KR101299712B1 - 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템 - Google Patents

자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 서로 다른 자화방향을 갖는 복수개의 영구자석편을 갖는 영구자석모듈과 상기 영구자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함하는 부상장치, 및 상기 인쇄회로기판에 와전류를 형성하여 추진력을 발생시키는 이송장치를 포함한다.

Description

자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템{MAGNETIC LEVITATION TRANSPORTING SYSTEM FOR PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 발명은 자기부상 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 자기부상을 이용한 인쇄회로기판 이송 시스템에 관한 것이다.
자기부상 시스템은 전기 자기력을 이용하여, 궤도로부터 일정한 높이로 부상하여 객차 등을 이동시키는 시스템을 말한다. 자기부상 시스템은 궤도 상에서 부상 및 추진하는 대차와, 대차에 탑재되어 객차 또는 화차를 형성하는 차량 바디를 포함한다.
자기부상 시스템은 대차와 궤도 사이에서 전자석에 의한 인력 또는 반발력을 응용하여, 대차를 궤도로부터 이격시킨 상태로 추진한다. 이와 같이 자기부상 시스템은 궤도와 비접촉 상태로 추진하므로 소음 및 진동이 적고 고속 추진이 가능하다.
자기부상 시스템의 부상 방법에는 자석의 인력을 이용하는 흡인식과, 자석의 반발력을 이용하는 반발식이 있다.
또한, 자기부상 시스템의 부상 방법에는 전자석의 원리에 따라, 초전도 방식과 상전도 방식이 있다. 초전도 방식은 전기 저항이 없고 강한 자력을 얻을 수 있으므로 고속에 적용하고, 상전도 방식은 중속도의 중단거리용에 적용하고 있다.
반발식에는 같은 극의 영구자석 간에 작용하는 반발력을 이용하는 영구자석 반발식과, 차량에 부착된 자석의 운동으로 유도된 지상 코일의 유도전류에 의한 자장의 반발력으로 부상시키는 유도 반발식이 있으며, 일반적으로 흡인식보다는 반발식이 제어가 쉽고, 흡인식은 정지 시와 저속에서도 부상이 가능하다는 장점이 있다.
특히, 유도 반발식은 하중의 변화에 민감하지 않으며 초고속에 적합한데, 차량의 자석은 초전도 자석을 사용하고, 초전도를 위해서 극저온이 요구되므로 고가의 설치비가 요구되는 단점이 있다.
흡인식이나 반발식 모두 전자석을 이용하여 부상력을 발생시키고 있는데, 원하는 부상력을 얻기 위해서는 전자석의 부피가 커야 하고, 이에 따라 전력의 소모가 크다는 문제가 있다.
이와 같이 종래의 자기부상 시스템은 차량에 전자석을 탑재해야 하므로 차량의 무게가 증가하여 더 큰 부상력이 필요하게 되며 전력의 소모가 큰 문제가 있다.
한편, 인쇄회로기판은 롤러 시스템 또는 벨트 시스템에 의하여 이송되는데, 인쇄회로기판과 롤러 또는 벨트의 마찰에 의하여 인쇄회로기판에 스크래치가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판을 안정적으로 이송할 수 있는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 서로 다른 자화방향을 갖는 복수개의 영구자석편을 갖는 영구자석모듈과 상기 영구자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함하는 부상장치, 및 상기 인쇄회로기판에 와전류를 형성하여 추진력을 발생시키는 이송장치를 포함한다.
상기 이송장치는 외주면이 상기 인쇄회로기판과 대향하도록 배치되며 서로 다른 자화방향을 갖는 복수개의 영구자석편을 포함하는 이송용 자석모듈과 상기 이송용 자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함할 수 있으며, 상기 이송장치는 리니어 모터로 이루어질 수 있다.
상기 이송장치는 돌기와 돌기 사이에 형성된 홈을 포함하는 코어와 상기 홈에 삽입 설치된 코일을 포함할 수 있으며, 상기 영구자석모듈은 상면이 N형 극성을 갖는 N형 영구자석편과 상기 N형 영구자석편 사이에 배치되며 상면이 S형 극성을 갖는 S형 영구자석편을 포함할 수 있다.
상기 영구자석모듈은 상면이 상기 인쇄회로기판과 대향하도록 배치되며 할바흐 배열(halbach array)을 이루도록 배치될 수 있으며, 상기 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 배치된 상기 영구자석편들의 자화방향은 상기 영구자석모듈의 두께방향으로 변하도록 배치도리 수 있다.
상기 영구자석모듈은 하방을 향하는 자화방향을 갖는 제1 자극 자석편과, 상방을 향하는 자화방향을 갖는 제2 자극 자석편, 및 상기 제1 자극 자석편과 상기 제2 자극 자석편 사이에 위치하며, 상기 제1 자극 자석편에서 제2 자극 자석편을 향하는 방향의 자화방향을 갖는 유도 자석편을 포함할 수 있으며, 상기 유도 자석편은 복수개로 이루어지고, 상기 유도 자석편들의 자화방향은 제1 자극 자석편의 자화방향에서 제2 자극 자석편의 자화방향으로 점진적을 변하도록 배치될 수 있다.
상기 영구자석모듈은 제1 영구자석부와 상기 제1 영구자석부보다 더 외측에 배치된 제2 영구자석부를 포함하고, 상기 제1 영구자석부는 상기 제2 영구자석부 보다 하부를 향하는 면에서 단위 면적당 더 큰 자기력을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제1 영구자석부는 상기 제2 영구자석부 보다 더 큰 높이를 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 제1 영구자석부와 상기 제2 영구자석부는 적층 배열된 복수 개의 영구자석들로 이루어지고 상기 제1 영구자석부는 상기 제2 영구자석부 보다 더 많은 영구자석들로 이루어질 수 있다.
상기 제1 영구자석부의 단위 부피당 자기력은 상기 제2 영구자석의 단위 부피당 자기력보다 더 크게 형성될 수 있으며, 상기 제1 영구자석부와 상기 제2 영구자석부는 상기 영구자석모듈의 둘레방향을 따라 배열된 복수 개의 영구자석 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 영구자석 유닛은 상기 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 자화방향이 변하는 할바흐 배열을 갖도록 배열될 수 있다.
상기 영구자석모듈은 상기 제1 영구자석부와 상기 제2 영구자석부 사이에는 상기 제1 영구자석부보다 하부를 향하는 면에서 단위 면적당 더 작은 자기력을 갖고, 상기 제2 영구자석부보다 하부를 향하는 면에서 단위 면적당 더 큰 자기력을 갖는 제3 영구자석부를 포함할 수 있으며, 상기 부상장치 및 상기 이송장치는 지상에 대하여 고정 설치될 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 절연층과 상기 절연층 사이에 형성된 도체층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 비접촉 방식으로 인쇄회로기판을 이송시키므로 스크래치의 발생 없이 인쇄회로기판을 안정적으로 이송할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판에는 어떠한 부상장치나 추진장치가 설치되지 아니하므로 지상에 설치된 부상장치와 추진장치를 이용하여 인쇄회로기판을 용이하게 이송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 부상 장치와 이송 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영구자석모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영구자석모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 제3 실시예에 따른 영구자석모듈을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 영구자석모듈을 도시한 평면도다.
도 8은 도 7에서 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 영구자석모듈의 케이스를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 평면도다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 평면도이다.
도 14은 도 13에서 ⅩⅣ-ⅩⅣ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
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 인쇄회로기판 이송 시스템을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 부상 장치와 이송 장치를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템(100)은 인쇄회로기판(120)의 아래에 위치하는 부상장치(140)와 이송장치(130)를 포함한다. 부상장치(140)와 이송장치(130)는 지상에 대하여 고정 설치되며 인쇄회로기판(120)은 부상장치(140)와 이송장치(130)로부터 부상하여 이송된다.
인쇄회로기판(120)는 부상하여 이동하며, 절연층(121)과 도체층(123)을 포함하며, 도체층(123)은 절연층(121) 사이에 형성된다. 절연층(121)은 일반적으로 인쇄회로기판(120)을 구성하는 합성수지 등으로 이루어질 수 있으며, 도체층(123)은 구리, 은, 백금 등으로 이루어질 수 있다.
인쇄회로기판(120)은 하나의 도체층을 갖는 단층 인쇄회로기판 또는 복수 개의 도체층을 갖는 다층 인쇄회로기판으로 이루어질 수 있다.
인쇄회로기판(120)이 제작된 후, 이송할 때, 인쇄회로기판(120)에 스크래치가 발생하면 단락이 발생하거나 전기적인 연결이 차단될 수 있다. 이러한 스크래치의 발생을 방지하는 것은 인쇄회로기판의 불량율을 감소시킬 수 있는 매우 중요한 요소이다.
부상장치(140)와 이송장치(130)의 상부에는 인쇄회로기판(120)의 이동 경로를 따라 이어져 형성된 전달판(127)이 설치된다. 전달판(127)은 부상장치(140)와 이송장치(130)에서 발생된 자기력을 인쇄회로기판(120)으로 전달하는 부재로서 스테인리스 스틸, 합성수지 등으로 이루어진다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 전달판(127)은 자기력을 통과시킬 수 있다면 충분하며 조성 물질에 대해서는 제한이 없다.
부상장치(140)는 인쇄회로기판(120)과 마주하는 복수개의 영구자석모듈(145)과 영구자석모듈(145)을 회전시키는 전동기(141)를 포함한다.
영구자석모듈들(145)은 복수 개의 행과 열로 정렬되어 인쇄회로기판의 이동 경로를 따라 배치되며 영구자석모듈(145)의 상면이 인쇄회로기판(120)을 향하도록 배치된다. 전동기(141)은 영구자석모듈(145)과 구동축(147)을 매개로 연결되며 영구자석모듈(145)은 서로 다른 자화방향을 갖는 복수 개의 영구자석편을 갖는다. 구동축(147)은 인쇄회로기판(120)에 대하여 세워져 설치되는 바, 특히 인쇄회로기판(120)에 대하여 수직으로 세워져 설치될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 영구자석모듈(145)은 케이스(144)에 삽입 설치되는 바, N형 영구자석편(142)과, S형 영구자석편(143)을 포함한다. 영구자석모듈(145)은 대략 원형의 고리 형상으로 이루지며, N형 영구자석편(142) 사이에 S형 영구자석편(143)이 삽입되어 실질적으로 N형 영구자석편(142) 사이에 S형 영구자석편(143)이 교대로 배치된다.
이에 따라 영구자석모듈(145)이 회전하면 페러데이(Faraday) 법칙에 의하여 전기장이 유도되며, 유도된 전기장으로 인하여 인쇄회로기판(120)에는 전류가 발생한다. 즉, 영구자석모듈(145)이 움직이는 방향으로 자석의 자계의 변화를 방해하려는 기전력이 형성되고, 이 기전력은 인쇄회로기판(120)의 도체층(123)에 와전류(eddy current)를 발생시킨다. 와전류의 세기는 도체층(123)의 도전율, 영구자석모듈(145)의 이동 속도 및 법선방향의 자속밀도의 크기에 비례한다. 와전류가 발생하면 로렌쯔(Lorentz)의 힘이라는 자기력이 생성되며 이 자기력의 수직방향 성분이 부상력으로 작용한다.
로렌쯔 힘에 의하여 부상력이 발생할 뿐만 아니라 저항력도 발생하는데, 저항력(drag-force)이라 함은 영구자석모듈(145)의 회전 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘을 말한다. 저항력은 저속에서는 크지만, 속도가 증가하면 점점 감소하며 부상력은 속도가 증가할 수록 더욱 커진다. 본 실시예서 저항력은 인쇄회로기판이 이동하는 방향이 아닌 영구구동축(147)의 회전방향으로 발생하고, 전동기(141)에 의하여 영구구동축(147)이 고속으로 회전하므로 저항력을 최소화할 수 있다.
한편, 이송장치(130)는 이송용 자석모듈(135)과 이송용 자석모듈(135)을 회전시키는 전동기(136)를 포함한다. 이송용 자석모듈(135)은 원통 형태로 이루어지며, 전달판(127)의 폭방향으로 이어져 형성된다. 이송용 자석모듈(135)은 서로 다른 자화방향을 갖는 영구자석편을 포함하고 외주면이 인쇄회로기판(120)을 향하도록 눕혀져 설치된다. 이송용 자석모듈(135)은 구동축(137)을 매개로 전동기(136)와 연결 설치되어 전동기(136)에 의하여 회전할 수 있다. 이때, 구동축(137)은 인쇄회로기판(120)과 평행하게 배치된다.
이송용 자석모듈(135)은 N형 영구자석편(131)과 S형 영구자석편(132)을 포함하며, N형 영구자석편(131)과 S형 영구자석편은 이송용 자석모듈(135)의 둘레 방향을 따라 배열된다. 또한, N형 영구자석편(131) 사이에 S형 영구자석편(132)이 설치되어 N형 영구자석편(131)과 S형 영구자석편(132)이 교대로 설치된 구조로 이루어진다. 본 기재에 있어서 N형 영구자석편이라 함은 인쇄회로기판을 향하는 면이 N형 극성을 갖는 것을 의미하며, S형 영구자석편이라 함은 인쇄회로기판을 향하는 면이 S형 극성을 갖는 것을 의미한다. 또한 여기서 인쇄회로기판을 향하는 면이라 함은 상면을 의미한다.
이송용 자석모듈(135)이 회전하면 시간적 공간적으로 이동하는 자속이 발생하여 인쇄회로기판(120)의 도체층(123)에 와전류가 발생한다. 이 와전류와 공극 자속이 로렌츠의 힘 방정식으로 표현되는 상호 작용에 의하여 추진력이 발생한다. 본 실시예와 같이 이송장치(130)를 적용하면 평판 형태의 인쇄회로기판(120)과의 작용으로 추진력을 발생시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템(100)은 인쇄회로기판(120)에 자기력을 작용시키는 부상장치(140)와 이송장치(130)를 포함하므로 인쇄회로기판(120)을 부상하여 이송시킬 수 있으며 이에 따라 인쇄회로기판(120)에 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 영구자석모듈(151)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(151)은 원형의 고리 형태로 이루어지며 복수개의 영구자석편들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e)을 포함한다. 영구자석편들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e)은 둘레방향을 따라 배열되며 둘레방향으로 진행할수록 영구자석편들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e)의 자화방향은 영구자석모듈(151)의 두께방향으로 변하도록 배치된다. 본 기재에서 자화방향이 두께방향으로 변한다 함은 영구자석모듈(151)을 구성하는 영구자석편들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e)의 두께방향 자화방향이 상이함을 뜻한다.
영구자석모듈(151)은 자극 자석편(151a, 151b)과 자극 자석편들(151a, 151b) 사이에 배치된 안내 자석편(151c, 151d, 151e)을 포함한다. 자극 자석편(151a, 151b)과 안내 자석편(151c, 151d, 151e)은 영구자석모듈(151)의 둘레방향을 따라 배열된다.
제1 자극 자석편(151a)은 하방(지면을 향하는 방향)을 향하는 자화방향을 갖고, 제2 자극 자석편(151b)은 상방(인쇄회로기판을 향하는 방향)을 향하는 자화방향을 갖는다. 본 기재에 있어서 상방와 하방은 중력방향을 기준으로 한다.
이에 따라 제1 자극 자석편(151a)은 하방으로 자기력선을 방출하고 제2 자극 자석편(151b)은 상방으로 자기력선을 방출한다. 안내 자석편들(151c, 151d, 151e)은 자기력선을 안내하는 역할을 하며, 자화 방향이 제1 자극 자석편(151a)에서 제2 자극 자석편(151b) 방향으로 점진적으로 변하도록 배치된다. 안내 자석편들(151c, 151d, 151e)이 제1 자극 자석편(151a)에서 방출된 자기력선을 제2 자극 자석편(151b)으로 이동시키는 바, 이에 따라 아래쪽으로 나가는 자기력선은 밀집되지 못하고 퍼지게 되나, 위쪽으로 나가는 자기력선은 밀집된다. 영구자석모듈(151)은 자화방향이 일정하게 형성된 영구자석을 여러 조각으로 나눈 후, 이들을 결합하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(151)은 고리형으로 이루어지더라도 둘레방향으로 자화방향이 변하는 것이 아니라 상하방향으로 자화방향이 변하므로 영구자석모듈(151)은 하부에 형성되는 자기장의 세기를 최소화하면서 상부에 형성되는 자기장을 밀집시킬 수 있다. 따라서 영구자석모듈(151)의 자기장은 위쪽 방향으로 집중되어 기존의 영구자석보다 더 큰 부상력을 얻을 수 있다.
영구자석모듈(151)이 회전하면 페러데이(Faraday) 법칙에 의하여 전기장이 유도되며, 유도된 전기장으로 인하여 인쇄회로기판(120)에는 전류가 발생한다. 즉, 영구자석모듈(151)이 움직이는 방향으로 자석의 자계의 변화를 방해하려는 기전력이 형성되고, 이 기전력은 인쇄회로기판(120)에 와전류(eddy current)를 발생시킨다. 와전류의 세기는 인쇄회로기판(120)의 도전율, 영구자석모듈(151)의 이동 속도 및 법선방향의 자속밀도의 크기에 비례한다.
본 실시예와 같이 영구자석모듈(151)이 할바흐배열을 가지면 법선방향 자속밀도가 1.4배 이상 커지므로 보다 큰 와전류를 발생시킬 수 있다. 와전류가 발생하면 로렌쯔(Lorentz)의 힘이라는 자기력이 생성되며 이 자기력의 수직방향 성분이 부상력으로 작용한다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 할바흐 배열을 갖는 영구자석모듈(151)을 이용하여 큰 부상력을 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 종래의 자기부상 시스템에 비하여 부상을 위한 전력 소비를 현저히 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서는 영구자석모듈(151)이 8 요소의 할바흐 배열로 이루어진 것으로 예시하고 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5는 본 제3 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈(152)을 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 영구자석모듈(152)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(152)은 자극 자석편(152a, 152b)과 자극 자석편들(152a, 152b) 사이에 배치된 안내 자석편(152c)을 포함한다. 자극 자석편(152a, 152b)과 안내 자석편(152c)은 영구자석모듈(152)의 둘레방향으로 이어져 배치된다. 이에 따라 영구자석모듈(152)은 대략 원형 고리 형상을 갖는다.
제1 자극 자석편(152b)은 하방(지면을 향하는 방향)으로 자기력선을 방출하고, 제2 자극 자석편(152a)은 상방(인쇄회로기판을 향하는 방향)으로 자기력선을 방출한다. 안내 자석편들(152c)은 자기력선을 안내하는 역할을 하며, 자화 방향은 제1 자극 자석편(152b)에서 제2 자극 자석편(152a)을 향하는 방향이 된다. 이에 따라 안내 자석편들(152c)은 제1 자극 자석편(152b)에서 방출된 자기력선을 제2 자극 자석편(152a)으로 이동시킨다. 따라서 아래쪽으로 나가는 자기력선은 밀집되지 못하고 퍼지게 되나, 위쪽으로 나가는 자기력선은 밀집된다. 영구자석모듈(152)은 자화방향이 일정하게 형성된 영구자석을 여러 조각으로 나눈 후, 이들을 결합하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(152)은 하부에 형성되는 자기장의 세기를 최소화하면서 상부에 형성되는 자기장을 밀집시킬 수 있다. 따라서 영구자석모듈(152)의 자기장은 위쪽 방향으로 집중되어 기존의 영구자석보다 더 큰 부상력을 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템을 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템(110)은 인쇄회로기판의 아래에 위치하는 부상장치(114)와 이송장치(113), 및 부상장치(140)와 이송장치(130)의 상부에서 인쇄회로기판의 이동 경로를 따라 이어져 형성된 전달판(117)을 포함한다.
부상장치(114)는 인쇄회로기판과 마주하는 복수개의 영구자석모듈과 영구자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함한다. 본 실시예에 따른 부상장치는 상기한 제1 실시예에 따른 부상장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
이송장치(113)는 이송용 자석모듈(113a)과 이송용 자석모듈(113b)을 회전시키는 전동기(113b)를 포함한다. 이송용 자석모듈(135)은 원통 형태로 이루어지는 바, 서로 다른 자화방향을 갖는 영구자석편을 포함하고 외주면이 인쇄회로기판(120)을 향하도록 눕혀져 설치된다. 이송용 자석모듈(135)은 부상장치 사이에 설치되며, 전달판(117)의 폭방향 중앙에 배치된다.
이송용 자석모듈(113a)은 구동축(113c)을 매개로 전동기(113b)와 연결 설치되어 전동기(113b)에 의하여 회전할 수 있다. 이때, 구동축(113c)은 인쇄회로기판과 평행하게 배치된다.
이송용 자석모듈(113a)은 N형 영구자석편과 S형 영구자석편을 포함하며, N형 영구자석편 사이에 S형 영구자석편이 설치되어 N형 영구자석편과 S형 영구자석편이 교대로 설치된 구조로 이루어진다.
이송용 자석모듈(113a)이 회전하면 시간적 공간적으로 이동하는 자속이 발생하여 인쇄회로기판(120)에 와전류가 발생한다. 이 와전류와 공극 자속이 로렌츠의 힘 방정식으로 표현되는 상호 작용에 의하여 추진력이 발생한다. 본 실시예와 같이 이송장치(130)를 적용하면 평판 형태의 인쇄회로기판(120)과의 작용으로 추진력을 발생시킬 수 있다.
본 실시예와 같이 인쇄회로기판을 자기부상시켜서 이송하면 중앙에 작은 크기의 이송용 자석모듈을 설치하는 것으로도 충분한 이송력을 발생시켜서 인쇄회로기판을 용이하게 이송시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 평면도고, 도 8은 도 7에서 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 7 및 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 영구자석모듈(160)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
영구자석모듈(160)은 케이스(161)와 케이스(161)에 삽입 설치된 복수 개의 영구자석부를 포함한다.
영구자석부는 제1 영구자석부(162)와 제1 영구자석부(162)보다 더 외측에 외치 배치된 제2 영구자석부(163), 및 제2 영구자석부(163)와 제1 영구자석부(162) 사이에 배치된 제3 영구자석부(165)를 포함한다. 이에 따라 제1 영구자석부(162)는 구동축(147)과 인접하게 배치되며, 제2 영구자석부가 구동축(163)에서 가장 먼 거리에 배치된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 케이스(161)는 대략 원통 형상으로 이루어지며, 케이스(161)에는 제1 영구자석부(162)가 삽입되는 제1 홈(161a)과 제2 영구자석부(163)가 삽입되는 제2 홈(161b), 및 제3 영구자석부(165)가 삽입되는 제3 홈(161c)이 형성된다. 제1 홈(161a)은 케이스(161)의 중앙에 형성되고, 제2 홈(161b)은 제1 홈(161a) 보다 더 외측에 형성되고, 제3 홈(161c)은 제1 홈(161a)과 제2 홈(161b) 사이에 배치된다. 제1 홈(161a)의 깊이가 가장 크고, 제2 홈(161b)의 깊이가 가장 작으며, 제3 홈(161c)의 깊이는 제1 홈(161a)의 깊이와 제2 홈(161b)의 깊이의 중간 값이 된다. 이에 따라 도 10에 도시된 바와 같이 영구자석부들의 높이는 서로 상이할지라도 영구자석부들과 인쇄회로기판(120) 사이의 거리는 거의 동일하게 된다.
제1 영구자석부(162)와 제2 영구자석부(163), 및 제3 영구자석부(165)는 영구자석모듈(160)의 둘레 방향을 따라 배열된 복수 개의 영구자석 유닛을 포함한다. 영구자석 유닛은 영구자석모듈(160)의 둘레방향을 따라 이웃하는 영구자석 유닛과 서로 다른 자화방향을 갖는 바, 인쇄회로기판(120)을 향하는 면을 기준으로 영구자석모듈(160)의 둘레 방향을 따라 N극과 S극이 교대로 배열된다.
가장 안쪽에 배치된 제1 영구자석부(162)는 적층된 6개의 영구자석 유닛으로 이루어지고, 제일 외곽에 배치된 제2 영구자석부(163)는 적층된 2개의 영구자석 유닛으로 이루어지며, 중간에 배치된 제3 영구자석부(165)는 적층된 4개의 영구자석 유닛으로 이루어진다.
한편, 케이스(161)에는 나사홈(161e)이 형성되고, 영구자석부들은 나사(166)를 매개로 케이스(161)에 고정된다. 나사(166)는 영구자석들을 관통하여 나사홈(161e)에 삽입 고정된다. 케이스(161)의 중앙에는 구동축(147)이 삽입되는 홀(161d)이 형성되어 있다.
여기서 영구자석부들을 구성하는 적층된 영구자석들은 동일한 두께와 동일한 자기력을 갖는다. 따라서 제1 영구자석부(162)의 높이가 가장 크고, 제2 영구자석부(163)의 높이가 가장 작으며 제3 영구자석부(165)의 높이는 제1 영구자석부(162)의 높이 보다 작고, 제2 영구자석부(163)의 높이보다 더 크다.
이에 따라 인쇄회로기판(120)과 대향하는 면에서 단위 면적당 자기력은 제1 영구자석부(162)가 가장 크고, 제2 영구자석부(163)가 가장 작으며, 제3 영구자석부(165)는 제1 영구자석부(162)와 제2 영구자석부(163)의 중간 값을 갖는다.
본 실시예와 같이 영구자석모듈(160)의 내측 부분의 자기력이 더 크면 구동축(147)의 중심쪽에서 더 큰 부상력이 발생하고 외측으로 갈수록 작은 부상력이 발생하므로 요동을 감소시킬 수 있다. 영구자석모듈(160)에서 외측의 자기력이 크거나 종래와 중앙과 외측의 자기력이 동일하면 부상력의 중심이 움직여서 요동이 발생할 수 있다. 이는 영구자석의 회전으로 발생한 부상력은 상기한 바와 같이 자기 유도에 의하여 발생하기 때문에 영구자석모듈(160)의 중심과 부상력의 중심이 일치하지 않을 수 있기 때문이다. 그러나 본 실시예와 같이 중앙 부분의 자기력이 더 크면 부상력이 영구자석모듈(160)의 중심에 집중되므로 부상력의 중심과 영구자석모듈(160)의 중심이 거의 일치하여 안정적으로 부상할 수 있으며 요동을 현저히 감소시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 자기력 밀도의 중앙 집중을 위하여 3개의 영구자석부가 설치된 것을 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 2개의 영구자석부가 설치되어 자기력 밀도가 중앙으로 집중될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 영구자석모듈(170)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(170)은 케이스(171)와 케이스(171)에 삽입 설치된 복수 개의 영구자석부를 포함한다.
영구자석모듈(170)은 제1 영구자석부(172)와 제1 영구자석부(172)보다 더 외측에 외치 배치된 제2 영구자석부(173), 및 제2 영구자석부(173)와 제1 영구자석부(172) 사이에 배치된 제3 영구자석부(175)를 포함한다. 이에 따라 제1 영구자석부(172)는 영구자석모듈(170)의 중앙과 인접하게 배치되며, 제2 영구자석부(173)가 가장 외측에 배치된다.
한편, 케이스(171)는 대략 원통 형상으로 이루어지며, 케이스(171)에는 제1 영구자석부(172)가 삽입되는 제1 홈(171a)과 제2 영구자석부(173)가 삽입되는 제2 홈(171b), 및 제3 영구자석부(175)가 삽입되는 제3 홈(171c)이 형성된다. 제1 홈(171a)은 케이스(171)의 중앙에 형성되고, 제2 홈(171b)은 제1 홈(171a) 보다 더 외측에 형성되고, 제3 홈(171c)은 제1 홈(171a)과 제2 홈(171b) 사이에 배치된다. 제1 홈(171a)의 깊이가 가장 크고, 제2 홈(171b)의 깊이가 가장 작으며, 제3 홈(171c)의 깊이는 제1 홈(171a)의 깊이와 제2 홈(171b)의 깊이의 중간 값이 된다. 이에 따라 도 11에 도시된 바와 같이 영구자석부들의 높이는 서로 상이할지라도 영구자석부들과 인쇄회로기판 사이의 거리는 거의 동일하게 된다. 한편, 케이스(171)의 중앙에는 구동축이 삽입되는 홀(171d)이 형성되어 있다.
제1 영구자석부(172)와 제2 영구자석부(173), 및 제3 영구자석부(175)는 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 배열된 복수 개의 영구자석 유닛을 포함하며 영구자석 유닛은 인쇄회로기판을 향하는 면을 기준으로 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 N극과 S극이 교대로 배열된다. 각 영구자석 유닛들은 나사(176)를 매개로 케이스(171)에 고정되어 있다.
각 영구자석유닛은 일체로 형성된 하나의 영구자석으로 이루어진다. 여기서 제1 영구자석부(172)의 높이가 가장 크고, 제2 영구자석부(173)의 높이가 가장 작으며 제3 영구자석부(175)의 높이는 제1 영구자석부(172)의 높이 보다 작고, 제2 영구자석부(173)의 높이보다 더 크다. 이에 따라 인쇄회로기판과 대향하는 면에서 단위 면적당 자기력은 제1 영구자석부(172)가 가장 크고, 제2 영구자석부(173)가 가장 작으며, 제3 영구자석부(175)는 제1 영구자석부(172)와 제2 영구자석부(173)의 중간 값을 갖는다.
본 실시예와 같이 영구자석모듈(170)의 내측 부분의 자기력이 더 크면 구동축의 중심쪽에서 더 큰 부상력이 발생하고 외측으로 갈수록 작은 부상력이 발생하므로 요동을 감소시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 단면도이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 영구자석모듈(180)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(180)은 케이스(181)와 케이스(181)에 삽입 설치된 복수 개의 영구자석부를 포함한다.
영구자석모듈(180)은 제1 영구자석부(182)와 제1 영구자석부(182)보다 더 외측에 외치 배치된 제2 영구자석부(183), 및 제2 영구자석부(183)와 제1 영구자석부(182) 사이에 배치된 제3 영구자석부(185)를 포함한다. 이에 따라 제1 영구자석부(182)는 영구자석모듈(180)의 중앙과 인접하게 배치되며, 제2 영구자석부(183)가 가장 외측에 배치된다.
한편, 케이스(181)는 대략 원통 형상으로 이루어지며, 케이스(181)에는 영구자석부들이 삽입되는 홈(181a)이 형성된다. 케이스(181)의 중앙에는 구동축이 삽입되는 홀(181b)이 형성되어 있다.
제1 영구자석부(182)와 제2 영구자석부(183), 및 제3 영구자석부(185)는 영구자석모듈(180)의 둘레 방향을 따라 배열된 복수 개의 영구자석 유닛을 포함하며 영구자석 유닛은 인쇄회로기판을 향하는 면을 기준으로 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 N극과 S극이 교대로 배열된다. 영구자석 유닛들은 나사(186)를 매개로 케이스(181)에 고정되어 있다.
각 영구자석유닛은 일체로 형성된 하나의 영구자석으로 이루어지며, 동일한 높이를 갖는다. 그리고 제1 영구자석부(182)와 제2 영구자석부(183), 및 제3 영구자석부(185)는 서로 다른 세기의 자기력을 갖는다. 보다 구체적으로 제1 영구자석부(182)의 단위 부피당 자기력이 가장 크고, 제2 영구자석부(183)의 단위 부피당 자기력이 가장 작으며 제3 영구자석부(185)의 단위 부피당 자기력은 제1 영구자석부(182)의 단위 부피당 자기력 보다 작고, 제2 영구자석부(183)의 단위 부피당 자기력 보다 더 크다.
이에 따라 인쇄회로기판과 대향하는 면에서 단위 면적당 자기력은 제1 영구자석부(182)가 가장 크고, 제2 영구자석부(183)가 가장 작으며, 제3 영구자석부(185)는 제1 영구자석부(182)와 제2 영구자석부(183)의 중간 값을 갖는다.
본 실시예와 같이 영구자석모듈(180)의 내측 부분의 자기력이 더 크면 구동축의 중심쪽에서 더 큰 부상력이 발생하고 외측으로 갈수록 작은 부상력이 발생하므로 요동을 감소시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 영구자석모듈을 도시한 평면도다.
도 12를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템은 영구자석모듈(190)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(190)은 케이스(191)와 케이스(191)에 삽입 설치된 복수 개의 영구자석부를 포함한다.
영구자석모듈(190)은 제1 영구자석부(192)와 제1 영구자석부(192)보다 더 외측에 외치 배치된 제2 영구자석부(193), 및 제2 영구자석부(193)와 제1 영구자석부(192) 사이에 배치된 제3 영구자석부(195)를 포함한다. 이에 따라 제1 영구자석부(192)는 영구자석모듈(190)의 중앙과 인접하게 배치되며, 제2 영구자석부(193)가 가장 외측에 배치된다.
한편, 케이스(191)는 대략 원통 형상으로 이루어지며, 케이스(191)는 상기한 제1 실시예에 따른 영구자석모듈의 케이스와 동일한 구조로 이루어진다.
제1 영구자석부(192)와 제2 영구자석부(193), 및 제3 영구자석부(195)는 영구자석모듈(190)의 둘레 방향을 따라 배열된 복수 개의 영구자석 유닛을 포함하며 영구자석 유닛은 인쇄회로기판을 향하는 면을 기준으로 영구자석모듈(190)의 둘레 방향을 따라 할바흐 배열로 배치된다. 영구자석 유닛들의 자화 방향은 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 진행할수록 영구자석모듈의 높이 방향으로 변하도록 배열되는 바, 하나의 영구자석부가 하나의 할바흐 배열을 이룬다.
제1 영구자석부(192)는 인쇄회로기판을 향하는 방향(상부를 향하는 방향)의 자화방향을 갖는 제1 영구자석 유닛(192a)과, 제1 영구자석 유닛(192a)과 반대 방향(지면을 향하는 방향)의 자화방향을 갖는 제2 영구자석 유닛(192b), 및 제1 영구자석 유닛(192a)과 제2 영구자석 유닛(192b) 사이에 위치하며, 제2 영구자석 유닛(192b)에서 제1 영구자석 유닛(192a)을 향하는 방향의 자화방향을 갖는 유도 영구자석 유닛(192c)을 포함한다.
유도 영구자석 유닛(192c)은 자기력선을 안내하는 역할을 하며, 자화 방향은 제2 영구자석 유닛(192b)에서 제1 영구자석 유닛(192a)를 향하는 방향이 된다. 이에 따라 유도 영구자석 유닛(192c)은 인쇄회로기판을 향하는 자기력선의 밀도를 증가시켜서 작은 자석으로 더욱 큰 부상력을 발생시킬 수 있다.
또한, 제2 영구자석부(193)는 인쇄회로기판을 향하는 방향의 자화방향을 갖는 제1 영구자석 유닛(193a)과, 제1 영구자석 유닛(193a)과 반대 방향의 자화방향을 갖는 제2 영구자석 유닛(193b), 및 제1 영구자석 유닛(193a)과 제2 영구자석 유닛(193b) 사이에 위치하며, 제2 영구자석 유닛(193b)에서 제1 영구자석 유닛(193a)을 향하는 방향의 자화방향을 갖는 유도 영구자석 유닛(193c)을 포함한다.
또한, 제3 영구자석부(195)는 인쇄회로기판을 향하는 방향의 자화방향을 갖는 제1 영구자석 유닛(195a)과, 제1 영구자석 유닛(195a)과 반대 방향의 자화방향을 갖는 제2 영구자석 유닛(195b), 및 제1 영구자석 유닛(195a)과 제2 영구자석 유닛(195b) 사이에 위치하며, 제2 영구자석 유닛(195b)에서 제1 영구자석 유닛(195a)을 향하는 방향의 자화방향을 갖는 유도 영구자석 유닛(195c)을 포함한다.
본 실시예와 같이 영구자석모듈(190)이 할바흐배열을 가지면 법선방향 자속밀도가 1.4배 이상 커지므로 보다 큰 와전류를 발생시킬 수 있다. 큰 와전류가 발생하면 더욱 큰 자기력이 생성되며 이에 따라 자기력의 수직방향 성분인 부상력도 증가한다.
본 실시예에 따른 영구자석모듈(190)은 상부에 형성되는 자기력의 세기를 최소화하면서 하부에 형성되는 자기력의 세기를 최대화할 수 있다. 따라서 영구자석모듈(190)의 자기장은 아래쪽 방향으로 집중되어 기존의 영구자석보다 더 큰 부상력을 얻을 수 있다.
한편, 가장 안쪽에 배치된 제1 영구자석부(192)는 적층된 6개의 영구자석으로 이루어지고, 제일 외곽에 배치된 제2 영구자석부(193)는 적층된 2개의 영구자석으로 이루어지며, 중간에 배치된 제3 영구자석부(195)는 적층된 4개의 영구자석으로 이루어진다.
여기서 영구자석부들을 구성하는 적층된 영구자석들은 동일한 두께와 동일한 자기력을 갖는다. 따라서 제1 영구자석부(192)의 높이가 가장 크고, 제2 영구자석부(193)의 높이가 가장 작으며 제3 영구자석부(195)의 높이는 제1 영구자석부의 높이 보다 작고, 제2 영구자석부의 높이보다 더 크다.
이에 따라 인쇄회로기판과 대향하는 면에서 단위 면적당 자기력은 제1 영구자석부(192)가 가장 크고, 제2 영구자석부(193)가 가장 작으며, 제3 영구자석부(195)는 제1 영구자석부(192)와 제2 영구자석부(193)의 중간 값을 갖는다.
본 실시예와 같이 영구자석모듈(190)의 내측 부분의 자기력이 더 크면 구동축의 중심쪽에서 더 큰 부상력이 발생하고 외측으로 갈수록 작은 부상력이 발생하므로 요동을 감소시킬 수 있다.
도 13는 본 발명의 제9 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템의 평면도이고, 도 14는 도 13에서 ⅩⅣ-ⅩⅣ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하여 설명하면 본 실시예에 따른 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템(200)은 인쇄회로기판(220)의 아래에 위치하는 부상장치(240)와 이송장치(230)를 포함한다.
인쇄회로기판(220)는 부상하여 이동하며, 절연층(221)과 도체층(223)을 포함하며, 도체층(223)은 절연층(221) 사이에 형성된다.
부상장치(240)와 이송장치(230)의 상부에는 인쇄회로기판(220)의 이동 경로를 따라 이어져 형성된 전달판(227)이 설치된다. 전달판(227)은 부상장치(240)와 이송장치(230)에서 발생된 자기력을 인쇄회로기판(220)으로 전달하는 부재로서 스테인리스 스틸, 합성수지 등으로 이루어진다.
부상장치(240)는 인쇄회로기판(220)과 마주하는 복수개의 영구자석모듈(245)과 영구자석모듈(245)을 회전시키는 전동기(241)를 포함한다.
영구자석모듈들(245)은 복수 개의 행과 열로 정렬되어 인쇄회로기판(220)의 이동 경로를 따라 이어져 배치되며 영구자석모듈(245)의 상면이 인쇄회로기판(220)을 향하도록 배치된다. 전동기(241)은 영구자석모듈(245)과 구동축(247)을 매개로 연결되며 영구자석모듈(245)은 서로 다른 자화방향을 갖는 복수 개의 영구자석편을 갖는다. 구동축(247)은 인쇄회로기판(220)에 대하여 세워져 설치되며 바람직하게는 인쇄회로기판(220)에 대하여 수직으로 세워져 설치된다. 본 실시예에 따른 영구자석모듈(245)은 상기한 제1 실시예에 따른 영구자석모듈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
이송장치(230)는 선형유도모터로 이루어지는 바, 인쇄회로기판(220)이 이동하는 경로를 따라 이어져 배치된다. 이송장치(230)는 코어(231)와 코어(231)에 감겨져 설치된 코일(232)을 포함한다. 코어(231)에는 돌기(231a)가 형성되고 이 돌기(231a) 사이의 홈에는 코일(232)이 설치된다. 코일(232)은 3개가 설치되며 3개의 코일들(232)이 서로 번갈아 홈에 삽입되어, 사행 형상을 이룬다. 이송장치(230)는 인쇄회로기판(220)과 마주하도록 설치되므로 인쇄회로기판(220)이 이동할 때, 시간적 공간적으로 이동하는 자속이 발생하여 인쇄회로기판(220)에 와전류가 발생한다. 이 와전류와 공극 자속이 로렌츠의 힘 방정식으로 표현되는 상호 작용에 의하여 추진력이 발생한다. 본 실시예와 같이 선형 유도 모터를 적용하면 평판 형태의 인쇄회로기판과 비접촉 작용으로 추진력을 발생시킬 수 있다. 이에 따라 인쇄회로기판은 스크래치의 발생 없이 안정적으로 이송될 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.
100, 110, 200: 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템
114, 152, 145, 150, 160, 170, 180, 190, 245: 영구자석모듈
152a, 151: 제2 자극 자석편 152b, 151a: 제1 자극 자석편
152c, 151c, 151d, 151e: 안내 자석편 120, 220: 인쇄회로기판
136, 141, 241: 전동기 117, 127, 227: 전달판
113, 130, 230: 이송장치 131, 142: N형 영구자석편
132, 143: S형 영구자석편 135: 이송용 자석모듈
137, 147, 247: 구동축 114, 140, 240: 부상장치
144, 161, 171, 181, 191: 케이스 161a, 171a: 제1 홈
161b, 171c: 제2 홈 161c, 171b: 제3 홈
161d, 171d: 홀 161e: 나사홈
165, 172, 182, 192: 제1 영구자석부
162, 175, 185, 193: 제2 영구자석부
163, 173, 183, 195: 제3 영구자석부
166, 176, 186: 나사
193a, 195a, 192a: 제1 영구자석 유닛
193b, 195b, 192b: 제2 영구자석 유닛
193c, 195c, 192c: 유도 영구자석 유닛
231: 코어 231a: 돌기
232: 코일

Claims (19)

  1. 인쇄회로기판을 이송시키는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템에 있어서,
    서로 다른 자화방향을 갖는 복수개의 영구자석편을 갖는 영구자석모듈과 상기 영구자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함하는 부상장치; 및
    상기 인쇄회로기판에 와전류를 형성하여 추진력을 발생시키는 이송장치;
    를 포함하며,
    상기 이송장치는 리니어 모터로 이루어진 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  2. 인쇄회로기판을 이송시키는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템에 있어서,
    서로 다른 자화방향을 갖는 복수개의 영구자석편을 갖는 영구자석모듈과 상기 영구자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함하는 부상장치; 및
    상기 인쇄회로기판에 와전류를 형성하여 추진력을 발생시키는 이송장치;
    를 포함하며,
    상기 이송장치는 외주면이 상기 인쇄회로기판과 대향하도록 배치되며 서로 다른 자화방향을 갖는 복수 개의 영구자석편을 포함하는 이송용 자석모듈과 상기 이송용 자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 이송장치는 돌기와 돌기 사이에 형성된 홈을 포함하는 코어와 상기 홈에 삽입 설치된 코일을 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 영구자석모듈은 상면이 N형 극성을 갖는 N형 영구자석편과 상기 N형 영구자석편 사이에 배치되며 상면이 S형 극성을 갖는 S형 영구자석편을 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 영구자석모듈은 상면이 상기 인쇄회로기판과 대향하도록 배치되며 할바흐 배열(halbach array)을 갖는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 배치된 상기 영구자석편들의 자화방향은 상기 영구자석모듈의 두께방향으로 변하도록 배치된 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 영구자석모듈은 하방을 향하는 자화방향을 갖는 제1 자극 자석편과, 상방을 향하는 자화방향을 갖는 제2 자극 자석편, 및 상기 제1 자극 자석편과 상기 제2 자극 자석편 사이에 위치하며, 상기 제1 자극 자석편에서 제2 자극 자석편을 향하는 방향의 자화방향을 갖는 유도 자석편을 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 유도 자석편은 복수개로 이루어지고, 상기 유도 자석편들의 자화방향은 제1 자극 자석편의 자화방향에서 제2 자극 자석편의 자화방향으로 점진적으로 변하도록 배치된 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  10. 인쇄회로기판을 이송시키는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템에 있어서,
    서로 다른 자화방향을 갖는 복수개의 영구자석편을 갖는 영구자석모듈과 상기 영구자석모듈을 회전시키는 전동기를 포함하는 부상장치; 및
    상기 인쇄회로기판에 와전류를 형성하여 추진력을 발생시키는 이송장치;
    를 포함하며,
    상기 영구자석모듈은 제1 영구자석부와 상기 제1 영구자석부보다 더 외측에 배치된 제2 영구자석부를 포함하고,
    상기 제1 영구자석부는 상기 제2 영구자석부 보다 하부를 향하는 면에서 단위 면적당 더 큰 자기력을 갖는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 영구자석부는 상기 제2 영구자석부 보다 더 큰 높이를 갖는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 영구자석부와 상기 제2 영구자석부는 적층 배열된 복수 개의 영구자석들로 이루어지고,
    상기 제1 영구자석부는 상기 제2 영구자석부 보다 더 많은 영구자석들로 이루어진 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 영구자석부의 단위 부피당 자기력은 상기 제2 영구자석의 단위 부피당 자기력보다 더 큰 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 영구자석부와 상기 제2 영구자석부는 상기 영구자석모듈의 둘레방향을 따라 배열된 복수 개의 영구자석 유닛을 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 영구자석 유닛은 상기 영구자석모듈의 둘레 방향을 따라 자화방향이 변하는 할바흐 배열을 갖도록 배열된 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 영구자석모듈은 상기 제1 영구자석부와 상기 제2 영구자석부 사이에는 상기 제1 영구자석부보다 하부를 향하는 면에서 단위 면적당 더 작은 자기력을 갖고,
    상기 제2 영구자석부보다 하부를 향하는 면에서 단위 면적당 더 큰 자기력을 갖는 제3 영구자석부를 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 부상장치와 이송장치의 상부에 설치되며 상기 부상장치 및 상기 이송장치에서 발생된 자기력을 상기 인쇄회로기판에 전달하는 전달판을 더 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 부상장치 및 상기 이송장치는 지상에 대하여 고정 설치된 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 절연층과 상기 절연층 사이에 형성된 도체층을 포함하는 자기부상 인쇄회로기판 이송 시스템.
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