WO2021261665A1

WO2021261665A1 - 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로

Info

Publication number: WO2021261665A1
Application number: PCT/KR2020/013829
Authority: WO
Inventors: 박영재; 우영우
Original assignee: 주식회사 상영마그네트
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2021-12-30
Also published as: KR102154603B1

Abstract

본 발명은 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토글 스위치(toggle switch) 및 이와 독립적으로 동작하는 수동 스위치를 포함하여 리프팅을 위한 제품과 떨어져있는 상태에서도 전기가 계속적으로 흐르고, 제품을 리프팅한 경우 전기가 차단되는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에 관한 것이다.

Description

마그네틱 리프트 장치의 제어 회로

마그네틱 리프트 장치는 철과 같은 자성 물질로 구성된 제품을 자기력을 이용하여 리프팅하는 장치로서, 오늘날 사출기의 금형 클램핑, 프레스기의 금형 클램핑, 공작 기계의 척 등에 부착되는 내부 장치 등으로 널리 사용되고 있다.

이러한 마그네틱 리프트 장치는 기본적으로 영구자석의 강한 자기력을 이용하여 자성체인 리프팅 대상을 작용면에 부착시키게 되는데, 해제 시에는 영구자석으로부터의 자기 흐름을 제어하여 작용면으로 자기 흐름이 형성되지 않도록 하여 리프팅 대상을 작용면으로부터 떨어뜨린다.

종래 기술에 따른 마그네틱 리프트 장치가 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0055210호에 개시되어 있다. 종래의 마그네틱 리프트 장치는 고정자석과 코일에 의한 자장에 의해 회전하는 자석을 이용하여 철판 등을 들어올리거나 떨어뜨릴 수 있고, 동작 시에만 코일에 펄스 형태의 전류를 요구하고 동작 완료 후 상태를 유지하기 위한 추가 에너지를 요구하지 않는다.

즉, 종래에는 마그네틱 리프트 장치가 공중에 떠 있는 상태에서는 하부에 제품이 없는 경우, 동작시킬 수가 없다. 제품이 없는 상태에서 마그네틱 리프트 장치의 레버를 돌리기가 무척 힘들고, 작업을 용이하게 하기 위해서는 미리 레버를 돌려놓은 뒤, 제품 상부까지 마그네틱 리프트를 옮기면 자성에 의해 부착 대상물이 마그네틱 리프트 하부면에 붙게되는 구조이다.

따라서, 마그네틱 리프트 장치가 공중에 떠 있는 상태에서도 동작이 가능한 구조가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마그네틱 리프트 장치가 제품으로부터 떨어져 있는 상태에서도 동작이 가능한 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고 제품을 용이하게 흡착하여 리프팅할 수 있는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로는, 전력을 공급하는 배터리; COM(공통분자) 단자, NO(Normal Open) 단자, NC(Normal Close) 단자를 각각 포함하는 수동 스위치; 제1 리미트 스위치; 제2 리미트 스위치; COM(공통분자) 단자, 제1 및 제2 NO(Normal Open) 단자를 포함하는 토글 스위치; 및 보빈;을 포함하고, 상기 수동 스위치는 상기 배터리, 토글 스위치, 보빈과 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 리미트 스위치는 상기 토글 스위치, 보빈과 각각 연결되되, 상기 수동 스위치의 NO 단자는 상기 보빈과 연결되고, 상기 수동 스위치의 NC 단자는 상기 토글 스위치의 COM 단자와 연결되며, 상기 토글 스위치의 제1 NO 단자는 상기 제1 및 제2 리미트 스위치의 NC 단자와 각각 연결되고, 상기 토글 스위치의 제2 NO 단자는 상기 제1 및 제2 리미트 스위치의 NO 단자와 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 리미트 스위치의 각각의 COM 단자는 상기 보빈과 연결되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 토글 스위치의 온 시, 상기 토글 스위치의 COM 단자와 제1 NO 단자를 거쳐 상기 제2 리미트 스위치로 전류가 유입되고, 상기 제2 리미트 스위치의 NC와 COM을 거쳐 보빈으로 유입되며, 상기 보빈에서 상기 제1 리미트 스위치의 COM과 NC를 거쳐 상기 토글 스위치의 NO와 COM을 거쳐 흐르는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 보빈에 정전류가 흘러 제품을 흡착하여 리프팅하고, 상기 제2 리미트 스위치가 전류의 흐름을 차단시켜, 상기 토글 스위치의 온과 오프를 차단하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 토글 스위치의 오프 시, 상기 토글 스위치의 COM 단자와 제2 NO 단자를 거쳐 상기 제1 리미트 스위치로 전류가 유입되고, 상기 제1 리미트 스위치의 NO와 COM을 거쳐 보빈으로 유입되며, 상기 보빈에서 상기 제2 리미트 스위치의 COM과 NO를 거쳐 상기 토글 스위치의 NO와 COM을 거쳐 흐르는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 보빈에 역전류가 유입되어 흘러 제품을 탈착하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 수동 스위치의 온 시, 상기 배터리로부터 유입된 전류가 상기 수동 스위치의 COM 단자와 NO 단자를 거쳐 상기 보빈으로 유입되고, 상기 보빈을 거쳐 상기 수동 스위치의 NO 단자와 COM 단자로 유입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 수동 스위치와 토글 스위치는 독립적으로 동작하는 것을 특징으로 한다

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

종래에는 마그네틱 리프트 장치가 제품으로부터 떨어져서 공중에 떠 있는 상태에서는 마그네틱 리프트 장치가 온 되지 못하였지만, 본 발명에 따르면, 마그네틱 리프트 장치가 제품으로부터 떨어져 있는 상태에서도 동작이 가능하므로 제품을 용이하게 흡착하여 리프팅할 수 있는 효과가 있다.

이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

도 1은 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치가 온 상태일 때 전류의 흐름을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치가 오프 상태일 때 전류의 흐름을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 수동 스위치가 온 상태일 때 전류의 흐름을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제품 흡착 및 탈착 동작의 흐름을 나타낸 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기 위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로를 나타낸 도면이다. 그리고 도 2는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치가 온 상태일 때 전류의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치가 오프 상태일 때 전류의 흐름을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 수동 스위치가 온 상태일 때 전류의 흐름을 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제품 흡착 및 탈착 동작의 흐름을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로는 제1 리미트 스위치(limit switch; 10), 제2 리미트 스위치(20), 수동 스위치(30), 배터리(battery; 40), 토글 스위치(toggle switch; 50), 및 보빈(bobbin; 60)을 포함한다.

배터리(40)는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치에 전력을 공급한다.

제1 리미트 스위치(10)는 COM(공통분자) 단자, NO(Normal Open) 단자, NC(Normal Close) 단자를 포함한다. 제1 리미트 스위치(10)는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치로 제품을 흡착한 뒤, 원하는 곳으로 이송하여 내려놓으면 동작한다. 제1 리미트 스위치(10)는 하기되는 토글 스위치(50)의 온(on)을 차단시킨다.

제2 리미트 스위치(20)는 COM 단자, NO 단자, NC 단자를 포함한다. 제2 리미트 스위치(20)는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치로 제품을 흡착하면 동작한다. 제2 리미트 스위치(20)는 토글 스위치(50)의 오프(off)를 차단시킨다.

수동 스위치(30)는 2 개의 COM 단자, 2 개의 NO 단자, 2 개의 NC 단자를 포함한다. 수동 스위치(30)는 토글 스위치(50)와는 독립적으로 동작한다. 이로 인해, 수동 스위치(30)와 토글 스위치(50)는 쇼트가 불가능한 구조이다. 수동 스위치(30)는 온, 오프 동작이 가능하다. 수동 스위치(30)의 온 시, 하기되는 보빈(60)으로 정전류가 유입되어, 제품의 흡착이 가능하다.

토글 스위치(50)는 2 개의 COM 단자, 2 개의 제1 NO 단자, 2 개의 제2 NO 단자를 포함한다. 토글 스위치(50)는 온, 오프, 스탠바이(standby) 동작이 가능하다. 토글 스위치(50)의 온 시, 전기가 흐르게 되고, 보빈(60)으로 정전류가 유입되어, 제품의 흡착이 가능하다. 본 발명에 따른 토글 스위치(50)의 온 동작은 종래와 달리, 제품이 흡착되지 않은 상태, 즉 마그네틱 리프트 장치가 공중에 떠 있는 상태에서도 동작이 가능하다.

토글 스위치(50)의 오프 시, 보빈(60)으로 역전류가 유입되어, 제품의 탈착이 가능하다. 본 발명에 따른 토글 스위치(50)는 종래와 달리, 공중에 떠 있는 상태에서도 온 동작이 가능하다. 토글 스위치(50)의 스탠바이 동작은, 대기 상태이다.

보빈(60)은 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치에서 제품을 흡착하는 부분이다. 보빈(60)은 정전류가 유입되면 제품을 흡착하고, 역전류가 유입되면 제품을 탈착한다.

다음으로, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로 각 구성의 연결 관계에 대하여 설명한다.

배터리(40)는 수동 스위치(30)와 연결된다. 배터리(40)의 (+) 단자와 수동 스위치(30)의 COM 단자가 연결되고, 배터리(40)의 (-) 단자와 수동 스위치(30)의 COM 단자가 각각 연결된다.

수동 스위치(30)는 배터리(40), 토글 스위치(50), 및 보빈(60)과 연결된다. 수동 스위치(30)의 NO 단자는 보빈(60)과 연결된다. 수동 스위치(30)의 NC 단자는 토글 스위치(50)의 COM 단자와 연결된다.

토글 스위치(50)는 수동 스위치(30), 제1 및 제2 리미트 스위치(10, 20)와 연결된다. 토글 스위치(50)의 제1 NO 단자는 제1 및 제2 리미트 스위치(10, 20)의 각 NC 단자와 각각 연결된다. 토글 스위치(50)의 제2 NO 단자는 제1 및 제2 리미트 스위치(10, 20)의 각 NO 단자와 각각 연결된다.

제1 및 제2 리미트 스위치(10, 20)는 토글 스위치(50) 및 보빈(60)과 연결된다. 제1 및 제2 리미트 스위치(10, 20)의 각 COM 단자는 보빈(60)과 연결된다.

다음으로, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로의 흐름에 대하여 설명한다. 먼저, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치 온 상태에서의 전류 흐름에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치가 온 상태일 때 전류의 흐름을 나타낸 도면이다.

토글 스위치(50)의 온 시, 토글 스위치(50)의 COM 단자와 제1 NO 단자를 거쳐 제2 리미트 스위치(20)로 전류가 유입된다. 유입된 전류는 제2 리미트 스위치(20)의 NC와 COM을 거쳐 보빈(60)으로 유입되고, 보빈(60)에서 제1 리미트 스위치(10)의 COM과 NC를 거쳐 토글 스위치(50)의 NO와 COM을 거쳐 흐른다.

이 때, 보빈(60)에는 정전류가 흘러, 마그네틱 리프트 장치는 제품을 흡착하여 리프팅한다. 그리고 제2 리미트 스위치(20)는 전류의 흐름을 차단시켜, 토글 스위치(50)의 온과 오프를 차단한다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치 오프 상태에서의 전류 흐름에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 토글 스위치가 오프 상태일 때 전기의 흐름을 나타낸 도면이다.

토글 스위치(50)의 오프 시, 토글 스위치(50)의 COM 단자와 제2 NO 단자를 거쳐 제1 리미트 스위치(10)로 전류가 유입된다. 유입된 전류는 제1 리미트 스위치(10)의 NO와 COM을 거쳐 보빈(60)으로 유입되고, 보빈(60)에서 제2 리미트 스위치(20)의 COM과 NO를 거쳐 토글 스위치(50)의 NO와 COM을 거쳐 흐른다. 이 때, 보빈(60)에는 역전류가 흘러, 마그네틱 리프트 장치는 제품을 탈착시킨다.

이어서, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 수동 스위치 온 상태에서의 전류 흐름에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에서 수동 스위치가 온 상태일 때 전기의 흐름을 나타낸 도면이다.

수동 스위치(30)의 온 시, 배터리(40)로부터 유입된 전류가 수동 스위치(30)의 COM 단자와 NO 단자를 거쳐 보빈(60)으로 유입된다. 그리고 보빈(60)을 거쳐 수동 스위치(30)의 NO 단자와 COM 단자로 유입된다. 이 때, 보빈(60)에는 정전류가 흘러, 마그네틱 리프트 장치는 제품을 흡착하여 리프팅한다.

다음으로, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 동작에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 제품 흡착 및 탈착 동작의 흐름을 나타낸 순서도이다.

도 5를 참조하면, 먼저, 토글 스위치를 온 시킨다(S1). 이 때, 본 발명의 특징과 같이, 마그네틱 리프트 장치는 공중에 떠 있는 상태이다. 즉, 제품이 없는 상태에서 토글 스위치를 온 시킬 수 있다.

다음으로, 토글 스위치의 온 동작으로 인해, 보빈에 전기가 들어오게 되고, 마그네틱 리프트 장치에 자력이 발생된다(S3).

이어서, 보빈으로 제품을 흡착하게 된다(S5). 여기서, 보빈으로는 전술한 바와 같이, 정전류가 유입되므로 제품의 흡착이 가능하게 된다.

다음으로, 제2 리미트 스위치가 동작한다(S7). 제2 리미트 스위치는 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 보빈 하부면에 구비되어, 제품의 흡착 시 이를 감지하여 바로 동작하게 된다.

이어서, 전기가 오프된다(S9). 제2 리미트 스위치가 전기를 오프시키고, 토글 스위치의 온, 오프를 차단시킨다. 즉, 전기가 차단되었으므로, 토글 스위치의 온이나 오프를 하지 못한다.

다음으로, 제품을 원하는 위치로 하강시킨다(S11). 마그네틱 리프트 장치의 보빈에 흡착된 제품을 이송시켜 원하는 위치에서 하강시킨다.

이어서, 제1 리미트 스위치가 동작한다(S13).

다음으로, 제1 리미트 스위치는 제품이 바닥에 놓이게 되면, 토글 스위치의 온을 차단시킨다(S15). 여기서, 제1 리미트 스위치가 토글 스위치의 온을 차단시키는 것은, 제품이 바닥에 놓여야만 가능한 동작이다.

이어서, 토글 스위치를 오프시키고(S17) 본 발명에 따른 마그네틱 리프트 장치의 동작을 종료시킨다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

마그네틱 리프트 장치의 제어 회로에 있어서,

전력을 공급하는 배터리;

COM(공통분자) 단자, NO(Normal Open) 단자, NC(Normal Close) 단자를 각각 포함하는 수동 스위치; 제1 리미트 스위치; 제2 리미트 스위치;

COM(공통분자) 단자, 제1 및 제2 NO(Normal Open) 단자를 포함하는 토글 스위치; 및

보빈;을 포함하고,

상기 수동 스위치는 상기 배터리, 토글 스위치, 보빈과 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 리미트 스위치는 상기 토글 스위치, 보빈과 각각 연결되되,

상기 수동 스위치의 NO 단자는 상기 보빈과 연결되고,

상기 수동 스위치의 NC 단자는 상기 토글 스위치의 COM 단자와 연결되며,

상기 토글 스위치의 제1 NO 단자는 상기 제1 및 제2 리미트 스위치의 NC 단자와 각각 연결되고,

상기 토글 스위치의 제2 NO 단자는 상기 제1 및 제2 리미트 스위치의 NO 단자와 각각 연결되며,

상기 제1 및 제2 리미트 스위치의 각각의 COM 단자는 상기 보빈과 연결되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로.
제1 항에 있어서, 상기 토글 스위치의 온 시,

상기 토글 스위치의 COM 단자와 제1 NO 단자를 거쳐 상기 제2 리미트 스위치로 전류가 유입되고,

상기 제2 리미트 스위치의 NC와 COM을 거쳐 보빈으로 유입되며,

상기 보빈에서 상기 제1 리미트 스위치의 COM과 NC를 거쳐 상기 토글 스위치의 NO와 COM을 거쳐 흐르는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로.
제2 항에 있어서,

상기 보빈에 정전류가 흘러 제품을 흡착하여 리프팅하고,

상기 제2 리미트 스위치가 전류의 흐름을 차단시켜, 상기 토글 스위치의 온과 오프를 차단하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로.
제1 항에 있어서, 상기 토글 스위치의 오프 시,

상기 토글 스위치의 COM 단자와 제2 NO 단자를 거쳐 상기 제2 리미트 스위치로 전류가 유입되고,

상기 제1 리미트 스위치의 NO와 COM을 거쳐 보빈으로 유입되며,

상기 보빈에서 상기 제1 리미트 스위치의 COM과 NO를 거쳐 상기 토글 스위치의 NO와 COM을 거쳐 흐르는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로.
제4 항에 있어서,

상기 보빈에 역전류가 유입되어 흘러 제품을 탈착하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로.
제1 항에 있어서, 상기 수동 스위치의 온 시,

상기 배터리로부터 유입된 전류가 상기 수동 스위치의 COM 단자와 NO 단자를 거쳐 상기 보빈으로 유입되고,

상기 보빈을 거쳐 상기 수동 스위치의 NO 단자와 COM 단자로 유입되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로.
제6 항에 있어서,

상기 수동 스위치와 토글 스위치는 독립적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 리프트 장치의 제어 회로.