KR20230065642A - 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템 - Google Patents

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KR20230065642A
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이철수
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Abstract

본 발명은 철금속 가공물을 흡탈착하는 마그네틱 척(100)과, 마그네틱 척(100)이 블록 형태로 결합되어 고정되는 베이스 프레임(200)과, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하고 스위칭신호를 무선으로 수신하는 제어부(300)와, 철금속 가공물 이탈에 대한 경고신호를 생성하고 마그네틱 척(100)을 통합하여 원격제어하는 원격 컨트롤러(400)를 포함하여서, 철금속 가공물의 형태에 따라 마그네틱 척(100)을 결합하여 마그네틱 블록을 형성하고 원격 컨트롤러(400)에 의해 통합 제어하고, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하여 경고하고, 원격제어에 의해 작업자의 안전성 및 편리성을 제공하는, 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템을 개시한다.

Description

스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템{SMART BLOCK-COUPLE TYPE MAGNETIC CHUCK SYSTEM}
본 발명은 철금속 가공물의 형태에 따라 마그네틱 척을 결합하여 마그네틱 블록을 형성하고 원격 컨트롤러에 의해 통합 제어하고, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하여 경고하고, 원격제어에 의해 작업자의 안전성 및 편리성을 제공할 수 있는, 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 바이스, 클램프 또는 지그 등의 수동 고정 방식에서 벗어서, 4차 산업혁명 스마트팩토리, 소재/부품/장비의 가공 산업에서 핵심인 절삭 가공, 레이저 가공 등과 함께 자기력에 의해 가공물을 고정하는 마그네틱 척의 역할이 매우 중요하다.
한편, 마그네틱 척을 이용한 가공물의 가공시에 가공물이 이탈하면 재가공을 해야 하는 번거로움이 있으며, 가공물의 형태가 다양하여 마그네틱 척의 규격에 적합한 가공물만을 가공할 수 있는 제한이 있으며, 작업환경상 가공칩 등의 비산으로 인한 안전 확보를 위해 작업자가 멀리 떨어져 작업하므로 가공물 이탈에 대한 상태를 확인할 수 없고, 의뢰인이 요구하는 가공 정밀도를 확보할 수 없는 문제점이 있다.
이에, 가공물의 위치가 벗어나면 작업자가 바로 알 수 있도록 하고, 가공물의 크기가 마그네틱 척보다 클 경우 가공 작업에 대한 문제가 발생하지 않도록 할 수 있는 기술이 요구된다.
한국 등록특허공보 제10-2004983호 (자기이동경로 제어장치, 2019.307.30) 한국 등록특허공보 제10-0601284호 (마그네틱 척, 2006.07.13)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 철금속 가공물의 형태에 따라 마그네틱 척을 결합하여 마그네틱 블록을 형성하고 원격 컨트롤러에 의해 통합 제어할 수 있고, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하여 경고하여 가공오차에 따른 재가공을 방지할 수 있고, 원격제어에 의해 마그네틱 척을 제어하여 작업자의 안전성 및 편리성을 제공할 수 있는, 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 가이드홀이 형성된 원판형상의 영구자석과, 상기 영구자석의 형상에 상응하여 형성되어 상기 영구자석의 상면 및 하면에 각각 적층된 폴피스와, 상기 가이드홀에 인입되어 상기 영구자석의 승강을 가이드하는 가이드축으로 구성되는 자기루프 생성모듈, 상기 가이드축의 상단에 결합되는 상부커버와, 상기 가이드축의 하단에 결합되는 하부커버와, 상기 상부커버의 하단에 결합되어 내측공간 측면에서 상기 자기루프 생성모듈과 접촉하는 측면커버로 구성되어, 상기 자기루프 생성모듈의 승강에 따라 상기 하부커버와 접촉하거나 이격되어 상기 자기루프 생성모듈과 상기 하부커버와 상기 측면커버를 통과하는 자기력선 경로를 형성하거나 해제하는, 자기루프 생성모듈, 및 상기 하부커버를 에둘러 커버하는 보빈과, 상기 보빈에 권취된 코일로 구성되어 외부로부터 일시적으로 인가되는 전류에 따라 상기 하부커버에 대해 상기 자기루프 생성모듈을 접촉시키거나 이격시키는 전자석모듈로 이루어져, 상기 하부커버와 상기 측면커버를 통해 자기력에 의해 철금속 가공물을 흡탈착하도록 하는, 밀폐구성된 블록형태의 마그네틱 척; 상기 철금속 가공물의 형상에 따라 1개 이상의 상기 마그네틱 척이 결합되어 마그네틱 블록을 형성하도록 하는, 베이스 프레임; 매트릭스로 배열된 상기 마그네틱 척 사이의 공간에 각각 형성되어 흡탈착하고자 하는 상기 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하는 광학센서와, 상기 베이스 프레임에 형성되어 상기 전자석모듈에 대한 스위칭신호를 무선으로 수신하고, 상기 광학센서에 의한 감지신호를 무선으로 송신하는 제1통신모듈로 이루어지는, 제어부; 및 상기 제1통신모듈로 상기 스위칭신호를 무선으로 송신하고, 상기 제1통신모듈로부터 상기 감지신호를 무선으로 수신하는 제2통신모듈과, 상기 감지신호에 따라 철금속 가공물 이탈에 대한 경고신호를 생성하는 경고모듈로 이루어져, 상기 마그네틱 척을 통합하여 원격제어하는, 원격 컨트롤러;를 포함하는, 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 철금속 가공물의 형상에 따라, 상기 철금속 가공물별로 상기 베이스 프레임 상에 상기 마그네틱 척을 매트릭스로 배열하여 고정할 수 있다.
또한, 상기 광학센서는 상기 블록형태의 마그네틱 척별로 형성된 VCSEL을 포함하고, 상기 베이스 프레임 상에 복수의 상기 마그네틱 척이 상기 마그네틱 블록을 형성하고, 상기 광학센서에 의해 식별되는 상기 철금속 가공물의 형상에 따라, 상기 블록 형태의 마그네틱 척을 선택적으로 활성화시킬 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임의 외곽 테두리에 이격되어 에둘러 형성되고, 가공중 발생하는 가공칩을 흡기하는 흡기홀과, 상기 흡기홀을 통해 공기를 흡기하는 진공펌프로 이루어지는, 흡기부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임 상에 형성되어 상기 철금속 가공물의 가공중 발생하는 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도를 초과하면 상기 경고모듈을 통해 경고신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임의 내측에 매트릭스로 배관된 냉매 순환관과, 상기 냉매 순환관을 통해 냉매를 순환시키는 냉매펌프로 이루어지는, 냉매부를 더 포함하고, 상기 원격 컨트롤러는, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도를 초과하지 않도록 상기 냉매부를 구동할 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임 상에 형성되어 상기 철금속 가공물의 가공중 발생하는 진동을 감지하는 진동센서를 더 포함하고, 상기 진동센서에 의해 감지된 진동이 기준 진동을 초과하면 상기 경고모듈을 통해 경고신호를 생성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 철금속 가공물의 형태에 따라 마그네틱 척을 결합하여 마그네틱 블록을 형성하고 원격 컨트롤러에 의해 통합 제어할 수 있고, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하여 경고하여 가공오차에 따른 재가공을 방지할 수 있고, 원격제어에 의해 마그네틱 척을 제어하여 작업자의 안전성 및 편리성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템의 마그네틱 척을 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템의 구현도를 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
참고로, 도 2는 마그네틱 척의 분해 사시도이며, 도 3은 마그네틱 척의 구동 방식을 예시한 단면도이고, 도 4는 블록타입의 마그네틱 척의 일부 구성만을 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템은, 전체적으로, 철금속 가공물을 흡탈착하는 마그네틱 척(100)과, 마그네틱 척(100)이 블록 형태로 결합되어 고정되는 베이스 프레임(200)과, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하고 스위칭신호를 무선으로 수신하는 제어부(300)와, 철금속 가공물 이탈에 대한 경고신호를 생성하고 마그네틱 척(100)을 통합하여 원격제어하는 원격 컨트롤러(400)를 포함하여서, 철금속 가공물의 형태에 따라 마그네틱 척(100)을 결합하여 마그네틱 블록을 형성하고 원격 컨트롤러(400)에 의해 통합 제어하고, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하여 경고하고, 원격제어에 의해 작업자의 안전성 및 편리성을 제공하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 전술한 구성의 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 마그네틱 척(100)은 2개 이상 인접하여 (N × M) 매트릭스로 배열되어 마그네틱 블록을 형성하는데, 자기력 생성모듈(110)과, 자기루프 생성모듈(120)과, 전자석모듈(130)을 포함하여, 전자기력에 의해 자기루프를 형성하거나 해제하여 철금속 가공물을 흡탈착하도록 한다.
자기력 생성모듈(110)은, 도 2 및 도 3을 참고하면, 가이드홀이 중심에 관통 형성된 원판형상의 Nd 자석 등의 영구자석(111)과, 영구자석(111)의 형상에 상응하여 형성되어 영구자석(111)의 상면 및 하면에 각각 적층된 강자성체의 폴피스(pole piece)(112,113)와, 가이드홀에 수직방향으로 인입되어 영구자석(111)의 승강을 가이드하는 가이드축(114)으로 구성되어서, 철금속 가공물을 흡착하는 자기력을 제공할 수 있다.
여기서, 개별 영구자석(111)은 200kgf 이상의 자기력을 제공하고, 마그네틱 블록은 N × M × 200kgf 이상의 자기력을 제공할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 마그네틱 척(100)은 2 × 2 등의 복수의 자기력 생성모듈(110)이 그룹핑된 블록 단위의 케이스별로 형성되거나, 도 3에 도시된 바와 같이, 단일 자기력 생성모듈(110)이 개별 케이스별로 형성될 수도 있다.
또한, 자기루프 생성모듈(120)은, 도 2 내지 도 4를 참고하면, 가이드축(114)의 상단에 결합되는 원판 형상의 상부커버(121)와, 가이드축(114)의 하단에 결합되는 하부가 개방된 원통 형상의 하부커버(122)와, 상부커버(121)의 하단에 결합되어 내측공간 측면에서 자기력 생성모듈(110)과 접촉하는 측면커버(123)로 구성되어서, 자기력 생성모듈(110)의 승강에 따라, 자기력 생성모듈(110)이 하부커버(122)와 접촉하거나 자기력 생성모듈(110)이 하부커버(122)로부터 이격되어, 자기력 생성모듈(110)과 하부커버(122)와 측면커버(123)를 통과하는 자기루프(자기장경로)를 형성하거나 해제할 수 있다.
예컨대, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 자기력 생성모듈(110)이 가이드축(114)을 따라 상승하면 자기력 생성모듈(110)의 하단 폴피스(113)가 하부커버(122)의 상부로부터 이격되어서, 하단 폴피스(113)와 하부커버(122) 사이의 공기층에 의해 영구자석(111)에 의한 자기력선이 하부커버(122)로 연결되지 않아, 이전 상태에서 철금속 가공물이 자기력 생성모듈(110)의 하단면에 흡착된 상태라면, 하부커버(122)의 종단과 측면커버(123)의 종단 사이에 자기력이 해제되어 철금속 가공물이 자기력 생성모듈(110)로부터 탈착될 수 있다.
또는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 자기력 생성모듈(110)이 가이드축(114)을 따라 하강하면 자기력 생성모듈(110)의 하단 폴피스(113)가 하부커버(122)의 상부와 접촉하여서, 상부커버(121)와 상단 폴피스(112) 사이에 공기층이 형성되고, 영구자석(111)에 의한 자기력선이 하부커버(122)로 연결되어, 이전 상태에서 철금속 가공물이 자기력 생성모듈(110)의 하단면에 탈착된 상태라면, 하부커버(122)의 종단과 측면커버(123)의 종단 사이에 자기력이 형성되어 철금속 가공물이 자기력 생성모듈(110)에 흡착될 수 있다.
참고로, 상단 폴피스(112) 및 하단 폴피스(113)의 외측에 각각 형성된 제1경로(A)와, 측면커버(123)에 형성된 제2경로(B)와, 상부커버(121)에 형성된 제3경로(C)를 통해서, 자기력 생성모듈(110)의 승강에 따라 공기층의 공기가 외부로 신속하게 배기되어 자기력 생성모듈(110)의 승강을 원활하게 할 수 있다.
또한, 전자석모듈(130)은 척력 및 인력의 자기력에 의해 자기력 생성모듈(110)을 승강시키는 구성으로서, 도 2 및 도 3을 참고하면, 하부커버(122)를 에둘러 커버하는 보빈(131)과, 보빈(131)에 권취된 코일(132)로 구성되어, 외부로부터 일시적으로 인가되는 전류의 방향에 따라 척력 또는 인력을 제공하여서, 하부커버(122)에 대해 자기력 생성모듈(110)을 승강시켜, 하부패널(124)을 개재하여 하부커버(122)로부터 자기력 생성모듈(110)을 이격시키거나 하부커버(122)에 자기력 생성모듈(110)을 접촉시킬 수 있다.
한편, 마그네틱 척(100)은 밀폐되도록 구성되어 방진 및 방수 성능을 유지하도록 하여 내구성을 향상시킬 수 있다.
다음, 베이스 프레임(200)은 철금속 가공물의 형상에 따라 1개 이상의 마그네틱 척(100)이 결합되어 철금속 가공물을 흡탈착하는 마그네틱 블록을 형성하도록 한다.
여기서, 철금속 가공물의 형상에 따라, 작업자의 수작업에 의해 철금속 가공물별로 베이스 프레임(200) 상에 마그네틱 척(100)을 철금속 가공물을 커버하거나 충분한 흡착력을 고정할 수 있도록 매트릭스로 배열하여 고정할 수 있다.
또는, 초기 설정시에 베이스 프레임(200) 상에 복수의 마그네틱 척(100)이 케이블로 연결되어 마그네틱 블록을 형성하고, 후술하는 광학센서(310)에 의해 식별되는 철금속 가공물의 형상에 따라, 블록 형태의 마그네틱 척(100)을 선택적으로 활성화시킬 수도 있다. 예컨대, 마그네틱 척(100)이 (3 × 3) 매트릭스로 배열되어 마그네틱 블록을 형성하고, 철금속 가공물의 형상이 (2 × 2) 매트릭스의 마그네틱 블록에 의해 커버되는 경우, (2 × 2) 매트릭스의 마그네틱 블록만을 활성화시켜서, 절삭가공, 레이저 가공 등을 수행하여 가공칩이 잔여 매트릭스에 흡착되는 것을 방지할 수도 있다.
또는, 절삭공구(700)에는 마그네틱 척(100)을 촬영하는 비전카메라(미도시)를 포함하여, 마그네틱 척(100) 상에 흡착된 철금속 가공물의 형태를 식별하여 철금속 가공물의 형상에 따라, 블록 형태의 마그네틱 척(100)을 선택적으로 활성화시킬 수도 있다.
또한, 베이스 프레임(200) 상에 형성되어 철금속 가공물의 가공중 발생하는 마그네틱 척(100) 또는 베이스 프레임(200)의 온도를 감지하는 온도센서(210)를 더 포함하고, 온도센서(210)에 의해 감지된 온도가 철금속 가공물의 열변형을 발생시킬 수 있는 기준 온도를 초과하면 후술하는 경고모듈(420)을 통해 경고신호를 생성하여 가공오차로 인한 재가공을 방지하여 가공효율을 향상시키고 가공 정밀도를 높이도록 할 수 있다.
또한, 베이스 프레임(200) 상에 형성되어 철금속 가공물의 가공중 발생하는 마그네틱 척(100) 또는 베이스 프레임(200)의 진동을 감지하는 진동센서(220)를 더 포함하고, 진동센서(220)에 의해 감지된 진동이 가공오차를 발생시킬 수 있는 기준 진동을 초과하면 경고모듈(420)을 통해 경고신호를 생성하여 가공오차로 인한 재가공을 방지하여 가공효율을 향상시키고 가공 정밀도를 높이도록 할 수 있다.
다음, 제어부(300)는, 마그네틱 척(100)의 하부커버에 형성되어 흡탈착하고자 하는 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하는 광학센서(310)와, 베이스 프레임(200)에 형성되어 전자석모듈(130)에 대한 스위칭신호를 무선으로 수신하고, 광학센서(310)에 의한 감지신호를 무선으로 송신하는 제1통신모듈(320)로 이루어진다.
여기서, 광학센서(310)는 블록형태의 마그네틱 척(100)별로 형성된 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)을 포함하여 철금속 가공물의 좌표 위치를 식별하되, 하부커버(122)의 표면 또는 매트릭스로 배열된 마그네틱 척(100) 사이 공간에 각각 형성되어서, 흡탈착하고자 하는 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하여 제1통신모듈(320)을 통해 원격 컨트롤러(400)로 전송할 수 있다.
한편, 제1통신모듈(320)은 RS-485 또는 캔(CAN)을 통해 원격 컨트롤러(400)로부터 전자석모듈(130)로 스위칭신호를 무선으로 송신하거나, 광학센서(310)에 의한 감지신호를 원격 컨트롤러(400)로 무선으로 송신할 수 있다.
이에, 마그네틱 척(100)은 원격 컨트롤러(400)로부터의 스위칭신호에 따른 하부커버(122)와 측면커버(123)를 통한 자기루프의 해제 또는 형성에 의해 철금속 가공물을 흡탈착하도록 할 수 있다.
다음, 원격 컨트롤러(400)는 제1통신모듈(320)로 스위칭신호를 무선으로 송신하고, 제1통신모듈(320)로부터 감지신호를 무선으로 수신하는 제2통신모듈(410)과, 광학센서(310)에 의한 감지신호에 따라 철금속 가공물 이탈에 대한 경고신호를 생성하여 LED 또는 부저에 의해 작업자에게 실시간으로 경고하는 경고모듈(420)로 이루어진다.
한편, 원격 컨트롤러(400)는 마그네틱 척(100)을 통합하여 원격제어하도록 하여서, 작업자가 멀리 떨어져 제어하여 안전성 및 편리성을 확보할 수 있다.
다음, 흡기부(500)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(200)의 외곽 테두리에 이격되어 에둘러 형성되고, 가공중 발생하는 가공칩을 흡기하는 복수의 흡기홀(510)과, 흡기홀(510)을 통해 공기를 흡기하여 가공칩을 제거하는 진공펌프(520)로 이루어져서, 가공중 발생하는 가공칩으로 인한 가공오차 및 가공칩의 비산으로 인한 마그네틱 척(100)의 스크래치를 최소화하고, 가공중에도 가공칩을 제거하여 가공후의 마그네틱 척(100)의 청소작업을 간소화할 수 있다.
또한, 냉매부(160)는 베이스 프레임(200)의 내측에 매트릭스로 배관된 냉매 순환관과, 냉매 순환관을 통해 수소불화올레핀(hydro-fluoro-olefin), 이산화탄소, 냉기 또는 냉각수 등의 냉매를 순환시키는 냉매펌프로 이루어고, 원격 컨트롤러(400)는 온도센서(210)에 의해 감지된 온도가 철금속 가공물의 열변형을 발생시킬 수 있는 기준 온도를 초과하지 않도록 냉매펌프를 구동하도록 하여서, 가공오차로 인한 재가공을 방지하여 가공효율을 향상시키고 가공 정밀도를 높이도록 할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템의 구성에 의해서, 철금속 가공물의 형태에 따라 마그네틱 척을 결합하여 마그네틱 블록을 형성하고 원격 컨트롤러에 의해 통합 제어할 수 있고, 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하여 경고하여 가공오차에 따른 재가공을 방지할 수 있고, 원격제어에 의해 마그네틱 척을 제어하여 작업자의 안전성 및 편리성을 제공할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 마그네틱 척 110 : 자기력 생성모듈
111 : 영구자석 112,113 : 폴피스
114 : 가이드축 120 : 자기루프 생성모듈
121 : 상부커버 122 : 하부커버
123 : 측면커버 130 : 전자석모듈
131 : 보빈 132 : 코일
200 : 베이스 프레임 210 : 온도센서
220 : 진동센서 300 : 제어부
310 : 광학센서 320 : 제1통신모듈
400 : 원격 컨트롤러 410 : 제2통신모듈
420 : 경고모듈 500 : 흡기부
510 : 흡기홀 520 : 진공펌프
600 : 냉매부 700 : 절삭공구

Claims (7)

  1. 가이드홀이 형성된 원판형상의 영구자석과, 상기 영구자석의 형상에 상응하여 형성되어 상기 영구자석의 상면 및 하면에 각각 적층된 폴피스와, 상기 가이드홀에 인입되어 상기 영구자석의 승강을 가이드하는 가이드축으로 구성되는 자기루프 생성모듈, 상기 가이드축의 상단에 결합되는 상부커버와, 상기 가이드축의 하단에 결합되는 하부커버와, 상기 상부커버의 하단에 결합되어 내측공간 측면에서 상기 자기루프 생성모듈과 접촉하는 측면커버로 구성되어, 상기 자기루프 생성모듈의 승강에 따라 상기 하부커버와 접촉하거나 이격되어 상기 자기루프 생성모듈과 상기 하부커버와 상기 측면커버를 통과하는 자기력선 경로를 형성하거나 해제하는, 자기루프 생성모듈, 및 상기 하부커버를 에둘러 커버하는 보빈과, 상기 보빈에 권취된 코일로 구성되어 외부로부터 일시적으로 인가되는 전류에 따라 상기 하부커버에 대해 상기 자기루프 생성모듈을 접촉시키거나 이격시키는 전자석모듈로 이루어져, 상기 하부커버와 상기 측면커버를 통해 자기력에 의해 철금속 가공물을 흡탈착하도록 하는, 밀폐구성된 블록형태의 마그네틱 척;
    상기 철금속 가공물의 형상에 따라 1개 이상의 상기 마그네틱 척이 결합되어 마그네틱 블록을 형성하도록 하는, 베이스 프레임;
    매트릭스로 배열된 상기 마그네틱 척 사이의 공간에 각각 형성되어 흡탈착하고자 하는 상기 철금속 가공물의 가공중 이탈을 감지하는 광학센서와, 상기 베이스 프레임에 형성되어 상기 전자석모듈에 대한 스위칭신호를 무선으로 수신하고, 상기 광학센서에 의한 감지신호를 무선으로 송신하는 제1통신모듈로 이루어지는, 제어부; 및
    상기 제1통신모듈로 상기 스위칭신호를 무선으로 송신하고, 상기 제1통신모듈로부터 상기 감지신호를 무선으로 수신하는 제2통신모듈과, 상기 감지신호에 따라 철금속 가공물 이탈에 대한 경고신호를 생성하는 경고모듈로 이루어져, 상기 마그네틱 척을 통합하여 원격제어하는, 원격 컨트롤러;를 포함하는,
    스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 철금속 가공물의 형상에 따라, 상기 철금속 가공물별로 상기 베이스 프레임 상에 상기 마그네틱 척을 매트릭스로 배열하여 고정하는 것을 특징으로 하는, 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학센서는 상기 블록형태의 마그네틱 척별로 형성된 VCSEL을 포함하고,
    상기 베이스 프레임 상에 복수의 상기 마그네틱 척이 상기 마그네틱 블록을 형성하고, 상기 광학센서에 의해 식별되는 상기 철금속 가공물의 형상에 따라, 상기 블록 형태의 마그네틱 척을 선택적으로 활성화시키는 것을 특징으로 하는, 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 프레임의 외곽 테두리에 이격되어 에둘러 형성되고, 가공중 발생하는 가공칩을 흡기하는 흡기홀과, 상기 흡기홀을 통해 공기를 흡기하는 진공펌프로 이루어지는, 흡기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 프레임 상에 형성되어 상기 철금속 가공물의 가공중 발생하는 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하고,
    상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도를 초과하면 상기 경고모듈을 통해 경고신호를 생성하는 것을 특징으로 하는,
    스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베이스 프레임의 내측에 매트릭스로 배관된 냉매 순환관과, 상기 냉매 순환관을 통해 냉매를 순환시키는 냉매펌프로 이루어지는, 냉매부를 더 포함하고,
    상기 원격 컨트롤러는, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도를 초과하지 않도록 상기 냉매부를 구동하는 것을 특징으로 하는,
    스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 프레임 상에 형성되어 상기 철금속 가공물의 가공중 발생하는 진동을 감지하는 진동센서를 더 포함하고,
    상기 진동센서에 의해 감지된 진동이 기준 진동을 초과하면 상기 경고모듈을 통해 경고신호를 생성하는 것을 특징으로 하는,
    스마트 블록결합형 마그네틱 척 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100601284B1 (ko) 2005-01-20 2006-07-13 이용구 마그네틱 척
KR102004983B1 (ko) 2018-12-07 2019-07-30 (주)유엔디 자기이동경로 제어장치

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