WO2010120083A2 - 선형 구동기 - Google Patents

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WO2010120083A2
WO2010120083A2 PCT/KR2010/002252 KR2010002252W WO2010120083A2 WO 2010120083 A2 WO2010120083 A2 WO 2010120083A2 KR 2010002252 W KR2010002252 W KR 2010002252W WO 2010120083 A2 WO2010120083 A2 WO 2010120083A2
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air
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박태익
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주식회사 액트
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1485—Special measures for cooling or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

Definitions

  • the present invention relates to a linear driver, and more particularly, to a linear driver capable of stably maintaining the operation of the linear driver and releasing moisture and removing heat generated during the operation.
  • the linear driver also called linear motor
  • linear motor is a driving device that moves a target object linearly, and its structure is simpler and occupies less space than a conventional linear motion system using a ball screw or a chain.
  • it is excellent in precision and noise characteristics of position control, and is widely used in all industries requiring linear motion, including semiconductor manufacturing equipment and test equipment.
  • a conventional linear driver is composed of a rectangular case, a magnet coil attached to an inner wall of the case, a mover in which a coil is wound and received in the case, and a rod formed on one side of the mover.
  • the problem of the prior art is that the mover is in intimate contact with the inner wall of the magnet coil, so that when it is installed inclined, the phenomenon of wear due to friction with the magnet coil during the operation of the mover occurs.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, the first object of the present invention is to install the first and second rods on both sides of the mover, the case the first and second rods By providing a guide wall for supporting, even if installed on the inclined portion, it is possible to provide a linear actuator that can improve the durability and accuracy by allowing the mover to stably linear movement.
  • the second object of the present invention is to provide a linear actuator having a ventilation structure for easily discharging the heat generated during the reciprocating motion, and to maintain the accuracy of operation by discharging moisture formed during the cooling process. have.
  • the third object of the present invention is to provide the first and second rods on both sides of the mover, and to form a guide wall for supporting the first and second rods, so that the mover can stably move even when installed on an inclined portion. To provide a linear actuator that can improve the durability and accuracy.
  • the fourth object of the present invention is to provide a linear actuator having a ventilation structure for easily discharging the heat generated during the reciprocating motion, and to maintain the accuracy of operation by discharging moisture formed during the cooling process. have.
  • the fifth object of the present invention is to provide a linear actuator using auxiliary pneumatic pressure to reduce electric power consumption and provide strong torque by controlling compressed air to be introduced from an external high pressure air supply device. It is.
  • the sixth object of the present invention is to install rods on both sides of the mover, and to form a guide wall for supporting the rods on the case so that the mover can stably linearly move even when installed on an inclined portion, thereby improving durability and accuracy. It is to provide a linear driver that can be improved.
  • the seventh object of the present invention is to form a chamber at the rear end of the case, and to include a piston which is co-operated with the rod in the chamber, and compressed by the forward and backward operation of the piston by forming the air inlet and outlet holes in the chamber. After the air is discharged through the discharge hole to provide a linear actuator to be stored in the pressure storage tank provided outside.
  • An eighth object of the present invention is to connect the air compressor to the pressure tank and to supply the compressed air to the chamber through the control unit in accordance with the operation of the mover by providing an auxiliary power that can assist the forward operation of the mover It is to provide a linear driver that can reduce power consumption and provide strong torque.
  • the both ends of the case is made of a cylindrical body, a magnet coil attached to the inner wall of the case, a mover made of a permanent magnet and inserted into the case, formed on both sides of the mover
  • An operating unit consisting of first and second rods;
  • a cylinder coupled to the case and having a inlet and outlet hole formed at a side thereof, and a piston inserted into the chamber and fixed to the second rod;
  • An air compressor supplying high pressure air to the chamber of the cylinder to provide operating power of the mover;
  • a linear driver including a control unit for controlling the operation of the power supply of the operating unit and the operation of the air compressor.
  • the case is a cylindrical body with both ends open, a magnet coil attached to the inner wall of the case, a mover in which the magnet coil is wound and inserted into the case, and on both sides of the mover
  • An actuating portion consisting of formed first and second rods;
  • a compressed air storage unit coupled to the case and having a inlet hole and an outlet hole formed at a side thereof, a piston inserted into the chamber and fixed to the second rod, and a pressure storage tank connected to the outlet hole;
  • An air compressor supplying high pressure air to the pressure storage tank and supplying operating pressure to the chamber by supplying the high pressure air to the chamber through the outlet hole;
  • a linear actuator including a control unit for setting the pressure of the compressed air storage, and controls the operation of the air compressor.
  • the linear actuator of the present invention since the linear motion can be ensured by the first and second rods provided on both sides of the mover, even if it is inclined, the closed end of the mover wearing the inner wall can be prevented as in the prior art. There is an effect that the accuracy can be improved.
  • the linear motion can be accurately maintained by the first and second rods provided on both sides of the mover, and even if installed inclined, the closed end of the wearer's inner wall can be prevented as in the prior art, so that durability and accuracy can be prevented. There is an effect that can be improved.
  • auxiliary power can be provided by the operation of the air compressor, it is possible to drastically reduce the power consumption, and also to maintain the correct operating performance.
  • the linear motion can be ensured by the first and second rods provided on both sides of the mover, even if inclined, the closed end of the wearer's inner wall can be prevented as in the prior art, thereby improving durability and accuracy. There is an effect that can be.
  • the compressed air by the forward and backward operation of the piston is stored in the pressure storage tank can be reused as the operating power to reduce the power consumption.
  • FIG. 1 and 2 are views showing a linear actuator according to a first embodiment of the present invention showing the reciprocating operation of the mover, FIG. 1 is a state where the mover is raised, and FIG. 2 is a state where the mover is lowered.
  • Figures 1 and 2 is a view showing a linear actuator according to a first embodiment of the present invention showing the reciprocating operation of the mover, Figure 1 is a state in which the mover is raised, Figure 2 The mover is down.
  • a magnet coil 24A attached to an inner wall of the case 2A;
  • the first and second rods 3A and 5A formed on both sides of the movable element 26A are included.
  • the blocking plate 224A is further installed at both ends of the case 2A so that the first and second rods 3A and 5A are guided through the openings.
  • a plurality of heat generating holes 220A are formed in the blocking plate 224A and the case 2A.
  • the case 22A may have a cylindrical shape, but the rectangular shape is not limited thereto.
  • heat that may be generated during the reciprocating operation of the mover 26A may be quickly discharged, and moisture generated therein may be easily discharged. It was made.
  • the magnet coil 24A is the alternating generation of the positive electrode and the negative electrode, the movable polarizer 26A can be continuously moved by this repeated polarity, which adopts the same principle as a conventional linear motor Even if the level is understandable, the detailed description will be omitted.
  • the movable member 26A is a permanent magnet inserted into the magnet coil 24A and reciprocated to be installed so that the first and second rods 3A and 5A are opposed to each other on the upper and lower sides on the basis of the drawing.
  • the blocking plate 224A having a through hole into which the first and second rods 3A and 5A are inserted is coupled to the openings at both ends of the case 22A, so that the first and second rods 3A and 5A can be lifted out. To guide.
  • the first and second rods 3A and 5A are formed on both sides of the mover 26B to improve this problem so that the balance can be maintained so as not to be biased to one side even in an inclined state.
  • the blocking plate 224A is formed so that the first and second rods 3A and 5A can be always guided in linear motion.
  • linear motion means reciprocating motion and the drawing reference is the lifting operation in the up and down direction.
  • An object (not shown) is coupled to an upper end of the first rod 3A.
  • the object is accompanied by a reciprocating motion by the reciprocating operation of the linear actuator (A) of the present invention is not limited to this particular object and will not be described as a specific component since such an object is not a characteristic component of the present invention.
  • the air inside the case 2A is discharged and introduced through the heat generating hole 220A by the reciprocating of the mover 26A.
  • the air heated by the frictional heat due to the reciprocating motion may flow out to the outside through the heat generating hole 220A, and the outside air may be introduced therein, such that cooling performance may be realized.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of a linear driver according to a second embodiment of the present invention
  • Figures 4 and 5 are views showing a linear driver according to a second embodiment of the present invention showing the reciprocating operation of the mover 4 shows a state where the mover is raised
  • FIG. 5 shows a state where the mover is lowered.
  • a chamber 42B coupled to the case 20B and having an inlet hole 422B and an outlet hole 424B formed at a side thereof, and a piston inserted into the chamber 42B and fixed to the second rod 5B.
  • a cylinder 4B composed of 44B;
  • control unit 8B for controlling the operation of the air compressor and the operation of the air compressor.
  • the operating portion 2B is formed of a cylindrical case 20B having both ends opened, a magnet coil 24B attached to an inner wall of the case 20B, and a permanent magnet inserted into the case 20B.
  • a blocking plate 224B is further installed at openings at both ends of the case 20B to guide the first and second rods 3B and 5B through.
  • a plurality of heat generating holes 220B are formed in the blocking plate 224B and the case 20B.
  • the case 22B may have a cylindrical shape, but is not limited thereto, but may have a rectangular shape.
  • a plurality of heat generating holes 220B are formed on the outer circumferential surface of the case 22B so that heat that may be generated during the reciprocating operation of the mover 26B may be quickly discharged, and moisture generated therein may be easily discharged. It was made.
  • the movable member 26B is a permanent magnet inserted into the magnet coil 24B and reciprocated to be installed so that the first and second rods 3B and 5B are opposed to each other on the upper and lower sides on the basis of the drawing.
  • the blocking plate 224B having a through hole into which the first and second rods 3B and 5B are inserted is coupled to the openings at both ends of the case 22B to perform the appearance of the first and second rods 3B and 5B. To guide.
  • a blocking plate 224B is formed to guide the linear movement thereof.
  • an object (not shown) is coupled to an upper end of the first rod 3B.
  • the object is accompanied by a reciprocating motion by the reciprocating operation of the linear actuator (A) using the auxiliary pneumatic of the present invention is not limited to this particular object, and the detailed description is omitted because such an object is not a characteristic component of the present invention. I will do it.
  • the cylinder 4B is coupled to the case 20B and has a chamber 42B having inlet holes 422B and outlet holes 424B formed on a side thereof, and is inserted into the chamber 42B and the second rod 5B. It is composed of a piston (44B) fixed to).
  • the inlet hole (422B) and the outlet hole (424B) is provided with a valve (V) for controlling the air flow rate, the valve (V) is preferably applied to the solenoid valve so that the opening and closing degree can be controlled by the control unit. .
  • the said chamber 42B is formed in the cylinder which has the same shape and diameter as the said case 22B.
  • the inner lower portion of the chamber 42B is further provided with a displacement sensor 426B for generating a rising signal before the lower end of the descending second rod 5B touches the inner lower surface of the chamber, and the displacement sensor 426B. Is connected to the control section 8B.
  • An inlet hole 422B is formed at an upper side of the chamber 42B, and an outlet hole 424B is formed at a lower side thereof, and a piston 44B is disposed between the inlet hole 422B and the outlet hole 424B.
  • the piston 44B is in the shape of a normal disk and is inserted to be in close contact with the inner wall of the chamber 42B, and is fixed with the second rod 5B penetrated at the center thereof so as to operate together with the second rod 5B.
  • a rubber material may be further formed on the outer circumferential surface to increase the adhesion of the piston 44B.
  • the air compressor 6B supplies the high pressure air through the outlet hole 424B provided in the chamber 42B of the cylinder 4B to provide the operating power of the mover 26B.
  • the air compressor 6B is driven so that the compressed air flows back into the chamber 42B through the outlet hole 424B, and the compressed air introduced in this way pushes the piston 44B to follow the second rod 5B.
  • the mover 26B rise (based on the drawing).
  • the control section 8B is for supplying electricity and supplying air pressure continuously and alternately and is composed of a PC and an operation pad having a conventional microcomputer.
  • the controller 8B implements two modes of operation. That is, the motor is divided into an electric mode in which the mover 26B is reciprocated by electric power supply, and a mixed mode in which the air compressor 6B is driven to reversely supply compressed air to assist the reciprocation of the mover 26B.
  • the motor is divided into an electric mode in which the mover 26B is reciprocated by electric power supply, and a mixed mode in which the air compressor 6B is driven to reversely supply compressed air to assist the reciprocation of the mover 26B.
  • the object Since the object (not shown) is coupled to the first rod 3B, the object reciprocates to implement a desired function.
  • the second rod 5B is reciprocated, and the piston 44B subordinated thereto is reciprocated.
  • the piston 44B subordinated thereto is reciprocated.
  • the heated air generated inside the case 20B by the reciprocating of the mover 26B is discharged and introduced through the heat generating hole 220B and cooled.
  • the air compressor 6B is driven so that the compressed air flows in through the lower outlet hole of the chamber, and the compressed air thus pushed in the piston 44B is driven by the second rod 5B and the mover 26B. As it rises, the first and second rods 3B and 5B rise.
  • the supply amount of the compressed air supplied from the air compressor 6B is only required to the extent that the mover 26B rises instantaneously, it is very small and the air compressor 6B is stopped after supply of a fixed amount.
  • the mover can reciprocate by alternating supply of air pressure and power.
  • the object coupled to the first rod 3B or the second rod 5B reciprocates to implement a desired function.
  • FIG. 6 and 7 are diagrams illustrating a linear actuator having a pressure tank according to a third embodiment of the present invention, showing the reciprocating operation of the mover.
  • FIG. 6 is a state in which the mover is raised, and FIG. It is a state.
  • the linear actuator A3 equipped with the pressure tank according to the third embodiment of the present invention includes an operating part 2C and a compressed air storage part 4C, and
  • the air compressor 6C and the control part 8C which control an operation of each of these components by an electronic processor are comprised.
  • the operating portion 2C has a cylindrical case 22C open at both ends, a magnet coil 24C attached to an inner wall of the case 22C, and the magnet coil 262 wound to form the case 22C.
  • the movable element 26C inserted therein and the first and second rods 3C and 5C formed on both sides of the movable element 26C.
  • the case 22C may have a cylindrical shape, but the rectangular shape is not limited thereto.
  • a plurality of heat generating holes 220C are formed on the outer circumferential surface of the case 22C so that heat that may be generated during the reciprocating operation of the mover 26C may be quickly discharged, and moisture generated therein may be easily discharged. It was made.
  • the mover 26C is a permanent magnet inserted into the magnet coil 24C and reciprocated to be installed so that the first and second rods 3C and 5C are opposed to each other on the upper and lower sides on the basis of the drawing.
  • An opening of both ends of the case 22C is coupled with a blocking plate 224 having a through hole through which the first and second rods 3C and 5C are inserted, thereby guiding the appearance of the first and second rods 3C and 5C. To do so.
  • the blocking plate 224 is configured.
  • first and second rods 3C and 5C can be linearly ensured, wear can be prevented even in an inclined state.
  • the object 100C is coupled to the upper end of the first rod 3C.
  • the object (100C) is accompanied by a reciprocating motion by the reciprocating operation of the linear driver (A3) of the present invention is not limited to this particular object, and this object (100C) can not be seen as a characteristic component of the present invention specific description Will be omitted.
  • Compressed air storage portion (4C) is coupled to the case 22C, the chamber 42C having an inlet hole (422C) and an outlet hole (424C) formed on the side, and is inserted into the chamber 42C and the second A piston 44C fixed to the rod 5C, and a pressure storage tank 46C connected to the outlet hole 424C.
  • the chamber 42C is preferably formed of a cylinder having the same shape and diameter as the case 22C.
  • a displacement sensor 426C is further provided at an inner lower portion of the chamber 42C to generate a rising signal before the lower end of the descending second rod 5C touches the inner lower surface of the chamber, and the displacement sensor 426C is provided. Is connected to the control section 8C.
  • the inlet hole 422C is formed at the upper side of the chamber 42C, and the outlet hole 424C is formed at the lower side of the chamber 42C, and the piston 44C is disposed between the inlet hole 422C and the outlet hole 424C.
  • the piston 44C is in the shape of a normal disk and is inserted to be in close contact with the inner wall of the chamber 42C, and is fixed with the second rod 5C penetrated at the center thereof to operate together with the second rod 5C.
  • a rubber material may be further formed on the outer circumferential surface to increase the adhesion of the piston 44C.
  • the air compressor 6C supplies high pressure air to the pressure storage tank 46C to supply the chamber 42C through the outlet hole 424C to provide operating power for the mover 26C.
  • the pressure storage tank (46C) is already filled with high pressure air (compressed air generated while the linear actuator reciprocating by the initial power is set in the pressure storage tank) Since it is not filled in the initial empty state, so it is possible to immediately supply the pressure storage tank 46C with relatively little power.
  • the pressure storage tank 46C is provided with an air vent 464 for automatically discharging when the internal air pressure rises above a predetermined pressure.
  • the air vent 464 is automatically opened when the internal pressure of the pressure storage tank 46C rises above the set value, so as to maintain the pressure appropriately, and thus the detailed description thereof will be omitted.
  • the control section 8C sets the pressure of the compressed air storage section 4C and controls the operation of the air compressor 6C.
  • the controller 8C implements two modes of operation. That is, the electric mode which causes the mover 26C to reciprocate by electric power supply, and the air compressor 6C are driven to reversely supply the air of the pressure storage tank 46C to perform the reciprocation of the mover 26C. It can be divided into auxiliary mixed mode.
  • the object 100C Since the object 100C is coupled to the first rod 3C, the object 100C reciprocates to implement a desired function.
  • the second rod 5C is reciprocated, and the piston 44C subordinated thereto is reciprocated.
  • the piston 44C subordinated thereto is reciprocated.
  • the supply amount of the compressed air supplied from the air compressor 6C is very small since only the movable member 26C is instantaneously raised, and the air compressor 6C is stopped after supply of a fixed amount.
  • Heating hole 426B Displacement sensor

Abstract

본 발명은 선형 구동기의 작동을 안정적으로 유지할 수 있고, 작동 중 발생되는 열을 방출하고 습기를 제거할 수 있도록 하는 선형 구동기에 관한 것이다. 본 발명은 양단이 개구되어 통체로 된 케이스; 상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일; 영구자석으로 이루어지며 상기 케이스 내에 삽입된 가동자; 상기 가동자의 양측에 형성된 제1 및 제2로드를 포함한다.

Description

선형 구동기
본 발명은 선형 구동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선형 구동기의 작동을 안정적으로 유지할 수 있고, 작동 중 발생되는 열을 방출하고 습기를 제거할 수 있도록 하는 선형 구동기에 관한 것이다.
선형 구동기(일명 리니어 모터)는 대상 물체를 선형으로 이동시키는 구동장치로서, 볼 스크류나 체인 등을 이용한 기존의 선형 운동시스템에 비하여 구조가 간단하고 차지하는 공간이 적으며, 동작상에 있어서도 이동속도와 추력, 위치제어의 정밀성 및 소음특성 등이 우수하여, 반도체 제조 장비 및 테스트 장비 분야를 비롯하여 선형 운동이 필요한 모든 산업분야에서 다양하게 응용되고 있다.
주지된 바와 같이 종래 선형 구동기는 직사각형의 케이스와, 상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일와, 코일이 권취되어 상기 케이스 내에 수납된 가동자 및 상기 가동자의 일측에 형성된 로드로 구성된다.
따라서 전원이 인가되면 상기 가동자가 마그네트코일을 따라 전후진 동작을 함으로써 로드가 전후진하게 된다.
그러나 종래 기술의 문제점은 가동자가 마그네트코일의 내벽과 밀착된 상태이므로 경사지게 설치될 경우 가동자의 작동과정에서 마그네트코일와 마찰에 의해 마모되는 현상이 발생되는 것이다.
이로 인해 장기간 사용하면 제품 수명이 다하므로 교체가 필요하고 이는 유지비용의 상승 원인이 된다.
또한, 가동자가 동작되는 중에 발생되는 열을 배출시킬 수 없는 구조라서 과열에 의한 성능저하가 발생되며, 가열상태에서 자연 냉각 도중에 온도차이로 인해 결로현상이 발생되므로 습기에 의한 부식의 문제점도 수반되었다.
그리고, 종래 기술은 가동자의 왕복운동을 전기에너지에 전적으로 의존함으로써 전력 소모가 큰 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 제1목적은, 가동자의 양측에 제1 및 제2로드를 설치하고, 케이스에는 상기 제1 및 제2로드를 지지하는 안내벽을 형성함으로써 경사부위에 설치하더라도 가동자가 안정적으로 직선운동을 할 수 있도록 하여 내구성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 선형 구동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은, 왕복운동시 발생되는 열을 배출시키기 용이한 통풍구조를 구비하며, 냉각과정에서 형성되는 습기를 배출시킬 수 있도록 하여 작동의 정확성을 유지할 수 있도록 한 선형 구동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제3목적은, 가동자의 양측에 제1 및 제2로드를 설치하고, 케이스에는 상기 제1 및 제2로드를 지지하는 안내벽을 형성함으로써 경사부위에 설치하더라도 가동자가 안정적으로 직선운동을 할 수 있도록 하여 내구성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 선형 구동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제4목적은, 왕복운동시 발생되는 열을 배출시키기 용이한 통풍구조를 구비하며, 냉각과정에서 형성되는 습기를 배출시킬 수 있도록 하여 작동의 정확성을 유지할 수 있도록 한 선형 구동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제5목적은, 외부의 고압 공기 공급장치로부터 압축공기가 유입되도록 제어함으로써 전기에너지와 공기압을 병행함으로써 전력소모를 절감하고 강한 토크를 제공할 수 있도록 한 보조 공압을 이용하는 선형 구동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제6목적은, 가동자의 양측에 로드를 설치하고, 케이스에는 상기 각 로드를 지지하는 안내벽을 형성함으로써 경사부위에 설치하더라도 가동자가 안정적으로 직선운동을 할 수 있도록 하여 내구성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 선형 구동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제7목적은, 케이스의 후단에 챔버를 형성하고, 상기 챔버 내에 로드와 동반 작동하는 피스톤을 구비하며, 챔버에 공기 유입공 및 배출공을 형성함으로써 피스톤의 전후진 작동에 의해 압축된 공기가 상기 배출공을 통해 배출된 후 외부에 마련된 압력저장탱크에 저장되도록 한 선형 구동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 제8목적은, 상기 압력탱크에 에어콤프레셔를 연결하고 제어부를 통해 상기 가동자의 작동에 맞추어 압축된 공기가 챔버로 주입되도록 하여 가동자의 전진동작을 보조적으로 지원할 수 있는 보조동력을 제공함으로써 전력소모를 절감하고 강한 토크를 제공할 수 있도록 한 선형 구동기를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적은,
양단이 개구되어 통체로 된 케이스; 상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일; 영구자석으로 이루어지며 상기 케이스 내에 삽입된 가동자; 상기 가동자의 양측에 형성된 제1 및 제2로드를 포함하는 선형 구동기에 의해 달성될 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 목적은, 양단이 개구되어 통체로 된 케이스와, 상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일과, 영구자석으로 이루어지며 상기 케이스 내에 삽입된 가동자와, 상기 가동자의 양측에 형성된 제1 및 제2로드로 구성된 작동부; 상기 케이스에 통하도록 결합되며 측방에 유입공과 유출공이 형성된 챔버와, 상기 챔버 내에 삽입되며 상기 제2로드에 고정된 피스톤으로 구성된 실린더; 상기 실린더의 챔버에 고압 공기를 공급하여 가동자의 작동 동력을 제공하는 에어콤프레셔; 및 상기 작동부의 전원인가 및 상기 에어콤프레셔의 작동을 상호 연동되게 제어하는 제어부를 포함하는 선형 구동기에 의해 달성될 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 목적은, 양단이 개구되어 통체로 된 케이스와, 상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일과, 상기 마그네트코일이 권취되어 상기 케이스 내에 삽입된 가동자와, 상기 가동자의 양측에 형성된 제1 및 제2로드로 구성된 작동부; 상기 케이스에 통하도록 결합되며 측방에 유입공과 유출공이 형성된 챔버와, 상기 챔버 내에 삽입되며 상기 제2로드에 고정된 피스톤과, 상기 유출공에 연결된 압력저장탱크로 구성된 압축공기저장부; 상기 압력저장탱크에 고압 공기를 공급하여 상기 유출공을 통해 챔버로 공급함으로써 가동자의 작동 동력을 제공하는 에어콤프레셔; 및 상기 압축공기저장부의 압력을 설정하고, 상기 에어콤프레셔의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 선형구동기에 의해 달성될 수 있다.
상기 본 발명의 선형 구동기에 따르면, 가동자의 양측에 구비된 제1 및 제2로드에 의해 직선운동이 보장될 수 있으므로 경사 설치되더라도 종래와 같이 가동자가 내벽을 마모시키는 폐단이 방지될 수 있어 내구성과 정확성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 내부에서 발생되는 열 및 습기를 제거할 수 있어 수명이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 가동자의 양측에 구비된 제1 및 제2로드에 의해 직선운동이 정확하게 유지될 수 있으며 경사지게 설치되더라도 종래와 같이 가동자가 내벽을 마모시키는 폐단이 방지될 수 있어 내구성과 정확성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 내부에서 발생되는 열 및 습기를 제거할 수 있어 수명이 향상될 수 있는 효과가 있다.
특히 에어콤프레셔의 작동에 의해 보조동력을 제공받을 수 있어 전력소모량을 획기적으로 절감시킬 수 있고, 아울러 정확한 작동성능이 유지될 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 가동자의 양측에 구비된 제1 및 제2로드에 의해 직선운동이 보장될 수 있으므로 경사 설치되더라도 종래와 같이 가동자가 내벽을 마모시키는 폐단이 방지될 수 있어 내구성과 정확성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또 피스톤의 전후진 작동에 의해 압축된 공기가 압력저장탱크에 저장되어 이를 작동 동력으로 재활용할 수 있어 전력 소모를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 압력탱크에 연결된 에어콤프레셔의 작동에 의해 강력한 보조동력을 제공받을 수 있어 보다 정확한 작동이 보장될 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 구동기를 나타낸 도면으로써 가동자의 왕복작동을 나타낸 도면으로써, 도 1은 가동자가 상승한 상태이고, 도 2는 가동자가 하강한 상태이다.
이하에서는 본 발명의 상세한 구성에 대해 도면을 참고하여 설명하기로 한다.
[제1실시예]
첨부된 도면에 대해 설명하면, 도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 구동기를 나타낸 도면으로써 가동자의 왕복작동을 나타낸 도면으로써, 도 1은 가동자가 상승한 상태이고, 도 2는 가동자가 하강한 상태이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 구동기(A1)는,
양단이 개구되어 통체로 된 케이스(2A);
상기 케이스(2A)의 내벽에 부착된 마그네트코일(24A);
영구자석으로 이루어지며 상기 케이스(2A) 내에 삽입된 가동자(26A);
상기 가동자(26A)의 양측에 형성된 제1 및 제2로드(3A,5A)를 포함하여 구성된다.
상기 케이스(2A)의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드(3A,5A)가 관통되어 안내되도록 막음판(224A)이 더 설치된다.
상기 막음판(224A) 및 케이스(2A)에는 다수의 발열공(220A)이 형성된다.
상기 케이스(22A)는 원통형이 가장 이상적인 형상이나 이에 국한되지 않고 사각형으로도 가능하다. 또한 케이스(22A)의 외주면에는 다수의 발열공(220A)이 형성됨으로써 가동자(26A)의 왕복작동시 발생될 수 있는 열이 신속하게 배출되도록 하고, 내부에 생성되는 습기를 용이하게 배출시킬 수 있도록 하였다.
상기 마그네트코일(24A)은 양극과 음극의 교호 발생이 이루어지며, 이러한 반복되는 극성에 의해 가동자(26A)가 연속적으로 이동할 수 있게 되며 이는 통상의 리니어모터와 동일한 원리를 채용한 것으로 당업자라면 누구라도 이해가능한 수준이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 가동자(26A)는 영구자석으로써 상기 마그네트코일(24A)의 내측에 삽입되어 왕복작동하는 것으로 도면기준으로 상하부에 각기 제1 및 제2로드(3A,5A)가 대향되게 설치된다.
상기 케이스(22A)의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드(3A,5A)가 삽입되는 통공을 갖는 막음판(224A)이 결합되어 제1 및 제2로드(3A,5A)의 출몰작동을 안내하도록 하였다.
종래 기술은 가동자(26A)의 일측에만 로드가 형성되었으므로, 미상의 원인에 의해 기울어질 경우 로드가 없는 부분이 마그네트코일(24A)을 긁게 되어 결국 마찰접촉에 의한 마모현상이 발생되는 원인이 되었다.
본 발명에서는 이 문제를 개선하기 위해 가동자(26B)의 양측에 제1 및 제2로드(3A,5A)를 형성함으로써 균형이 유지될 수 있어 기울어진 상태에서도 일측으로 편중되지 않도록 하였고, 또한 제1 및 제2로드(3A,5A)이 항상 직선운동으로 안내될 수 있도록 막음판(224A)을 형성한다.
여기서 직선운동이라 함은 왕복운동을 의미하며 도면기준으로는 상,하 방향의 승강작동이다.
이러한 구조에 의해 제1 및 제2로드(3A,5A)는 직선운동이 보장될 수 있으므로 경사진 상태에서도 마모현상이 방지될 수 있다.
상기 제1로드(3A)의 상단에는 대상물(도시되지 않음)이 결합된다. 상기 대상물이란 본 발명의 선형 구동기(A)의 왕복작동에 의해 왕복운동이 수반되는 것으로 이를 특정물로 한정하지는 않으며 이러한 대상물이 본원발명의 특징적인 구성요소라고 볼 수 없으므로 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
이하 본 발명에 따른 선형 구동기의 결합 및 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
상기 가동자(26A)에 전원이 인가되면 마그네트코일(24A)를 따라 왕복작동하게 되고 이에 종동되어 제1 및 제2로드(3A,5A)가 왕복작동된다.
이때 상기 가동자(26A)의 왕복에 의해 케이스(2A) 내부 공기는 발열공(220A)을 통해 유출 및 유입된다.
따라서 왕복운동에 의한 마찰열로 가열된 공기는 발열공(220A)을 통해 외부로 유출될 수 있고, 아울러 외부의 공기가 유입될 수 있어 냉각 성능이 구현될 수 있다.
한편, 상기 제1로드(3A)에 결합된 대상물이 왕복작동하면서 목적하는 기능을 구현하게 된다.
[제2실시예]
첨부된 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 구동기의 구성을 나타낸 도면, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 구동기를 나타낸 도면으로써 가동자의 왕복작동을 나타낸 도면으로써, 도 4는 가동자가 상승한 상태이고, 도 5는 가동자가 하강한 상태이다.
도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 구동기(A2)는,
양단이 개구되어 통체로 된 케이스(20B)와, 상기 케이스(20B)의 내벽에 부착된 마그네트코일(24B)과, 영구자석으로 이루어지며 상기 케이스(20B) 내에 삽입된 가동자(26B)와, 상기 가동자(26B)의 양측에 형성된 제1 및 제2로드(3B,5B)로 구성된 작동부(2B);
상기 케이스(20B)에 통하도록 결합되며 측방에 유입공(422B)과 유출공(424B)이 형성된 챔버(42B)와, 상기 챔버(42B) 내에 삽입되며 상기 제2로드(5B)에 고정된 피스톤(44B)으로 구성된 실린더(4B);
상기 실린더(4B)의 챔버(42B)에 고압 공기를 공급하여 가동자(26B)의 작동 동력을 제공하는 에어콤프레셔(6B);
상기 작동부(2B)의 전원인가 및 상기 에어콤프레셔의 작동을 상호 연동되게 제어하는 제어부(8B)를 포함하여 구성된다.
상기 작동부(2B)는 양단이 개구되어 통체로 된 케이스(20B)와, 상기 케이스(20B)의 내벽에 부착된 마그네트코일(24B)과, 영구자석으로 이루어지며 상기 케이스(20B) 내에 삽입된 가동자(26B)와, 상기 가동자(26B)의 양측에 형성된 제1 및 제2로드(3B,5B)로 구성된다.
상기 케이스(20B)의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드(3B,5B)가 관통되어 안내되도록 막음판(224B)이 더 설치된다.
상기 막음판(224B) 및 케이스(20B)에는 다수의 발열공(220B)이 형성된다.
상기 케이스(22B)는 원통형이 가장 이상적인 형상이나 이에 국한되지 않고 사각형으로도 가능하다. 또한 케이스(22B)의 외주면에는 다수의 발열공(220B)이 형성됨으로써 가동자(26B)의 왕복작동시 발생될 수 있는 열이 신속하게 배출되도록 하고, 내부에 생성되는 습기를 용이하게 배출시킬 수 있도록 하였다.
상기 마그네트코일(24B)은 전원이 인가되면 양극과 음극의 연속적인 전환이 발생되며, 이러한 연속 전환되는 전원의 극성 변화에 의해 가동자(26B)가 연속적으로 이동할 수 있게 되며 이는 통상의 리니어모터와 동일한 원리를 채용한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 가동자(26B)는 영구자석으로써 상기 마그네트코일(24B)의 내측에 삽입되어 왕복작동하는 것으로 도면기준으로 상하부에 각기 제1 및 제2로드(3B,5B)가 대향되게 설치된다.
상기 케이스(22B)의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드(3B,5B)가 삽입되는 통공을 갖는 막음판(224B)이 결합되어 제1 및 제2로드(3B,5B)의 출몰작동을 안내하도록 하였다.
종래 가동자(26B)의 일측에만 로드가 형성된 원인에 의해 기울어질 경우 로드가 없는 부분이 마그네트코일(24B)을 긁게 되어 결국 마찰접촉에 의한 마모현상이 발생되는 원인이 되었으므로 본 발명에서는 이를 개선하기 위해 가동자(26B)의 양측에 제1 및 제2로드(3B,5B)를 형성하고 이의 직선운동을 안내하기 위한 막음판(224B)을 구성한 것이다.
이러한 구조에 의해 제1 및 제2로드(3B,5B)는 직선운동이 보장될 수 있으므로 경사진 상태에서도 마모현상이 방지될 수 있는 것이다.
또한, 상기 제1로드(3B)의 상단에는 대상물(도시하지 않음)이 결합된다. 상기 대상물이란 본 발명의 보조 공압을 이용하는 선형 구동기(A)의 왕복작동에 의해 왕복운동이 수반되는 것으로 이를 특정물로 한정하지는 않으며 이러한 대상물이 본원발명의 특징적인 구성요소라고 볼 수 없으므로 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
상기 실린더(4B)는 케이스(20B)에 통하도록 결합되며 측방에 유입공(422B)과 유출공(424B)이 형성된 챔버(42B)와, 상기 챔버(42B) 내에 삽입되며 상기 제2로드(5B)에 고정된 피스톤(44B)으로 구성된다.
상기 유입공(422B)과 유출공(424B)에는 공기 흐름량을 제어하기 위한 밸브(V)가 설치되는데, 상기 밸브(V)는 제어부에 의해 개폐도가 제어될 수 있도록 전자밸브가 적용됨이 바람직하다.
상기 챔버(42B)는 상기 케이스(22B)와 동일한 형상 및 직경을 갖는 통체로 형성됨이 바람직하다.
또한 상기 챔버(42B)의 내측 하부에는 하강하는 제2로드(5B)의 하단이 챔버의 내측 하단면에 닿기 전에 상승 신호를 발생하는 변위센서(426B)가 더 구비되고, 상기 변위센서(426B)는 제어부(8B)와 연결된다.
따라서, 제2로드(5B)가 하강시 그 하단이 챔버(42B)의 내측 하단면에 충격되기 전에 상승시킴으로써 파손 및 소음발생을 방지할 수 있다.
상기 챔버(42B)의 상부 일측에 유입공(422B)이 형성되고 하부 일측에 유출공(424B)이 형성되어야 하며 유입공(422B)과 유출공(424B) 사이에 피스톤(44B)이 배치된다.
상기 피스톤(44B)은 통상의 원판형상이며 챔버(42B)의 내벽에 밀착되도록 삽입되며 중앙에 상기 제2로드(5B)가 관통된 채 고정됨으로써 제2로드(5B)와 동반 작동하게 된다.
물론 피스톤(44B)의 밀착력을 증대시키기 위해 외주면에 고무재가 더 형성될 수 있을 것이다.
상기 에어콤프레셔(6B)는 상기 실린더(4B)의 챔버(42B)에 마련된 유출공(424B)을 통해 고압 공기를 공급함으로써 가동자(26B)의 작동 동력을 제공하게 된다.
즉, 에어콤프레셔(6B)가 구동되어 압축공기가 유출공(424B)을 통해 챔버(42B) 내로 역류하게 되고, 이렇게 유입된 압축공기가 피스톤(44B)을 밀게 됨으로써 그에 종동되어 제2로드(5B) 및 가동자(26B)가 상승(도면 기준)하게 되는 것이다.
따라서, 이러한 역류되는 고압공기를 가동자(26B)가 상승해야할 타이밍에 맞추어 적절하게 공급해준다면 가동자(26B)를 하강시켜야 할 전력소모를 절감할 수 있으므로 최소한 1/2이상 전력소모량을 절감시킬 수 있다.
상기 제어부(8B)는 전기의 인가와 공기압의 공급을 상호 연속적으로 교호 공급하기 위한 것으로 통상의 마이컴을 갖는 피씨비 및 조작패드로 구성된다.
제어부(8B)는 2가지 작동 모드를 구현하게 된다. 즉, 전력 공급에 의해 상기 가동자(26B)가 왕복 운동되도록 하는 전동 모드와, 에어콤프레셔(6B)를 구동시켜 압축공기를 역공급하여 가동자(26B)의 왕복운동을 보조하는 혼합모드로 구분될 수 있을 것이다.
이하 본 발명에 따른 보조 공압을 이용하는 선형 구동기의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
전동모드
제어부(8B)를 조작하여 전동모드를 선택하면,
가동자(26B)에 전원이 인가되면 마그네트코일(24B)를 따라 왕복작동하게 되고 이에 종동되어 제1 및 제2로드(3B,5B)가 왕복작동된다.
상기 제1로드(3B)에는 대상물(미도시)이 결합되므로 대상물이 왕복작동하면서 목적하는 기능을 구현하게 된다.
이와 더불어 제2로드(5B)가 왕복작동하게 되고, 그에 종속된 피스톤(44B)이 왕복작동하게 되는데, 예를 들어 하강하는 경우는 유입공(422B)을 통해 외부 공기가 유입되고, 이와 상반되게 유출공(424B)을 통해 챔버(42B) 내의 압축된 공기는 외부로 배출됨으로써 가동자(26B)의 왕복작동은 원활하게 보장될 수 있다.
또한, 상기 가동자(26B)의 왕복에 의해 케이스(20B)의 내부에 발생되는 가열된 공기는 발열공(220B)을 통해 유출 및 유입되어 냉각된다.
혼합모드
혼합모드를 선택하면,
에어콤프레셔(6B)가 구동되어 압축공기가 챔버의 하부 유출공을 통해 유입되고, 이렇게 유입된 압축공기가 피스톤(44B)을 밀게 됨으로써 그에 종동되어 제2로드(5B) 및 가동자(26B)가 상승하며 제1 및 제2로드(3B,5B)가 상승한다.
에어콤프레셔(6B)로부터 공급되는 압축공기의 공급양은 가동자(26B)가 순간적으로 상승할 정도만 요구되므로 매우 소량이며, 정량의 공급 후 에어콤프레셔(6B)는 정지된다.
곧바로 가동자(26B)에 전원이 인가되면 마그네트코일(24B)를 따라 하강하게 되고, 이에 종동되어 제1 및 제2로드(3B,5B)가 하강된다.
따라서 공기압력 및 전원의 교호 공급에 의해 가동자가 왕복작동할 수 있게 된다.
이로 인해 상기 제1로드(3B) 또는 제2로드(5B)에 결합된 대상물이 왕복작동하면서 목적하는 기능을 구현하게 된다.
[제3실시예]
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 압력탱크가 구비된 선형 구동기를 나타낸 도면으로써 가동자의 왕복작동을 나타낸 도면으로써, 도 6은 가동자가 상승한 상태이고, 도 7은 가동자가 하강한 상태이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 압력탱크가 구비된 선형 구동기(A3)는, 크게 작동부(2C)와 압축공기저장부(4C) 및
에어콤프레셔(6C), 그리고 이들 각 구성요소의 작동을 전자적인 프로세서에 의해 제어하는 제어부(8C)로 구성된다.
작동부(2C)는 양단이 개구되어 통체로 된 케이스(22C)와, 상기 케이스(22C)의 내벽에 부착된 마그네트코일(24C)와, 상기 마그네트코일(262)이 권취되어 상기 케이스(22C) 내에 삽입된 가동자(26C)와, 상기 가동자(26C)의 양측에 형성된 제1 및 제2로드(3C,5C)로 구성된다.
상기 케이스(22C)는 원통형이 가장 이상적인 형상이나 이에 국한되지 않고 사각형으로도 가능하다. 또한 케이스(22C)의 외주면에는 다수의 발열공(220C)이 형성됨으로써 가동자(26C)의 왕복작동시 발생될 수 있는 열이 신속하게 배출되도록 하고, 내부에 생성되는 습기를 용이하게 배출시킬 수 있도록 하였다.
상기 마그네트코일(24C)은 전원이 인가되면 양극과 음극의 연속적인 전환이 발생되며, 이러한 연속 전환되는 전원의 극성 변화에 의해 가동자(26C)가 연속적으로 이동할 수 있게 되며 이는 통상의 리니어모터와 동일한 원리를 채용한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
가동자(26C)는 영구자석으로써 상기 마그네트코일(24C)의 내측에 삽입되어 왕복작동하는 것으로 도면기준으로 상하부에 각기 제1 및 제2로드(3C,5C)가 대향되게 설치된다.
케이스(22C)의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드(3C,5C)가 삽입되는 통공을 갖는 막음판(224)이 결합되어 제1 및 제2로드(3C,5C)의 출몰작동을 안내하도록 하였다.
종래 가동자(26C)의 일측에만 로드가 형성된 원인에 의해 기울어질 경우 로드가 없는 부분이 마그네트코일(24C)을 긁게 되어 결국 마찰접촉에 의한 마모현상이 발생되는 원인이 되었으므로 본 발명에서는 이를 개선하기 위해 가동자(26C)의 양측에 제1 및 제2로드(3C,5C)를 형성하고 이의 직선운동을 안내하기 위한 막음판(224)을 구성한 것이다.
이러한 구조에 의해 제1 및 제2로드(3C,5C)는 직선운동이 보장될 수 있으므로 경사진 상태에서도 마모현상이 방지될 수 있는 것이다.
제1로드(3C)의 상단에는 대상물(100C)이 결합된다. 상기 대상물(100C)이란 본 발명의 선형 구동기(A3)의 왕복작동에 의해 왕복운동이 수반되는 것으로 이를 특정물로 한정하지는 않으며 이러한 대상물(100C)이 본원발명의 특징적인 구성요소라고 볼 수 없으므로 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
압축공기저장부(4C)는 상기 케이스(22C)에 통하도록 결합되며 측방에 유입공(422C)과 유출공(424C)이 형성된 챔버(42C)와, 상기 챔버(42C) 내에 삽입되며 상기 제2로드(5C)에 고정된 피스톤(44C)과, 상기 유출공(424C)에 연결된 압력저장탱크(46C)로 구성된다.
상기 챔버(42C)는 상기 케이스(22C)와 동일한 형상 및 직경을 갖는 통체로 형성됨이 바람직하다.
또한 상기 챔버(42C)의 내측 하부에는 하강하는 제2로드(5C)의 하단이 챔버의 내측 하단면에 닿기 전에 상승 신호를 발생하는 변위센서(426C)가 더 구비되고, 상기 변위센서(426C)는 제어부(8C)와 연결된다.
따라서, 제2로드(5C)가 하강시 그 하단이 챔버(42C)의 내측 하단면에 충격되기 전에 상승시킴으로써 파손 및 소음발생을 방지할 수 있다.
그리고 챔버(42C)의 상부 일측에 유입공(422C)이 형성되고 하부 일측에 유출공(424C)이 형성되어야 하며 유입공(422C)과 유출공(424C) 사이에 피스톤(44C)이 배치된다.
피스톤(44C)은 통상의 원판형상이며 챔버(42C)의 내벽에 밀착되도록 삽입되며 중앙에 상기 제2로드(5C)가 관통된 채 고정됨으로써 제2로드(5C)와 동반 작동하게 된다.
물론 피스톤(44C)의 밀착력을 증대시키기 위해 외주면에 고무재가 더 형성될 수 있을 것이다.
에어콤프레셔(6C)는 상기 압력저장탱크(46C)에 고압 공기를 공급하여 상기 유출공(424C)을 통해 챔버(42C)로 공급함으로써 가동자(26C)의 작동 동력을 제공하게 된다.
즉, 에어콤프레셔(6C)가 구동되어 압축공기가 압력저장탱크(46C) 내로 유입되면 유출공(424C)으로 역류하게 되고, 이렇게 유입된 압축공기가 피스톤(44C)을 밀게 됨으로써 그에 종동되어 제2로드(5C) 및 가동자(26C)가 상승(도면 기준)하게 되는 것이다.
따라서, 이러한 역류되는 고압공기를 가동자(26C)가 상승해야할 타이밍에 맞추어 적절하게 공급해준다면 가동자(26C)를 하강시켜야 할 전력소모를 절감할 수 있으므로 전동모드에 비해 최소한 1/2이상 전력소모량을 절감시킬 수 있는 잇점이 얻어지게 된다.
에어콤프레셔(6C)의 구동을 위한 전력소비를 살펴보면 압력저장탱크(46C)가 이미 고압공기로 충만된 상태(초기의 전력에 의해 선형 구동기가 왕복작동하면서 생성된 압축공기가 압력저장탱크에 설정된 압력으로 충만된 상태임.)이므로 초기의 빈상태로부터 채울 필요는 없는 것이므로 상대적으로 적은 전력만으로도 곧바로 압력저장탱크(46C)의 역공급이 가능할 수 있게 된다.
또한 상기 압력저장탱크(46C)에는 내부의 공기압이 일정 압력 이상 상승되면 자동으로 배출되도록 하는 에어벤트(464)가 설치된다.
에어벤트(464)는 압력저장탱크(46C)의 내부압력이 설정치 이상 상승하면 자동으로 개방되어 압력을 적정하게 유지시키기 위한 것으로 이는 통상의 기술 사상이므로 상세한 설명은 생략한다.
제어부(8C)는 상기 압축공기저장부(4C)의 압력을 설정하고, 상기 에어콤프레셔(6C)의 작동을 제어한다.
제어부(8C)는 2가지 작동 모드를 구현하게 된다. 즉, 전력 공급에 의해 상기 가동자(26C)가 왕복 운동되도록 하는 전동 모드와, 에어콤프레셔(6C)를 구동시켜 압력저장탱크(46C)의 공기를 역공급하여 가동자(26C)의 왕복운동을 보조하는 혼합모드로 구분될 수 있을 것이다.
이하 상술한 구성을 갖는 본 발명의 작동관계를 설명한다.
전동모드
제어부(8C)를 조작하여 전동모드를 선택하면,
가동자(26C)에 전원이 인가되면 마그네트코일(24C)를 따라 왕복작동하게 되고 이에 종동되어 제1 및 제2로드(3C,5C)가 왕복작동된다.
상기 제1로드(3C)에는 대상물(100C)이 결합되므로 대상물(100C)이 왕복작동하면서 목적하는 기능을 구현하게 된다.
이와 더불어 제2로드(5C)가 왕복작동하게 되고, 그에 종속된 피스톤(44C)이 왕복작동하게 되는데, 예를 들어 하강하는 경우는 유입공(422C)을 통해 외부 공기가 유입되고, 이와 상반되게 유출공(424C)을 통해 챔버(42C) 내의 압축된 공기는 압력저장탱크(46C)로 배출됨으로써 가동자(26C)의 왕복작동은 원활하게 보장되면서 압력저장탱크(46C)에 압축공기를 충진시킬 수 있다.
압력저장탱크(46C)의 압력이 설정치 이상 상승하게 되면 에어벤트(464)의 작동에 의해 내부 압력을 적정하게 유지할 수 있다.
혼합모드
혼합모드를 선택하면,
에어콤프레셔(6C)가 구동되어 압축공기가 압력저장탱크(46C) 내로 유입되면 유출공(424C)으로 역류하게 되고, 이렇게 유입된 압축공기가 피스톤(44C)을 밀게 됨으로써 그에 종동되어 제2로드(5C) 및 가동자(26C)가 상승하며 제1 및 제2로드(3C,5C)가 상승한다.
에어콤프레셔(6C)로부터 공급되는 압축공기의 공급양은 가동자(26C)가 순간적으로 상승할 정도만 요구되므로 매우 소량이며, 정량의 공급 후 에어콤프레셔(6C)는 정지된다.
곧바로 가동자(26C)에 전원이 인가되면 마그네트코일(24C)를 따라 하강하게 되고, 이에 종동되어 제1 및 제2로드(3C,5C)가 하강된다.
[부호의 설명]
2A : 케이스 3A : 제1로드
5A : 제2로드 24A : 마그네트코일
26A : 가동자 220A : 발열공
2B : 케이스 3B : 제1로드
4B : 실린더 5B : 제2로드
24B : 마그네트코일 26B : 가동자
42B : 챔버 44B : 피스톤
220B : 발열공 426B : 변위센서
2C : 가동부 4C : 압축공기저장부
6C : 에어콤프레셔 8C : 제어부
22C : 케이스 24C : 마그네트코일
26C : 가동자 42C : 챔버
44C : 피스톤 46C : 압력저장탱크

Claims (12)

  1. 양단이 개구되어 통체로 된 케이스;
    상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일;
    영구자석으로 이루어지며 상기 케이스 내에 삽입된 가동자;
    상기 가동자의 양측에 형성된 제1 및 제2로드
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드가 관통되어 안내되도록 막음판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 막음판 및 케이스에는 다수의 발열공이 형성된 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  4. 양단이 개구되어 통체로 된 케이스와, 상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일과, 영구자석으로 이루어지며 상기 케이스 내에 삽입된 가동자와, 상기 가동자의 양측에 형성된 제1 및 제2로드로 구성된 작동부;
    상기 케이스에 통하도록 결합되며 측방에 유입공과 유출공이 형성된 챔버와, 상기 챔버 내에 삽입되며 상기 제2로드에 고정된 피스톤으로 구성된 실린더;
    상기 실린더의 챔버에 고압 공기를 공급하여 가동자의 작동 동력을 제공하는 에어콤프레셔;
    상기 작동부의 전원인가 및 상기 에어콤프레셔의 작동을 상호 연동되게 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 케이스의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드가 관통되어 안내되도록 막음판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 막음판 및 케이스에는 다수의 발열공이 형성된 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 챔버의 내측 하부에는 하강하는 제2로드의 하단이 챔버의 내측 하단면에 닿기 전에 상승 신호를 발생하는 변위센서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  8. 양단이 개구되어 통체로 된 케이스와, 상기 케이스의 내벽에 부착된 마그네트코일과, 상기 마그네트코일이 권취되어 상기 케이스 내에 삽입된 가동자와, 상기 가동자의 양측에 형성된 제1 및 제2로드로 구성된 작동부;
    상기 케이스에 통하도록 결합되며 측방에 유입공과 유출공이 형성된 챔버와, 상기 챔버 내에 삽입되며 상기 제2로드에 고정된 피스톤과, 상기 유출공에 연결된 압력저장탱크로 구성된 압축공기저장부;
    상기 압력저장탱크에 고압 공기를 공급하여 상기 유출공을 통해 챔버로 공급함으로써 가동자의 작동 동력을 제공하는 에어콤프레셔; 및
    상기 압축공기저장부의 압력을 설정하고, 상기 에어콤프레셔의 작동을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 케이스의 양단 개구부에는 상기 제1 및 제2로드가 삽입되는 통공을 갖는 막음판이 결합되어 제1 및 제2로드의 출몰작동을 안내하는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 케이스의 외주면에는 다수의 발열공이 형성되어 내부 열 및 습기를 배출시키도록 한 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 압축공기저장부에는 내부의 공기압이 일정 압력 이상 상승되면 자동으로 배출되도록 하는 에어벤트가 설치된 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 챔버의 내측 하부에는 하강하는 제2로드의 하단이 챔버의 내측 하단면에 닿기 전에 상승 신호를 발생하는 변위센서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019223568A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 The University Of Hong Kong Soft robotic glove for rehabilitation
CN116260307A (zh) * 2023-05-15 2023-06-13 深圳市三雅科技有限公司 一种直线电机滑轨

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002013484A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Sanyo Electric Co Ltd リニアコンプレッサの駆動制御装置
JP2005524016A (ja) * 2002-04-25 2005-08-11 ドイチェス ツェントルム フュール ルフト−ウント ラウムファールト エー ファウ 電気直線駆動部を有するフリーピストン装置
KR20070029021A (ko) * 2005-09-08 2007-03-13 (주)코라 리니어 모터 및 리니어 모터를 구비한 컴프레서

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002013484A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Sanyo Electric Co Ltd リニアコンプレッサの駆動制御装置
JP2005524016A (ja) * 2002-04-25 2005-08-11 ドイチェス ツェントルム フュール ルフト−ウント ラウムファールト エー ファウ 電気直線駆動部を有するフリーピストン装置
KR20070029021A (ko) * 2005-09-08 2007-03-13 (주)코라 리니어 모터 및 리니어 모터를 구비한 컴프레서

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019223568A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 The University Of Hong Kong Soft robotic glove for rehabilitation
CN116260307A (zh) * 2023-05-15 2023-06-13 深圳市三雅科技有限公司 一种直线电机滑轨

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