KR100242538B1

KR100242538B1 - 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어

Info

Publication number: KR100242538B1
Application number: KR1019960058631A
Authority: KR
Inventors: 기와무 무라타; 기즈히코 이토; 아키히코 우타키
Original assignee: 후쿠나가 다카시; 가부시키가이샤 쯔바기모도체인
Priority date: 1996-01-04
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: JPH09183518A; KR970059057A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

물품의 반송장치나 분류장치에 이용되는 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

슬럿을 형성하는 재료에 수지재료 등의 비금속재료를 이용할 수 있고, 또한, 높은 구동효율을 가지는 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어를 제공하고자 하는 것이다.

3. 발명의 해결방법의 요지

소정의 주행로를 따라서 순환주행하도록 등간격이면서 무단형상으로 연결된 다수의 슬럿(4) 각각에, 슬럿의 바깥면에 자극이 발생하도록 부착된 영구자석(9)을 설치함과 동시에, 상기 주행로 근방의 지상측에 상기 영구자석(9)의 자극에 작용하는 이동자계를 생성하여 각 슬럿(4)에 추진력을 부여하는 전기자(6)를 고정하도록 한 것이다.

4. 발명의 중요한 용도

콘베이어장치, 물건 이송장치

Description

동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어

본 발명은, 물품의 반송장치나 분류장치에 이용되는 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어에 관한 것이다.

근년, 물품의 반송장치나 분류장치에는, 예를 들면 일본국 특개평 7-61570호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 유도형 리니어모터에 의해서 구동되는 슬럿 콘베이어(slot conveyor)를 이용하고 있는 것이 개발되어 있다.

상기와 같은 유도형 리니어모터 구동식의 슬럿 콘베이어는, 소정의 주행로를 따라서 순환주행하도록 등간격 또는 무단형상으로 연결된 다수의 슬럿에 의해서 이차측 도체가 형성되어 있고, 또한, 주행로 근방의 지상측 위치에 있어서, 상기 이차측 도체가 되는 슬럿에 대향하여 추진력을 주는 일차측 고정자가 고정되어 있다.

그러나, 상술한 바와 같은, 종래의 유도형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어에서는, 일차측 철심에 의해서 생성되는 이동자계에 의해서 이차측 도체가 되는 슬럿에 과전류를 유기시키기 때문에, 슬럿의 재료는 알루미늄 또는 동과 같이, 전기저항이 작고, 또한, 비자성의 금속에 한정되어 있고, 저소음이면서 또 제조코스트가 싼 수지 등으로 형성한 슬럿을 사용할 수 없는 문제가 있었다.

특히, 슬럿 위를 상류측으로부터 반송되어 오는 물품을, 푸셔(pusher)등의 불출장치에서 슬럿 위를 미끄러지게 하여 슬럿쪽의 분류슈트로 불출하는 구조의 분류장치의 슬럿 콘베이어에 사용한 경우에는, 슬럿이 알루미늄 등의 금속이기 때문에, 물품의 미끄러짐이 나쁘고, 분류동작에 지장을 초래할 우려가 있었다.

또한, 각 슬럿이 이차측 도체의 부분을 구성하고 있기 때문에, 슬럿에 발생하는 과전류의 패턴이 슬럿의 형상에 의해서 제한을 받고, 추진력 발생에 유효한 과전류가 감소하고, 전기적 손실이 커져서 구동효율이 저하하는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 상술한 바와 같은 종래기술의 문제를 해결하고, 슬럿을 형성하는 재료에 수지재료 등의 비금속재료를 이용할 수 있고, 또한, 높은 구동효율을 가지는 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제 1 도는, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어의 개략구조를 나타낸 측면도,

제 2 도는, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어의 제 1 실시예를 나타낸 단면도,

제 3 도는, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어의 제 2 실시예를 나타낸 단면도,

제 4 도는, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어의 제 3 실시예를 나타낸 단면도,

제 5 도는, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어의 제 4 실시예를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 슬럿 콘베이어 2, 3 : 가이드바퀴

4 : 슬럿 5 : 반송면

6, 7 : 전기자(電機子) 6A : 철심

6B : 슬럿 8 : 중공부

9, 9A, 9B : 영구자석 10 : 요크

상기 목적을 위해서, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어나, 소정의 주행로를 따라서 순환주행하도록 등간간격 또는 무단형상으로 연결된 다수의 슬럿 각각에, 슬럿의 바깥면에 자극이 발생하도록 부착된 영구자석을 설치함과 동시에, 상기 주행로 근방의 지상측에 상기 자극에 작용하는 이동자계를 생성하여 각 슬럿에 추진력을 부여하는 전기자를 고정한 것이다.

그 때, 각각의 슬럿의 바깥면에 발생하는 자극의 극성은 슬럿의 주행 방향으로 연속적으로 교대로 반전하도록 배치함과 동시에, 인접하는 이극간의 착자(着磁)피치를 상기 이동자계에서 상기 전기자의 철심표면에 발생하는 이극간의 극피치와 거의 같게 하는 것이 바람직하다.

각각의 슬럿이 전기자가 설치되어 있는 위치를 통과할 때에, 전기자가 생성하는 이동자계가 슬럿에 설치되어 있는 영구자석의 자극에 작용하여 슬럿에 추진력을 부여하고, 슬럿 콘베이어가 순환구동된다.

그 때, 각각의 슬럿의 바깥면에 발생하는 자극의 극성이 슬럿의 주행방향으로 연속해서 교대로 반전하도록 배치되고, 또한, 인접하는 이극간의 착자피치가 상기 이동자계에서 상기 전기자의 철심표면에 발생하는 이극간의 극피치에 거의 같아 있는 경우에는, 전기자의 철심표면에 발생하는 이동하는 자극의 각각이, 상기 철심상을 통과하는 모든 슬럿 바깥면의 자극에 대하여 균일한 추진력을 미치고, 구동효율을 최대로 할 수 있다.

[실시예]

이하, 도면에 의거하여, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 제 1 도는, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어의 각 실시예에 공통하는 개략구조를 나타내는 측면도로, 슬럿 콘베이어(1)는, 전후의 반송단에 배치된 가이드바퀴(2)와 가이드바퀴(3)와의 사이에 지지되고 수직면내의 주행로를 순환주행하도록, 다수 등간격으로 무단형상으로 연결된 슬럿(4)을 구비하고 있다.

상기 주행로의 상측부분을 주행하는 슬럿(4)의 윗면은, 워크(W)의 반송면(5)을 구성하고 있고, 또한, 각각의 슬럿(4)에는, 슬럿의 바깥면에 자극이 발생하도록 부착된 영구자석이 설치되어 있다. 한편, 주행로의 하측부분을 주행하는 슬럿(4)에 대향하는 지상측에는, 전기자(6, 7)가 설치되어 있다. 이들의 전기자(6, 7)는, 도시하지 않은 코일이 주위에 감긴 규소강판 등의 철심을 가지고 있고, 상기 코일에 전기가 통함으로써 이동자계가 생성되고, 슬럿(4)의 주행방향으로 교대로 극성이 반전한 자극이 철심표면에 발생하여, 이들 자극이 슬럿(4)의 주행방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

제 2 도는, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어의 제 1 실시예를 나타낸 것으로, 상기 슬럿(4)내부에는 중공부(8)가 형성되어 있고, 상기 중공부(8)에는, 슬럿(4)의 바깥면에 자극을 발생하도록 상하방향으로 부착되어 있는 영구자석(9)이 수용되어 있다.

상기 슬럿(4)의 재료는, 슬럿(4)내부의 영구자석(9)의 자석다발이 관통하여 슬럿 바깥면에 자극을 발생시킬 수 있는 것이면 좋고, 합성수지 재료나 알루미늄 등의 비자성의 금속재료를 이용할 수 있다. 또한, 영구자석(9)의 자극이 슬럿 바깥면에 노출하도록 하고 있는 경우에는, 철계통의 자성재료를 슬럿(4)에 이용하는 것도 가능하다.

동 도에 나타낸 바와 같이, 전기자(6)의 철심(6A)의 상부에는, 슬럿(4)의 주행방향으로 배열된 다수의 빗살형상의 슬럿(6B)이 형성되어 있고, 상기 슬럿(6B)내에는, 전기자 코일이 3상으로 감겨져 있다. 즉, 도면 중, a, b, c 중 어느 문자와, 이들 문자에 대응한 머리에 -를 붙인 문자와는, 철심(6A)의 2개마다의 슬럿(6B)사이를 통해서 감겨져 있는 각상의 전기자 코일을 흐르는 전류를 나타내고 있고, 예를 들면 문자(a)에서 나타낸 하나의 상의 전류에 대하여, 문자(a)의 머리에 -를 붙인 것은, 같은 위상의 반대방향으로 흐르는 전류를 나타내고 있다.

상기 각 슬럿(4)에 설치되어 있는 영구자석(9)이 인접하는 이극간의 피치(Pm)는, 상기 전기자 코일에 의해서 생성되는 이동자계가, 철심(6A)의 슬럿(6B)상면에 발생시키는 이동자극이 인접하는 이극간의 극피치(Pc)에 대략 동등해지도록 설정되어 있다.

상술한 구성에 있어서, 전기자(6)에 3상교류전압을 접속하면, 전기자 코일에 흐르는 3상교류의 전류에 의해서, 슬럿(4)을 주행시키는 방향으로 이동자계가 생성된다. 이 때, 각각의 슬럿(4)의 영구자석(9)의 자극에 대응한 간격에서 전기자(6)상에 이동하는 자극이 발생하고, 전기자(6) 위를 통과하는 각 슬럿(4)에 균등한 추진력이 부여된다.

다음으로, 제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예에서는, 슬럿(4)의 중공부(8)내에 2개의 영구자석(9A, 9B)이 설치되어 있다. 상기 2개의 영구자석(9A, 9B)은 서로 상하반대의 극성에 부착되어 있고, 또한, 슬럿(4)내에서의 상기 2개의 영구자석(9A, 9B)의 중심간의 간격과, 주행방향 전후에 인접하는 전방의 슬럿(4)내의 뒷측의 영구자석(9B)과 뒷쪽의 슬럿(4)내의 앞측의 영구자석(9A)의 중심간의 간격은 동일하고, 착자피치(Pm)로 되어 있다.

한편, 전기자(6)는, 상술한 제 1 실시예의 것과 동일구성의 것이 사용되어 있고, 상기 전기자코일에 의해서 생성되는 이동자계가, 철심(6A)의 슬럿(6B) 윗면에 발생시키는 이동자극이 인접하는 이극간의 극피치(Pc)는, 상기 착자피치(Pm)과 대략 동등하게 설정되어 있다. 따라서, 본 실시예의 경우에도, 상술한 실시예의 것과 마찬가지로, 전기자(6) 위를 통과하는 각 슬럿(4)에 균등한 추진력이 주어진다.

또한, 제 4 도는, 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 것으로, 상술한 제 3 도에 나타낸 실시예와 마찬가지로, 슬럿(4)의 중공부(8)내에 상하극성을 반대로 한 2개의 영구자석(9A, 9B)이 배치되어 있으나, 이 실시예의 것에서는, 상기 2개의 영구자석(9A, 9B)의 윗끝단간에 요크(10)를 배치하고 있다. 또한, 전기자(6)의 구성에 대하여는, 상술한 각 실시예의 것과 같다. 이 실시예에서는, 영구자석(9A, 9B)의 상단측이 요크(10)에 의해서 연결되어 있기 때문에, 영구자석(9A, 9B)의 내부에 발생하는 소자력(消磁力)이 작아지고, 자력의 경시적인 저하가 억제된다.

또한, 제 5 도는, 본 발명의 제 4 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예에서는, 슬럿(4)의 전후폭이 좁고, 그 중공부(8)내에 수용되어 있는 영구자석(9)의 폭도 좁은 것이 사용되어 있다. 상기 영구자석(9)은, 상술한 각 실시예에 이용되고 있는 영구자석과 마찬가지로 상하방향으로 부착되어 있으나, 그 자극의 극성은, 인접하는 2개의 슬럿(4)마다 착자피치(Pm)에서 교대로 반전하고 있다.

한편, 전기자(6)측에 대하여는, 상술한 각 실시예의 것과 동일구성으로, 그 극피치(Pc)가 상기 착자피치(Pm)과 거의 동일하게 설정되어 있다. 이 실시예의 경우에는, 슬럿(4)의 전후폭을 좁힐 수 있기 때문에, 상호 연결된 슬럿(4)사이의 굴곡가능한 최소반경을 작게 할 수 있다. 따라서, 제 1 도에 나타낸 슬럿 콘베이어(1)의 양 끝단의 가이드바퀴(2, 3)에 작은 지름의 것을 이용할 수 있기 때문에, 슬럿 콘베이어(1)의 높이를 낮게 할 수 있다.

또한, 상술한 각 실시예를 나타낸 제 2 도 내지 제 5 도에는, 한 대의 전기자(6)밖에 도시하고 있지 않으나, 제 1 도와 같이, 2대의 전기자(6, 7), 또는, 그 이상의 대수의 전기자를 슬럿(4)의 주행로를 따라서 배치할 수 있다. 그 경우, 슬럿 콘베이어(1)의 구동효율을 최대로 하기 때문에, 각 전기자의 이동자계에 의해서 발생하는 N 또는 S의 자극과, 슬럿(4)측의 각 영구자석(9)의 자극과의 대응관계가 모든 전기자의 위치에서 같은 위상에 갖추어지도록, 각 전기자를 배치할 필요가 있다.

또한, 제 1 도에서는, 전기자(6, 7)을 슬럿(4)의 앞측면과 대향하도록, 슬럿(4)의 주행로의 하측부분(되돌아오는 측)에 아래쪽으로부터 근접하여 배치하고 있으나, 전기자는 슬럿의 뒷측면과 대향하도록, 슬럿의 주행로의 상측부분(반송측) 또는 하측부분에 근접하여 배치하거나, 또는, 슬럿의 앞측과 뒷측의 양쪽면에 대향하도록, 슬럿의 주행로를 따라서 여러대 배치하여도 좋다.

또한, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어는, 제 1 도에 나타낸 수직면내에서 순환구동되는 구조 외, 슬럿끼리를 수평면내에서 굴곡할 수 있도록 한 수평면내에서 순환하는 구조의 것이나, 상하방향으로 나선형상으로 순환하는 스파이럴(spiral) 콘베이어로서 구성할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어에 의하면, 전기자가 생성하는 이동자계에서 발생하는 이동하는 자극이, 슬럿에 설치되어 있는 영구자석의 자극에 흡인력과 반발력을 작용시켜서 슬럿을 추진시키기 때문에, 종래의 유도형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어와 같이, 슬럿의 형상에 의해서 과전류의 패턴이 제한되는 것에 기인하는, 추진력 발생에 무효한 과전류에 의한 에너지손실이 없으므로, 슬럿 콘베이어의 구동효율을 높일 수 있음과 동시에, 슬럿을 워크에 적합한 형상으로 형성하는 것이 용이해진다.

또한, 슬럿의 재료가 전기저항이 작은 알루미늄 등의 금속에 제한되지 않기 때문에, 합성수지와 같은, 운전시에 소음이나 진동의 발생이 적고, 또한 제조코스트가 싼 재료로 형성할 수 있으며, 특히, 분류장치의 슬럿 콘베이어에 이용하는 경우에는, 활성(滑性)이 높은 합성수지로 슬럿을 형성할 수 있기 때문에, 원활하면서도 고속동작이 가능한 분류장치를 용이하게 구성할 수 있다.

또한, 각각의 슬럿표면에 발생하는 자극의 극성이, 슬럿의 주행방향으로 연속하여 교대로 반전하도록 배치되고, 또한, 인접하는 이극간의 착자피치가 상기 이동자계에서 상기 전기자의 철심표면에 발생하는 이극간의 극피치에 거의 동일하게 되어 있는 경우에는, 전기자의 철심표면에 발생하는 모든 자극이 상기 철심상을 통과하는 모든 슬럿의 자극에 대하여 거의 균일한 추진력을 얻을 수 있기 때문에, 구동효율을 최대로 높일 수 있다.

Claims

소정의 주행로를 따라서 순환주행하도록 등간격이면서 무단형상으로 연결된 다수의 슬럿의 각각에, 슬럿의 바깥면에 자극이 발생하도록 부착된 영구자석을 설치함과 동시에, 상기 주행로 근방의 지상측에 상기 자극에 작용하는 이동자계를 생성하여 각 슬럿에 추진력을 주는 전기자를 고정한 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어로서, 각각의 슬럿의 바깥면에 발생하는 자극의 극성은 슬럿의 주행방향으로 연속적으로 교대로 반전하도록 배치함과 동시에, 인접하는 이극간의 착자피치를 상기 이동자계에서 상기 전기자의 철심표면에 발생하는 이극간의 극피치에 거의 동일하게 한 것을 특징으로 하는 동기형 리니어모터 구동식 슬럿 콘베이어.