KR20220006317A - 자기 부상 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기 부상 이송 장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 물류를 이송시키기 위해 제공되는 캐리어와, 작업장의 천장면에 설치되어 캐리어의 이동을 안내하는 이동 궤도와, 캐리어를 이동 궤도 상에서 자기 부상시키는 부상 유닛을 포함하고, 부상 유닛은 상기 이동 궤도에 구비되는 제1 마그넷과, 제1 마그넷에 이동 궤도의 높이방향으로 대향되도록 캐리어에 설치되고 제1 마그넷 간 인력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제2 마그넷을 포함하고, 캐리어는 상기 제2 마그넷이 장착된 바디와, 이동 궤도를 따라 이동 가능하도록 바디에 구비되는 무빙 롤러를 포함할 수 있다.

Description

자기 부상 이송 장치{MAGNETIC LEVITATION TRANSPORTATION APPARATUS}
본 발명은 자기 부상 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물류의 이송시 레일에서 이탈을 방지하고, 마찰력 감소에 따른 파티클의 감소를 통해 클린 룸 라인(Clean room line)에 대한 오염을 방지할 수 있는 자기 부상 이송 장치에 대한 발명이다.
일반적으로, OHT(Overhead joist transport) 이송 장치는, 반도체 라인의 공장 상부에 설치된 레일을 따라 이동되면서, 장비와 장비 간 물류(웨이퍼, 웨이퍼 카세트 등) 이송을 목적으로 한다.
예컨대, OHT 이송 장치의 경우, 캐리어 트랜스포터가 4개 이상의 롤러를 이용하여 레일과 마찰 구동되면서 이동되는데, 이때, 캐리어 트랜스포터는 ID 태그를 인식하면서 공정 순서별로 웨이퍼 카세트를 로딩 또는 언로딩한다.
그런데 종래 OHT 이송 장치의 경우, 구성 기기들의 메커니즘상 속도 증가 및 조절에 한계가 있고, 기계장치들의 적용에 따라 구성품이 바뀌는 부분마다 마찰이 발생하므로, 소음과 진동, 분진 발생이 필연적일 수 밖에 없다. 또한, 소음과 진동, 분진의 발생량과 마모에 의한 고장 빈도를 감소시키기 위해서는, 수시로 해당 구성품의 점검과 부품교체, 수리 등을 주기적으로 수행해야만 하며, 이는 유지 보수비의 증가로 이어질 수 밖에 없다.
이러한 종래 OHT 이송 장치의 문제점을 해결하기 위해, 자기 부상 원리를 이용한 자기 부상 이송 시스템이 OHT 이송 장치에 적용될 수 있다. 일 예로, 종래의 자기 부상 이송 장치의 예가 특허문헌 1로서 공지된 바 있다.
특허문헌 1에 따른 자기 부상 이송 장치는, 일 방향을 따라 이어진 궤도와, 궤도 상에 부상하여 이동하는 대차를 포함하는 구성을 갖는다. 그리고 궤도의 하면에 부착된 강자성체와 대차에 고정된 부상 전자석을 이용하여 대차를 궤도로부터 부상시키도록 구성된다.
그러나 종래 자기 부상 이송 장치의 경우, 부상력을 구현하기 위해 영구자석을 사용할 경우에 비해, 부상력을 위한 장치의 부피가 매우 커져야 하고, 부상된 상태를 유지하기 위한 많은 수의 센서가 이송방향을 따라 배치되어야 하므로, 장치의 소형화 및 저비용화를 달성하기가 어려울 수 있다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-1049222호 (2011.07.07. 등록)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 레일에 대한 캐리어의 마찰을 최소화하여, 클린 룸 라인에 대한 오염을 방지할 수 있는 자기 부상 이송 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 작업장 내에서 물류를 이송시키기 위해 제공되는 캐리어; 상기 작업장의 천장면에 설치되어, 상기 캐리어의 이동을 안내하는 이동 궤도; 및 상기 캐리어를 상기 이동 궤도 상에서 자기 부상시키는 부상 유닛을 포함하고, 상기 부상 유닛은 상기 이동 궤도에 구비되는 제1 마그넷; 및 상기 제1 마그넷에 상기 이동 궤도의 높이방향으로 대향되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제1 마그넷 간 인력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제2 마그넷을 포함하고, 상기 캐리어는 상기 제2 마그넷이 장착된 바디; 및 상기 이동 궤도를 따라 이동 가능하도록 상기 바디에 구비되는 무빙 롤러를 포함할 수 있다.
이때, 상기 이동 궤도는 상기 캐리어의 이동이 이루어지는 이동 경로; 및 상기 무빙 롤러가 지지되도록 상기 이동 경로를 사이에 두고 대향되게 배치되는 제1 레일 및 제2 레일을 포함할 수 있다.
또한, 상기 캐리어는 상기 이동 궤도의 하부를 지지하도록 상기 바디의 상부에 장착되는 가이드 롤러를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 부상 유닛은 상기 캐리어가 코너링되는 상기 이동 궤도의 내측 코너부에 구비되는 제3 마그넷; 및 상기 제3 마그넷에 상기 이동 궤도의 폭방향으로 대향되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제3 마그넷 간 인력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제4 마그넷을 포함할 수 있다.
또한, 상기 부상 유닛은 상기 캐리어가 코너링되는 상기 이동 궤도의 외측 코너부에 구비되는 제5 마그넷; 및 상기 제5 마그넷에 상기 이동 궤도의 폭방향으로 대향되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제5 마그넷 간 척력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제6 마그넷을 포함할 수 있다.
또한, 상기 무빙 롤러는 상기 캐리어의 전단부 및 후단부에 마련되고, 상기 캐리어의 전후방향으로 동일 선상에 위치되는 복수 개로 제공되고, 상기 가이드 롤러는 상기 복수 개의 무빙 롤러 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 바디는 상기 물류를 로딩 또는 언로딩하기 위한 적재부; 상기 무빙 롤러가 회전 가능하게 장착되도록 상기 적재부의 상측 중심부에서 돌출 형성되는 롤러 지지부; 및 상기 롤러 지지부를 사이에 두고 상기 적재부의 상부에서 이격 배치되는 한 쌍으로 제공되고, 단부에 상기 제2 마그넷이 장착되는 마그넷 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 마그넷 지지부는 상기 캐리어가 상기 이동 궤도에서 이동될 때, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷 간 인력 작용에 의해 상기 캐리어의 중심부가 상기 이동 궤도의 센터 라인에 위치되도록, 상기 롤러 지지부를 사이에 두고 동일 거리에 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 작업장 내에서 물류를 이송시키기 위해 제공되는 캐리어; 상기 작업장의 천장면에 설치되어, 상기 캐리어의 이동을 안내하는 이동 궤도; 및 상기 캐리어를 상기 이동 궤도 상에서 자기 부상시키는 부상 유닛을 포함하고, 상기 부상 유닛은 상기 이동 궤도에 구비되는 제7 마그넷; 및 상기 제7 마그넷의 상측에 대향되게 위치되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제7 마그넷 간 척력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제8 마그넷을 포함할 수 있다.
이때, 상기 캐리어는 상기 제8 마그넷이 장착된 바디; 및 상기 이동 궤도를 따라 상기 바디를 안내하도록 상기 바디에 구비되는 가이드 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 캐리어의 상부와 레일 간에 자기력에 의한 인력 또는 척력을 작용함으로써, 캐리어의 슬립 현상없이, 캐리어를 고속으로 이동시킬 수 있으며, 물류 및 캐리어의 부하를 상쇄할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 캐리어의 마그넷과 레일의 마그넷 간 인력 또는 척력이 작용하므로, 캐리어가 이동 궤도를 코너링할 때, 캐리어의 레일 이탈을 방지하고, 레일의 코너부에서도 캐리어의 센터링을 유지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 레일에 대한 캐리어의 마찰을 최소화함으로써, 마찰력 감소를 통한 파티클의 감소로 클린 룸 라인(Clean room line)에 대한 오염을 방지할 수 있고, 캐리어의 안정적인 이송을 구현할 수 있으며, 자기 부상 이송 장치의 반 영구적 사용이 가능하다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 5의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이다.
도 8은 도 7의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이다.
도 10은 도 9의 "C-C"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이다.
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 자기 부상 이송 장치의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 자기 부상 이송 장치는, 반도체 라인(클린 룸 포함)에서 물류(웨이퍼 등)를 이송하는데 적용됨으로써, 캐리어에 장착되어 있는 무빙 롤러의 레일에 대한 마찰을 최소할 수 있고, 마찰력 감소를 통한 파티클의 감소로 클린 룸 라인에 대한 오염을 방지할 수 있으며, 캐리어의 안정적인 이송을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치(10)는, 캐리어(100)와, 캐리어(100)의 이동을 안내하는 이동 궤도(200)와, 인력에 의해 캐리어(100)를 이동 궤도(200) 상에서 자기 부상시키는 부상 유닛(300)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 캐리어(100)는 이동 궤도(200)를 따라 반도체 제조를 위한 클린 룸 라인(Clean room line)을 이동할 수 있다. 캐리어(100)는 물류(웨이퍼 등)를 클린 룸 라인에서 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)할 수 있다.
캐리어(100)는 바디(110)와 무빙 롤러(120)를 포함할 수 있다. 바디(110)는 무빙 롤러(120)를 통해 이동 궤도(200)을 따라 이동될 수 있다. 바디(110)에는 이동 궤도(200)의 제1 마그넷(310)과 자기력을 형성하는 제2 마그넷(320)이 장착될 수 있다. 바디(110)의 상부에는 무빙 롤러(120)가 회전 가능하게 장착될 수 있다.
이러한 바디(110)는 적재부(111)와, 적재부(111)의 상측 중심부에서 돌출 형성되는 롤러 지지부(112)와, 적재부(111)의 상부에서 마련되는 마그넷 지지부(113)를 포함할 수 있다. 여기서, 적재부(111)는 물류를 로딩 또는 언로딩하기 위한 클램핑 기능을 제공할 수 있고, 물류의 수용이 가능한 적재 공간을 제공할 수 있다.
그리고 롤러 지지부(112)는 무빙 롤러(120)가 회전 가능하게 장착되는 지지 프레임 형태일 수 있다. 마그넷 지지부(113)의 상단부에는 제1 마그넷(310)에 대향되도록 제2 마그넷(320)이 장착될 수 있다.
또한, 마그넷 지지부(113)는 롤러 지지부(112)를 사이에 두고 적재부(111)의 상부에서 이격 배치되는 한 쌍으로 제공될 수 있다. 한 쌍의 마그넷 지지부(113)는 롤러 지지부(112)를 사이에 두고 동일 거리에 이격 배치되므로, 캐리어(100)가 이동 궤도(200)에서 이동될 때, 제1 마그넷(310) 및 제2 마그넷(320) 간 인력 작용에 의해, 캐리어(100)의 중심부는 이동 궤도(200)의 센터 라인에 위치될 수 있다.
캐리어(100)의 무빙 롤러(120)는 이동 궤도(200)를 따라 이동 가능하도록 바디(110)에 장착될 수 있다. 무빙 롤러(120)는 이동 궤도(200)에 지지 가능한 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다. 한 쌍의 롤러는 롤러축을 매개로 서로 연결될 수 있다.
무빙 롤러(120)는 바디(110)의 전단부 및 후단부에 이격하여 배치될 수 있다. 무빙 롤러(120)는 바디(110)의 전단부 및 후단부에 이격 배치됨으로써, 캐리어(100)가 이동 궤도(200)를 따라 이동할 때, 캐리어(100)는 전후방향으로 안정적인 균형 유지가 가능하다. 무빙 롤러(120)는 구동 장치(140)로부터 구동력을 제공받을 수 있다.
이동 궤도(200)는 작업장의 천장면(W)에 설치될 수 있다. 이동 궤도(200)는 캐리어(100)의 이동을 안내하는 레일 형태로 제공될 수 있다. 이동 궤도(200)는 캐리어(100)의 이동이 이루어지는 이동 경로(210)와, 이동 경로(210)를 사이에 두고 대향되게 배치되는 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)을 포함할 수 있다.
제1 레일(220) 및 제2 레일(230)은 이동 경로(210)를 사이에 두고 나란하게 배치될 수 있다. 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)의 적어도 일 지지면에는, 무빙 롤러(120)가 지지될 수 있다. 일 예로, 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)은 이동 경로(210)를 사이에 두도록 배치되는 "ㄷ"자 형태로 제공될 수 있다. 그리고 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)의 내측 지지면에는 무빙 롤러(120)가 지지될 수 있고, 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)의 하부에는 제1 마그넷(310)이 장착될 수 있다.
부상 유닛(300)은 캐리어(100)를 이동 궤도(200) 상에서 자기 부상시킬 수 있다. 이를 위해, 부상 유닛(300)은 이동 궤도(200)에 구비되는 제1 마그넷(310)과, 캐리어(100)에 설치되어 제1 마그넷(310) 간 인력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제2 마그넷(320)을 포함할 수 있다.
이들 제1 마그넷(310) 및 제2 마그넷(320)은 이동 궤도(200)의 높이방향으로 서로 대향되게 배치될 수 있다. 이때, 제1 마그넷(310)은 바디(110)의 롤러 지지부(112)를 사이에 두고 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)에 이격되게 배치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 제2 마그넷(320)은 롤러 지지부(112)를 사이에 두고 마그넷 지지부(113)에 이격 배치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다.
이와 같이, 제1 마그넷(310) 및 제2 마그넷(320)은 롤러 지지부(112)를 사이에 두고 동일 간격으로 이격 배치됨으로써, 제1 마그넷(310) 및 제2 마그넷(320) 간 인력 작용시, 캐리어(100)의 중심부는 이동 궤도(200)의 센터 라인에 위치될 수 있다.
그리고 제1 마그넷(310) 및 제2 마그넷(320)은 서로 다른 극성을 갖는 자석일 수 있다. 일 예로, 제1 마그넷(310)은 S극성을 갖는 자석일 수 있고, 제2 마그넷(320)은 N극성을 갖는 자석일 수 있다. 이들 제1 마그넷(310) 및 제2 마그넷(320) 사이에는, 인력이 작용될 수 있다. 제1 마그넷(310) 및 제2 마그넷(320) 간 인력의 작용에 의해, 이동 궤도(200) 상에서 캐리어(100)의 이탈 및 진동이 방지될 수 있고, 캐리어(100)의 이송시 발생되는 마찰력이 최소화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 캐리어(100)는 캐리어(100)는 바디(110), 무빙 롤러(120) 및 가이드 롤러(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 가이드 롤러(130)를 제외한 나머지 구성은, 상술한 제1 실시예에서 설명한 구성과 동일하므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.
가이드 롤러(130)는 이동 궤도(200)의 하부를 지지하도록 바디(110)의 상부에 장착될 수 있다. 가이드 롤러(130)는 바디(110)의 롤러 지지부(112)에 롤러축을 매개로 회전 가능하게 장착될 수 있다. 이때, 가이드 롤러(130)는 복수 개의 무빙 롤러(120) 사이에 배치될 수 있다.
가이드 롤러(130)는 캐리어(100)가 이동 궤도(200)를 이동할 때, 이동 궤도(200)의 하부를 지지함으로써, 캐리어(100)의 상하 요동을 방지할 수 있고, 결국, 캐리어(100)의 안정적인 이동이 이동 궤도(200) 상에서 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이고, 도 6은 도 5의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 부상 유닛(300)은 제1 마그넷(310), 제2 마그넷(320), 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 제2 실시예와 비교하였을 때, 캐리어(100)가 이동 궤도(200)의 내측 코너부에서 코너링되는 경우, 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340) 간에 인력이 작용되므로, 캐리어(100)의 안정적인 이동이 구현될 수 있다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.
제3 마그넷(330)은 캐리어(100)가 코너링되는 이동 궤도(200), 보다 자세하게, 제1 레일(220)의 내측 코너부에 구비될 수 있다. 제3 마그넷(330)은 제1 레일(220)의 내측 코너부를 따라 굴곡지게 형성되는 띠 형태의 마그넷일 수 있다. 본 실시예에서, 제3 마그넷(330)은 제1 레일(220)의 내측 코너부에 구비되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 제3 마그넷(330)은 내측 코너부 이외에, 제1 레일(220)에 전체적으로 설치될 수 있음은 물론이다.
제4 마그넷(340)은 제3 마그넷(330)에 대향되는 캐리어(100)의 롤러 지지부(112)에 설치될 수 있다. 캐리어(100)가 제1 레일(220)의 내측 코너부에 위치될 때, 제4 마그넷(340)은 제3 마그넷(330) 간 인력이 작용하도록 자기력을 형성할 수 있다.
이들 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340)은 서로 다른 극성을 갖는 자석일 수 있다. 일 예로, 제3 마그넷(330)은 S극성을 갖는 자석일 수 있고, 제4 마그넷(340)은 N극성을 갖는 자석일 수 있다. 이들 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340) 사이에는, 인력이 작용될 수 있다.
캐리어(100)가 제1 레일(220)의 내측 코너부를 통과할 때, 캐리어(100)는 이동 궤도(200)의 코너부에서 원심력에 의해, 코너부의 외측으로 이동하려는 관성력이 작용하게 되는데, 이때, 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340) 간 인력이 작용되므로, 캐리어(100)는 원심력에 무관하게 이동 궤도(200)의 코너부에서 안정적으로 이동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이고, 도 8은 도 7의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 부상 유닛(300)은 제1 마그넷(310), 제2 마그넷(320), 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 제2 실시예와 비교하였을 때, 캐리어(100)가 이동 궤도(200)의 외측 코너부에서 코너링되는 경우, 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360) 간에 척력이 작용되므로, 캐리어(100)의 안정적인 이동이 구현될 수 있다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다.
제5 마그넷(350)은 캐리어(100)가 코너링되는 이동 궤도(200), 보다 자세하게, 제2 레일(230)의 외측 코너부에 구비될 수 있다. 제5 마그넷(350)은 제2 레일(230)의 외측 코너부를 따라 굴곡지게 형성되는 띠 형태의 마그넷일 수 있다. 본 실시예에서, 제5 마그넷(350)은 제2 레일(230)의 외측 코너부에 구비되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 제5 마그넷(350)은 내측 코너부 이외에, 제2 레일(230)에 전체적으로 설치될 수 있음은 물론이다.
제6 마그넷(360)은 제5 마그넷(350)에 대향되는 캐리어(100)의 롤러 지지부(112)에 설치될 수 있다. 캐리어(100)가 제2 레일(230)의 외측 코너부에 위치될 때, 제6 마그넷(360)은 제5 마그넷(350) 간 척력이 작용하도록 자기력을 형성할 수 있다.
이들 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360)은 서로 같은 극성을 갖는 자석일 수 있다. 일 예로, 제5 마그넷(350)은 N극성을 갖는 자석일 수 있고, 제6 마그넷(360)도 N극성을 갖는 자석일 수 있다. 이들 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360) 사이에는, 척력이 작용될 수 있다.
캐리어(100)가 제2 레일(230)의 외측 코너부를 통과할 때, 캐리어(100)는 이동 궤도(200)의 코너부에서 원심력에 의해, 코너부의 외측으로 이동하려는 관성력이 작용하게 되는데, 이때, 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360) 간 척력이 작용되면, 캐리어(100)는 원심력에 영향을 받지 아니한 상태에서, 이동 궤도(200)의 코너부에서 안정적으로 이동될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이고, 도 10은 도 9의 "C-C"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따르면, 부상 유닛(300)은 제1 마그넷(310), 제2 마그넷(320), 제3 마그넷(330), 제4 마그넷(340), 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제5 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 제2 실시예와 비교하였을 때, 캐리어(100)가 이동 궤도(200)의 코너부에서 코너링되는 경우, 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340) 간에 인력이 작용되고, 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360) 간에 척력이 작용되므로, 캐리어(100)의 안정적인 이동이 구현될 수 있다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다
제3 마그넷(330)은 캐리어(100)가 코너링되는 이동 궤도(200), 보다 자세하게, 제1 레일(220)의 내측 코너부에 구비될 수 있다. 제3 마그넷(330)은 제1 레일(220)의 내측 코너부를 따라 굴곡지게 형성되는 띠 형태의 마그넷일 수 있다.
제4 마그넷(340)은 제3 마그넷(330)에 대향되는 캐리어(100)의 롤러 지지부(112)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 캐리어(100)가 제1 레일(220)의 코너부를 이동할 때, 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340) 사이에 자기력에 의한 인력이 작용될 수 있다.
제5 마그넷(350)은 캐리어(100)가 코너링되는 이동 궤도(200), 보다 자세하게, 제2 레일(230)의 외측 코너부에 구비될 수 있다. 제5 마그넷(350)은 제2 레일(230)의 외측 코너부를 따라 굴곡지게 형성되는 띠 형태의 마그넷일 수 있다.
제6 마그넷(360)은 제5 마그넷(350)에 대향되는 캐리어(100)의 롤러 지지부(112)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 캐리어(100)가 제2 레일(230)의 코너부를 이동할 때, 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360) 사이에 자기력에 의한 척력이 작용될 수 있다.
이와 같이, 캐리어(100)가 제2 레일(230)의 코너부를 이동할 때, 캐리어(100)와 이동 궤도(200) 간에는, 제3 마그넷(330) 및 제4 마그넷(340) 간 자기력에 의한 인력과 함께, 제5 마그넷(350) 및 제6 마그넷(360) 간 자기력에 의한 척력이 작용되므로, 캐리어(100)는 이동 궤도(200)의 코너부를 이동할 때에도, 캐리어(100)는 이동 궤도(200)의 코너부에서 안정적으로 이동될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이고, 도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치(10)는, 캐리어(100)와, 캐리어(100)의 이동을 안내하는 이동 궤도(200)와, 척력에 의해 캐리어(100)를 이동 궤도(200) 상에서 자기 부상시키는 부상 유닛(300)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 캐리어(100)는 바디(110)를 포함할 수 있다. 바디(110)에는 이동 궤도(200)의 제8 마그넷(380)이 장착될 수 있다.
바디(110)는 적재부(111)와, 적재부(111)의 상측 중심부에서 돌출 형성되는 마그넷 지지부(113)를 포함할 수 있다. 여기서, 적재부(111)는 물류를 로딩 또는 언로딩하기 위한 클램핑 기능을 제공할 수 있고, 물류의 수용이 가능한 적재 공간을 제공할 수 있다.
마그넷 지지부(113)는 적재부(111)의 상부에서 돌출 형성될 수 있다. 마그넷 지지부(113)의 상단부는 이동 궤도(200)의 내측 공간에 위치될 수 있다. 이동 궤도(200)의 내측 공간 내 위치한 마그넷 지지부(113)의 상단부에는 제7 마그넷(370)에 대응되도록 제8 마그넷(380)이 구비될 수 있다.
부상 유닛(300)은 척력에 의해 캐리어(100)를 이동 궤도(200) 상에서 자기 부상시킬 수 있다. 이를 위해, 부상 유닛(300)은 이동 궤도(200)에 구비되는 제7 마그넷(370)과, 캐리어(100)에 설치되어 제7 마그넷(370) 간 척력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제8 마그넷(380)을 포함할 수 있다.
이들 제7 마그넷(370) 및 제8 마그넷(380)은 이동 궤도(200)의 높이방향으로 서로 대향되게 배치될 수 있다. 이때, 제8 마그넷(380)은 제7 마그넷(370)의 상부에 위치될 수 있다. 그리고 제7 마그넷(370)은 바디(110)의 마그넷 지지부(113)를 사이에 두고 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)에 이격되게 배치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 제8 마그넷(380)은 제7 마그넷(370)에 대향되도록 마그넷 지지부(113)에 이격 배치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다.
제7 마그넷(370) 및 제8 마그넷(380)은 서로 같은 극성을 갖는 자석일 수 있다. 일 예로, 제7 마그넷(370) 및 제8 마그넷(380)은 N극성을 갖는 자석일 수 있다. 이때, 이들 제7 마그넷(370) 및 제8 마그넷(380) 사이에는, 척력이 작용될 수 있다. 캐리어(100)가 이동 궤도(200)를 이동할 때, 제7 마그넷(370) 및 제8 마그넷(380) 간에 척력이 작용하므로, 캐리어(100)의 이동시 발생되는 마찰력이 최소화될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 정면도이고, 도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치를 나타낸 측면도이다.
도 13 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 자기 부상 이송 장치(10)에서, 캐리어(100)는 바디(110)와 가이드 롤러(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제7 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 제6 실시예와 비교하였을 때, 캐리어(100)가 이동 궤도(200)를 이동할 때, 가이드 롤러(150)에 의해 안내될 수 있다는 점에 차이가 있으므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 원용한다
가이드 롤러(150)는 바디(110)의 마그넷 지지부(113) 상부에 설치될 수 있다. 가이드 롤러(150)는 이동 궤도(200)의 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)에 각각 지지되는 한 쌍으로 제공될 수 있다.
한 쌍의 가이드 롤러(150)는 캐리어(100)가 이동 궤도(200) 상에서 이동될 때, 제1 레일(220) 및 제2 레일(230)에 각각 지지되므로, 제7 마그넷(370) 및 제8 마그넷(380) 간 척력 작용시, 캐리어(100)의 중심부는 이동 궤도(200)의 센터 라인에 위치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 캐리어의 상부와 레일 간에 자기력에 의한 인력 또는 척력이 작용되므로, 캐리어의 슬립 현상없이, 캐리어를 고속으로 이동시킬 수 있으며, 물류 및 캐리어의 부하를 상쇄할 수 있다. 아울러, 본 발명은 캐리어의 마그넷과 레일의 마그넷 간 인력 또는 척력이 작용하므로, 캐리어가 이동 궤도를 코너링할 때, 캐리어의 레일 이탈을 방지하고, 레일 상에서 캐리어의 센터링을 유지할 수 있으며, 레일에 대한 캐리어의 마찰을 최소화하여, 마찰력 감소를 통한 파티클의 감소로 클린 룸 라인에 대한 오염을 방지할 수 있고, 캐리어의 안정적인 이송을 구현할 수 있으며, 자기 부상 이송 장치의 반 영구적 사용이 가능하다는 등의 우수한 장점을 갖는다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
100 :캐리어 110 :바디
111 :적재부 112 :롤러 지지부
113 :마그넷 지지부 120 :무빙 롤러
130 :가이드 롤러 200 :이동 궤도
210 :이동 경로 220 :제1 레일
230 :제2 레일 300: 부상 유닛
310: 제1 마그넷 320: 제2 마그넷
330: 제3 마그넷 340: 제4 마그넷
350: 제5 마그넷 360: 제6 마그넷
370: 제7 마그넷 380: 제8 마그넷

Claims (10)

  1. 작업장 내에서 물류를 이송시키기 위해 제공되는 캐리어;
    상기 작업장의 천장면에 설치되어, 상기 캐리어의 이동을 안내하는 이동 궤도; 및
    상기 캐리어를 상기 이동 궤도 상에서 자기 부상시키는 부상 유닛을 포함하고,
    상기 부상 유닛은
    상기 이동 궤도에 구비되는 제1 마그넷; 및
    상기 제1 마그넷에 상기 이동 궤도의 높이방향으로 대향되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제1 마그넷 간 인력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제2 마그넷을 포함하고,
    상기 캐리어는
    상기 제2 마그넷이 장착된 바디; 및
    상기 이동 궤도를 따라 이동 가능하도록 상기 바디에 구비되는 무빙 롤러를 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 궤도는
    상기 캐리어의 이동이 이루어지는 이동 경로; 및
    상기 무빙 롤러가 지지되도록 상기 이동 경로를 사이에 두고 대향되게 배치되는 제1 레일 및 제2 레일을 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어는
    상기 이동 궤도의 하부를 지지하도록 상기 바디의 상부에 장착되는 가이드 롤러를 더 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부상 유닛은
    상기 캐리어가 코너링되는 상기 이동 궤도의 내측 코너부에 구비되는 제3 마그넷; 및
    상기 제3 마그넷에 상기 이동 궤도의 폭방향으로 대향되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제3 마그넷 간 인력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제4 마그넷을 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 부상 유닛은
    상기 캐리어가 코너링되는 상기 이동 궤도의 외측 코너부에 구비되는 제5 마그넷; 및
    상기 제5 마그넷에 상기 이동 궤도의 폭방향으로 대향되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제5 마그넷 간 척력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제6 마그넷을 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 무빙 롤러는
    상기 캐리어의 전단부 및 후단부에 마련되고, 상기 캐리어의 전후방향으로 동일 선상에 위치되는 복수 개로 제공되고,
    상기 가이드 롤러는
    상기 복수 개의 무빙 롤러 사이에 배치되는,
    자기 부상 이송 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디는
    상기 물류를 로딩 또는 언로딩하기 위한 적재부;
    상기 무빙 롤러가 회전 가능하게 장착되도록 상기 적재부의 상측 중심부에서 돌출 형성되는 롤러 지지부; 및
    상기 롤러 지지부를 사이에 두고 상기 적재부의 상부에서 이격 배치되는 한 쌍으로 제공되고, 단부에 상기 제2 마그넷이 장착되는 마그넷 지지부를 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 마그넷 지지부는
    상기 캐리어가 상기 이동 궤도에서 이동될 때, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷 간 인력 작용에 의해 상기 캐리어의 중심부가 상기 이동 궤도의 센터 라인에 위치되도록, 상기 롤러 지지부를 사이에 두고 동일 거리에 이격되어 배치되는,
    자기 부상 이송 장치.
  9. 작업장 내에서 물류를 이송시키기 위해 제공되는 캐리어;
    상기 작업장의 천장면에 설치되어, 상기 캐리어의 이동을 안내하는 이동 궤도; 및
    상기 캐리어를 상기 이동 궤도 상에서 자기 부상시키는 부상 유닛을 포함하고,
    상기 부상 유닛은
    상기 이동 궤도에 구비되는 제7 마그넷; 및
    상기 제7 마그넷의 상측에 대향되게 위치되도록 상기 캐리어에 설치되고, 상기 제7 마그넷 간 척력이 작용하도록 자기력을 형성하는 제8 마그넷을 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐리어는
    상기 제8 마그넷이 장착된 바디; 및
    상기 이동 궤도를 따라 상기 바디를 안내하도록 상기 바디에 구비되는 가이드 롤러를 포함하는,
    자기 부상 이송 장치.
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JPH06245328A (ja) * 1993-02-18 1994-09-02 Hitachi Kiden Kogyo Ltd リニアモータを用いた磁気浮上搬送装置
JPH1023612A (ja) * 1996-07-02 1998-01-23 Toshiba Mechatronics Kk 磁気浮上式搬送装置
KR101049222B1 (ko) 2009-11-17 2011-07-13 한국기계연구원 수직형 리니어모터를 이용한 자기부상 반송장치
KR20120004865A (ko) * 2010-07-07 2012-01-13 한국기계연구원 스프링을 갖는 자기부상 이송 시스템
KR20180059081A (ko) * 2016-11-25 2018-06-04 세메스 주식회사 자기 부상 이송 장치

Patent Citations (5)

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