 may control the rotation angle of the rotor 140 to adjust the magnitude of the magnetic force applied to the object (50). At this time, the motor 150 may perform a brake function to prevent the rotor 140 from malfunctioning due to a torque component generated according to the rotation angle of the rotor 140 .

이와 같은 구성을 갖는 마그네틱 리프트 장치(100)의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 모터(150)를 통해 회전자(140)를 회전시켜 제1 배치 상태로 이동한다. 여기서, 제1 배치 상태는 회전자(140)의 제1 및 제2 자력 차단부(143, 145)가 지면에 수직한 방향으로 배열된 상태를 의미한다.The operating principle of the magnetic lift device 100 having such a configuration is described as follows. First, the rotor 140 is rotated by the motor 150 to move to the first arrangement state. Here, the first arrangement state means a state in which the first and second magnetic force blocking parts 143 and 145 of the rotor 140 are arranged in a direction perpendicular to the ground.

회전자(140)가 제1 배치 상태에 위치하는 경우, 제1 폴피스(120)의 작용면(123)과 제2 폴피스(130)의 작용면(131) 사이는 회전자(140)의 제1 및 제2 자력 차단부(143, 145)에 의해 자기 흐름이 차단된다. 이에 따라, 제1 및 제2 폴피스(120, 130)의 작용면들(123, 131) 방향으로는 자기 흐름이 형성되지 않으므로, 대상물(50)이 제2 폴피스(130)에 부착되지 않게 된다.When the rotor 140 is located in the first arrangement state, a gap between the working surface 123 of the first pole piece 120 and the working surface 131 of the second pole piece 130 is Magnetic flow is blocked by the first and second magnetic blockers 143 and 145 . Accordingly, magnetic flow is not formed in the direction of the working surfaces 123 and 131 of the first and second pole pieces 120 and 130, so that the object 50 is not attached to the second pole piece 130. do.

이러한 상태에서 대상물(50) 방향으로 소정의 자기 흐름을 형성하기 위해서는 모터(150)를 통해 회전자(140)를 회전시켜 제1 배치 상태에서 제2 배치 상태로 전환한다. 여기서, 제2 배치 상태는 회전자(140)의 제1 및 제2 자력 차단부(143, 145)가 지면에 수평한 방향으로 배열된 상태를 의미한다.In this state, in order to form a predetermined magnetic flow in the direction of the object 50, the rotor 140 is rotated through the motor 150 to switch from the first arrangement state to the second arrangement state. Here, the second arrangement state means a state in which the first and second magnetic force blocking parts 143 and 145 of the rotor 140 are arranged in a direction horizontal to the ground.

회전자(140)가 제2 배치 상태에 위치하는 경우, 제1 폴피스(120)의 작용면(123)과 제2 폴피스(130)의 작용면(131) 사이는 회전자(140)의 자력 통과부(141)를 통해 자기적으로 연결된다. 이에 따라, 제1 및 제2 폴피스(120, 130)의 작용면들(123, 131) 방향으로 자기 흐름이 형성되므로, 대상물(50)이 제2 폴피스(130)에 부착하게 된다.When the rotor 140 is located in the second arrangement state, a gap between the working surface 123 of the first pole piece 120 and the working surface 131 of the second pole piece 130 is They are magnetically connected through the magnetic passage part 141 . Accordingly, since magnetic flow is formed in the direction of the working surfaces 123 and 131 of the first and second pole pieces 120 and 130, the object 50 is attached to the second pole piece 130.

이후, 제2 폴피스(130)에 부착된 대상물(50)을 해제하기 위해서는 모터(150)를 통해 회전자(140)를 회전시켜 제2 배치 상태에서 제1 배치 상태로 전환한다.Thereafter, in order to release the object 50 attached to the second pole piece 130, the rotor 140 is rotated through the motor 150 to switch from the second arrangement state to the first arrangement state.

한편, 본 실시 예에서는, 회전자(140)가 두 가지의 배치 상태, 즉 제1 배치 상태와 제2 배치 상태 사이를 번갈아 가며 회전하는 것을 예시하고 있으나 반드시 이에 제한되지는 않는다. 따라서, 본 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치(100)는 모터(150)를 통해 회전자(140)의 회전 각도를 제어하여 대상물(50)에 가해지는 자기력의 크기를 조절할 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, the rotor 140 alternately rotates between two arrangement states, that is, a first arrangement state and a second arrangement state, but is not necessarily limited thereto. Therefore, the magnetic lift device 100 according to the present embodiment can control the rotational angle of the rotor 140 through the motor 150 to adjust the magnitude of the magnetic force applied to the object 50.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치는 하나 이상의 자성체와 하나 이상의 비자성체로 이루어진 회전자를 이용하여 영구자석 및 폴피스를 통해 생성되는 자기 흐름을 자동으로 제어할 수 있고, 그에 따라 대상물을 안정적으로 탈/부착시킬 수 있다. 또한, 상기 마그네틱 리프트 장치는 들어올리고자 하는 대상물이 둘 이상인 경우, 하나 이상의 자성체와 하나 이상의 비자성체로 이루어진 회전자를 통해 자력을 조절하면서 대상물을 1개씩 또는 그 이상의 개수를 선별적으로 들어올리거나 떨어뜨릴 수 있는 기능을 수행할 수 있다.As described above, the magnetic lift device according to an embodiment of the present invention can automatically control magnetic flow generated through permanent magnets and pole pieces using a rotor made of one or more magnetic materials and one or more non-magnetic materials. and, accordingly, the object can be stably detached/attached. In addition, when there are two or more objects to be lifted, the magnetic lift device can selectively lift or drop one or more objects while controlling magnetic force through a rotor made of one or more magnetic materials and one or more non-magnetic materials. functions that can be performed.

도 3a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치를 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 회전자의 세부 구성을 나타내는 도면이고, 도 3c 및 도 3d는 도 3a의 마그네틱 리프트 장치의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.3A is a view showing a magnetic lift device according to another embodiment of the present invention, FIG. 3B is a view showing the detailed configuration of the rotor shown in FIG. 3A, and FIGS. 3C and 3D are views of the magnetic lift device of FIG. 3A. It is a drawing referenced to explain the operating principle.

도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치(200)는 영구자석(210), 제1 폴피스(220), 제2 폴피스(230), 제3 폴피스(240), 제4 폴피스(250), 회전자(260) 및 모터(270)를 포함할 수 있다.3A to 3D, the magnetic lift device 200 according to another embodiment of the present invention includes a permanent magnet 210, a first pole piece 220, a second pole piece 230, and a third pole piece. 240, a fourth pole piece 250, a rotor 260, and a motor 270 may be included.

영구자석(210)은, 제1 폴피스(220)와 제2 폴피스(230) 사이에 배치되어, 대상물(50)을 들어 올리기 위한 자기력(또는 자력, magnetic force)을 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 영구자석(110)의 일 극(가령, N극)은 제1 폴피스(220)의 일 면(221)에 접촉되도록 형성될 수 있고, 타 극(가령, S극)은 제2 폴피스(230)의 일 면(231)에 접촉되도록 형성될 수 있다.The permanent magnet 210 is disposed between the first pole piece 220 and the second pole piece 230 to perform a function of providing magnetic force (or magnetic force) for lifting the object 50. can One pole (eg, N pole) of the permanent magnet 110 may be formed to contact one surface 221 of the first pole piece 220, and the other pole (eg, S pole) is the second pole piece. It may be formed to contact one surface 231 of 230.

제1 폴피스(220)는 회전자(260)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 폴피스(220)와 회전자(260) 사이에는 일정한 간격의 공극이 형성될 수 있다. 제1 폴피스(220)는 영구자석(210)의 일 극(가령, N극)에 접촉되도록 형성되며, 상기 영구자석(210)의 자기력에 의해 자화되는 성질을 갖는다. 제1 폴피스(220)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 이루어지며, 하나 이상의 작용면들(223)을 구비할 수 있다.The first pole piece 220 may be disposed above the rotor 260 . A gap with a regular interval may be formed between the first pole piece 220 and the rotor 260 . The first pole piece 220 is formed to contact one pole (eg, N pole) of the permanent magnet 210 and has a property of being magnetized by the magnetic force of the permanent magnet 210 . The first pole piece 220 is made of a ferromagnetic material such as iron (Fe) and may have one or more working surfaces 223 .

제1 폴피스(220)의 일 면(221)은 영구자석(210)의 일 극(가령, N극)에 접촉되도록 형성될 수 있다. 제1 폴피스(220)의 타 면(223)은 회전자(260)의 외측면에 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 폴피스(220)의 타 면(223)은 회전자(260)의 외측면 형상에 대응하는 형상, 즉 오목한 형상으로 형성될 수 있다. One surface 221 of the first pole piece 220 may be formed to contact one pole (eg, N pole) of the permanent magnet 210 . The other surface 223 of the first pole piece 220 may be disposed to face the outer surface of the rotor 260 . In addition, the other surface 223 of the first pole piece 220 may be formed in a shape corresponding to the shape of the outer surface of the rotor 260, that is, a concave shape.

제2 폴피스(230)는 회전자(260)의 상부에 배치될 수 있다. 제2 폴피스(230)와 회전자(260) 사이에는 일정한 간격의 공극이 형성될 수 있다. 제2 폴피스(230)는 영구자석(210)의 타 극(가령, S극)에 접촉되도록 형성되며, 상기 영구자석(210)의 자기력에 의해 자화되는 성질을 갖는다. 제2 폴피스(230)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 이루어지며, 하나 이상의 작용면들(233)을 구비한다. The second pole piece 230 may be disposed above the rotor 260 . A gap with a regular interval may be formed between the second pole piece 230 and the rotor 260 . The second pole piece 230 is formed to contact the other pole (eg, S pole) of the permanent magnet 210 and has a property of being magnetized by the magnetic force of the permanent magnet 210 . The second pole piece 230 is made of a ferromagnetic material such as iron (Fe) and has one or more working surfaces 233 .

제2 폴피스(230)의 일 면(231)은 영구자석(210)의 일 극(가령, S극)에 접촉되도록 형성될 수 있다. 제2 폴피스(230)의 타 면(233)은 회전자(260)의 외측면에 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 폴피스(230)의 타 면(233)은 회전자(260)의 외측면 형상에 대응하는 형상, 즉 오목한 형상으로 형성될 수 있다.One surface 231 of the second pole piece 230 may be formed to contact one pole (eg, S pole) of the permanent magnet 210 . The other surface 233 of the second pole piece 230 may be disposed to face the outer surface of the rotor 260 . In addition, the other surface 233 of the second pole piece 230 may be formed in a shape corresponding to the shape of the outer surface of the rotor 260, that is, a concave shape.

제3 폴피스(240)는 제1 폴피스(220) 및 회전자(260)의 하부에 배치될 수 있다. 제3 폴피스(240)와 회전자(260) 사이에는 일정한 간격의 공극이 형성될 수 있다. 제3 폴피스(240)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 이루어지며, 하나 이상의 작용면들(241, 243)을 구비할 수 있다. The third pole piece 240 may be disposed below the first pole piece 220 and the rotor 260 . A gap with a regular interval may be formed between the third pole piece 240 and the rotor 260 . The third pole piece 240 is made of a ferromagnetic material such as iron (Fe) and may include one or more working surfaces 241 and 243 .

제3 폴피스(240)의 일 면(241)은 회전자(260)의 외측면에 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제3 폴피스(240)의 일 면(241)은 회전자(260)의 외측면 형상에 대응하는 형상, 즉 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 제3 폴피스(240)의 타 면(243)은 외부에 노출되도록 형성될 수 있다.One surface 241 of the third pole piece 240 may be disposed to face an outer surface of the rotor 260 . In addition, one surface 241 of the third pole piece 240 may be formed in a shape corresponding to the shape of the outer surface of the rotor 260, that is, a concave shape. The other surface 243 of the third pole piece 240 may be formed to be exposed to the outside.

제4 폴피스(250)는 제2 폴피스(230) 및 회전자(260)의 하부에 배치될 수 있다. 제4 폴피스(250)와 회전자(260) 사이에는 일정한 간격의 공극이 형성될 수 있다. 제4 폴피스(250)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 이루어지며, 하나 이상의 작용면들(251, 253)을 구비할 수 있다.The fourth pole piece 250 may be disposed below the second pole piece 230 and the rotor 260 . A gap with a regular interval may be formed between the fourth pole piece 250 and the rotor 260 . The fourth pole piece 250 is made of a ferromagnetic material such as iron (Fe) and may have one or more working surfaces 251 and 253.

제4 폴피스(250)의 일 면(251)은 회전자(260)의 외측면에 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제4 폴피스(250)의 일 면(251)은 회전자(260)의 외측면 형상에 대응하는 형상, 즉 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 제4 폴피스(250)의 타 면(253)은 외부에 노출되도록 형성될 수 있다.One surface 251 of the fourth pole piece 250 may be disposed to face an outer surface of the rotor 260 . In addition, one surface 251 of the fourth pole piece 250 may be formed in a shape corresponding to the shape of the outer surface of the rotor 260, that is, a concave shape. The other surface 253 of the fourth pole piece 250 may be formed to be exposed to the outside.

제1 및 제2 폴피스(220, 230)는 서로 일정거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 폴피스(220, 230)는 영구자석(210) 및 회전자(260)를 기준으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 폴피스(220, 230)는 영구자석(210) 및 회전자(260)를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖거나 혹은 비대칭되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. The first and second pole pieces 220 and 230 may be spaced apart from each other by a predetermined distance. Also, the first and second pole pieces 220 and 230 may be disposed to face each other with respect to the permanent magnet 210 and the rotor 260 . In addition, the first and second pole pieces 220 and 230 may have symmetrical or asymmetrical shapes with respect to the permanent magnet 210 and the rotor 260 .

제3 및 제4 폴피스(240, 250)는 서로 일정거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제3 및 제4 폴피스(240, 250)는 영구자석(210) 및 회전자(260)를 기준으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제3 및 제4 폴피스(240, 250)는 영구자석(210) 및 회전자(260)를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖거나 혹은 비대칭되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다.The third and fourth pole pieces 240 and 250 may be spaced apart from each other by a predetermined distance. Also, the third and fourth pole pieces 240 and 250 may be disposed to face each other with respect to the permanent magnet 210 and the rotor 260 . In addition, the third and fourth pole pieces 240 and 250 may have symmetrical or asymmetrical shapes with respect to the permanent magnet 210 and the rotor 260 .

제1 및 제3 폴피스(220, 240)는 회전자(260)를 매개로 하여 영구자석(210)에 의해 생성된 자기력이 특정 방향, 가령 도면의 수직 방향으로 흐를 수 있도록 안내하는 자로 역할을 수행할 수 있다. 마찬가지로, 제2 및 제4 폴피스(230, 250)는 회전자(260)를 매개로 하여 영구자석(210)에 의해 생성된 자기력이 특정 방향, 가령 도면의 수직 방향으로 흐를 수 있도록 안내하는 자로 역할을 수행할 수 있다.The first and third pole pieces 220 and 240 serve as guides so that the magnetic force generated by the permanent magnet 210 flows in a specific direction, for example, the vertical direction of the drawing, via the rotor 260. can be done Similarly, the second and fourth pole pieces 230 and 250 are guides so that the magnetic force generated by the permanent magnet 210 flows in a specific direction, for example, in the vertical direction of the drawing, via the rotor 260 as a medium. role can be fulfilled.

회전자(260)는 제1 폴피스(220) 내지 제4 폴피스(250) 사이에 배치되며, 모터(270)의 회전 구동에 따라 제1 배치 상태와 제2 배치 상태 사이를 번갈아 가며 회전하는 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 배치 상태는 제1 폴피스(220)와 제3 폴피스(240) 사이와 제2 폴피스(230)와 제4 폴피스(250) 사이에 자로가 형성되지 않도록 회전자(260)가 배치된 상태를 의미하고, 제2 배치 상태는 제1 폴피스(220)와 제3 폴피스(240) 사이와 제2 폴피스(230)와 제4 폴피스(250) 사이에 자로가 형성되도록 회전자(260)가 배치된 상태를 의미한다.The rotor 260 is disposed between the first pole piece 220 to the fourth pole piece 250, and rotates alternately between the first arrangement state and the second arrangement state according to the rotational drive of the motor 270. action can be performed. Here, the first arrangement state is such that the rotor 260 is not formed between the first pole piece 220 and the third pole piece 240 and between the second pole piece 230 and the fourth pole piece 250. ) means an arranged state, and the second arrangement state is between the first pole piece 220 and the third pole piece 240 and between the second pole piece 230 and the fourth pole piece 250. It means a state in which the rotor 260 is arranged so as to be formed.

회전자(260)는 자력 차단부(261), 제1 자력 통과부(263), 제2 자력 통과부(265) 및 회전축(267)을 포함할 수 있다. 상기 회전자(260)는 원통 형상으로 형성될 수 있으며 반드시 이에 제한되지는 않는다. The rotor 260 may include a magnetic blocking part 261 , a first magnetic force passing part 263 , a second magnetic force passing part 265 and a rotating shaft 267 . The rotor 260 may be formed in a cylindrical shape, but is not necessarily limited thereto.

자력 차단부(261)는 회전자(260)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 자력 차단부(261)는 원통 형상의 일 부분으로서, 네 개의 평면과 두 개의 곡면으로 형성될 수 있다. 자력 차단부(261)는 일정한 너비를 갖도록 형성될 수 있다.The magnetic force blocking unit 261 may be disposed at a central portion of the rotor 260 . The magnetic blocking unit 261 is a part of a cylindrical shape and may be formed of four flat surfaces and two curved surfaces. The magnetic blocking portion 261 may be formed to have a certain width.

자력 차단부(261)는 공기, 플라스틱, 스테인리스 등과 같은 비자성체 재질로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시 예로, 자력 차단부(261)는 비강자성체 재질에 일정 비율의 강자성체 재질이 혼합되어 형성될 수 있다.The magnetic blocking unit 261 may be formed of a non-magnetic material such as air, plastic, or stainless steel. Meanwhile, in another embodiment, the magnetic blocking unit 261 may be formed by mixing a non-ferromagnetic material with a ferromagnetic material at a predetermined ratio.

제1 자력 통과부(263)는 회전자(260)의 가장자리 부분에 배치될 수 있다. 제1 자력 통과부(263)는 원통 형상의 일 부분으로서, 세 개의 평면과 한 개의 곡면으로 형성될 수 있다. 제1 자력 통과부(143)의 외주면의 길이는 제1 폴피스(220)의 일 면(223)의 길이와 제3 폴피스(240)의 일 면(241)의 길이를 합한 값보다 더 크게 형성될 수 있다.The first magnetic force passage part 263 may be disposed at an edge portion of the rotor 260 . The first magnetic force passage part 263 is a part of a cylindrical shape and may be formed of three flat surfaces and one curved surface. The length of the outer circumferential surface of the first magnetic force passage part 143 is greater than the sum of the lengths of one surface 223 of the first pole piece 220 and the length of one surface 241 of the third pole piece 240. can be formed

제1 자력 통과부(263)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시 예로, 제1 자력 통과부(263)는 강자성체 재질에 일정 비율의 비자성체 재질이 혼합되어 형성될 수 있다.The first magnetic force passing portion 263 may be formed of a ferromagnetic material such as iron (Fe). Meanwhile, in another embodiment, the first magnetic force passing portion 263 may be formed by mixing a ferromagnetic material with a non-magnetic material at a predetermined ratio.

제2 자력 통과부(265)는 회전자(260)의 가장자리 부분에 배치될 수 있다. 제2 자력 통과부(265)는 원통 형상의 일 부분으로서, 세 개의 평면과 한 개의 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 자력 통과부(265)의 외주면의 길이는 제2 폴피스(230)의 일 면(233)의 길이와 제4 폴피스(250)의 일 면(251)의 길이를 합한 값보다 더 크게 형성될 수 있다.The second magnetic force passage part 265 may be disposed at an edge portion of the rotor 260 . The second magnetic force passage part 265 is a part of a cylindrical shape and may be formed of three flat surfaces and one curved surface. The length of the outer circumferential surface of the second magnetic force passage part 265 is greater than the sum of the lengths of one surface 233 of the second pole piece 230 and the length of one surface 251 of the fourth pole piece 250. can be formed

제2 자력 통과부(265)는 철(Fe)과 같은 강자성체 재질로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시 예로, 제2 자력 통과부(265)는 강자성체 재질에 일정 비율의 비자성체 재질이 혼합되어 형성될 수 있다.The second magnetic passage part 265 may be formed of a ferromagnetic material such as iron (Fe). Meanwhile, in another embodiment, the second magnetic force passing portion 265 may be formed by mixing a ferromagnetic material with a non-magnetic material at a predetermined ratio.

제1 및 제2 자력 통과부(263, 265)는 자력 차단부(261)를 기준으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 자력 통과부(263, 265)는 자력 차단부(261)를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖거나 혹은 비대칭되는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제1 및 제2 자력 통과부(263, 265)는 자력 차단부(261)의 양 측면에 부착되어, 원통 형상의 회전자(260)를 구성하게 된다.The first and second magnetic force passage parts 263 and 265 may be disposed to face each other with respect to the magnetic force blocking part 261 . In addition, the first and second magnetic force passing parts 263 and 265 may have symmetrical or asymmetrical shapes with respect to the magnetic blocking part 261 . The first and second magnetic force passing parts 263 and 265 are attached to both side surfaces of the magnetic blocking part 261 to form a cylindrical rotor 260 .

회전축(267)은 회전자(260)의 중심에 배치되며, 상기 회전자(260)를 회전시키기 위한 중심축이다. 상기 회전축(267)은 모터(270)에 연결되어 회전 구동할 수 있다.The rotating shaft 267 is disposed at the center of the rotor 260 and is a central shaft for rotating the rotor 260 . The rotating shaft 267 may be connected to the motor 270 to rotate.

모터(270)는 회전축(267)을 통해 연결된 회전자(260)를 회전시키는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 모터(270)는 회전자(260)를 제1 배치 상태와 제2 배치 상태 사이를 번갈아 가며 회전시키는 동작을 수행할 수 있다.The motor 270 may perform a function of rotating the rotor 260 connected through the rotation shaft 267 . That is, the motor 270 may perform an operation of rotating the rotor 260 alternately between the first arrangement state and the second arrangement state.

모터(270)는 회전자(260)의 회전 각도를 제어하여 대상물(50)에 가해지는 자기력의 크기를 조절할 수 있다. 이때, 모터(270)는 회전자(260)의 회전 각도에 따라 발생하는 토크(torque) 성분에 의해 회전자(260)가 오 동작하는 것을 방지하기 위한 브레이크 기능을 수행할 수 있다.Motor 270 can control the rotation angle of the rotor 260 to adjust the magnitude of the magnetic force applied to the object (50). At this time, the motor 270 may perform a brake function to prevent the rotor 260 from malfunctioning due to a torque component generated according to the rotation angle of the rotor 260 .

이와 같은 구성을 갖는 마그네틱 리프트 장치(200)의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 모터(270)를 통해 회전자(260)를 회전시켜 제1 배치 상태로 이동한다. 여기서, 제1 배치 상태는 회전자(260)의 제1 및 제2 자력 통과부(263, 265)가 지면에 수직한 방향으로 배열된 상태를 의미한다.The operating principle of the magnetic lift device 200 having such a configuration will be described as follows. First, the rotor 260 is rotated by the motor 270 to move to the first arrangement state. Here, the first arrangement state means a state in which the first and second magnetic force passage parts 263 and 265 of the rotor 260 are arranged in a direction perpendicular to the ground.

회전자(260)가 제1 배치 상태에 위치하는 경우, 제1 폴피스(220)의 작용면(223)과 제3 폴피스(240)의 작용면(241) 사이는 회전자(260)의 자력 차단부(261)에 의해 자기 흐름이 차단되고, 제1 폴피스(220)의 작용면(223)과 제2 폴피스(230)의 작용면(233) 사이는 제1 또는 제2 자력 통과부(263, 265)를 통해 자기적으로 연결된다. 이에 따라, 도 3c에 도시된 바와 같이, 점선과 같은 내부 순환 자기 흐름이 형성된다. 아울러, 제1 및 제3 폴피스(220, 240)의 작용면들(223, 241)과 제2 및 제4 폴피스(230, 250)의 작용면들(233, 251) 방향으로는 자기 흐름이 형성되지 않으므로, 대상물(50)이 제3 및 제4 폴피스(240, 250)에 부착되지 않게 된다.When the rotor 260 is located in the first arrangement state, a gap between the working surface 223 of the first pole piece 220 and the working surface 241 of the third pole piece 240 is The magnetic flow is blocked by the magnetic blocker 261, and the first or second magnetic force passes between the working surface 223 of the first pole piece 220 and the working surface 233 of the second pole piece 230. It is magnetically connected through parts 263 and 265. Accordingly, as shown in FIG. 3C, an internal circulating magnetic flow such as a dotted line is formed. In addition, magnetic flow in the direction of the working surfaces 223 and 241 of the first and third pole pieces 220 and 240 and the working surfaces 233 and 251 of the second and fourth pole pieces 230 and 250 Since this is not formed, the object 50 is not attached to the third and fourth pole pieces 240 and 250.

이러한 상태에서 대상물(50) 방향으로 소정의 자기 흐름을 형성하기 위해서는 모터(270)를 통해 회전자(260)를 회전시켜 제1 배치 상태에서 제2 배치 상태로 전환한다. 여기서, 제2 배치 상태는 회전자(260)의 제1 및 제2 자력 통과부(263, 265)가 지면에 수평한 방향으로 배열된 상태를 의미한다.In this state, in order to form a predetermined magnetic flow in the direction of the object 50, the rotor 260 is rotated through the motor 270 to switch from the first arrangement state to the second arrangement state. Here, the second arrangement state means a state in which the first and second magnetic force passing parts 263 and 265 of the rotor 260 are arranged in a direction horizontal to the ground.

회전자(260)가 제2 배치 상태에 위치하는 경우, 제1 폴피스(220)의 작용면(223)과 제3 폴피스(240)의 작용면(241) 사이는 회전자(260)의 제1 자력 통과부(263)를 통해 자기적으로 연결되고, 제2 폴피스(230)의 작용면(233)과 제4 폴피스(250)의 작용면(251) 사이는 회전자(260)의 제2 자력 통과부(265)를 통해 자기적으로 연결된다. 이에 따라, 도 3d에 도시된 바와 같이, 점선과 같은 외부 순환 자기 흐름이 대상물(50)을 통과하도록 형성된다. 아울러, 제1 및 제3 폴피스(220, 240)의 작용면들(223, 241)과 제2 및 제4 폴피스(230, 250)의 작용면들(233, 251) 방향으로 자기 흐름이 형성되므로, 대상물(50)이 제3 및 제4 폴피스(240, 250)에 부착하게 된다.When the rotor 260 is located in the second arrangement state, a gap between the working surface 223 of the first pole piece 220 and the working surface 241 of the third pole piece 240 is The rotor 260 is magnetically connected through the first magnetic force passing portion 263, and between the working surface 233 of the second pole piece 230 and the working surface 251 of the fourth pole piece 250 It is magnetically coupled through the second magnetic force passing portion 265 of the. Accordingly, as shown in FIG. 3D, an external circulating magnetic flow such as a dotted line is formed to pass through the object 50. In addition, the magnetic flow is directed toward the working surfaces 223 and 241 of the first and third pole pieces 220 and 240 and the working surfaces 233 and 251 of the second and fourth pole pieces 230 and 250. Since it is formed, the object 50 is attached to the third and fourth pole pieces 240 and 250 .

이후, 제3 및 제4 폴피스(240, 250)에 부착된 대상물(50)을 해제하기 위해서는 모터(270)를 통해 회전자(260)를 회전시켜 제2 배치 상태에서 제1 배치 상태로 전환한다.Thereafter, in order to release the object 50 attached to the third and fourth pole pieces 240 and 250, the rotor 260 is rotated through the motor 270 to switch from the second arrangement state to the first arrangement state. do.

본 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치(200)는, 상술한 도 2a의 마그네틱 리프트 장치(100)와 달리, 자기 회로를 구성하므로 상기 마그네틱 리프트 장치(100)에 비해 좀 더 강력한 자기력을 제공할 수 있다.Unlike the magnetic lift device 100 of FIG. 2A described above, the magnetic lift device 200 according to the present embodiment configures a magnetic circuit, so it can provide more powerful magnetic force than the magnetic lift device 100. .

한편, 본 실시 예에서는, 회전자(260)가 두 가지의 배치 상태, 즉 제1 배치 상태와 제2 배치 상태 사이를 번갈아 가며 회전하는 것을 예시하고 있으나 반드시 이에 제한되지는 않는다. 따라서, 본 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치(200)는 모터(270)를 통해 회전자(260)의 회전 각도를 제어하여 대상물(50)에 가해지는 자기력의 크기를 조절할 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, the rotor 260 alternately rotates between two arrangement states, that is, a first arrangement state and a second arrangement state, but is not necessarily limited thereto. Therefore, the magnetic lift device 200 according to the present embodiment can control the rotational angle of the rotor 260 through the motor 270 to adjust the magnitude of the magnetic force applied to the object 50.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그네틱 리프트 장치는 하나 이상의 자성체와 하나 이상의 비자성체로 이루어진 회전자를 이용하여 영구자석 및 폴피스를 통해 생성되는 자기 흐름을 자동으로 제어할 수 있고, 그에 따라 대상물을 안정적으로 탈/부착시킬 수 있다. 또한, 상기 마그네틱 리프트 장치는 들어올리고자 하는 대상물이 둘 이상인 경우, 하나 이상의 자성체와 하나 이상의 비자성체로 이루어진 회전자를 통해 자력을 조절하면서 대상물을 1개씩 또는 그 이상의 개수를 선별적으로 들어올리거나 떨어뜨릴 수 있는 기능을 수행할 수 있다.As described above, the magnetic lift device according to another embodiment of the present invention can automatically control magnetic flow generated through permanent magnets and pole pieces using a rotor made of one or more magnetic materials and one or more non-magnetic materials. and, accordingly, the object can be stably detached/attached. In addition, when there are two or more objects to be lifted, the magnetic lift device can selectively lift or drop one or more objects while controlling magnetic force through a rotor made of one or more magnetic materials and one or more non-magnetic materials. functions that can be performed.

이상에서 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although various embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also made according to the present invention. falls within the scope of the rights of

100: 마그네틱 리프트 장치 110: 영구자석
120: 제1 폴피스 130: 제2 폴피스
140: 회전자 150: 모터100: magnetic lift device 110: permanent magnet
120: first pole piece 130: second pole piece
140: rotor 150: motor

Claims (10)

대상물에 자기력을 제공하는 영구자석;
상기 영구자석의 일 극에 접촉되는 제1 폴피스;
상기 제1 폴피스로부터 일정거리만큼 이격되어 배치되며, 상기 제1 폴피스와 함께 상기 영구자석에 의해 생성된 자기력을 특정 방향으로 흐를 수 있도록 안내하는 제2 폴피스;
상기 제1 폴피스와 제2 폴피스 사이에 배치되며, 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자; 및
상기 회전자를 회전 구동하는 모터를 포함하는 마그네틱 리프트 장치.A permanent magnet providing magnetic force to an object;
a first pole piece contacting one pole of the permanent magnet;
a second pole piece disposed apart from the first pole piece by a predetermined distance and guiding the magnetic force generated by the permanent magnet together with the first pole piece to flow in a specific direction;
a rotor disposed between the first pole piece and the second pole piece and made of a magnetic material and a non-magnetic material; and
A magnetic lift device comprising a motor for rotationally driving the rotor. 대상물에 자기력을 제공하는 영구자석;
상기 영구자석의 일 극에 접촉되는 제1 폴피스와, 상기 영구자석의 타 극에 접촉되는 제2 폴피스;
상기 제1 폴피스의 하부에 상기 제1 폴피스로부터 일정거리만큼 이격되어 배치되는 제3 폴피스와, 상기 제2 폴피스의 하부에 상기 제2 폴피스로부터 일정거리만큼 이격되어 배치되는 제4 폴피스;
상기 제1 폴피스 내지 제4 폴피스 사이에 배치되며, 자성체와 비자성체로 이루어진 회전자; 및
상기 회전자를 회전 구동하는 모터를 포함하는 마그네틱 리프트 장치.A permanent magnet providing magnetic force to an object;
a first pole piece contacting one pole of the permanent magnet and a second pole piece contacting the other pole of the permanent magnet;
A third pole piece disposed below the first pole piece by a predetermined distance from the first pole piece, and a fourth pole piece disposed below the second pole piece by a predetermined distance from the second pole piece. pole piece;
a rotor disposed between the first pole piece to the fourth pole piece and made of a magnetic material and a non-magnetic material; and
A magnetic lift device comprising a motor for rotationally driving the rotor. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전자는 상기 모터의 회전 구동에 따라 제1 배치 상태와 제2 배치 상태 사이를 회전하며, 상기 회전을 통해 자기 흐름을 변경하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치According to claim 1 or 2,
The magnetic lift device, characterized in that the rotor rotates between the first arrangement state and the second arrangement state according to the rotational drive of the motor, and changes the magnetic flow through the rotation. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 모터는, 상기 회전자의 회전 각도를 제어하여 상기 대상물에 가해지는 자기력의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치.According to claim 1 or 2,
The magnetic lift device, characterized in that the motor controls the rotation angle of the rotor to adjust the magnitude of the magnetic force applied to the object. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 폴피스는 상기 회전자를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치.According to claim 1,
The magnetic lift device, characterized in that the first and second pole pieces are formed to have symmetrical shapes with respect to the rotor. 제1항에 있어서,
상기 회전자는 자성체로 이루어진 하나의 자력 통과부와, 비자성체로 이루어진 두 개의 자력 차단부와, 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치.According to claim 1,
The magnetic lift device of claim 1, wherein the rotor includes one magnetic passage part made of a magnetic material, two magnetic force blocking parts made of a non-magnetic material, and a rotating shaft. 제6항에 있어서,
상기 두 개의 자력 차단부는 상기 자력 통과부의 양 측면에 부착되어, 원통 형상의 회전자를 구성하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치.According to claim 6,
The magnetic lift device, characterized in that the two magnetic blocking parts are attached to both sides of the magnetic force passage part, constituting a cylindrical rotor. 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 폴피스는 상기 영구자석 및 회전자를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖도록 형성되고,
상기 제3 및 제4 폴피스는 상기 영구자석 및 회전자를 기준으로 서로 대칭되는 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치.According to claim 2,
The first and second pole pieces are formed to have symmetrical shapes with respect to the permanent magnet and the rotor,
The magnetic lift device, characterized in that the third and fourth pole pieces are formed to have symmetrical shapes with respect to the permanent magnet and the rotor. 제2항에 있어서,
상기 회전자는 자성체로 이루어진 두 개의 자력 통과부와, 비자성체로 이루어진 하나의 자력 차단부와, 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치.According to claim 2,
The magnetic lift device of claim 1, wherein the rotor includes two magnetic passing parts made of a magnetic material, one magnetic blocking part made of a non-magnetic material, and a rotating shaft. 제9항에 있어서,
상기 두 개의 자력 통과부는 상기 자력 차단부의 양 측면에 부착되어, 원통 형상의 회전자를 구성하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치.According to claim 9,
The magnetic lift device, characterized in that the two magnetic passing parts are attached to both sides of the magnetic blocking part to constitute a cylindrical rotor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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