WO2014104604A1 - 방향 전환 기능을 갖는 자기부상 반송 장치 - Google Patents

방향 전환 기능을 갖는 자기부상 반송 장치 Download PDF

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WO2014104604A1
WO2014104604A1 PCT/KR2013/011145 KR2013011145W WO2014104604A1 WO 2014104604 A1 WO2014104604 A1 WO 2014104604A1 KR 2013011145 W KR2013011145 W KR 2013011145W WO 2014104604 A1 WO2014104604 A1 WO 2014104604A1
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WO
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electromagnet
turning
tray
magnetic levitation
floating
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/011145
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English (en)
French (fr)
Inventor
김창현
임재원
박도영
이종민
한형석
김봉섭
Original Assignee
한국기계연구원
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/10—Combination of electric propulsion and magnetic suspension or levitation

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic levitation conveying apparatus, and more particularly, to a magnetic levitation conveying apparatus having a direction switching function.
  • Magnetic levitation propulsion refers to the propulsion by rising to a certain height from the track using the electric magnetic force.
  • the magnetic levitation conveying device includes a track and a tray for floating and pushing in a non-contact manner on the track.
  • the magnetic levitation conveying apparatus applies an attractive force or repulsive force by an electromagnet between the tray and the track, and propels the tray away from the track. As such, the magnetic levitation system is propelled in a non-contact state with the track, so that the noise and vibration are small and high-speed propulsion is possible.
  • the magnetic levitation method includes a suction type using the attractive force of the magnet and a repulsion type using the repulsive force of the magnet.
  • the superconducting method is applied to high speed trains because there is no electric resistance and strong magnetic force can be obtained, and the phase conduction method is applied to medium speed stop trains.
  • the main force components of the magnetic levitation conveying device are the floating force, the driving force and the guiding force, the magnetic levitation electromagnet is responsible for the floating force, the linear motor is the driving force, and the guiding electromagnet bears the guiding force.
  • the magnetic levitation electromagnet is responsible for the floating force
  • the linear motor is the driving force
  • the guiding electromagnet bears the guiding force.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic levitation conveying apparatus that can easily switch directions.
  • a magnetic levitation conveying apparatus is a magnetic levitation conveying apparatus which floats and moves by a magnetic force.
  • a floating propulsion electromagnet fixed to the branch, a tray facing the floating propulsion electromagnet and floating by suction by the floating propulsion electromagnet, a branching portion installed between the tracks crossing each other, and fixed to the branching portion, and being oblique to each other.
  • a plurality of turning electromagnets disposed to be inclined to face the tray to form an eddy current in the tray.
  • the diverter is provided with a first turning electromagnet, a second turning electromagnet, and a third turning electromagnet, the first turning electromagnet is inclined to have an inclination angle with respect to the second turning electromagnet, and the first turning The electromagnet may be inclined to have an inclination angle with respect to the third turning electromagnet, and the second turning electromagnet may be inclined with respect to the third turning electromagnet.
  • the inclination angle of the turning electromagnets may be formed smaller than 90 °, the inclination angle of the turning electromagnets may be made of 60 °.
  • the line extending in the longitudinal direction of the turning electromagnets may form a triangle.
  • the first turning electromagnet includes a core and a coil inserted into a groove formed in the core, and three coils are installed in the first turning electromagnet, and three coils are alternately inserted into the groove to form a meandering shape. It can be formed to achieve.
  • the tray may include a top plate facing the floating propulsion electromagnet and a side plate extending from the side end of the top plate to the bottom, and a loading portion extending from the bottom of the side plate to the inside of the tray.
  • an emergency roller may be installed below the loading unit to be rotatable with respect to the lower support.
  • the magnetic levitation conveying apparatus may be provided with a direction change electromagnet to easily change the moving direction of the tray.
  • power equipment since power equipment is not installed in the tray, power consumption can be minimized by reducing the weight of the tray.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view cut in the width direction in a traveling state of a magnetic levitation conveying apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view cut in the width direction of the magnetic levitation conveying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the floating propulsion electromagnet and the turning electromagnet of the magnetic levitation conveying apparatus according to the first embodiment of the present invention turned upside down.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a turning electromagnet of the magnetic levitation conveying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a coil installed in the redirection electromagnet of the magnetic levitation conveying apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view cut in the width direction in the direction change state of the magnetic levitation conveying apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • gap sensor 151 first turning electromagnet
  • top plate 213 side plate
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view cut in the width direction in the traveling state of the magnetic levitation conveying apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a direction change state of the magnetic levitation conveying apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • 3 is a longitudinal cross-sectional view cut in the width direction
  • FIG. 3 is a perspective view of the floating propulsion electromagnet and the redirection electromagnet of the magnetic levitation conveying apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the magnetic levitation conveying apparatus 100 is disposed on the tray 110 and the tray 110 on which the article 112 is loaded, and pulls the tray 110.
  • the tray 110 is propelled by being suspended from the track 120 at the bottom of the track 120.
  • the track 120 may be installed in a vacuum chamber or in a facility line for transporting articles.
  • the track 120 is formed to extend in one direction and is fixed to the upper support 130. As shown in FIG. 3, the magnetic levitation conveying apparatus 100 according to the present exemplary embodiment has tracks 120 that continue in different directions and cross each other.
  • Floating propulsion electromagnet 156 is installed on the lower surface of the track 120, the floating propulsion electromagnet 156 is disposed in the longitudinal direction of the track 120.
  • Two floating propulsion electromagnets 156 are provided in the track 120, and the floating propulsion electromagnets 156 are disposed at both edges in the width direction of the track 120.
  • the two floating electromagnets 156 are arranged in parallel, and the floating electromagnets 156 include a coil 156b inserted into a groove between the core 156a and the core 156a.
  • Three coils are installed in the floating propulsion electromagnet 156 and three coils are alternately inserted into the grooves.
  • the gap 120 is provided with a gap sensor 125 for measuring the distance between the floating propulsion electromagnet 156 and the tray 110.
  • the gap sensor 125 is attached to the track 120 through a support member, and adjusts the magnetic force strength of the flotation electromagnet 156 based on the information measured by the gap sensor 125.
  • the magnetic levitation conveying apparatus 100 may further include a guide electromagnet installed to face the side of the tray 110 to control the tray 110 to be in a set position without being biased in the width direction. .
  • the tray 110 is made of a magnetic body having a rectangular plate shape, and in particular, may be made of a ferromagnetic material.
  • the object to be conveyed is loaded in the tray 110, and the article loaded in the tray may be made of a plate-like material such as a semiconductor substrate.
  • the floating propulsion electromagnet 156 pulls the tray 110 to generate a floating force.
  • the floating propulsion electromagnet 156 and the tray 110 form a linear induction motor.
  • the floating propulsion electromagnet 156 When the tray 110 moves, the floating propulsion electromagnet 156 generates magnetic flux that moves in time and space to the tray 110. Eddy current occurs.
  • the propulsion force is generated by the interaction of the eddy current and the pore flux by the Lorentz force equation.
  • the tray 110 can be floated and moved without installing any electric device. Accordingly, the weight of the tray 110 can be minimized and the configuration of the tray 110 can be simplified since there is no need to install a power feeding device in the non-powered tray 110.
  • the branch portion 170 is installed on the intersection portion of the tracks 120 extending in different directions, the lower surface of the branch portion 170, the first turning electromagnet 151 and the second turning electromagnet ( 152 and the third turning electromagnet 153 is installed.
  • the first turning electromagnet 151, the second turning electromagnet 152, and the third turning electromagnet 153 are fixed to the bottom surface of the branch 170 and are installed to face the tray 110 positioned below. do.
  • the first turning electromagnet 151 includes a core 151a and coils 161, 162, and 163 inserted into grooves formed in the core 151a. As shown in FIG. 5, three coils 161, 162, and 163 are installed in the first turning electromagnet 151, and three coils 161, 162, and 163 are alternately inserted into the grooves to meander. To form. Three-phase current is applied to each of the coils 161, 162, and 163. Accordingly, an eddy current may be formed in the tray 110 positioned at a lower portion thereof to generate rotational force.
  • the second turning electromagnet 152 includes a core 152a and a coil inserted into a groove formed in the core 152a. Three coils are installed in the second turning electromagnet 152, and the three coils are alternately inserted into the grooves to form a meandering shape. Three coil currents are applied to each coil.
  • the third turning electromagnet 153 includes a core 153a and a coil inserted into a groove formed in the core 153a. Three coils are installed in the third turning electromagnet 153, and the three coils are alternately inserted into the grooves to form a meandering shape. Three coil currents are applied to each coil.
  • the longitudinal direction of one of the turning electromagnets 151, 152 and 153 is disposed to be inclined at an oblique angle with respect to the longitudinal direction of the neighboring turning electromagnets 151, 152 and 153. That is, the first turning electromagnet 151 is inclined at an oblique angle with respect to the second turning electromagnet 152 and the third turning electromagnet 153, and the second turning electromagnet 152 is a first turning electromagnet. 151 and the third turning electromagnet 153 are inclined at an oblique angle, and the third turning electromagnet 153 is at an oblique angle with respect to the first turning electromagnet 151 and the second turning electromagnet 152. It is arranged to be inclined.
  • the longitudinal direction of the first turning electromagnet 151 and the longitudinal direction of the second turning electromagnet 152 are disposed to be inclined to have an inclination angle ⁇ 2, and the first turning electromagnet 151.
  • the longitudinal direction of the and the longitudinal direction of the third turning electromagnet 153 is disposed to be inclined to have an inclination angle ( ⁇ 1).
  • the longitudinal direction of the second turning electromagnet 152 and the longitudinal direction of the third turning electromagnet 153 are inclined so as to have an inclination angle ⁇ 3.
  • the inclination angles ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 formed by the turning electromagnets 151, 152, and 153 may be smaller than 90 °, and preferably 60 °.
  • a line extending along the longitudinal direction of the turning electromagnets 151, 152, and 153 forms a triangle.
  • the tray 110 is adjusted by adjusting the intensity of the current applied to the turning electromagnets 151, 152 and 153. Can be rotated. That is, when the intensity of the current applied to the first turning electromagnet 151 is greater than the second turning electromagnet 152 and the third turning electromagnet 153, the tray may be rotated clockwise or counterclockwise. .
  • FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view cut in the width direction in the direction change state of the magnetic levitation conveying apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the magnetic levitation conveying apparatus 200 includes a tray 210 for transporting the article 220 and a tray 110 and the tray 110 on which the article 112 is loaded. It is disposed on the floating propulsion electromagnet 156 to pull the tray 110, the track 120 for supporting the floating propulsion electromagnet 156, and the branch portion 170 provided in the intersection portion of the track.
  • the magnetic levitation conveying apparatus 200 has the same structure as the magnetic levitation conveying apparatus according to the first embodiment except for the structures of the emergency roller 230 and the tray 210. Duplicate explanations are omitted.
  • the tray 210 includes a top plate 212 and a side plate 213 extending downward from side ends of the top plate 212, and a loading part 214 extending into the tray 210 from the bottom of the side plate 213. ).
  • the upper plate 212 is formed in a substantially rectangular plate shape
  • the side plate 213 is formed extending in the longitudinal direction of the tray 210.
  • the stacking portion 214 extends in the longitudinal direction of the tray 210 along the side plate 213 and is bent inward from the side plate 213. Loading portions are formed at both lower ends of the tray 210, and openings are formed to be spaced apart from the loading portions 214 so as to load the article 220.
  • the article 220 is supported and transported on the stack 214.
  • the emergency roller 230 is installed to be rotatable with respect to the lower support 250 is installed.
  • the emergency roller 230 comes into contact with the loading part 214 to support and transport the tray 110.
  • the upper plate 212 of the tray 210 directly faces the floating propulsion electromagnet 156 and the turning electromagnets 151, 152, and 153 so that the spacing is reduced so that the floating force is more easily achieved. And propulsion can be applied.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 반송 장치는 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 반송 장치에 있어서, 이어져 설치된 궤도와, 상기 궤도 상에 설치되며 상기 궤도에 대하여 부상하여 이동하는 트레이와, 교차하는 방향으로 이어진 궤도 사이에 설치된 분기부와, 상기 궤도의 길이방향으로 이어지며 상기 궤도에 고정 설치된 부상추진 전자석과, 상기 트레이에 고정 설치되며 상기 부상추진 전자석과 대향하는 도체판, 및 상기 분기부에 고정 설치되며, 서로 빗각으로 경사지게 배치되고, 상기 도체판과 마주하여 상기 도체판에 와전류를 형성하는 복수 개의 방향전환 전자석을 포함한다.

Description

방향 전환 기능을 갖는 자기부상 반송 장치
본 발명은 자기부상 반송 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 방향 전환 기능을 갖는 자기부상 반송 장치에 에 관한 것이다.
자기부상 추진은 전기 자기력을 이용하여, 궤도로부터 일정한 높이로 부상하여 추진하는 것을 말한다. 자기부상 반송 장치는 궤도와 궤도 상에서 비접촉으로 부상 및 추진하는 트레이를 포함한다.
자기부상 반송 장치는 트레이와 궤도 사이에서 전자석에 의한 인력 또는 반발력을 응용하여, 트레이를 궤도로부터 이격시킨 상태로 추진한다. 이와 같이 자기부상 시스템은 궤도와 비접촉 상태로 추진하므로 소음 및 진동이 적고 고속 추진이 가능하다.
자기부상 방법에는 자석의 인력을 이용하는 흡인식과, 자석의 반발력을 이용하는 반발식이 있다. 또한, 자기부상의 부상 방법에는 전자석의 원리에 따라, 초전도 방식과 상전도 방식이 있다. 초전도 방식은 전기 저항이 없고 강한 자력을 얻을 수 있으므로 고속 열차에 적용하고, 상전도 방식은 중속도의 중단거리용 열차에 적용하고 있다.
자기부상 반송 장치를 구성하는 주요 힘 성분은 부상력, 추진력 그리고 안내력이며, 자기부상 전자석이 부상력을 담당하고, 선형전동기가 추진력을 담당하며, 안내 전자석이 안내력을 부담한다. 그러나 부상력과 추진력을 별도로 작용시키기 위해서는 전력이 많이 소모되고 장치를 설치하는 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 자기부상 반송 장치의 방향 전환은 궤도 자체를 회전시키는 방법이 적용되고 있으나, 이러한 방법은 방향 전환에 시간이 오래 걸리는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 방향을 용이하게 전환할 수 있는 자기부상 반송 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 반송 장치는 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 반송 장치에 있어서, 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 반송 장치에 있어서, 이어져 설치된 궤도와, 상기 궤도의 하면에 고정 설치된 부상추진 전자석과, 상기 부상추진 전자석과 마주하며 상기 부상추진 전자석에 의하여 흡인되어 부상 이동하는 트레이와, 서로 교차하는 궤도 사이에 설치된 분기부, 및 상기 분기부에 고정 설치되며, 서로 빗각으로 경사지게 배치되고, 상기 트레이와 마주하여 상기 트레이에 와전류를 형성하는 복수 개의 방향전환 전자석을 포함한다.
상기 분기부에는 제1 방향전환 전자석과 제2 방향전환 전자석, 및 제3 방향전환 전자석이 설치되고, 제1 방향전환 전자석은 제2 방향전환 전자석에 대하여 경사각을 갖도록 경사지게 배치되고, 제1 방향전환 전자석은 제3 방향전환 전자석에 대하여 경사각을 갖도록 경사지게 배치되며, 제2 방향전환 전자석은 제3 방향전환 전자석에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 상기 방향전환 전자석들이 이루는 경사각은 90°보다 작게 형성될 수 있으며, 상기 방향전환 전자석들이 이루는 경사각은 60°로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 방향전환 전자석들의 길이방향으로 연장된 선은 삼각형을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제1 방향전환 전자석은 코어와 코어에 형성된 홈에 삽입된 코일을 포함하고, 상기 제1 방향전환 전자석에는 3개의 코일이 설치되며, 3개의 코일들이 서로 번갈아 홈에 삽입되어 사행 형상을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 트레이는 상기 부상추진 전자석과 마주하는 상판과 상기 상판의 측단에서 하부로 이어진 측판, 및 측판의 하단에서 트레이의 내측으로 이어진 적재부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 적재부의 아래에는 하부 지지물에 대하여 회동 가능하도록 비상 롤러가 설치될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 반송 장치는 방향전환 전자석을 구비하여 트레이의 진행 방향을 용이하게 전환할 수 있다. 또한, 트레이에 전력 설비를 장착하지 아니하므로 트레이의 무게를 감소시켜서 소비 전력을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 주행상태에서 폭방향으로 잘라 본 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 방향전환상태에서 폭방향으로 잘라 본 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 부상추진 전자석과 방향전환 전자석을 뒤집어서 본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 방향전환 전자석을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 방향전환 전자석에 코일이 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 방향전환상태에서 폭방향으로 잘라 본 종단면도이다.
<부호의 설명>
100, 200: 자기부상 반송 장치 110, 210: 트레이
112, 212: 물품 120: 궤도
125: 갭 센서 151: 제1 방향전환 전자석
152: 제2 방향전환 전자석 153: 제3 방향전환 전자석
156: 부상추진 전자석 170: 분기부
212: 상판 213: 측판
230: 비상 롤러
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 주행상태에서 폭방향으로 잘라 본 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 방향전환상태에서 폭방향으로 잘라 본 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 부상추진 전자석과 방향전환 전자석을 뒤집어서 본 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 반송 장치(100)은 물품(112)이 적재되는 트레이(110)와 트레이(110) 상에 배치되어 트레이(110)를 끌어 당기는 부상추진 전자석(156), 및 부상추진 전자석(156)을 지지하는 궤도(120), 및 궤도가 교차하는 부분에 설치된 분기부(170)를 포함한다.
본 실시예에 따른 트레이(110)는 궤도(120)의 하부에서 궤도(120)에 매달려 부상하여 추진된다. 궤도(120)는 진공 챔버 또는 물품을 이송하는 설비 라인에 설치될 수 있다.
궤도(120)는 일방향으로 길게 이어져 형성되며, 상부 지지물(130)에 고정되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 자기부상 반송 장치(100)는 서로 다른 방향으로 이어져 교차하는 궤도들(120)을 갖는다.
궤도(120)의 하면에는 부상추진 전자석(156)이 설치되는 바, 부상추진 전자석(156)은 궤도(120)의 길이 방향으로 이어져 배치된다. 궤도(120)에는 2개의 부상추진 전자석(156)이 설치되고, 부상추진 전자석(156)은 궤도(120)의 폭방향 양쪽 가장자리에 배치된다. 2개의 부상추진 전자석(156)은 평행하게 배치되며, 부상추진 전자석(156)은 코어(156a)와 코어(156a) 사이의 홈에 삽입된 코일(156b)을 포함한다. 부상추진 전자석(156)에는 3개의 코일이 설치되며, 3개의 코일들이 교대로 홈에 삽입된다.
한편 궤도(120)에는 부상추진 전자석(156)과 트레이(110)의 간격을 측정하는 갭 센서(125)가 설치된다. 갭 센서(125)는 지지부재를 매개로 궤도(120)에 부착 설치되며 갭 센서(125)에 의하여 측정된 정보를 바탕으로 부상추진 전자석(156)의 자기력 세기를 조절한다.
또한 본 실시예에 따른 자기부상 반송 장치(100)는 트레이(110)의 측면과 마주하게 설치되어 트레이(110)가 폭방향으로 치우치지 아니하고 설정된 위치에 있도록 제어하는 안내 전자석을 더 포함할 수 있다.
트레이(110)는 사각판 형상의 자성체로 이루어지며 특히 강자성체로 이루어질 수 있다. 트레이(110)에는 반송 대상 물품이 적재되며, 트레이에 적재되는 물품은 반도체 기판과 같이 판상의 물질로 이루어질 수 있다.
부상추진 전자석(156)은 트레이(110)를 끌어당겨 부상력을 발생시킨다. 또한, 부상추진 전자석(156)과 트레이(110)는 선형 유도 모터를 이루는 바, 트레이(110)가 이동할 때, 부상추진 전자석(156)이 시간적 공간적으로 이동하는 자속을 발생하여 트레이(110)에 와전류가 발생한다. 이 와전류와 공극 자속이 로렌츠의 힘 방정식으로 표현되는 상호 작용에 의하여 추진력이 발생한다.
상기한 바와 같이 본 실시예에서는 부상추진 전자석이 부상력과 함께 추진력을 발생시키므로 별도의 부상 전자석과 추진 전자석을 설치할 필요가 없다. 또한, 트레이에는 어떠한 어떠한 전기적인 장치를 설치하지 아니하고 무동력인 트레이(110)를 부상 이동시킬 수 있다. 이에 따라 트레이(110)의 무게를 최소화할 수 있을 뿐 만 아니라 무동력 트레이(110)에 급전 장치를 설치할 필요가 없으므로 트레이(110)의 구성을 단순화할 수 있다.
한편, 분기부(170) 서로 다른 방향으로 이어진 궤도들(120)이 교차하는 부분에 설치되는 바, 분기부(170)의 하면에는 제1 방향전환 전자석(151)과, 제2 방향전환 전자석(152) 및 제3 방향전환 전자석(153)이 설치된다. 제1 방향전환 전자석(151)과, 제2 방향전환 전자석(152) 및 제3 방향전환 전자석(153)은 분기부(170)의 하면에 고정되어 하부에 위치하는 트레이(110)를 마주하도록 설치된다.
도 5에 도시된 바와 같이 제1 방향전환 전자석(151)은 코어(151a)와 코어(151a)에 형성된 홈에 삽입된 코일(161, 162, 163)을 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이 제1 방향전환 전자석(151)에는 3개의 코일(161, 162, 163)이 설치되며, 3개의 코일들(161, 162, 163)이 서로 번갈아 홈에 삽입되어, 사행 형상을 이룬다. 각 코일(161, 162, 163)에는 3상의 전류가 인가되며 이에 따라 하부에 위치하는 트레이(110)에 와전류를 형성하여 회전력을 발생시킬 수 있다.
제2 방향전환 전자석(152)은 코어(152a)와 코어(152a)에 형성된 홈에 삽입된 코일을 포함한다. 제2 방향전환 전자석(152)에는 3개의 코일이 설치되며, 3개의 코일들이 서로 번갈아 홈에 삽입되어, 사행 형상을 이룬다. 각 코일에는 3상의 전류가 인가된다.
제3 방향전환 전자석(153)은 코어(153a)와 코어(153a)에 형성된 홈에 삽입된 코일을 포함한다. 제3 방향전환 전자석(153)에는 3개의 코일이 설치되며, 3개의 코일들이 서로 번갈아 홈에 삽입되어, 사행 형상을 이룬다. 각 코일에는 3상의 전류가 인가된다.
일측 방향전환 전자석(151, 152, 153)의 길이방향은 이웃하는 방향전환 전자석(151, 152, 153)의 길이방향에 대하여 빗각으로 경사지게 배치된다. 즉, 제1 방향전환 전자석(151)은 제2 방향전환 전자석(152) 및 제3 방향전환 전자석(153)에 대하여 빗각으로 경사지게 배치되며, 제2 방향전환 전자석(152)은 제1 방향전환 전자석(151) 및 제3 방향전환 전자석(153)에 대하여 빗각으로 경사지게 배치되고, 제3 방향전환 전자석(153)은 제1 방향전환 전자석(151) 및 제2 방향전환 전자석(152)에 대하여 빗각으로 경사지게 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 방향전환 전자석(151)의 길이방향과 제2 방향전환 전자석(152)의 길이방향은 경사각(α2)을 갖도록 경사지게 배치되고, 제1 방향전환 전자석(151)의 길이방향과 제3 방향전환 전자석(153)의 길이방향은 경사각(α1)을 갖도록 경사지게 배치된다. 또한, 제2 방향전환 전자석(152)의 길이방향과 제3 방향전환 전자석(153)의 길이방향은 경사각(α3)을 갖도록 경사지게 배치된다.
이 때, 방향전환 전자석들(151, 152, 153)이 이루는 경사각(α1, α2, α3)은 90° 보다 작으며, 바람직하게는 60°로 이루어질 수 있다. 또한, 방향전환 전자석들(151, 152, 153)의 길이방향을 따라 연장된 선은 삼각형을 형성한다.
상기한 바와 같이 분기부에 설치된 방향전환 전자석들(151, 152, 153)이 빗각으로 경사지게 배치되면 방향전환 전자석들(151, 152, 153)에 인가되는 전류의 세기를 조절하여 트레이(110)를 회전시킬 수 있다. 즉, 제1 방향전환 전자석(151)에 인가되는 전류의 세기가 제2 방향전환 전자석(152) 및 제3 방향전환 전자석(153)보다 더 크면 트레이를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 반송 장치의 방향전환상태에서 폭방향으로 잘라 본 종단면도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 반송장치(200)는 물품(220)을 이송하는 트레이(210)와 물품(112)이 적재되는 트레이(110)와 트레이(110) 상에 배치되어 트레이(110)를 끌어 당기는 부상추진 전자석(156), 및 부상추진 전자석(156)을 지지하는 궤도(120), 및 궤도가 교차하는 부분에 설치된 분기부(170)를 포함한다.
본 실시예에 따른 자기부상 반송장치(200)는 비상 롤러(230)과 트레이(210)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 반송장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 트레이(210)는 상판(212)과 상판(212)의 측단에서 하부로 이어진 측판(213), 및 측판(213)의 하단에서 트레이(210)의 내측으로 이어진 적재부(214)를 포함한다. 상판(212)은 대략 사각형의 판상으로 이루어지며, 측판(213)은 트레이(210)의 길이방향으로 이어져 형성된다. 또한, 적재부(214)는 측판(213)을 따라 트레이(210)의 길이방향으로 이어지며, 측판(213)에서 내측으로 절곡 형성된다. 트레이(210)의 하부 양쪽 측단에 적재부가 형성되며, 적재부(214) 사이는 이격되어 물품(220)을 적재할 수 있도록 개구가 형성된다. 물품(220)은 적재부(214) 상에 지지되어 이송된다.
한편, 적재부(214)의 하부에는 하부 지지물(250)에 대하여 회동 가능하도록 설치된 비상 롤러(230)가 설치된다. 비상 롤러(230)는 트레이(210)의 부상이 중단될 때, 적재부(214)와 맞닿아 트레이(110)를 지지하고 이송하는 역할을 한다.
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 트레이(210)의 상판(212)이 부상추진 전자석(156) 및 방향전환 전자석들(151, 152, 153)과 직접 마주하므로 간격이 감소되어 보다 용이하게 부상력 및 추진력을 적용할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (8)

  1. 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 반송 장치에 있어서,
    이어져 설치된 궤도;
    상기 궤도의 하면에 고정 설치된 부상추진 전자석;
    상기 부상추진 전자석과 마주하며 상기 부상추진 전자석에 의하여 흡인되어 부상 이동하는 트레이;
    서로 교차하는 궤도 사이에 설치된 분기부; 및
    상기 분기부에 고정 설치되며, 서로 빗각으로 경사지게 배치되고, 상기 트레이와 마주하여 상기 트레이에 와전류를 형성하는 복수 개의 방향전환 전자석;
    을 포함하는 자기부상 반송 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분기부에는 제1 방향전환 전자석과 제2 방향전환 전자석, 및 제3 방향전환 전자석이 설치되고,
    제1 방향전환 전자석은 제2 방향전환 전자석에 대하여 경사각을 갖도록 경사지게 배치되고, 제1 방향전환 전자석은 제3 방향전환 전자석에 대하여 경사각을 갖도록 경사지게 배치되며, 제2 방향전환 전자석은 제3 방향전환 전자석에 대하여 경사지게 배치된 자기부상 반송 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 방향전환 전자석들이 이루는 경사각은 90° 보다 작은 자기부상 반송 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 방향전환 전자석들이 이루는 경사각은 60°인 자기부상 반송 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 방향전환 전자석들의 길이방향으로 연장된 선은 삼각형을 형성하는 자기부상 반송 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 방향전환 전자석은 코어와 코어에 형성된 홈에 삽입된 코일을 포함하고, 상기 제1 방향전환 전자석에는 3개의 코일이 설치되며, 3개의 코일들이 서로 번갈아 홈에 삽입되어 사행 형상을 이루는 자기부상 반송 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 트레이는 상기 부상추진 전자석과 마주하는 상판과 상기 상판의 측단에서 하부로 이어진 측판, 및 측판의 하단에서 트레이의 내측으로 이어진 적재부를 포함하는 자기부상 반송 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 적재부의 아래에는 하부 지지물에 대하여 회동 가능하도록 비상 롤러가 설치된 자기부상 반송 장치.
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