KR20010017772A - Cooling System of Linear Motor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooling device of a linear motor is provided to reduce the noise and the air consumption by selectively supplying the air introduced through a penetrating hole through an air valve. CONSTITUTION: A temperature sensor(23) is mounted to an operator to detect the heat generated in a coil block(22). A penetrating hole(14) is formed in a stator(10) to introduce the air. An air valve is inserted into the penetrating hole to open and close the supplying of the air for cooling the coil block(22). A temperature controlling device receives the temperature detecting signal from the temperature sensor(23). The temperature controlling device selectively opens and closes the air valve. An L-shaped penetrating hole is formed on both side surfaces to introduce the air for cooling the coil block(22).

Description

리니어 모터의 냉각장치{Cooling System of Linear Motor}Cooling System of Linear Motors {Cooling System of Linear Motor}

본 발명은 리니어 모터(linear motor)의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 가동 코일형 리니어 모터에서 가동자의 코일 블록(coil block)에서 발생된 열을 냉각시키기 위한 냉각장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device for a linear motor, and more particularly to a cooling device for cooling heat generated in a coil block of a mover in a movable coil type linear motor.

가동 코일형 리니어 모터는 코일을 이동시켜 직선 운동을 하는 모터이다. 코일을 가동시키기 위해 가동자에 코일 블록을 형성하며 고정자에는 코일 블록과 마주대하도록 다수의 영구자석이 설치된다. 코일 블록에 전류를 인가하면 마주 설치된 영구자석 사이에 플레밍의 왼손의 법칙에 의해 추력이 발생되고, 이 추력에 의해 가동자가 다이렉트(direct) 직선 운동을 실시하게 된다.The movable coil type linear motor is a motor which moves a coil and performs linear motion. Coil blocks are formed on the mover to move the coils, and a plurality of permanent magnets are installed on the stator to face the coil blocks. When a current is applied to the coil block, thrust is generated between the permanent magnets installed opposite each other by the law of the left hand of Fleming, which causes the mover to perform a direct linear motion.

상기 가동 코일형 리니어 모터를 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 리니어 모터의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 고정자(10)의 내측에 가동자(20)가 설치되어 조립된다. 고정자(10)는 U자형 프레임(frame)(11)의 내측 벽면에 소정 간격으로 다수의 영구자석(12)이 설치된다. 영구자석(12)은 N 및 S극성을 갖으며 N 및 S극성을 갖는 영구자석(12)과 마주대하도록 가동자(20)의 코일 블록(22)이 설치된다. 코일 블록(22)은 전기자 프레임(21)의 하측면에 형성되며 외부로부터 공급되는 전류에 의해 자화된다.The movable coil type linear motor will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of a linear motor. As shown, the mover 20 is installed and assembled inside the stator 10. The stator 10 is provided with a plurality of permanent magnets 12 at predetermined intervals on the inner wall surface of the U-shaped frame (11). The permanent magnet 12 has N and S polarities, and a coil block 22 of the mover 20 is installed to face the permanent magnet 12 having N and S polarities. The coil block 22 is formed on the lower side of the armature frame 21 and is magnetized by a current supplied from the outside.

코일 블록(22)의 자화에 의해 추력이 발생되며 이 추력에 의해 가동자(10)가 직선 운동하게 된다.Thrust is generated by the magnetization of the coil block 22, and the movable member 10 is linearly moved by this thrust.

그런데 종래기술에서는 상기 가동자(10)가 고정자(20)를 축으로 직선 운동하기 위해 외부로부터 전류를 공급받게 됨으로 인해 코일 블록(22)에서 많은 열이 발생된다. 이 열로 인해 코일 블록(22)은 전류의 손실이 발생되어 결국 리니어 모터를 정상적으로 동작시키지 못하게 되는 문제점이 발생될 수 있다.However, in the related art, a large amount of heat is generated in the coil block 22 because the mover 10 receives a current from the outside in order to linearly move the stator 20 about its axis. Due to this heat, the coil block 22 may cause a loss of current, which may cause a problem in that the linear motor may not operate normally.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 가동 코일형 리니어 모터에서 가동자의 코일 블록에서 발생된 열을 공기를 이용하여 냉각시킬 수 있는 리니어 모터의 냉각 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object thereof is to provide a cooling apparatus of a linear motor capable of cooling heat generated in a coil block of a mover using air in a movable coil type linear motor.

본 발명의 다른 목적은 고정자에 조립된 공기 밸브를 선택적으로 개폐시켜 소음을 줄이고 공기의 소모량을 줄일 수 있는 리니어 모터의 냉각 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a cooling apparatus of a linear motor that can selectively open and close an air valve assembled to a stator to reduce noise and reduce air consumption.

도 1은 리니어 모터의 사시도,1 is a perspective view of a linear motor,

도 2는 본 발명에 의한 리니어 모터의 사시도,2 is a perspective view of a linear motor according to the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 리니어 모터의 측면도,3 is a side view of the linear motor shown in FIG.

도 4는 도 2에 도시된 리니어 모터의 정면도,4 is a front view of the linear motor shown in FIG.

도 5는 본 발명에 의한 리니어 모터의 냉각 제어 장치의 회로 구성을 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram showing a circuit configuration of a cooling control device for a linear motor according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

10: 고정자 11: U자형 프레임10: Stator 11: U-shaped frame

12: 영구자석 13: 공기 밸브12: permanent magnet 13: air valve

14: 관통 홀 20: 가동자14: through hole 20: mover

21: 전기자 프레임 22: 코일 블록21: armature frame 22: coil block

23: 온도 센서 24: Y자형 공기 밸브23: temperature sensor 24: Y-shaped air valve

25: ㄴ자형 관통 홀25: angled through hole

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해 코일 블록에서 발생된 열을 감지하기 위해 가동자에 장착된 온도 센서와, 일면에 소정 간격으로 공기가 유입되도록 관통 홀을 형성한 고정자와, 코일 블록을 냉각시키기 위한 공기의 공급을 개폐시키기 위해 상기 관통 홀 끼워 조립되어 공기 밸브와, 온도 센서로부터 온도 감지신호를 수신 받아 공기 밸브를 선택적으로 개폐시키는 온도 제어 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 냉각장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a temperature sensor mounted on a mover, a stator having through holes formed at a predetermined interval, and cooling the coil block to sense heat generated from the coil block. In order to open and close the supply of air for the through-hole is fitted into the air valve and the linear motor cooling device comprising a temperature control device for selectively opening and closing the air valve receives a temperature sensing signal from the temperature sensor to provide.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는 리니어 모터의 고정자에 관통 홀을 형성하고 이 관통 홀을 통해 공기를 유입시켜 코일 블록을 냉각시킬 수 있으며, 관통 홀을 통해 유입되는 공기를 공기 밸브를 통해 선택적으로 공급함으로써 소음을 줄이고 공기 소모량을 줄일 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, through holes are formed in the stator of the linear motor, and air is introduced through the through holes to cool the coil block, and the air introduced through the through holes is selectively supplied through the air valve. This has the advantage of reducing noise and reducing air consumption.

(실시예)(Example)

이하에 상기한 본 발명에 따른 리니어 모터의 냉각장치의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the cooling apparatus of the linear motor according to the present invention described above will be described in more detail with reference to the drawings.

첨부된 도 2는 본 발명에 의한 리니어 모터의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 리니어 모터의 측면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 리니어 모터의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 리니어 모터의 냉각 제어 장치의 회로 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a perspective view of the linear motor according to the present invention, FIG. 3 is a side view of the linear motor shown in FIG. 2, FIG. 4 is a front view of the linear motor shown in FIG. 2, and FIG. It is a block diagram which shows the circuit structure of the cooling control apparatus of a linear motor.

이에 도시된 바와 같이, 코일 블록(22)에서 발생된 열을 감지하기 위해 가동자(20)에 장착된 온도 센서(23)와, 일면에 소정 간격으로 공기가 유입되도록 관통 홀(via hole)(14)을 형성한 고정자(10)와, 코일 블록(22)을 냉각시키기 위한 공기의 공급을 개폐시키기 위해 관통 홀(14)에 끼워 조립되는 공기 밸브(valve)(13)와, 가동자(10)에 장착된 온도 센서(23)로부터 온도 감지신호를 수신 받아 공기 밸브(13)를 선택적으로 개폐시키는 온도 제어 장치(32: 도 5에 도시됨)로 구성된다.As shown therein, a temperature sensor 23 mounted on the mover 20 to detect heat generated from the coil block 22 and a through hole so that air is introduced at a predetermined interval on one surface thereof ( The stator 10 having the 14 formed therein, an air valve 13 fitted into the through hole 14 to open and close the supply of air for cooling the coil block 22, and the mover 10; And a temperature control device 32 (shown in FIG. 5) for selectively opening and closing the air valve 13 by receiving a temperature sensing signal from the temperature sensor 23 mounted on the panel.

한편 상기 고정자(10)는 U자형 프레임(frame)(11)의 내측 벽면에 소정 간격으로 다수의 영구자석(12)이 설치되고, 영구자석(12)과 마주대하도록 가동자(20)의 코일 블록(22)이 설치된다. 코일 블록(22)은 전기자 프레임(21)의 하측면에 형성되어 외부로부터 전류를 공급받도록 구성된다. 코일 블록(22)으로 전류가 공급되면 가동자(20)를 구동시키기 위한 추력이 발생되며, 이 추력에 의해 가동자(20)가 고정자(10)에 안내되어 이동하게 된다.On the other hand, the stator 10 is provided with a plurality of permanent magnets 12 at predetermined intervals on the inner wall surface of the U-shaped frame (11), the coil of the mover 20 to face the permanent magnet 12 Block 22 is installed. The coil block 22 is formed on the lower side of the armature frame 21 is configured to receive a current from the outside. When a current is supplied to the coil block 22, a thrust for driving the mover 20 is generated, and the mover 20 is guided and moved to the stator 10 by the thrust.

또한 상기 가동자(20)를 이동시키기 위해 코일 블록(22)으로 전류가 연속적으로 공급되면 코일 블록(22)에서 높은 온도의 열이 발생하게 되며, 이 열을 온도 센서(23)에서 감지하게 된다. 온도 센서(23)는 코일 블록(22)의 양측면에 각각 설치되어 코일 블록(22)에서 열이 발생하면 이 열을 감지하여 온도 감지신호를 발생하게 된다.In addition, when a current is continuously supplied to the coil block 22 to move the mover 20, high temperature heat is generated in the coil block 22, and the heat is detected by the temperature sensor 23. . The temperature sensor 23 is installed on both sides of the coil block 22, and when heat is generated in the coil block 22, the temperature sensor 23 detects this heat and generates a temperature detection signal.

이 경우 발생된 온도 감지신호는 도 5에 도시된 온도 제어 장치(32)에서 수신받는다. 온도 감지 신호를 수신받은 온도 제어 장치(32)는 드라이버(driver)(32)를 제어하여 모터(34)를 구동시키는 제어기(31)로부터 현재 가동자(20)의 위치 신호를 수신받는다.In this case, the generated temperature detection signal is received by the temperature control device 32 shown in FIG. 5. The temperature control device 32 receiving the temperature sensing signal receives the position signal of the current mover 20 from the controller 31 which drives the motor 34 by controlling the driver 32.

상기 온도 감지 신호와 가동자(20)의 위치 신호를 수신받은 온도 제어 장치(32)는 수신된 온도 감지 신호와 미리 설정된 온도와 비교하여 크면 해당 위치의 공기 밸브(13)를 열게 된다.The temperature control device 32 that receives the temperature detection signal and the position signal of the mover 20 opens the air valve 13 at the corresponding position when the temperature control device 32 is larger than the received temperature detection signal and the preset temperature.

이때 상기 열린 공기 밸브(13)에 의해 공기는 도 2에 도시된 화살표 방향과 같이 코일 블록(22)으로 유입되며 이 공기의 유입에 의해 코일 블록(22)이 냉각되도록 공기 밸브(13)의 개폐를 제어하게 된다. 이와 같이 가동자(20)가 위치한 곳에 장착된 공기 밸브(13)를 선택적으로 개폐시킴으로써 공기의 소모량을 줄이고 보다 적은 공기 밸브(13)가 사용됨으로써 소음을 줄일 수 있게 된다.At this time, the air is introduced into the coil block 22 by the open air valve 13 as shown by the arrow in FIG. 2, and the air valve 13 is opened and closed so that the coil block 22 is cooled by the inflow of the air. Will be controlled. In this way, by selectively opening and closing the air valve 13 is installed where the mover 20 is located to reduce the consumption of air and less air valve 13 can be used to reduce the noise.

또한 상기 온도 제어 장치(32)에 의해 제어되어 공기를 고정자(10)에 형성된 관통 홀(14)로 유입시키는 공기 밸브(13)는 다수로 구성되며, 소정 간격으로 형성된 관통 홀(14)에 끼워 조립된다.In addition, the air valve 13, which is controlled by the temperature control device 32 and introduces air into the through hole 14 formed in the stator 10, is composed of a plurality, and is inserted into the through holes 14 formed at predetermined intervals. Are assembled.

상기 관통 홀(14)은 고정자(10)에서 영구자석(12)이 설치되지 않은 면을 관통하도록 형성되어 관통 홀(14)을 통해 고정자(10)에 조립된 가동자(20)의 코일 블록(22)의 양측면으로 공기가 흐르게 된다.The through hole 14 is formed so as to penetrate the surface where the permanent magnet 12 is not installed in the stator 10, and the coil block of the mover 20 assembled to the stator 10 through the through hole 14 ( Air flows to both sides of 22).

또한 코일 블록(22)의 양측면으로 흐르는 공기에 의해 코일 블록(22)이 냉각되며, 냉각의 효율을 증가시키기 위해 가동자(20)의 양측면에 ㄴ자형 관통 홀(25)이 형성된다.In addition, the coil block 22 is cooled by air flowing to both sides of the coil block 22, and the N-shaped through holes 25 are formed at both sides of the mover 20 to increase the cooling efficiency.

상기 ㄴ자형 관통 홀(25)의 일단에는 Y자형 공기 밸브(24)가 조립되어 Y자형 공기 밸브(24)를 통해 공기가 개폐되도록 한다. Y자형 공기 밸브(24)는 도 4에 도시된 화살표 방향과 같이 Y자형으로 공기를 흐르게 하여 코일 블록(22)의 양측면으로 흐르게 함으로써 코일 블록(22)의 냉각 효율을 증가시키게 된다.One end of the N-shaped through hole 25 is assembled with a Y-shaped air valve 24 to open and close the air through the Y-shaped air valve (24). The Y-shaped air valve 24 increases the cooling efficiency of the coil block 22 by allowing air to flow in the Y-shape as shown in the arrow direction shown in FIG. 4 to flow to both sides of the coil block 22.

이상과 같이 본 발명에서 사용되는 공기 밸브는 코일 블록을 냉각시키기 위해 공기의 유량을 조절할 수 있도록 구성할 수 있어 공기의 양을 줄일 수 있게 된다. 또한 온도 센서를 사용하지 않는 경우 리니어 모터의 구동장치에서 현재의 가동자의 위치에 따라 미리 설정된 순서로 공기 밸브를 선택적으로 개/폐시키도록 구성할 수 있다.As described above, the air valve used in the present invention can be configured to adjust the flow rate of air to cool the coil block, thereby reducing the amount of air. In addition, when the temperature sensor is not used, the air valve may be configured to selectively open / close the air valve in a preset order according to the current position of the mover.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는 리니어 모터의 고정자에 관통 홀을 형성하고 이 관통 홀을 통해 공기를 유입시켜 코일 블록을 냉각시킬 수 있으며, 관통 홀을 통해 유입되는 공기를 공기 밸브를 통해 선택적으로 공급함으로써 소음을 줄이고 공기 소모량을 줄일 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, through holes are formed in the stator of the linear motor, and air is introduced through the through holes to cool the coil block, and the air introduced through the through holes is selectively supplied through the air valve. This has the advantage of reducing noise and reducing air consumption.

Claims (3)

가동 코일형 리니어 모터에 있어서,In the movable coil type linear motor, 코일 블록에서 발생된 열을 감지하기 위해 가동자에 장착된 온도 센서와;A temperature sensor mounted to the mover to sense heat generated from the coil block; 일면에 소정 간격으로 공기가 유입되도록 관통 홀을 형성한 고정자와;A stator having a through hole formed at one surface such that air is introduced at a predetermined interval; 상기 코일 블록을 냉각시키기 위한 공기의 공급을 개폐시키기 위해 상기 관통 홀 끼워 조립되어 공기 밸브와;An air valve fitted to the through hole to open and close the supply of air for cooling the coil block; 상기 온도 센서로부터 온도 감지신호를 수신 받아 공기 밸브를 선택적으로 개폐시키는 온도 제어 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 냉각장치.Cooling apparatus of a linear motor, characterized in that for receiving a temperature sensing signal from the temperature sensor to selectively open and close the air valve. 제 1 항에 있어서, 상기 가동자는 코일 블록을 냉각시키기 위한 공기가 유입되도록 양측면에 ㄴ자형 관통 홀이 형성되며 각 관통 홀에는 Y자형 공기 밸브가 설치됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 냉각장치.The linear motor cooling apparatus of claim 1, wherein the movable member has a N-shaped through hole formed at both sides thereof so that air for cooling the coil block is introduced therein, and a Y-shaped air valve is installed at each through hole. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 제어 장치는 제어기로부터 상기 가동자의 위치 신호를 수신받아 가동자가 위치한 곳에 설치된 상기 공기 밸브를 선택적으로 개폐시킴을 특징으로 하는 리니어 모터의 냉각장치.The cooling apparatus of claim 1, wherein the temperature control device receives the position signal of the mover from a controller and selectively opens and closes the air valve installed at the position of the mover.
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