KR101531656B1

KR101531656B1 - 자기 부상 이송 장치

Info

Publication number: KR101531656B1
Application number: KR1020130123023A
Authority: KR
Inventors: 이기창; 박병건; 정시욱; 김지원; 문석환
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-06-25
Also published as: WO2015056847A1; TW201515980A; TWI552254B; JP6165992B2; KR20150044107A; JP2016532308A

Abstract

본 발명은 자기 부상 이송 장치에 관한 것으로서, 대면적 디스플레이 패널 등의 무거운 이송체를 효과적으로 이송하기 위하여, 이송트레이를 부상시키기 위한 자기력을 제공하기 위하여 이송트레이의 이동방향에 따라 챔버의 상부에 형성되는 하나 이상의 부상용전자석, 부상용전자석과 대향되게 이송트레이측에 설치되어 부상용전자석의 자기력과의 인력 작용을 통하여 이송트레이를 부상시키는 하나 이상의 제1 강자성체 코어, 이송트레이를 수평방향으로 이동시키는 자기력을 제공하기 위하여 이송트레이의 이동방향에 따라서 챔버의 내측의 어느 한면 이상에 형성되는 하나 이상의 고정자코일, 이송트레이의 이동방향을 따라서 이송트레이의 어느 하나 이상의 면에 구비되고, 고정자코일이 제공하는 자기력과의 인력 또는 척력 작용을 통하여 이송트레이의 수평방향추진력을 제공하는 하나 이상의 이동자추진모듈, 이동자추진모듈이 설치되는 방향을 따라서 설치되어 고정자코일과의 인력 작용에 의하여 이송트레이와 챔버간의 간격을 조정하는 하나 이상의 이동자안내모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자기 부상 이송 장치 {Magnetically levitated transportation apparatus}

본 발명은 자기 부상 이송 장치에 관한 것이다. 특히, 무거운 이송이송트레이를 이송 거리 제한 없이, 진공 중에서, 고정밀도로 서보제어가 가능한 자기부상 이송 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display) 기판, PDP (Plasma Display Panel) 기판, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 기판, 반도체 웨이퍼, 이송트레이, 카세트 또는 캐리어 등과 같은 이송체를 이송하는 이송 시스템으로서는 자기 부상 이송 시스템(Magnetically levitated transportation system)을 주로 적용하고 있다.

자기 부상 이송 시스템은 파티클 발생 문제, 마찰, 마모에 따른 부품의 손상 문제, 그리고 소음 유발 문제를 해소할 수 있으면서, 동시에 피이송물을 고속으로 이송시킬 수 있는 장점이 있다.

자기 부상 이송 시스템은 피이송물이 적재된 이송체를 자기력으로 부상(浮上)시켜 운행시키는 시스템으로서, 이송체와 레일 간의 기계적인 접촉이나 마찰이 없기 때문에 에너지 손실이 없고, 무소음, 저진동, 초청정 이송 시스템을 구현할 수 있다. 그리고, 이러한 자기 부상 이송 시스템은 진공 중에서도 작동이 가능하고, 인체에 위험한 기체 또는 액체 속에서도 작동이 가능하며, 따라서 다방 면에서 활용이 가능하다.

자기 부상 이송 시스템의 경우 자기부상력과 안내력, 추진력 등이 요구되는데, 보통 부상 전자석으로부터 자기부상력 및 안내력을 제공받고, 선형유도전동기 또는 선형동기전동기 등으로부터 추진력을 제공받는다.

예를 들면, 자기부상력은 전자석의 권선에 흐르는 전류를 제어하면서 전자석과 이송체 간의 그 수직방향(부상력과 동일한 방향)의 흡입력을 조절하여 전자석과 이송체가 서로 일정 간격으로 유지되도록 하는 방식으로 얻을 수 있고, 안내력은 전자석과 이송체 간의 수평방향(부상력과 추진력에 수직인 방향)으로 발생되어 이송체가 궤도를 이탈하지 않게 해준다.

이와 같은 자기 부상 이송 시스템은 초청정 환경이 요구되는 반도체나 디스플레이 등과 같은 부품의 제조라인 등 각종 공장 자동화 라인에서 부품 혹은 반제품, 제품을 이송시키는 시스템으로서 널리 활용되고 있다.

하지만, 종래의 자기 부상 이송 시스템은 LCD나 LED 등과 같은 디스플레이 제품이 적재되는 이송체 측에 부상 전자석(전자석 코어 및 구동 권선을 포함함)이 구비되는 형태로 이루어져 있어서, 이송체의 전자석 코일에서 발생한 열이 디스플레이 제품 쪽으로 전달되어 열에 민감한 디스플레이 제품에 손상을 입히는 문제점이 있었다.

더욱이 LCD, LED, OLED 등의 디스플레이 패널의 크기가 점차 커짐으로서, 이를 이송하는 자기 부상 이송 시스템이 감당해야 할 무게도 커지게 되었다. 일 예로, 8세대 OLED 제조공정에서는 유리기판(Glass)및 이송 이송트레이의 무게가 1 톤 이상이 될 것으로 예상되고 있으며 개별 공정별 이송 거리도 수십 m에 해당될 것으로 예상되고 있다.

따라서, 이에 따른 전자석의 크기도 더욱 커지게 되었고, 이로부터 발생되는 열도 더욱 커질 것이 예상된다. 하지만, 기존의 자기 부상 이송 시스템에 적용되는 전자석으로는 이러한 목적을 달성하는데 한계가 있었다.

또한, 크기가 더 커지고 선명도가 더 나아진 디스플레이 패널의 제작이 요구됨에 따라, 이러한 디스플레이 패널의 이송과정에서 더 높은 정밀도를 필요하게 되었으나, 기존의 자기 부상 이송 시스템에서는 이러한 정밀도를 높이는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 부상용전자석의 코일을 이송체가 아닌 고정 레일에 설치함으로써, 코일로부터 발생된 열이 이송체에 영향을 주는 것을 방지할 수 있는 자기 부상 이송 장치를 제공하고자 한다.

또한, 부상용전자석의 코일을 챔버의 외부에 배치하여 냉각 효율을 더 높일 수 있는 자기 부상 이송 장치를 제공하고자 한다.

또한, 더 빠르게 이송체를 이동시키면서도 더 정확한 위치에 이송체를 위치시킬 수 있도록, 이동자추진모듈과 이동자안내모듈이 이송트레이(이송체) 측에 설치된 자기 부상 이송 장치를 제공하자고 한다.

또한, 부상용전자석에서 발생된 열을 보다 효율적으로 제거하기 위하여 부상용전자석의 코어에 인접하여 냉각배관이 구비된 자기 부상 이송 장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 이송트레이를 부상시키기 위한 자기력을 제공하기 위하여 상기 이송트레이의 이동방향에 따라 상기 챔버의 상부에 형성되는 하나 이상의 부상용전자석; 상기 부상용전자석과 대향되게 상기 이송트레이측에 설치되어 상기 부상용전자석의 자기력과의 인력 또는 척력작용을 통하여 상기 이송트레이를 부상시키는 하나 이상의 제1 강자성체 코어; 상기 이송트레이를 수평방향으로 이동시키는 자기력을 제공하기 위하여 상기 이송트레이의 이동방향에 따라서 상기 챔버의 내측의 어느 한면 이상에 형성되는 하나 이상의 고정자코일; 상기 이송트레이의 이동방향을 따라서 상기 이송트레이의 어느 하나 이상의 면에 구비되고, 상기 고정자코일이 제공하는 자기력과의 인력 작용을 통하여 상기 이송트레이의 수평방향추진력을 제공하는 하나 이상의 이동자추진모듈; 상기 이동자추진모듈이 설치되는 방향을 따라서 설치되어 상기 고정자코일과의 인력 또는 척력 작용에 의하여 상기 이송트레이와 상기 챔버간의 간격을 조정하는 하나 이상의 이동자안내모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이송트레이와 상기 챔버간의 간격을 조절하기 위한 자기력을 제공하기 위하여 상기 이송트레이의 이동방향을 따라서 상기 챔버의 내측의 어느 한면 이상에 형성되는 하나 이상의 안내용전자석; 상기 안내용전자석이 제공하는 자기력과의 인력 작용에 의하여 상기 이송트레이와 상기 챔버간의 간격을 조절하도록 상기 안내용전자석에 대향되는 상기 이송트레이상에 형성되는 하나 이상의 제2 강자성체 코어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 안내용전자석은 상기 챔버의 외측으로부터 내측을 관통하는 코어; 상기 챔버의 외측의 코어에 권취되는 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이동자추진모듈은 상기 고정자코일의 각 면 중에서 상기 이송트레이의 진행방향에 수직인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기가 상기 이송트레이의 진행방향에 평행인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이동자안내모듈은 상기 고정자코일의 각 면 중에서 상기 이송트레이의 진행방향에 평행인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기가 상기 이송트레이의 진행방향에 수직인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 고정자코일은 중심부가 빈 장방형 형상이며, 상기 고정자코일의 가로 또는 세로 중 짧은 측이 상기 이송트레이의 이동방향과 평행한 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이동자추진모듈은 상기 고정자코일의 상면 또는 하면을 각각 감싸는 하나 이상의 영구자석을 포함하고, 상기 고정자코일의 상면 또는 하면에 대향되는 영구자석의 극은 N극 또는 S극중 어느 한 극이고, 인접하는 상기 영구자석간의 극성은 서로 교대가 되는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이동자안내모듈은 상기 고정자코일의 상면 또는 하면의 일부를 각각 감싸는 하나의 영구자석을 포함하고, 상기 고정자코일의 상면 또는 하면에 대향되는 영구자석의 극은 N극 또는 S극 중 어느 한 극인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이동자안내모듈은 상기 고정자코일의 상면 또는 하면의 일부를 각각 감싸는 두개 이상의 영구자석을 포함하고, 상기 이동자안내모듈의 인접하는 영구자석간의 극성은 서로 동일한 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이동자추진모듈의 영구자석의 길이 방향은 상기 이송트레이의 이송방향에 수직인 방향이고, 상기 이동자안내모듈의 영구자석의 길이 방향은 상기 이송트레이의 이송방향에 평행인 방향인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 부상용전자석은 상기 챔버의 외측으로부터 내측을 관통되는 코어; 상기 챔버의 외측의 코어에 권취되는 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 고정자코일은, 상기 이동자추진모듈과 대향되어 마주 바라보는 고정자코일인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 고정자코일은, 상기 이동자안내모듈과 대향되어 마주 바라보는 고정자코일인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 부상용전자석은, 상기 이송트레이의 제1 강자성체 코어와 대향되어 마주 바라보는 부상용전자석인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 안내용전자석은, 상기 이송트레이의 제2 강자성체 코어와 대향되어 마주 바라보는 부상용전자석인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 코어는 하나 이상의 레그를 가지고, 상기 코일은 상기 코어의 레그 중 하나 이상의 레그에 권취되는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

또한, 상기 코어에서 발생되는 열을 흡수하기 위하여 상기 코어의 하나 이상의 레그에 인접하여 형성되는 냉각배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자기 부상 이송 장치에서는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전자석의 코일을 자기 부상 장치의 챔버 외측으로 이동시킴으로써, LCD, LED 또는 OLED 등의 디스플레이 패널의 반제품 또는 완제품이 전자석 코일 등에서 발생하는 열에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 전자석의 코일을 자기 부상 챔버의 외측으로 이동시킴으로써, 열 발생 문제를 고려하지 않아도 되므로, 보다 더 큰 자기력을 발생하기 위하여 더 코일의 턴 수가 큰 전자석을 사용하여 보다 큰 디스플레이 패널을 안전하게 이송할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 발열이 심한 전자석의 코일을 자기 부상 챔버의 외측으로 이동시킴으로써 열 발생에 의한 디스플레이 패널 및 이송 트레이 자체의 변형을 방지할 수 있으므로, 넓은 면적을 가지는 이송체를 이송하는 과정에서도 마이크로미터 급 이하의 정밀한 위치 제어가 가능한 효과가 있다.

넷째, 전자석의 코일 및 코어에 인접하는 위치에 냉각배관이 위치하여 전자석에서 발생한 열을 더 빨리 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 이송트레이 측에 영구자석이 상이하게 배열된 이동자추진모듈과 이동자안내모듈이 형성되어, 별도의 코일 없이 이송코일만으로도 이송트레이의 추진과 자세를 제어할 수 있는 효과가 있다.

도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 장치를 보여주는 개략도이다.
도면 2도는 도면 1도의 A부분을 보다 자세히 나타낸 도면이다.
도면 3도는 본 발명의 부상용전자석의 바람직한 실시예의 정면도를 보여주는 도면이다.
도면 4도는 본 발명의 부상용전자석의 바람직한 실시예의 사시도를 보여주는 도면이다.
도면 5도는 본 발명의 부상용전자석의 또 다른 실시예의 정면도를 보여주는 도면이다.
도면 6도는 본 발명의 부상용전자석의 또 다른 실시예의 사시도를 보여주는 도면이다.
도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 간략히 보여주는 도면이다.
도면 8도는 도면 7도의 B부분을 보다 확대하여 자세히 도시한 도면이다.
도면 9도는 도면 7도의 B 부분의 사시도를 보여주는 도면이다.
도면 10도는 도면 9도의 사시도에서 이송트레이 부분만 보다 확대하여 나타낸 도면이다.
도면 11도는 이동자추진모듈과 이동자안내모듈이 장착된 이송트레이의 모습을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도면 12도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동자추진모듈과 고정자코일간의 작동관계 및 상대적 위치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면 13도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 이동자안내모듈을 보다 자세히 도시한 도면이다.
도면 14도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도면 15도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도면 16도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도면 17도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 장치를 보여주는 개략도이다.

본 발명의 바람직한 실시예의 자기 부상 장치는 LED, LCD 또는 OLED 패널 등이 증착되는 과정이 수행되는 진공 혹은 비진공의 챔버(200), 챔버(200) 내부에 구비되어 LED, LCD 또는 OLED 패널 등의 이송을 담당하는 이송트레이(100), 이러한 이송트레이(100)에 상측 방향으로 부상력을 제공하는 부상용전자석(Levitation Magnet, 300), 이송트레이(100)와 챔버(200)간의 좌우 간격을 조절하는 안내용전자석(Guidance Magnet, 400), 이송트레이(100)에 수평 방향 추진력을 제공하는 고정자코일(Stator Coil, 510), 고정자코일(510)에서 발생하는 자기력과의 인력 또는 척력 작용을 통하여 이송트레이(100)를 수평방향으로 이동시키는 영구 자석(600)을 포함하여 구성될 수 있다.

챔버(200)안에는 패널에 부착시킬 물질을 증발시키는 증발원(10)이 설치될 수 있다. 그리고, 챔버(200) 내부는 증발원(10)이 증발되어 이송트레이(100)에 의해 이송되는 이송체(20)에 증발물질이 쉽게 부착되도록 진공 상태가 될 수 있다.

이송체(20)는 이송트레이(100)에 정전척을 이용하여 부착될 수 있다. 그러나, 이송체(20)와 이송트레이(100)간의 결합은 반드시 정전척을 이용하는 방식만으로 한정되는 것이 아니라, 이송체(20)를 처짐없이 단단히 이송트레이(100)에 부착할 수 있는 방식이면 다른 방식으로도 대체될 수 있다. 이송트레이(100)의 이송체(20)는 디스플레이 패널이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 운송이 필요한 어떠한 물체도 이송트레이에 수반되어 이송될 수 있다.

이송트레이(100)는 챔버(200)상단에 부착되어 있는 부상용전자석(300)에 의하여 부상될 수 있다. 이를 위하여 부상용전자석(300)과 대향되는 위치에 이송트레이(100)는 코어를 구비할 수 있다. 이송트레이(100)를 안정적으로 부상시키기 위하여 부상용전자석(300)은 챔버(200)의 상단에서 두 개 이상의 열을 이루면서 형성될 수 있다.

이송트레이(100)가 챔버(200)내에서 부상되면, 이송트레이(100)를 원하는 위치로 이송시키기 위하여 고정자코일(510)이 작동할 수 있다. 이를 위하여, 고정자 코일 고정용 지그(500)에 부착된 고정자코일(510)은 코일에 흐르는 전류의 방향에 따라서 자기력을 발생시킬 수 있다. 그리고, 이러한 고정자코일(510)은 각각의 하나의 고정자 코일(510)이 전동기의 하나의 상을 담당할 수 있다.

고정자코일(510)과 대향되는 측에는 고정자코일(510)에 의해 발생되는 자기장과의 자기장과의 인력과 척력 작용을 통하여 이송트레이(100)를 수평방향이동시키는 영구자석(600)이 구비될 수 있다. 이러한 영구 자석(600)은 다음에서 상세히 살펴볼 이동자추진모듈(Mover Propulsion Magnet, 110)과 이동자안내모듈(Mover Guidance Magent, 120)에 포함되어 구성될 수 있다.

고정자코일(510)의 상단에는 이송트레이(100)와 챔버(200)간의 좌우 간격을 조절하는 역할을 수행하는 안내용전자석(400)이 구비될 수 있다. 안내용전자석(400)은 이송트레이(100)의 위치를 더욱 세밀하게 조절할 수 있다.

도면 2도는 도면 1도의 A부분을 보다 자세히 나타낸 도면이다.

이송트레이(100)의 챔버(200)측에 인접하는 부분에는 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 형성될 수 있다. 이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 이송트레이(100)의 하단에 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 하단에 구비되는 것으로 한정되는 것은 아니고 챔버(200)의 고정자코일(510)이 설치되는 위치에 따라 대향되는 위치로 수정될 수 있다. 따라서, 이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 이송트레이(100)의 옆면 또는 상단 등 자유로운 위치에 형성될 수 있다.

이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 내부에는 영구 자석(600)이 설치될 수 있다. 이러한 영구자석은 고정자코일(510)의 상면과 하면을 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 영구 자석(600)의 하나는 고정자코일(510)의 상면을 감싸도록 형성되고, 다른 하나는 영구 자석(600)은 고정자코일(510)의 하면을 감싸도록 형성될 수 있다. 그리고 이런 영구 자석(600)은 고정자코일(510)의 대부분을 덮을 수도 있고, 일부분을 덮는 방식으로 형성될 수도 있다. 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)에 구비되는 영구 자석(600)의 형상은 그 목적에 따라 달리 형성될 수 있다.

고정자코일(510)은 한 측면이 챔버(200)의 바닥이나 옆면 혹은 특정 정반위에 고정되어 지지될 수 있다. 고정자코일(510)은 이송트레이(100)의 이동방향에 따라 챔버(200)의 내측에 하나 이상이 일렬을 이루며 형성될 수 있다.

챔버(200)의 상부에는 부상용전자석(300)이 설치될 수 있다. 부상용전자석(300)은 챔버(200)의 상부면과 옆면이 맞닿는 곳에 인접하여 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

자기 부상 코일(300)은 철심 등으로 이루어진 코어(310)와 코어(310)를 감싸는 코일(320)을 포함하여 형성될 수 있다. 부상용전자석(300)의 코어(310)는 챔버(200)의 외측으로부터 내측을 관통하여 형성될 수 있다. 이러한 코어(310)는 여러 개의 다리, 즉 레그(leg)를 가지도록 제작될 수 있다. 이러한 레그는 하나 이상 구비될 수 있다. 이러한 코어(310)의 챔버(200) 외측으로 돌출된 쪽에는 코일(320)이 감길 수 있다. 코일(320)이 진공 상태를 유지하는 챔버(200)의 내측에 구비되지 않고 외부로 구비됨에 따라 코일(320)에서 발생되는 열이 이송체(20)에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다. 그리고, 열 발생 문제로 인하여 부상용전자석(300)의 크기가 제한되는 것을 극복할 수 있으므로, 보다 큰 부상력을 제공하는 부상용전자석(300)을 사용할 수 있다.

챔버(200)의 옆면에는 부상용전자석(300)과 유사한 방식으로 제작되어 챔버(200)에 부착되는 안내용전자석(400)이 설치될 수 있다. 안내용전자석(400)도 챔버(200)의 외측으로부터 내측을 관통하는 코어(410)과 이러한 코어에 권취되는 코일(420)을 포함하여 제작될 수 있다. 이러한 안내용전자석(400)은 이송트레이(100)와 챔버(200)간의 간격을 조절하기 위한 자기력을 제공할 수 있다. 안내용전자석(400)은 이송트레이(100)의 이동 방향을 따라서 챔버(200)의 벽에 하나 이상이 형성될 수 있다.

부상용전자석(300)과 안내용전자석(400)에 대향되는 위치에는 코어가 이송트레이(100)상에 위치할 수 있다. 부상용전자석(300)에 대향되는 위치에 설치된 제1 강자성체 코어(710)는 부상용전자석(300)에서 발생한 자기력과의 인력 작용에 의하여 이송트레이(100)가 공중으로 부상할 수 있는 부상력을 제공할 수 있다. 그리고, 안내용전자석(400)과 대향되는 위치에 형성되는 제2 강자성체 코어(720)는 안내용전자석(400)에서 발생하는 자기력과의 인력 작용에 의하여 챔버(200)내의 이송트레이의 좌우 간격을 조절할 수 있다. 즉, 챔버(200) 좌측과 우측에 일렬로 배치되는 안내용 전자석(400)에서 발생하는 자기력의 차이에 의하여 이송트레이(100)의 좌우 간격을 조절할 수 있다.

도면 3도는 본 발명의 부상용전자석(300)의 바람직한 실시예의 정면도를 보여주는 도면이다.

부상용전자석(300)의 코어(310)는 세 개의 레그를 가지도록 제작될 수 있다. 이 세개의 레그는 챔버(200)를 관통하여 레그의 일부가 챔버(200) 내부로 돌출되도록 제작될 수 있다. 그리고, 세 개의 레그 중 가운데 레그에는 코일(320)이 권취될 수 있다. 코일(320)에 전류가 흐르게 되면 자기력이 코어(310)를 따라 발생하게 되고, 코어(310) 중의 일부가 챔버(200) 내측으로 관통되어 있으므로 이송트레이(100)상의 제1 강자성체 코어(710)와의 인력 작용으로 이송트레이(100)가 공중으로 부양될 수 있다. 또한, 챔버(200)은 비장성체로 제작되어 부상전자석(300)에서 발생하는 자기력을 방해하지 않을 수 있다.

도면 4도는 본 발명의 부상용전자석(300)의 바람직한 실시예의 사시도를 보여주는 도면이다.

큰 부상력을 제공하기 위하여서는 코일(320)의 권취되는 수가 많아져야 한다. 코어(310)에 권취되는 코일(320)의 수가 많아질 수록 부상용전자석(300)의 부피는 커지는 동시에, 이러한 코일(320)부터 발생하는 열도 많아진다. 이는 코일(320)이 전류가 흐름에 따라 저항으로 작용하기 때문이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부상용전자석(300)에 따르면 코일(320)이 챔버(200)의 외부에 구비되어 있으므로 코일(320)부터 발생되는 열이 챔버(200) 내부로 전달되는 것을 막을 수 있는 동시에, 코어(310)의 일부는 챔버(200) 내부로 돌출되어 있으므로 큰 부상력은 그대로 이송트레이(100)에 전달할 수 있는 효과가 있다.

도면 5도는 본 발명의 부상용전자석(300)의 또 다른 실시예의 정면도를 보여주는 도면이다.

도면 5도의 부상용전자석(300)은 두 개의 레그를 구비하도록 제작될 수 있다. 이러한 코어(310)의 레그도 역시 챔버(200)의 외측으로부터 내측을 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 부상용전자석(300)의 두 개의 레그에는 각각 코일(320)이 권취될 수 있다.

도면 6도는 본 발명의 부상용전자석(300)의 또 다른 실시예의 사시도를 보여주는 도면이다.

본 발명의 부상용전자석(300)의 또 다른 실시예에서는 코일(320)로부터 발생되는 열을 제거하기 위하여 냉각배관(330)이 더 구비될 수 있다. 냉각배관(330)은 코어(310)에 인접하여 코일(320)의 하단에 설치될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 부상용전자석(300)에서 발생된 열을 제거하기 효과적으로 제거하기 위해서는 어떠한 방식으로도 부상용전자석(300)측에 구비될 수 있다.

도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 간략히 보여주는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예는 LED, LCD 또는 OLED 패널 등이 증착되는 과정이 수행되는 챔버(200), 챔버(200) 내부에 구비되어 LED, LCD 또는 OLED 패널 등의 이송을 담당하는 이송트레이(100), 이러한 이송트레이(100)에 상측 방향으로 부상력을 제공하는 부상용전자석(300), 이송트레이(100)에 수평 방향 추진력을 제공하는 고정자코일(510), 고정자코일(510)에서 발생하는 자기력과의 인력 또는 척력 작용을 통하여 이송트레이(100)를 수평방향으로 이동시키는 영구 자석(600)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 챔버(200) 내부에는 증발원(10)과 증발된 물질이 증착되는 이송체(20)가 구비될 수 있다.

도면 7도의 실시예가 도면 1도의 실시예와 다른 점은 안내용전자석(400)이 생략되어 있다는 점이다. 이는 도면 7도의 실시예의 자기 부상 이송 장치는 이송트레이(100)상의 영구 자석(600)이 구비된 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)을 통하여 안내용전자석(400)이 없이도 이송트레이(100)의 좌우 간격 및 자세를 조절할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안내용전자석(400)은 이송트레이(100) 이송과정에 따른 정밀도에 따라 채택 여부를 결정할 수 있는 사양이다.

챔버(200)안에는 패널에 부착시킬 물질을 증발시키는 증발원(10)이 설치될 수 있다. 그리고, 챔버(200) 내부는 증발원(10)이 증발되어 이송트레이(100)에 의해 이송되는 이송체(20)에 증발물질이 쉽게 부착되도록 진공 상태가 될 수 있다. 챔버(200) 내부를 진공상태로 만들기 위하여 펌프(미도시)등이 챔버(200) 외부에 설치될 수 있다.

이송체(20)는 이송트레이(100)에 정전척을 이용하여 부착될 수 있다. 그러나, 이송체(20)와 이송트레이(100)간의 결합은 반드시 정전척을 이용하는 방식만으로 한정되는 것이 아니라, 이송체(20)를 단단히 이송트레이(100)에 부착할 수 있는 방식이면 다른 방식으로도 대체될 수 있다. 이송트레이(100)의 이송체(20)는 디스플레이 패널이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 운송이 필요한 어떠한 물체도 이송트레이에 수반되어 이송될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 선형 장치는 최적의 실시예로서 OLED와 같은 디스플레이 패널을 이송하는 과정에 비추어 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아니고 각종 장비 및 부품의 이송이 필요한 모든 선형 추진력이 필요한 부분에 활용될 수 있다.

이송트레이(100)는 챔버(200)상단에 부착되어 있는 부상용전자석(300)에 의하여 부상될 수 있다. 이를 위하여 부상용전자석(300)과 대향되는 위치에 이송트레이(100)는 제1 강자성체 코어(710)를 구비할 수 있다. 이송트레이(100)를 안정적으로 부상시키기 위하여 부상용전자석(300)은 챔버(200)의 상단에서 두 개 이상의 열을 이루면서 형성될 수 있다.

이송트레이(100)가 챔버(200)내에서 부상되면, 이송트레이(100)를 원하는 위치로 이송시키기 위하여 고정자코일(510)이 작동할 수 있다. 이를 위하여, 고정자코일(510)은 코일에 흐르는 전류의 방향에 따라서 자기력을 발생시킬 수 있다. 고정자코일(510)과 대향되는 측에는 고정자코일(510)의 자기장과의 인력과 척력 작용을 통하여 이송트레이(100)를 수평방향이동시키는 영구자석(600)이 구비될 수 있다.

도면 8도는 도면 7도의 B부분을 보다 확대하여 자세히 도시한 도면이다.

이송트레이(100)의 챔버(200)측에 인접하는 부분에는 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 형성될 수 있다. 이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 이송트레이(100)의 하단에 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 하단에 구비되는 것으로 한정되는 것은 아니고, 챔버(200)의 고정자코일(510)이 설치되는 위치에 따라 대향되는 적절한 위치로 수정될 수 있다. 따라서, 이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 이송트레이(100)의 옆면 또는 상단 등 자유로운 위치에 형성될 수 있다.

이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 (ㄷ)자 모양을 지니는 날개 모습으로 이송트레이(100)에 설치될 수 있다. 그러나, 반드시 (ㄷ)자 날개 모양으로만 한정된 것은 아니라 고정자코일(510)과 대향되는 위치에서 고정자코일(510)의 자기력과의 인력, 척력의 작용으로 적절하게 이송트레이(100)를 이동시킬 수 있으면 어떠한 모양으로도 제작될 수 있다. 일 예로 (ㅡ)자로도 제작할 수 있다.

이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 끝 단에는 갭(Gap) 센서(미도시)가 설치될 수 있는 갭 센서 취부용 지그(800)가 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것이 아니라 다양한 실시예에 따라서, 갭 센서(미도시)는 레일측에도 설치될 수 있다.

그리고, 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 내부에는 영구 자석(600)이 설치될 수 있다. 이러한 영구자석은 고정자코일(510)의 상면과 하면을 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 영구 자석(600)의 하나는 고정자코일(510)의 상면을 감싸도록 형성되고, 다른 하나는 영구 자석(600)은 고정자코일(510)의 하면을 감싸도록 형성될 수 있다. 그리고 이런 영구 자석(600)은 고정자코일(510)의 대부분을 덮을 수도 있고, 일부분을 덮는 방식으로 형성될 수도 있다.

고정자코일(510)은 한 측면이 챔버(200)에 고정되어 지지될 수 있다. 고정자코일(510)은 이송트레이(100)의 이동방향에 따라 챔버(200)의 내측에 하나 이상이 일렬을 이루며 형성될 수 있다.

챔버(200)의 상부에는 부상용전자석(300)이 설치될 수 있다. 부상용전자석(300)은 챔버(200)의 상부면과 옆면이 맞닿는 곳에 인접하여 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 이송트레이(100)상의 제1 강자성체 코어(710)와 서로 대향되는 위치에서 부상력을 제공하도록 적절하게 조절될 수 있다. 그리고, 이송트레이(100)상의 제2 강자성체 코어(720)는 안내용전자석(400)이 생략됨에 따라 선택적으로 생략될 수 있다.

또한, 도면에는 미도시되어 있지만, 부상용전자석(300)의 전원이 차단되어 부상력이 사라졌을 경우에 대비하여 이송트레이(100)의 양단에는 베어링 등이 설치될 수 있다. 이를 통하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 장치의 작동이 정지하여 부상용전자석(300)의 전원이 차단되어 이송트레이(100)가 하단으로 내려앉아도, 고정자코일(510)이 이송트레이(100)의 하중에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도면 9도는 도면 7도의 B 부분의 사시도를 보여주는 도면이다.

사시도를 통하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 장치의 또 다른 실시예의 이송트레이(100) 이송 과정을 보다 명확히 이해할 수 있다.

먼저, 도면 9도 상에는 이송트레이(100)의 한쪽 단에만 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 설치되어 있는 것으로 예시되어 있지만, 대칭적으로 다른 쪽 단에도 동일한 방식으로 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 설치될 수 있다.

그리고, 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 설치되는 부분의 이송트레이(100)이 상면에는 제1 강자성체 코어(710)가 형성될 수 있다.

제1 강자성체 코어(710)가 대향되는 측의 챔버(200)의 상부면에는 부상용전자석(300)이 제1 강자성체 코어(710)를 따라 연속적으로 일렬을 이루면서 배치될 수 있다. 이렇게 부상용전자석(300)이 제1 강자성체 코어(710)를 따라서 일렬을 이루고 있음으로써 이송트레이(100)가 수평방향에서 어느 쪽으로 이동하더라도 이송트레이(100)에 부상력을 제공할 수 있다.

부상용전자석(300)의 코어(310)는 부상용전자석(300)이 연속적으로 제작됨에 따라, 하나의 프레임을 이루며 연속적으로 제작될 수도 있다. 그리고 이러한 코어(310)의 레그에는 코일(320)이 권취되어 자기력을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 부상용전자석(300)은 제1 강자성 코어와 대향되어 마주보는 부사용전자석(300)만이 구동될 수 있다.

이송트레이(100)의 하단에는 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 설치되어 있고, 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 내측에는 영구 자석(600)이 구비될 수 있다.

이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)이 설치되는 날개에는 갭 센서 취부용 지그(800)가 형성될 수 있다. 갭 센서 취부용 지그(800)에는 갭 센서(미도시)가 설치되어 이송트레이(100)와 챔버(200)간의 간격을 측정하여 이송트레이(100)의 이송을 제어하는 제어기(미도시) 등에 송신할 수 있다.

도면 10도는 도면 9도의 사시도에서 이송트레이(100) 부분만 보다 확대하여 나타낸 도면이다.

제1 강자성체 코어(710)는 이송트레이(100)의 상면의 한 쪽 모서리를 따라서 형성될 수 있다. 그리고, 제1 강자성체 코어(710)와 인접하여 제2 강자성체 코어(720)가 설치될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 이송트레이(100)상의 대칭되는 반대쪽으로 제1 강자성체 코어(710)와 제2 강자성체 코어(720)가 동일한 형태로 이송트레이(100)상에 설치될 수 있다.

제2 강자성 코어(720)과 대향되는 면에는 안내용전자석(400)이 설치될 수 있다. 그리고, 이러한 안내용전자석(400)은 제2 강자성체 코어(720)과 마주보며 대향되는 안내용전자석(400)만이 구동될 수 있다.

이송트레이(100)의 하부에는 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 구비될 수 있다.

이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)의 배치는 이후 보다 더 자세히 설명하겠지만, 이동자추진모듈(110)의 영구자석은 이송트레이(100)로부터 챔버(200)측으로 연장되는 방향을 따라서 영구자석의 길이방향이 향하도록 하여 이동자추진모듈(110)에 설치될 수 있다. 이동자추진모듈(110)의 영구자석은 고정자코일(510)의 상면 또는 하면에 대향되는 면이 N극 또는 S극 중 어느 하나가 되도록 설치될 수 있다. 그리고, 고정자코일(510)의 상면과 하면에 설치되는 이동자추진모듈(110)의 영구 자석(600)은 인접하는 영구 자석(600)간의 극성은 서로 교대가 되도록 배치될 수 있다. 즉, 고정자코일(510)의 상면의 이동자추진모듈(110)의 영구 자석(600)들 중 어느 하나가 이송트레이(100)로부터 영구 자석(600)측으로 연장되는 방향에 따라 N극으로 설치되면, 그 다음의 코일은 S극, 또 그 다음의 코일은 N극으로 교대하며 설치될 수 있다.

그리고, 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)은 고정자코일(510)의 일부분만 덮도록 하여, 이동자안내모듈(120)의 내측에 부착될 수 있다. 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)의 길이 방향은 이송트레이(100)의 이동방향과 평행한 방향을 향하도록 하여 이동자안내모듈(120)에 설치될 수 있다. 그리고, 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)은 고정자코일(510)을 바라보는 면은 하나의 극성을 띠도록 형성될 수 있다. 즉, N극 또는 S극중 어느 한극만이 고정자코일(510)에 대향되어 이동자안내모듈(120)에 장착될 수 있다.

도면 11도는 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 장착된 이송트레이(100)의 모습을 보다 상세히 나타낸 도면이다.

도면 11도의 이송트레이(100)상의 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 도면 2도 및 도면 8도의 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)과는 달리 이송트레이(100)의 옆면에 부착되어 있을 수 있다. 즉, 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 이송트레이(100)의 이동방향에 평행토록만 이송트레이(100)상에 부착된다면 이송트레이(100)상의 어느 위치라도 자유롭게 부착될 수 있는 것이다.

이동자추진모듈(110)은 고정자코일(510)의 상면 또는 하면의 대부분을 덮도록 제작될 수 있다. 구체적으로 이동자추진모듈(110)의 영구 자석(600)의 길이와 고정자코일(510)의 길이방향은 서로 비슷하게 하여 제작될 수 있다. 그리고 이러한 이동자추진모듈(110)의 영구 자석(600)의 길이방향과 고정자코일(510)의 길이방향은 서로 같은 방향이 되도록 하여 설치될 수 있다.

이에 반하여, 이동자안내모듈(120)은 고정자코일(510)의 일부분을 덮도록 제작될 수 있다. 구체적으로 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)의 길이방향은 고정자코일(510)의 길이방향과 수직이 되도록 하여 설치될 수 있다. 이러한 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)은 하나의 자석으로 제작될 수도 있고, 여러 자석이 이동자안내모듈(120)에 부착되어 형성될 수도 있다. 이동자안내모듈(120)은 고정자코일(510)의 면 중에서 이송트레이(100)의 진행방향과 평행한 방향의 면을 덮도록 제작될 수 있다. 특히, 이동자안내모듈(120)은 이송트레이(100)의 진행방향과 평행한 방향의 면 중에서 이송트레이(100) 측의 면을 덮도록 제작될 수 있다.

고정자코일(510)은 이송트레이(100)가 이동하는 방향을 따라 평행하게 연속적으로 챔버(200)상에 배치될 수 있다. 고정자코일(510)의 형상은 모서리가 라운드가 진 장방형 형상을 띌 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 고정자코일(510)의 각 방향의 길이 중 이송트레이(100)의 이송방향에 수직인 방향의 길이가 이송트레이(100)의 이동방향에 평행한 방향의 길이보다 길 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 이송 장치의 이동자안내모듈(120)은 고정자코일(510)의 각 면 중에서 이송트레이(100)의 이동 방향에 평행한 면의 코일을 사용하여 이송트레이(100)와 챔버(200)간의 좌우 간격 및 이송트레이(100)의 자세의 제어가 가능하다.

이러한 고정자코일(510)은 이동자추진모듈(110)과 대향되어 마주보는 고정자코일(510)만이 구동될 수 있다. 또한, 고정자코일(510)은 이동자안내모듈(120)과 대향되어 마주보는 고정자코일(510)만이 구동될 수 있다.

도면 12도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동자추진모듈(110)과 고정자코일(510)간의 작동관계 및 상대적 위치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

고정자코일(510)의 상면 또는 하면을 마주보는 이동자추진모듈(110)의 (ㄷ)자 형상의 날개에는 영구 자석(600)이 설치되어 있다. 각각의 상면과 하면의 영구 자석(600)은 고정자코일(510)을 바라보는 면이 하나의 극성을 띠며, 인접하는 영구 자석(600)과는 그 극성이 반대로 교대가 되도록 형성될 수 있다. 즉, 도면 12도에서는 이동자추진모듈(110)의 상면의 경우는 좌측부터 N - S - N - S - N - S - N- S극을 띠도록 영구 자석(600)이 설치되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 이동자추진모듈(110)의 하면의 경우에는 S - N - S - N - S- N - S - N극을 띠도록 영구 자석(600)이 설치되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이동자추진모듈(110)의 영구 자석(600)은 고정자코일(510)의 넓은 면을 사용할 수 있다. 즉, 보다 많은 추진력을 얻기 위하여 고정자코일(510)의 길이방향의 면을 사용할 수 있다. 고정자코일(510)이 장방형으로 제작된 경우, 도면 12도에서 'a'로 표시된 부분을 확인할 수 있듯이, 가로방향의 면에서 발생하는 자기력과 이동자추진모듈(110)간의 영구 자석(600)의 자기력의 상호 작용을 이용하여 이송트레이(100)에 선형 추진력을 제공할 수 있다.

이동자추진모듈(110)의 영구 자석(600)과 고정자코일(510) 사이의 간격(α)은 평균 약 3 mm의 갭을 가지도록 하여 제작될 수 있다. 부상용전자석(300)에 전원이 인가되지 않으면 이송트레이(100)가 내려가서 영구 자석(600)과 고정자코일(510)의 간격은 줄어들 수 있으나, 기계적 베어링 등(미도시)이 이송트레이(100)를 지지할 수 있으므로 이송트레이(100)가 내려앉는 범위는 약 1 mm 정도이므로 고정자코일(510)이 손상되지 않는다. 그리고, 부상용전자석(300)이 작동하면 이송트레이(100)는 다시 부상하게 된다. 이 때, 부상용전자석(300)은 이송트레이(100)에 약 1 mm 정도 상승할 수 있는 부상력을 제공할 수 있다. 대면적 디스플레이 제조 장치에 사용되는 이송트레이(100)의 무게는 약 1톤 정도로 예상되므로, 약 1mm 정도를 상승하는 것도 많은 부상력이 제공된 결과임을 알 수 있다.

도면 13도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 이동자안내모듈(120)을 보다 자세히 도시한 도면이다.

이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)은 고정자코일(510)의 상면 또는 하면에 대향되는 면에 하나의 극을 띠도록 하면서 설치될 수 있다. 즉, 고정자코일(510)의 상면 또는 하면을 바라보는 영구 자석(600)의 극성은 N극 또는 S극중 한 극을 띌 수 있다. 이러한 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)은 하나의 영구 자석(600)으로도 이루어질 수 있고, 복수 개의 영구 자석(600)이 서로 연결되어 제작될 수도 있다. 복수개의 영구 자석(600)이 연결될 경우, 고정자코일(510)을 바라보는 면이 모두 같은 극을 띠도록 하여 연결되어 하나의 자석처럼 보이도록 설치될 수 있다. 도면 13도상에서는 고정자코일(510)의 상면을 바라보는 영구 자석(600)은 모두 N극을 띠고, 고정자코일(510)의 하면을 바라보는 영구 자석(600)은 모두 S극을 띠도록 제작된 것을 확인할 수 있다.

이동자안내모듈(120)은 상방향에서 바라봤을 때, 고정자코일(510)의 가로 또는 세로 중 세로면을 사용하도록 제작될 수 있다. 즉, 이송트레이(100)의 이동방향에 평행한 면을 사용하도록 제작될 수 있다(도면상, 'b' 부분). 기존의 자기 부상 이송 장치에서는 이 방향의 면에서 발생하는 자기력을 효율적으로 사용하지 못하였다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치에서는 고정자코일(510)의 이송트레이(100)의 이동방향에 평행한 면과 이동자안내모듈(120)의 영구 자석(600)의 상호 작용을 통하여 이송트레이(100)와 챔버(200)간의 간격을 조절할 수도 있고, 이송트레이(100)의 자세 및 요(Yaw) 등을 제어할 수 있다.

도면 14도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도면 14도의 자기 부상 이송 장치에서는 편측식 선형전동기가 챔버(200)의 중앙에 설치될 수 있다. 즉, 고정자코일(510)이 챔버(200)의 상부의 중앙에 설치될 수 있다. 그리고, 고정자코일(510)과 대향되는 이송트레이(100)의 상부면에는 영구자석(600)이 설치될 수 있다.

도면 14도의 자기 부상 이송 장치는 부상용전자석(300)을 이용하여 이송트레이(100)에 부상력을 제공하고, 안내용전자석(400)을 이용하여 이송트레이(100)와 챔버(200) 사이의 간격을 조절하는 점은 다른 실시예의 자기 부상 이송 장치와 유사하다.

그러나, 도면 14도의 실시예의 자기 부상 이송 장치는 챔버(200)의 상부 측의 내면에 고정자코일(510)을 설치하고 이와 대응되는 이송트레이(100)의 상부면에 영구자석(600)을 설치되어, 이송트레이(100)의 추진과 자세를 조절할 수 있다.

이를 위하여, 고정자코일(510)에 대향되는 면에 설치되는 영구자석(600)은 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)들이 일렬로 배열될 수 있다. 이동자추진모듈(110)의 영구자석(600)은 영구자석(600)의 길이방향이 이송트레이(100)의 진행방향과 수직으로 놓일 수 있고, 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)은 영구자석(600)의 길이방향이 이송트레이(100)의 진행방향과 평행으로 놓일 수 있다.

도면 15도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도면 15도의 실시예에서 챔버(200)의 상부에 고정된 부상용전자석(300)은 이송트레이(100)를 상측으로 부양시킬 수 있다. 그리고, 챔버(200)의 양 옆면에 설치된 안내용전자석(400)은 이송트레이(100)가 이동되는 동안에 이송트레이(100)와 챔버(200) 사이의 간격을 조절할 수 있고, 또한 이송트레이(100)의 자세를 조절하는 역할을 수행할 수 있다.

이송트레이(100)에는 추진력을 제공받기 위하여 영구자석(600)이 구비된 이동자추진모듈(100)과 이동자안내모듈(120)이 이송트레이(100)의 하면의 양측에 일렬로 배열되도록 설치될 수 있다. 그리고, 이와 대향되게 근접하는 위치에는 고정자코일(510)이 챔버(200)에 부착되어 제공될 수 있다. 이송트레이(100)의 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)은 고정자코일(510)의 상하면을 감싸도록 형성될 수 있다. 고정자코일(510)은 자기력을 이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)에 제공하여, 이송트레이(100)의 추진력과 자세를 조절할 수 있다.

도면 16도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도면 16도의 실시예에서는 자기 부상 이송 장치의 이송트레이(100)의 한 측면에만 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 제공될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치는 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)에 자기력을 제공하여 추진력과 안내력을 동시에 제공할 수 있으므로 이송트레이(100)의 어느 한 부분에만 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)이 일렬로 배열될 수 있다. 그리고, 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)은 챔버(200)측에 고정된 고정자코일(510)에서 약간 이격되면서, 고정자코일(510)의 상하면을 동시에 감싸도록 형성될 수 있다.

도면 17도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도면 17도의 실시예에서 자기 부상 이송 장치의 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)은 이송트레이(100)의 옆면에 날개처럼 구비될 수 있다. 그리고, 이러한 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)은 고정자코일(510)의 상하면을 이격되며 감싸도록 형성될 수 있다.

도면 17도의 실시예에서 안내용전자석(400)은 생략될 수 있다. 이러한 경우, 챔버(200)에 고정된 고정자코일(510)은 이송트레이(100)의 옆면에 날개 형상을 띄며 구비된 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)에 인가되는 자기력을 조절하여 이송트레이(100)의 추진과 자세, 그리고 챔버(200)로부터의 간격을 조절할 수 있다.

그리고, 도면 14도 내지 17도에서는 간략히 나타내었지만, 챔버(200)의 고정자코일(510)과 대향되는 쪽의 영구자석(600)은 모두 이동자추진모듈(110)과 이동자안내모듈(120)의 영구자석(600)이며, 이러한 영구자석의 배열은 도면 9도와 10도에 형태로 배열될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 증발원
20 : 이송체
100 : 이송트레이
110 : 이동자추진모듈
120 : 이동자안내모듈
200 : (진공) 챔버 (외벽)
300 : 부상용전자석
310 : 코어
320 : 코일
330 : 냉각배관
400 : 안내용전자석
410 : 코어
420 : 코일
500 : 고정자코일 고정용 지그
510 : 고정자코일
600 : 영구 자석
710 : 제1 강자성체 코어
720 : 제2 강자성체 코어
800 : 갭 센서 취부용 지그

Claims

이송트레이를 부상시키기 위한 자기력을 제공하기 위하여 상기 이송트레이의 이동방향에 따라 챔버의 상부에 형성되는 하나 이상의 부상용전자석;
상기 부상용전자석과 대향되게 상기 이송트레이측에 설치되어 상기 부상용전자석의 자기력과의 인력 작용을 통하여 상기 이송트레이를 부상시키는 하나 이상의 제1 강자성체 코어;
상기 이송트레이를 수평방향으로 이동시키는 자기력을 제공하기 위하여 상기 이송트레이의 이동방향에 따라서 상기 챔버의 내측의 어느 한면 이상에 형성되는 하나 이상의 고정자코일;
상기 이송트레이의 이동방향을 따라서 상기 이송트레이의 어느 하나 이상의 면에 구비되고, 상기 고정자코일이 제공하는 자기력과의 인력 또는 척력 작용을 통하여 상기 이송트레이의 수평방향추진력을 제공하는 하나 이상의 이동자추진모듈;
상기 이동자추진모듈이 설치되는 방향을 따라서 설치되어 상기 고정자코일과의 인력 또는 척력 작용에 의하여 상기 이송트레이와 상기 챔버간의 간격을 조정하는 하나 이상의 이동자안내모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송트레이와 상기 챔버간의 간격을 조절하기 위한 자기력을 제공하기 위하여 상기 이송트레이의 이동방향을 따라서 상기 챔버의 내측의 어느 한면 이상에 형성되는 하나 이상의 안내용전자석;
상기 안내용전자석이 제공하는 자기력과의 인력 작용에 의하여 상기 이송트레이와 상기 챔버간의 간격을 조절하도록 상기 안내용전자석에 대향되는 상기 이송트레이상에 형성되는 하나 이상의 제2 강자성체 코어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제2항에 있어서,
상기 안내용전자석은
상기 챔버의 외측으로부터 내측을 관통하는 코어;
상기 챔버의 외측의 코어에 권취되는 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동자추진모듈은 상기 고정자코일의 각 면 중에서 상기 이송트레이의 진행방향에 수직인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기가 상기 이송트레이의 진행방향에 평행인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동자안내모듈은 상기 고정자코일의 각 면 중에서 상기 이송트레이의 진행방향에 평행인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기가 상기 이송트레이의 진행방향에 수직인 방향의 면으로부터 받는 자기력의 세기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 고정자코일은 중심부가 빈 장방형 형상이며,
상기 고정자코일의 가로 또는 세로 중 짧은 측이 상기 이송트레이의 이동방향과 평행한 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동자추진모듈은 상기 고정자코일의 상면 또는 하면을 각각 감싸는 하나 이상의 영구자석을 포함하고,
상기 고정자코일의 상면 또는 하면에 대향되는 영구자석의 극은 N극 또는 S극중 어느 한 극이고,
인접하는 상기 영구자석간의 극성은 서로 교대가 되는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동자안내모듈은 상기 고정자코일의 상면 또는 하면의 일부를 각각 감싸는 하나의 영구자석을 포함하고,
상기 고정자코일의 상면 또는 하면에 대향되는 영구자석의 극은 N극 또는 S극 중 어느 한 극인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동자안내모듈은 상기 고정자코일의 상면 또는 하면의 일부를 각각 감싸는 두개 이상의 영구자석을 포함하고,
상기 이동자안내모듈의 인접하는 영구자석간의 극성은 서로 동일한 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동자추진모듈의 영구자석의 길이 방향은 상기 이송트레이의 이송방향에 수직인 방향이고,
상기 이동자안내모듈의 영구자석의 길이 방향은 상기 이송트레이의 이송방향에 평행인 방향인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 부상용전자석은
상기 챔버의 외측으로부터 내측을 관통되는 코어;
상기 챔버의 외측의 코어에 권취되는 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 고정자코일은, 상기 이동자추진모듈과 대향되어 마주 바라보는 고정자코일인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 고정자코일은, 상기 이동자안내모듈과 대향되어 마주 바라보는 고정자코일인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 부상용전자석은, 상기 이송트레이의 제1 강자성체 코어와 대향되어 마주 바라보는 부상용전자석인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제2항에 있어서,
상기 이송트레이의 이송 과정에 있어 구동되는 안내용전자석은, 상기 이송트레이의 제2 강자성체 코어와 대향되어 마주 바라보는 안내용전자석인 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제3항 또는 제11항에 있어서,
상기 코어는 하나 이상의 레그를 가지고,
상기 코일은 상기 코어의 레그 중 하나 이상의 레그에 권취되는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.
제16항에 있어서,
상기 코어에서 발생되는 열을 흡수하기 위하여 상기 코어의 하나 이상의 레그에 인접하여 형성되는 냉각배관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 부상 이송 장치.