KR20140111420A

KR20140111420A - Control method of magnetically levitated transportation system

Info

Publication number: KR20140111420A
Application number: KR1020130025527A
Authority: KR
Inventors: 이기창; 문석환; 박병건; 정시욱; 강도현; 구대현; 김종무; 김지원; 정연호
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2014-09-19
Also published as: KR101454279B1

Abstract

The present invention relates to a levitation control method for a magnetically levitated transfer system. The purpose of the present invention is to provide the levitation control method for a magnetically levitated transfer system, which is capable of efficiently driving levitation electromagnets of the magnetically levitated transfer system. The levitation control method for a magnetically levitated transfer system comprises: a step of detecting an absolute position (x) on the x-axis in real time by a position sensor during the transfer of a transferred body, wherein the absolute position (x) is a position value of the transferred body in the transfer direction; a step of determining a section based on the information about the absolute position (x), wherein the section includes the levitation electromagnets which are required to generate a magnetic levitation force to levitate the transferred body; a step of driving the levitation electromagnets by applying current to each of the levitation electromagnets in the section; and a step of repeating the steps described above while performing the successive transmission of the section by driving the levitation electromagnets to levitate the transferred body in the next section. The section includes the predetermined number of the levitation electromagnets which are arranged in advance to be continuous with each other.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a magnetically levitated transportation system,

본 발명은 자기부상 이송 시스템의 부상 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부품이나 반제품, 제품을 후속 공정으로 이송시켜주는 자기부상 이송 시스템의 부상 제어 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a floating control method for a magnetic levitation transfer system, and more particularly, to a floating control method for a magnetic levitation transfer system that transfers a part, semi-finished product, or product to a subsequent process.

일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하는 기판, 반도체용 웨이퍼(Wafer) 등과 같은 피이송물을 포함하여 기판이나 웨이퍼를 수용하여 지지하는 트레이나 카세트 또는 캐리어 등과 같은 이송체를 이송하는 이송 시스템으로는, 파티클 발생 문제, 마찰, 마모에 따른 부품의 손상 문제, 그리고 소음 유발 문제를 해소할 수 있으면서 피이송물을 고속으로 이송시킬 수 있는 자기부상 이송 시스템(Magnetically levitated transportation system)을 주로 적용하고 있다. A substrate or wafer including a substrate including a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), or an OLED (Organic Light Emitting Diodes), a semiconductor wafer, A conveying system for conveying a conveying member such as a tray, a cassette or a carrier can solve the problems of particle generation, frictional wear, parts damage and noise generation, (Magnetically levitated transportation system) is mainly applied.

자기부상 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. The magnetic levitation transport system is a system that moves the conveyed object on which the conveyed matter is loaded by magnetic levitation, and there is no energy loss because there is no mechanical contact or friction between the conveying body and the rail, and no noise, low vibration, A transfer system can be implemented.

자기부상 이송 시스템의 경우 자기부상력과 안내력, 추진력 등이 요구되는데, 보통 부상 전자석으로부터 자기부상력 및 안내력을 제공받고, 선형유도전동기 또는 선형동기전동기 등으로부터 추진력을 제공받는다. In the case of a magnetic levitation transfer system, a magnetic levitation force, a guide force, and a propulsion force are required. Normally, a levitation force and a guidance force are provided from a levitation electromagnet, and a propulsion force is provided from a linear induction motor or a linear synchronous motor.

예를 들면, 자기부상력은 전자석의 권선에 흐르는 전류를 제어하면서 부상 전자석과 이송체 간에 그 수직방향(부상력과 동일한 방향)의 흡인력을 조절하여 부상 전자석과 이송체가 서로 일정 간격으로 유지되도록 하는 방식으로 얻을 수 있고, 안내력은 부상 전자석과 이송체 간의 수평방향(부상력과 추진력에 수직인 방향)으로 발생되어 이송체가 궤도를 이탈하지 않게 해준다. For example, the magnetic levitation force controls the current flowing in the winding of the electromagnet while adjusting the attraction force between the levitation electromagnet and the conveying body in the vertical direction (same direction as the levitation force) so that the levitation electromagnet and the conveying body are maintained at a constant interval And the guide force is generated in the horizontal direction (direction perpendicular to the levitation force and the propulsive force) between the levitation electromagnet and the conveying body, so that the conveying body does not deviate from the orbit.

이와 같은 자기부상 이송 시스템은 초청정 환경이 요구되는 반도체나 디스플레이 등과 같은 부품의 제조라인 등 각종 공장 자동화 라인에서 부품 혹은 반제품, 제품을 이송시키는 시스템으로 널리 활용되고 있다. Such a magnetic levitation transfer system is widely used as a system for transferring parts, semi-finished products, and products from various factory automation lines such as a manufacturing line of a semiconductor such as a display or the like requiring a super clean environment.

종래의 자기부상 이송 시스템은 LCD나 LED 등과 같은 디스플레이 제품이 적재되는 이송체 측에 부상 전자석(전자석 코어 및 구동 권선을 포함함)이 구비되는 형태로 이루어져 있어서, 전류 등의 인가에 따른 열 발생이 이송체의 전자석 코어 및 구동 권선 등에 영향을 끼치게 되고, 이와 더불어 이때 발생한 열이 디스플레이 제품 쪽으로 전달되어 열에 민감한 디스플레이 제품에 손상을 입히는 문제점이 있다. In the conventional magnetic levitation conveying system, a floating electromagnet (including an electromagnet core and a driving coil) is provided on a conveying body side on which a display product such as an LCD or an LED is mounted, The electromagnet core of the conveying body, the driving winding, and the like. In addition, the heat generated at this time is transmitted to the display product, thereby damaging the display-sensitive product.

일 예로서, 디스플레이 제품에 대한 증착 공정의 경우 진공 룸과 같은 매우 청정한 환경에서 진행되는 공정이므로, 디스플레이 제품에 열이 전달되지 않도록 해야 하며, 만일 디스플레이 제품에 열이 전달되면 증착 공정을 위한 조건들이 달라져 제품의 불량을 초래하게 되는 문제점이 있다. For example, in the case of a deposition process for a display product, the process is performed in a very clean environment, such as a vacuum chamber, so that heat is not transferred to the display product, and if heat is transferred to the display product, Resulting in defective products.

또한, 종래의 디스플레이 제조설비용 자기부상 이송 시스템에서는 각 부상 전자석의 권선(전자석 코일)에 흐르는 전류를 제어하고 자기부상력(흡인력)을 제어하기 위하여 각 부상 전자석 모두에 대해 개별적인 드라이버가 필요하고, 이에 부상 전자석의 개수만큼 드라이버가 필요하다는 문제점이 있다.Further, in a conventional magnetic levitation system for a display manufacturing facility, a separate driver is required for each of the floating electromagnets in order to control the current flowing in the windings (electromagnet coils) of the respective floating electromagnets and to control the magnetic levitation force (attracting force) Therefore, there is a problem that a driver is required as many as the number of floating electromagnets.

이에 자기부상 이송 시스템의 부상 전자석을 보다 효율적으로 구동시킬 수 있는 방법이 필요하게 되었다.
Therefore, there is a need for a method for more efficiently driving the floating electromagnet of the magnetic levitation transfer system.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 자기부상 모듈의 부상전자석 권선과 선형추진의 고정자 권선을 고정된 레일 측에 배치하고, 이송체(트레이)에는 자기부상 모듈의 부상 전자석과 상호 작용하는 부상 코어와 선형 추진 모듈의 권선과 상호 작용하는 영구자석을 배치하여 운영하는 새로운 형태의 자기부상 이송 방식을 구현함으로써, 트레이에 있는 디스플레이 제품 측이 열에 의한 영향을 받지 않도록 할 수 있는 등 제품 보호는 물론 이송의 효율성을 향상시킬 수 있는 자기부상 이송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a magnetic levitation module in which a floating electromagnet winding and a linear propulsion stator winding are disposed on a fixed rail side, By implementing a new type of magnetic levitation transport system that arranges permanent magnets interacting with the floating core and the windings of the linear propulsion module, it is possible to prevent the display product side of the tray from being affected by heat The object of the present invention is to provide a magnetic levitation transport system capable of improving the efficiency of transport as well as protecting the product.

또한, 본 발명의 다른 목적은 자기부상 이송 시스템의 부상 전자석을 보다 효율적으로 구동시킬 수 있는 자기부상 이송 시스템의 부상 제어 방법을 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide a floating control method of a magnetic levitation transport system capable of driving a levitation electromagnet of a magnetic levitation transport system more efficiently.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 자기부상력을 발생시키는 부상 전자석들이 이송체 상부에 이송체의 이송경로를 따라 일정 간격으로 설치되어 구성되는 자기부상 모듈이 구비됨과 더불어 상기 이송체에 부상 전자석들과 상호 작용하는 부상 코어가 설치된 무빙 코어 방식 및 흡인식 자기부상 이송 시스템의 부상 제어 방법에 있어서, 이송체의 이송 동안 위치센서에 의해 이송체 이송방향 위치인 X축 절대 위치(x)가 실시간 검출되는 단계; 상기 X축 절대 위치(x) 정보로부터 이송체의 부상을 위해 자기부상력 발생이 요구되는 부상 전자석들로 이루어지는 섹션을 결정하는 단계; 결정된 섹션 내 각 부상 전자석들이 자기부상력을 발생시키도록 상기 섹션 내 각 부상 전자석에 전류를 인가하여 부상 전자석들을 구동시키는 단계; 및 상기 단계를 실시간으로 반복하되, 이송체의 이송 동안 검출된 상기 X축 절대 위치(x)에 따른 다음 순번의 섹션에서 이송체 부상을 위한 자기부상력을 발생시키도록 부상 전자석들을 구동하여 순차적인 섹션 절환이 이루어지도록 하는 단계;를 포함하고, 상기 섹션은 연속 배치된 미리 정해진 개수의 부상 전자석들로 구성되도록 설정된 것을 특징으로 하는 자기부상 이송 시스템의 부상 제어 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic levitation module comprising a levitation electromagnets for generating magnetic levitation force, the levitation electromagnets being installed at a predetermined interval along the conveying path of the conveying body above the conveying body, (X), which is a position of a conveying body conveying direction, by a position sensor during conveyance of the conveying body, Is detected in real time; Determining a section consisting of floating electromagnets for which a magnetic levitation force is required for the lifting of the conveying member from the X-axis absolute position (x) information; Driving each of the floating electromagnets by applying a current to each of the floating electromagnets in the section so that each of the floating electromagnets in the determined section generates a magnetic levitation force; And repeating the steps in real time to drive the levitation electromagnets to generate a levitation force for the conveying body levitation in the next sequential section in accordance with the X-axis absolute position (x) detected during the conveying of the conveying body, Wherein the section is configured to be constituted by a predetermined number of the floating electromagnets arranged in a continuous manner. The floating control method of the magnetic floating transport system according to claim 1,

여기서, 상기 섹션 절환은 실시간 검출되는 이송체의 X축 절대 위치(x)에 따라 섹션을 결정한 뒤 이송방향을 기준으로 이전 순번의 섹션 내 최후방에 위치된 부상 전자석 하나를 위치 x에 따라 연속적으로 오프(꺼짐) 구동시키는 동시에 상기 이전 순번 섹션의 최전방 전자석 바로 앞쪽에 위치된 부상 전자석을 위치 x에 따라 연속적으로 온(켜짐) 구동시킴으로써 다음 순번의 섹션으로 절환되는 것임을 특징으로 한다.Here, the section switching determines a section according to the X-axis absolute position (x) of the conveyance body detected in real time, and then determines one section of the floating electromagnets positioned in the last section in the previous sequence section on the basis of the conveyance direction, (OFF) drive of the flywheel, and the flywheel electromagnet located immediately in front of the foremost electromagnet in the previous turn section is continuously turned on (turned on) in accordance with the position x to switch to the next turn section.

또한, 상기 이송체 코어의 길이가 (N+1)P보다는 크고 (N+2)P보다는 작은 조건이 되도록(P는 부상 전자석 간의 피치임) 하나의 섹션을 구성하는 부상 전자석의 개수가 (N+1)개로 설정되어, 이송체를 항상 (N+1)개의 부상 전자석이 발생시키는 자기부상력 만으로 부상 및 지지시키는 것을 특징으로 한다.The number of the floating electromagnets constituting one section is set to (N + 1) P and (N + 2) P (P is the pitch between the floating electromagnets) +1), and the conveying member is always floated and supported by the magnetic levitation force generated by (N + 1) floating electromagnets.

또한, 한 섹션을 구성하는 부상 전자석 중 이송방향을 기준으로 최전방에 위치된 전자석과 최후방에 위치된 전자석을 제외한 나머지 (N-1)개의 각 전자석이 이송체 총 정적(Static) 무게(Mg)의 1/N씩을 분담하도록 각 전자석의 자기부상력을 제어하고, In addition, among the floating electromagnets constituting one section, the (N-1) respective electromagnets excluding the electromagnets positioned at the forefront and the electromagnets positioned at the foremost position with respect to the conveying direction have a static total weight (Mg) The magnetic levitation force of each electromagnet is controlled so as to share 1 / N of the electromagnets,

상기 최전방의 전자석이 이송체 총 정적 무게(Mg)의

배를 분담하도록, 그리고 상기 최후방의 전자석이 이송체 총 정적 무게(Mg)의

배를 분담하도록 각 전자석의 자기부상력을 제어하는 것을 특징으로 한다(Δx= 이송체의 X축 절대 위치로부터 구해지는 값으로, 각 섹션의 중심위치로부터 이송체 무게중심까지의 X축 방향 거리임).The electromagnet in the forefront has a total static weight (Mg) of the conveying body

And the electromagnet of the last chamber is arranged to share the total static weight (Mg) of the conveying body

(X = a value obtained from the absolute position of the X-axis of the conveying member, and a distance in the X-axis direction from the center position of each section to the center of gravity of the conveying member) ).

또한, 상기 한 섹션을 구성하는 각 전자석의 자기부상력(F)을 제어함에 있어서, 이송체의 이송경로를 따라 일정 간격으로 설치된 각 갭 센서에 의해 검출되는 이송체 부상 코어와의 수직 거리(S), 갭 센서 간의 이격 거리(Ps), 각 섹션의 중심위치로부터 이송체 무게중심까지의 X축 방향 거리(Δx) 정보를 이용하여 이송체 무게중심에서의 수직 거리(y)와 이송체의 기울어짐 각도(θ)를 산출하고, 이어 상기 각 섹션의 중심위치로부터 이송체 무게중심까지의 X축 방향 거리(Δx), 이송체 무게중심에서의 수직 거리(y), 이송체의 기울어짐 각도(θ), 및 부상 전자석 간의 피치 정보(P)를 이용하여 각 부상 전자석에서의 이송체 부상 코어까지의 수직 거리(δ)를 산출한 다음, 상기 산출된 각 부상 전자석에서의 이송체 부상 코어까지의 수직 거리 정보(δ)를 이용하여 각 부상 전자석에서 상기한 이송체 총 정적 무게(Mg)의 분담을 위한 자기부상력이 발생하도록 각 부상 전자석에 인가되는 전류(i)를 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, in controlling the magnetic levitation force F of each electromagnet constituting the section, the vertical distance S between the conveying body floating core detected by each gap sensor provided at regular intervals along the conveying path of the conveying body Axis direction distance from the center position of each section to the center of gravity of the conveying body, the vertical distance (y) at the center of gravity of the conveying body and the inclination of the conveying body The distance? X in the X axis direction from the center position of each section to the center of gravity of the conveying body, the vertical distance (y) at the center of gravity of the conveying body, the inclination angle of the conveying body and the pitch information P between the floating electromagnets are used to calculate the vertical distance delta to the conveying body floating-up cores in the respective floating electromagnets, The vertical distance information? In the electromagnet is characterized in that controlling the current (i) applied to the electromagnet portion to the magnetic levitation force for distribution of the above-described conveying member total static weight (Mg) occurs.

또한, 상기 섹션을 결정하는 단계는, 상기 각 섹션의 번호를 K라 하고, 상기 부상 전자석 간의 피치를 P라 할 때, Further, in the step of determining the section, when the number of each section is K and the pitch between the floating electromagnets is P,

의 방법으로 X축 절대 위치(x)에 따라 이송체가 위치하는 각 섹션의 번호를 결정함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And determining the number of each section in which the conveying member is located according to the X-axis absolute position (x).

이에 따라, 본 발명에 따른 자기부상 이송 시스템 및 그 부상 제어 방법에 의하면 다음과 같은 장점이 있게 된다. Accordingly, the magnetic levitation transfer system and the levitation control method according to the present invention have the following advantages.

첫째, 상부의 자기부상 모듈과 하부의 선형 추진 모듈 사이에 트레이(이송체)를 배치하여 디스플레이 제품을 이송하는 수직형 이송 방식의 인라인 타입 OLED 제조설비 등에 구축되는 자동화 이송라인의 구조를 간단하게 구성할 수 있는 등 설비 규모의 축소 및 공장 레이아웃 측면에서 유리한 점이 있고, 공정 및 이송의 효율성을 향상시킬 수 있다. First, the structure of the automated transfer line constructed in the vertical transfer type inline type OLED manufacturing facility for transferring the display product by arranging the tray (transfer body) between the upper magnetic levitation module and the lower linear propulsion module is simplified There is an advantage in terms of reduction in the scale of the facility and layout of the factory, and the efficiency of the process and the transfer can be improved.

둘째, 디스플레이 제품이 탑재되는 트레이 측에 부상 코어와 영구자석만을 배치한 형태이므로, 열에 의한 영향으로부터 제품을 보호할 수 있는 등 제품 불량률을 낮출 수 있다. Second, since only the floating core and the permanent magnet are disposed on the tray side on which the display product is mounted, the product defective rate can be reduced, for example, the product can be protected from the influence of heat.

셋째, 위치 검출용 비접촉 선형 엔코더 등을 적용하여 트레이의 위치를 정밀하게 측정 및 제어할 수 있는 장점이 있다. Third, there is an advantage that the position of the tray can be precisely measured and controlled by applying a non-contact linear encoder for position detection or the like.

넷째, 전자석 구동 드라이버가 전체 전자석의 개수만큼 필요하지 않고, 이송체의 이동 동안 자기부상력을 발생시켜 이송체의 부상(이송체 흡인)에 관여하는 한 개 섹션의 전자석 개수((N+1)개) 만큼만 전자석 구동 드라이버가 필요하므로 시스템의 보다 효율적인 구동 및 제어가 가능하다는 이점이 있다.
Fourthly, the number of electromagnets in one section ((N + 1)), which is involved in the lifting of the conveying member (conveying member attraction) by generating a magnetic levitation force during the movement of the conveying member, The number of the electromagnet driving driver is required. Therefore, there is an advantage that the system can be more efficiently driven and controlled.

도 1은 본 발명의 제어 방법이 적용되는 수직형 자기부상 이송 시스템을 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 제어 방법이 적용되는 수직형 자기부상 이송 시스템을 나타내는 측면도
도 3과 도 4, 도 5는 본 발명에 따른 자기부상 이송 시스템의 부상 제어 방법을 설명하기 위한 도면(N = 3 일 때의 설명)로서,
도 3은 섹션의 중심위치와 전자석의 중심위치가 일치되게 배치했을 때의 자기부상 제어 방법을 설명하기 위한 도면
도 4는 섹션의 중심위치와 전자석의 중심위치가

만큼 어긋나게 배치했을 때의 자기부상 제어 방법을 설명하기 위한 도면
도 5은 섹션절환에 따른 자기부상 전자석의 제어 전류 스위칭을 도시한 도면
도 6은 본 발명에서 이송체가 이동하는 동안 이송체 위치(x)에 따라 결정되는 섹션 번호를 나타내는 도면
도 7은 본 발명에서 이송체가 이동하는 동안의 x 값과 각 섹션 내 이송체 위치에서의 Δx 값 변화를 나타내는 도면
도 8은 본 발명에서 각 파라미터 산출 과정을 설명하기 위한 도면
도 9는 본 발명의 부상 제어 과정을 수행하는 부상 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a front view showing a vertical magnetic levitation conveying system to which a control method of the present invention is applied;
Fig. 2 is a side view showing a vertical magnetic levitation conveying system to which the control method of the present invention is applied
FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5 are views for explaining a floating control method of the magnetic levitation transport system according to the present invention (description at N = 3)
3 is a view for explaining a magnetic levitation control method when the center position of the section and the center position of the electromagnet are arranged to be coincident with each other
4 is a graph showing the relationship between the center position of the section and the center position of the electromagnet

A description will be given of a magnetic levitation control method in a case where the magnetic levitation control method
5 is a view showing control current switching of a magnetic levitation electromagnet according to section switching;
Fig. 6 is a diagram showing a section number determined according to the position x of the conveying member during the movement of the conveying member in the present invention
Fig. 7 is a graph showing the change in x value at the position of the conveying member in each section and the x value during the movement of the conveying member in the present invention
8 is a diagram for explaining the process of calculating each parameter in the present invention
9 is a block diagram showing a configuration of a floatation control apparatus for carrying out the floatation control process of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제어 방법이 적용되는 자기부상 이송 시스템을 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 제어 방법이 적용되는 자기부상 이송 시스템을 나타내는 측면도이다.Fig. 1 is a front view showing a magnetic levitation conveying system to which a control method of the present invention is applied, and Fig. 2 is a side view showing a levitation conveying system to which a controlling method of the present invention is applied.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제어 방법이 적용되는 자기부상 이송 시스템은 다수 개의 부상 전자석 배열을 포함하는 자기부상 모듈과 추진용 LSM(Linear Synchronous Motor) 권선을 포함하는 선형 추진 모듈을 이용하여 피이송물(예를 들면, 디스플레이 부품이나 제품, 공정이 필요한 반제품 등)이 고정되어 있는 이송체(트레이)를 공정 간에 이송시켜주는 방식으로 이루어진다. As shown in Figs. 1 and 2, the magnetic levitation transfer system to which the control method of the present invention is applied is a linear propulsion system including a magnetic levitation module including a plurality of levitation electromagnet arrays and a propulsion LSM (Linear Synchronous Motor) (Trays) to which a conveyed object (for example, a display part, a product, a semi-finished product requiring a process, etc.) is fixed using a module.

이를 위하여, 이송체(10)의 부상을 위한 수단으로 자기부상 모듈(12)이 마련되고, 상기 자기부상 모듈(12)은 이송체의 이송방향(진행방향)을 따라가면서 일정한 간격으로 배치되는 다수 개의 부상 전자석(11)을 포함한다. To this end, a magnetic levitation module 12 is provided as means for lifting the conveying body 10, and the magnetic levitation module 12 includes a plurality of magnetic levitation modules 12 arranged at regular intervals along the conveying direction Of the floating electromagnet (11).

각 부상 전자석(11)은 공정으로 이어지는 이송체 이송라인을 따라 설치된 상부의 프레임(27a)에 고정되어 설치되고, 고정자 코어(전자석 코어)에 코일을 감은 형태로 구성된다. Each levitation electromagnet 11 is fixed to an upper frame 27a provided along a conveying body conveyance line leading to a process, and has a coil wound around the stator core (electromagnet core).

이렇게 다수 개의 부상 전자석(11)을 일정한 간격으로 배치함으로써, 이송체(10)의 장거리(Long stroke) 이송이 가능하며, 이때 적어도 3개 이상의 부상 전자석(11)이 이송체(10)가 있는 구간에 위치되면서 이송체(10)를 부상 지지하게 된다. By arranging the plurality of floating electromagnets 11 at a constant interval, it is possible to transfer the long stroke of the conveying body 10, wherein at least three floating electromagnets 11 are arranged in a section So that the conveying body 10 is lifted and supported.

이러한 자기부상 모듈(12)은 이송체(10)의 추진 동안 실시간 부상 섹션 절환 작동으로 이송체(10)를 부상시키게 된다. This magnetic levitation module 12 floats the conveying body 10 with a real-time floating section switching operation during the propulsion of the conveying body 10.

본 발명에서 주요 특징인 섹션 절환에 대해 좀더 상세히 설명하면, 이송체(10)는 이송 동안 현 위치에서 자기부상 모듈(12)을 구성하는 전체 부상 전자석(11) 중 정해진 개수의 부상 전자석 일부에 의해서만 부상된다.The transfer feature 10, which is a main feature of the present invention, will now be described in more detail. The transfer body 10 is only moved by a predetermined number of the floating electromagnets of all the floating electromagnets 11 constituting the magnetic levitation module 12, It is injured.

이에 이송체(10)를 현 위치에서 부상시키는(자기부상력을 발생시켜야 하는) 특정 개수의 연속 배치된 부상 전자석(11)들을 하나의 섹션으로 정의할 때, 즉 자기부상 모듈(12)을 구성하는 전체 부상 전자석(11) 중에 이송체(10)의 이동 동안 이송체의 현 위치에 따라 실제 자기부상력을 발생시켜 이송체(10)를 부상켜야 하는(이송체를 실제 흡인하는, 즉 이송체의 부상에 실제 관여하는) 이웃한 정해진 개수의 부상 전자석(11) 군(群)(배열)을 하나의 섹션으로 정의할 때, 이송체(10)는 현 위치에서 그것이 위치한 특정 섹션의 부상 전자석(11)들이 발생시킨 자기부상력에 의해 부상된다. Thus, when defining a certain number of continuously arranged floating electromagnets 11 that are to float the transfer body 10 at the current position (which should generate a magnetic levitation force) as one section, that is, The actual magnetic levitation force is generated in accordance with the current position of the conveying member during the movement of the conveying member 10 in the entire levitation electromagnet 11 to cause the conveying member 10 to float (actually attracting the conveying member, When a predetermined number of neighboring floating electromagnets 11 are defined as one section, the conveying body 10 moves the floating electromagnet 11 of the specific section in which it is located at the current position 11) are floated by the magnetic levitation force generated.

따라서, 이송체(10)를 부상시키는 특정 섹션에서 이송체를 부상시키기 위한 자기부상력은 그 섹션 내에 속한 부상 전자석(11)들이 분담하여 발생시키게 된다. Therefore, the magnetic levitation force for lifting the conveying member in a specific section that floats the conveying member 10 is caused by the floating electromagnets 11 belonging to the section to share.

이때, 이송체(10)가 정해진 경로를 따라 이송될 때 자기부상력을 발생시키는 섹션이 이전의 섹션에서 다음의 섹션으로 바뀌는 것을 섹션 절환이라 할 수 있으며, 본 발명은 하나의 섹션을 이루는 부상 전자석(11) 개수만큼의 구동 드라이버(도 5에서 도면부호 46임)만을 이용하여 최적의 방법으로 섹션 절환을 제어하고 이를 통해 시스템을 보다 효율적으로 운용할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.At this time, when the conveying body 10 is conveyed along a predetermined path, the section for generating the levitation force is changed from the previous section to the next section, which can be referred to as section switching. In the present invention, (46 in FIG. 5) as many as the number of drive drivers (11), and to provide a method that can more efficiently operate the system through the section switching control.

이와 같이 본 발명에서 이송체(10)의 이동은 전체 부상 전자석(11) 중에서 이송체의 현 위치(후술하는 바와 같이 이송체의 X축 절대 위치임)에 따라 결정된 특정 섹션의 부상 전자석(11)들이 구동되면서, 즉 선택된 한 섹션의 부상 전자석(11)에 전원이 인가되면서 이송체(10)를 부상시키고, 실시간으로 섹션 절환(다음 순번 섹션의 부상 전자석들에 전원이 인가되어 자기부상력을 발생시킴)이 이루어지는 방식으로 이송체(10)를 변화된 이송 위치에서 부상시키게 된다. As described above, in the present invention, the movement of the conveying member 10 is controlled in accordance with the position of the floating electromagnet 11 in the specific section determined according to the current position of the conveying member (the absolute position of the X-axis of the conveying member, The electric power is applied to the electrifying electromagnet 11 of the selected section to float the conveying body 10 and the section switching is performed in real time so that the electromagnets of the next section are powered, The conveying body 10 is lifted at a changed conveying position.

여기서, 이전의 섹션과 바로 다음 순번의 섹션은 1개의 부상 전자석(11)을 제외한 나머지 부상 전자석들을 공유하며, 예컨대 하나의 섹션이 4개의 부상 전자석(11)으로 설정되었을 때, 전자석 배열 순서에 따라 이전의 섹션이 이송체(10)의 자기부상에 관여하는(자기부상력을 발생시키는) 1, 2, 3, 4번의 부상 전자석 4개로 이루어진다면, 다음의 섹션은 2, 3, 4, 5번의 부상 전자석 4개가 되고, 그 다음의 섹션은 3, 4, 5, 6번의 부상 전자석 4개가 된다.Here, the previous section and the next sequential section share the remaining levitation electromagnets except for one levitation electromagnet 11, for example, when one section is set to four levitation electromagnets 11, If the previous section consists of four floating electromagnets 1, 2, 3, and 4 (which generate a magnetic levitation force) involved in the magnetic levitation of the transfer body 10, There will be four floating electromagnets, and the next section will be four floating electromagnets of 3, 4, 5, 6 times.

이와 같은 방식으로 이송체(10)의 이송 동안 이송체(10)를 자기부상시키는 섹션의 순차적이고 연속적인 절환이 이루어지며, 이송체(10)의 진행방향(이송방향)을 따라 일렬로 배치되어 있는 부상 전자석(11)들을 이송체 진행방향에 맞춰 순차적으로 ON/OFF 시켜줌으로써, 선형 추진 모듈(14)에 의해 추진되는 이송체(10)의 진행과 보조를 같이하면서 이송체(10)를 부상시켜줄 수 있게 된다. In this way, the sections for magnetically levitating the conveying body 10 during conveyance of the conveying body 10 are sequentially and continuously switched, and are arranged in a line along the traveling direction (conveying direction) of the conveying body 10 The flywheel 10 is lifted up while simultaneously supporting the advance of the flywheel 10 propelled by the linear propulsion module 14 by sequentially turning on and off the levitation electromagnets 11 in accordance with the advancing direction of the flywheel. .

이와 같이 자기부상 모듈(12)의 경우 일정한 간격으로 배치되는 형태의 멀티 부상 전자석을 적용함으로써, 여러 개의 부상 전자석(11) 중에서 이송체(10)가 지나가는 구간에 위치되는 한 섹션의 부상 전자석(11)에만 전류를 인가하여 구동시키는 방식, 즉 이송체(10)가 위치되어 있는 구간에 있는 부상 전자석(11)은 ON, 그 이외의 구간에 있는 부상 전자석은 OFF 시켜주는 실시간 부상 섹션 절환 방식으로 이송체(10)를 부상시키게 되고, 결국 이송체 이송에 소요되는 전력 에너지를 대폭 절감할 수 있는 이점이 있다. As described above, in the case of the magnetic levitation module 12, by applying the multi-floating electromagnets in a form of being arranged at regular intervals, the one-sided floating electromagnet 11 positioned in the section through which the conveying body 10 passes among the plural floating electromagnets 11 That is, the floating electromagnet 11 in the section in which the conveying body 10 is located is ON, and the floating electromagnet in the other section is turned OFF, The body 10 is lifted up, and consequently there is an advantage that the electric energy required for conveying the conveying body can be greatly reduced.

또한, 고정자에 해당하는 자기부상 모듈(12) 측에 부상 전자석(11)을 배치함과 더불어 이동자에 해당하는 이송체(10)에는 부상 전자석(11)에 대응하는, 즉 부상 전자석(11)과 상호 작용하는 부상 코어(이동자 코어)(16)를 배치한 형태를 이용한 흡인식 무빙 코어(Moving Core) 자기부상 방식을 적용함으로써, 기존의 무빙 마그네트 방식보다 발생 흡인력을 6 ~ 10배 이상 크게 확보할 수 있게 되고, 결국 고중량(100kg ~ 1ton) 이송체(예를 들면, 디스플레이 제조설비에서 기판이나 패널 등의 부품, 반제품이 고정된 트레이 등)를 부상시킬 수 있으면서도 ㎛ 이하의 정밀 부상 제어가 가능하게 된다. In addition, the floating electromagnet 11 is disposed on the side of the magnetic levitation module 12 corresponding to the stator and the moving body 10 corresponding to the mover is provided with the floating electromagnet 11 corresponding to the floating electromagnet 11, By adopting a moving core magnetic levitation method using an interposed floating core (mover core) 16, a suction force of 6 to 10 times greater than that of a conventional moving magnet method can be secured (100 kg to 1 ton) conveying body (for example, a substrate or panel such as a substrate or a panel in a display manufacturing facility, a tray to which a semi-finished product is fixed, etc.) can be floated, do.

또한, 부상 전자석의 구동용 코일이 고정자에 배치되기 때문에 냉각장치를 쉽게 설치할 수 있으며, 이에 냉각장치를 진공챔버의 바깥에 배치할 수 있는 이점도 있게 된다. Further, since the driving coil of the floating electromagnet is disposed in the stator, the cooling device can be easily installed, and the cooling device can be disposed outside the vacuum chamber.

즉, 진공챔버에서는 열이 대류에 의해서는 절대 전달될 수 없고, 전도에 의해서만 열이 전달될 수 있기 때문에, 냉각장치를 진공챔버의 바깥쪽에 배치할 수 있다는 것은 큰 이점을 제공한다. That is, in the vacuum chamber, heat can not be transmitted by convection, and heat can be transferred only by conduction, so that the cooling device can be disposed outside the vacuum chamber provides a great advantage.

그리고, 이송체(10)의 추진을 위한 수단으로 추진용 LSM 권선(13)을 포함하는 선형 추진 모듈(14)이 마련된다. Then, a linear propulsion module 14 including a propulsion LSM winding 13 is provided as a means for propelling the conveying body 10.

상기 선형 추진 모듈(14)은 이송체(10)의 직선 이송을 위한 추진력을 발생시키는 수단으로서, 자기부상 모듈(12)에 있는 부상 전자석 배열의 하부에서 이와 나란하게 배치되는 구조로 설치되며, 프레임(27b)에 설치되는 추진용 LSM 권선(13)을 포함한다. The linear propulsion module 14 is installed as a means for generating a propulsive force for linear transport of the conveying body 10 and is arranged in parallel to the lower portion of the floating electromagnet array in the magnetic levitation module 12, And a propulsion LSM windings 13 installed in the rotor 27b.

이에 따라, 선형 추진 모듈(14)의 추진용 LSM 권선(13)에 전류를 인가함에 따라 이송체(10)의 추진력을 발생시킬 수 있게 된다. Accordingly, by applying current to the propulsion LSM winding 13 of the linear propulsion module 14, the propulsion force of the conveying body 10 can be generated.

또한, 실질적으로 디스플레이 제품을 이송시켜주는 수단의 일 예로서, 디스플레이 제품을 고정시켜 주는 정전척(15)을 구비한 이송체(10)가 마련된다. As an example of means for transferring the display product substantially, there is provided a conveyance body 10 having an electrostatic chuck 15 for fixing the display product.

상기 이송체(10)는 사각의 프레임으로 이루어진 이송체 본체(28)를 포함하며, 상기 이송체 본체(28)의 내측 영역에는 디스플레이 제품을 고정시킬 수 있는 정전척(15)이 설치된다. The conveying body 10 includes a conveying body 28 formed of a square frame and an electrostatic chuck 15 capable of fixing a display product is installed in an inner region of the conveying body 28.

그리고, 상기 이송체 본체(28)의 상단부에는 자기부상 모듈(12)의 부상 전자석(11)에 대응할 수 있는 부상 코어(16)가 설치되고, 이때 부상 코어(16)는 일렬로 배열되어 있는 부상 전자석(11)과 나란한 형태를 이룰 수 있게 된다. At the upper end of the conveying body 28 is provided a floating core 16 which can correspond to the floating electromagnet 11 of the magnetic levitation module 12. The floating core 16 is arranged in a row, It becomes possible to form a shape parallel to the electromagnet 11.

또한, 상기 이송체 본체(28)의 하단부에는 선형 추진 모듈(14)의 추진용 LSM 권선(13)에 대응할 수 있는 추진용 영구자석(17)이 설치되고, 이때의 추진용 영구자석(17) 역시 일직선상의 추진용 LSM 권선(13)과 나란하게 위치될 수 있게 된다. A propelling permanent magnet 17 capable of corresponding to the propelling LSM winding 13 of the linear propelling module 14 is installed at the lower end of the conveying body 28. The propelling permanent magnet 17, Can also be placed side by side with the propulsion LSM winding 13 on a straight line.

이러한 이송체(10)는 상측에 배치된 자기부상 모듈(12)과 하측에 배치된 선형 추진 모듈(14) 사이에서 이송체 본체(28)의 좌우 폭 방향을 자기부상 모듈(12) 및 선형 추진 모듈(14)과 나란히 하면서 수직 자세로 위치된다. The conveying body 10 is disposed between the magnetic levitation module 12 and the linear propelling module 14 disposed on the upper side and the linear propelling module 14 disposed on the lower side in the widthwise direction of the conveying body 28, And is positioned in a vertical posture alongside the module 14.

이렇게 위치되는 이송체(10)의 상단 부상 코어(16)는 자기부상 모듈(12)에 있는 부상 전자석(11)의 바로 밑에서 이와 근접되게 위치되고, 이송체(10)의 하단 추진용 영구자석(17)도 선형 추진 모듈(14)에 있는 추진용 LSM 권선(13)의 바로 위에서 이와 근접되게 위치된다. The upper end floating core 16 of the conveying body 10 positioned in this way is positioned close to and directly below the floating electromagnet 11 in the magnetic levitation module 12 and is located at the lower end of the lower end propelling permanent magnet 17 are also located proximate to and directly above the propulsion LSM windings 13 in the linear propulsion module 14. [

이에 따라, 상기 이송체(10)는 자기부상 모듈(12)에 의해 부상한 상태에서 선형 추진 모듈(14)에 의한 추진력을 받아 이송체 이송라인을 따라 이송될 수 있게 된다. Accordingly, the conveying body 10 can be conveyed along the conveying body conveying line in response to the driving force of the linear propelling module 14 while the conveying body 10 is floated by the magnetic levitation module 12.

즉, 상기 이송체(10)는 진공영역(30)으로 조성되어 있는 공간 내에서 선형 추진 모듈(14)의 추진 작동에 의한 추진력을 받음과 더불어 자기부상 모듈(12)의 각 부상 전자석(11)에 대한 실시간 부상 섹션 절환 작동에 의한 부상력을 받으면서 이송될 수 있게 된다. That is, the conveying body 10 receives the propulsive force of the linear propelling module 14 in the space formed by the vacuum region 30, And can be transported while receiving the floating force due to the real-time floating section switching operation.

한편, 본 발명에서는 이송체(10)가 궤도를 이탈하지 않고 이송라인을 따라 정확하게 이송될 수 있도록 해주는 이송체 가이드 수단을 제공한다. On the other hand, in the present invention, a conveying body guide means is provided which allows the conveying body 10 to be accurately conveyed along the conveying line without leaving the orbit.

이렇게 이송체(10)의 궤도 이탈을 방지하기 위한 수단으로 자계 패스 형성용 블럭(29a,29b)이 마련되고, 각각의 자계 패스 형성용 블럭(29a,29b)은 이송체 본체(29)의 하단 측과 선형 추진 모듈(14)에 있는 추진용 LSM 권선(13) 측에서 서로 마주보는 상태로 설치된다. The magnetic path forming blocks 29a and 29b are provided on the lower side of the conveying member main body 29 so that the magnetic path forming blocks 29a and 29b, And on the propulsion LSM winding 13 side in the linear propulsion module 14. [

예를 들면, 상기 선형 추진 모듈(14)의 추진용 LSM 권선(13)이 설치되어 있는 프레임(27b)에는 대략 "ㄷ"자 모양의 자계 패스 형성용 블럭(29b)이 이송체(10)의 이송경로를 따라 설치되고, 이송체(10)의 이송체 본체(28)에도 자석을 가지면서 대략 "ㄷ"자 모양의 자계 패스 형성용 블럭(29a)이 설치되며, 이렇게 설치되어 있는 자계 패스 형성용 블럭(29a,29b)의 서로 마주보며 근접 위치되는 선단부에 다수의 요철부(19a,19b)가 형성된다. For example, in the frame 27b on which the propulsion LSM winding 13 of the linear propulsion module 14 is installed, a substantially "C" shaped magnetic path forming block 29b is formed on the surface of the conveying body 10 A magnetic path forming block 29a having a substantially "C" shape and having a magnet is installed in the conveying body 28 of the conveying body 10, A plurality of concave-convex portions 19a and 19b are formed at the tip end portions of the use blocks 29a and 29b which are located close to each other and facing each other.

이때의 자계 패스 형성용 블럭(29a,29b)은 서로 마주보는 요철부(19a,19b)를 이용하여 이송체(10)의 전후방향 궤도 이탈을 효과적으로 막아줄 수 있게 된다. At this time, the magnetic path forming blocks 29a and 29b can effectively prevent the traversing body 10 from being separated from the trajectory in the front-rear direction by using the concave-convex portions 19a and 19b facing each other.

여기서, 상기 이송체(10) 측에 구비되는 자계 패스 형성용 블럭(29a)은 이송체 본체(28)의 좌우 폭 방향(두께 방향) 양편에 각각 하나씩 설치하여 이송체(10)를 안정적으로 잡아줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Here, the magnetic path forming blocks 29a provided on the conveying body 10 side are provided on both sides of the conveying body 28 in the left and right width directions (thickness direction) to stably hold the conveying body 10 It is desirable to make it possible to give.

이에 따라, 상기 이송체 측 자계 패스 형성용 블럭(29a)과 이에 대응하여 아래쪽에서 마주보면서 근접해 있는 선형 추진 모듈 측 자계 패스 형성용 블럭(29b)이 발휘하는 인력 및 척력에 의해 이송체(10)가 정확한 궤도선 상에 위치될 수 있게 되고, 결국 이송체에 매달려 있는 디스플레이 제품 혹은 반제품의 정확한 직선 이송이 가능하게 된다. The magnetic field path forming block 29a corresponding to the conveying path side magnetic path forming block 29a and the linear propelling module side magnetic path forming block 29b facing downward in the direction of the conveying path side magnetic path forming block 29a, Can be positioned on the correct orbital line and eventually an accurate linear transfer of the display or semi-finished product hanging from the conveying body becomes possible.

물론, 부상 전자석 및 부상 코어를 이용하는 흡인식 자기부상 이송 시스템의 경우, 서로 어긋나게 되면 센터로 얼라인되려는 안내력이 생기기 때문에 이송체가 궤도의 센터 라인을 유지하면서 정확하게 이송될 수 있으며, 여기에 자계 패스 형성용 블럭(29a,29b)을 추가로 적용함으로써 보다 정밀한 가이드 제어가 가능해지게 된다.Of course, in the case of the suction type magnetic levitation conveying system using the levitation electromagnets and the floating cores, since the guide force for aligning with the center is generated when they are shifted from each other, the conveying body can be accurately conveyed while maintaining the center line of the orbit, By further applying the forming blocks 29a and 29b, more precise guide control becomes possible.

여기서, 도 2에서 볼 수 있듯이 위, 아래 요철부(19a,19b)가 일치되면 얼라인 포스는 "0"이 되고, 요철부(19a,19b)가 어긋나면 얼라인 포스가 커지면서 이송체가 센터 쪽으로 얼라인될 수 있게 된다. 2, when the upper and lower concave portions 19a and 19b coincide with each other, the aligning force becomes "0 ", and when the concave and convex portions 19a and 19b are displaced, It can be aligned.

그리고, 상기 자계 패스 형성용 블럭(29a,29b)에 요철을 많이 두어서 얼라인 포스 발생을 증대시킬 수 있으며, 요철이 1개일 경우보다 요철을 많이 두면 얼라인 포스가 증대될 수 있게 된다. In addition, the magnetic path forming blocks 29a and 29b can increase the number of irregularities by increasing the irregularities, and if the irregularities are larger than one irregularities, the irregularities can be increased.

한편, 상기와 같이 구성되는 자기부상 이송 시스템의 이송체 부상 제어 과정은, 이송체의 이송 동안 위치센서에 의해 이송체 이송방향 위치인 X축 절대 위치가 실시간 검출되는 단계; 상기 X축 절대 위치에 따라 이송체의 현 위치에서 이송체 부상을 위해 자기부상력 발생이 요구되는 부상 전자석들로 이루어지는 섹션을 결정하는 단계; 결정된 섹션 내의 각 부상 전자석들이 자기부상력을 발생시키도록 상기 섹션 내 부상 전자석에 전류를 인가하여 부상 전자석들을 구동시키는 단계; 및 상기 단계를 실시간으로 반복하되, 이송체의 이송 동안 검출된 상기 X축 절대 위치에 따른 다음 순번의 섹션에서 이송체 부상을 위한 자기부상력을 발생시키도록 부상 전자석들을 구동하여 순차적인 섹션 절환이 이루어지도록 하는 단계;로 진행되고, 여기서 섹션은 연속 배치된 미리 정해진 개수의 부상 전자석들로 구성되도록 설정된다.Meanwhile, in the above-described conveying structure floating control of the magnetic levitation conveying system, the absolute position of the X-axis, which is the position of the conveying member conveying direction, is detected in real time by the position sensor during conveyance of the conveying member; Determining a section of the floating electromagnets for which a magnetic levitation force is required to occur on the conveying body at the present position of the conveying member in accordance with the absolute position of the X-axis; Driving each of the floating electromagnets by applying a current to the in-section floating electromagnets so that each of the floating electromagnets in the determined section generates a magnetic levitation force; And repeating the steps in real time to drive the levitation electromagnets to generate a levitation force for lifting the conveying body in the next sequential section according to the X-axis absolute position detected during conveyance of the conveying body, Wherein the section is configured to consist of a predetermined number of floating electromagnets arranged in series.

이러한 부상 제어 방법에 대해 도면을 참조하여 설명하면, 도 3과 도 4, 도 5는 본 발명에 따른 자기부상 이송 시스템의 부상 제어 방법을 설명하기 위한 도면으로, 부상 제어에 관계되는 구성부들, 즉 부상 전자석(11)과 갭 센서(31), 이송체(10)를 간략하게 도시한 도면이다.3, 4 and 5 are views for explaining a floating control method of the magnetic levitation conveying system according to the present invention. In this embodiment, A floating electromagnet 11, a gap sensor 31, and a conveying member 10 according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4에서 이송체(10)에 대해서는 실제의 형상 대비 상하 높이를 크게 축소하여 개략적으로 나타내었으며, 도 5는 이송체(10)와 더불어 전자석 구동 드라이버(46)와 섹션 절환 스위치(47), 비접촉 위치센서(18)를 추가로 도시하였다.5 schematically shows the arrangement of the electromagnet driving driver 46 and the section changeover switch 47 (see FIG. 3) in addition to the conveying member 10, ) And the noncontact position sensor 18 are additionally shown.

도 3 및 도 4에서 3개의 이송체(10)를 도면상 상하 각 위치에 도시하였으나, 이는 섹션 절환에 대해 설명하기 위해 도시한 것일 뿐, 실제 하나의 이송체(10)가 도 5에 나타낸 바와 같이 부상 전자석들의 흡인력(자기부상력)에 의해 부상하여 수평으로(도면상 좌측에서 우측방향으로) 이동하게 됨을 밝혀둔다(수평방향 = X축 방향 = 이송체 이송방향 = 진행방향, 이하 X축은 이송체 이송방향 및 진행방향 축임). 3 and 4, the three conveying members 10 are shown at the upper and lower positions in the figure, but this is shown for the sake of explanation of the section switching. Actually, only one conveying member 10 is shown in FIG. 5 (Horizontal direction = X-axis direction = conveying body conveying direction = forward direction, hereinafter, X-axis is conveyed) by the suction force (magnetic levitation force) of the levitation electromagnets, Sieve feed direction and advancing direction axis).

또한, 도면상 이송체(10)를 좌우가 기울어진 상태로 도시하였으나, 이는 각도 θ를 표기하기 위한 것일 뿐, 실제 이송체는 각도 θ가 0이 되도록 자세 제어되며, 본 발명의 부상 제어에 의해 도면과 달리 좌우 기울어짐 없이 이송됨을 밝혀둔다.Although the conveying member 10 is shown in a state in which the conveying member 10 is inclined in the left and right directions in the drawing, it is only for indicating the angle?, And the actual conveying member is posture controlled so that the angle? Is zero. Unlike the drawing, it is conveyed without being tilted left and right.

또한, 이송체(10)를 부상시키는 섹션에 대해 설명하기 위하여 이송체의 이송방향(진행방향)을 따라 각 섹션의 순번(K)을 표시하였다.In order to explain the section for lifting the conveying body 10, the order K of each section is indicated along the conveying direction (traveling direction) of the conveying body.

도 3은 이송체의 이송구간에 따라 구분되는 각 섹션이 3개(= N+1, 여기서 N = 2)씩의 부상 전자석(11)들로 구성된 예를 나타낸 것이고, 도 4는 각 섹션이 4개(= N+1, 여기서 N = 3)의 부상 전자석들로 구성된 예를 나타낸 것이다(N은 섹션에서의 흡인력을 발생시키는 부상 전자석의 최소 개수임)FIG. 3 shows an example in which each section divided according to the conveying section of the conveying body is composed of three floating magnetic poles 11 (= N + 1, where N = 2), and FIG. (= N + 1, where N = 3), where N is the minimum number of floating electromagnets generating the attractive force in the section,

도 3 및 도 4에서 가장 상측에 도시한 이송체(10)는 섹션 K(여기서, K는 K≥0인 정수로서 섹션 번호임)의 위치를, 중간에 도시한 이송체는 섹션 K의 위치에서 섹션 K+1의 위치로 절환될 때의 위치를, 그리고 가장 하측의 이송체는 섹션 K+1로 완전히 절환된 위치를 나타내고 있다.3 and 4, the position of the section K (where K is an integer with K > 0 as a constant number) and the conveying body shown in the middle are positions at the section K The position at the time of switching to the position of section K + 1, and the position of the lowermost conveyor at the position completely switched to section K + 1.

물론, 이송체(10)가 섹션 K에서 섹션 K+1로 이송하는 것은 상술한 선형 추진 모듈에 의해 이송체가 추진됨에 따른 것이며, 도면에는 섹션 K, 섹션 K+1의 상태만을 도시하였으나, 실제 이송체는 그 이전의 섹션으로부터 섹션 K, 섹션 K+1, 섹션 K+2, 섹션 K+3, 섹션 K+4 등의 위치로 순차 이동하게 된다(섹션 절환이 이루어짐).Of course, the conveying of the conveying member 10 from the section K to the section K + 1 follows the conveyance of the conveying member by the above-mentioned linear propulsion module, and only the state of the section K and the section K + 1 is shown in the figure, The body is sequentially moved from the previous section to a position such as section K, section K + 1, section K + 2, section K + 3, section K + 4, and so on.

도 3과 도 4에서 이송체(10)가 이송되는 방향(진행방향)은 도면의 좌측에서 우측으로의 방향이다.In FIGS. 3 and 4, the direction in which the conveying member 10 is conveyed (advancing direction) is the direction from the left to the right in the drawing.

또한, 각 부상 전자석(11)의 경우에도 이송체(10)의 이송방향을 따라 M1 ~ M8과 같이 순번을 표시하였으며, 각 섹션에서 도 3의 예는 하나의 섹션 구간에 3개의 부상 전자석이 포함되므로, 섹션 K 위치의 이송체(10)(도면에서 가장 상측의 이송체)는 M1, M2, M3의 부상 전자석에 의해 부상되며, M1, M2, M3의 각 부상 전자석이 이송체(10)를 부상시키기 위한 총 자기부상력을 분담하여 발생시키게 된다.Also, in the case of each floating electromagnet 11, the order is indicated like M1 to M8 along the conveying direction of the conveying body 10, and in each section, the example of Fig. 3 includes three floating electromagnets in one section section The conveying member 10 (the uppermost conveying member in the drawing) at the position of the section K is floated by the floating electromagnets M1, M2 and M3 and the floating electromagnets M1, M2 and M3 are moved by the conveying member 10 And the total magnetic levitation force for floating is generated.

또한, 섹션 K+1의 이송체(10)(도면에서 가장 하측의 이송체)는 M2, M3, M4의 부상 전자석이 총 자기부상력을 분담하여 발생시킨다.Further, the conveying member 10 (the conveying member at the lowermost position in the drawing) in the section K + 1 generates the total magnetic levitation force by the floating electromagnets M2, M3 and M4.

이때, 섹션 K에서 섹션 K+1로의 섹션 절환은 M1의 부상 전자석에 인가되는 전류를 차단함과 더불어 M4의 부상 전자석에 새로이 전류를 인가하는 과정을 포함하며, 부상 전자석(11)에 선택적으로 전류를 인가하고 차단하는 방법으로는, 각 부상 전자석으로 전류가 인가되는 경로 상에 외부의 제어신호에 따라 온/오프 스위칭되는 섹션 절환 스위치(도 5 및 도 9에서 도면부호 47임)(이는 릴레이 스위치가 될 수 있음)를 설치하는 것으로 구현 가능하다.At this time, the section switching from the section K to the section K + 1 includes a step of interrupting a current applied to the floating electromagnet of M1 and a new electric current to the floating electromagnet of M4, 5 and 9), which is turned on / off in accordance with an external control signal, on a path to which a current is applied to each floating electromagnet Can be implemented.

즉, 위의 섹션 K → K+1의 절환은 M1의 전자석 구동을 제어하기 위한 섹션 절환 스위치(47)를 턴 오프, M4의 전자석 구동을 제어하기 위한 섹션 절환 스위치(47)를 턴 온함으로써 이루어지는 것이며, 나머지 섹션 절환도 부상 전자석을 순차적으로 온/오프시키는 동일한 방식이 적용된다(구동 섹션의 전자석들을 제외한 나머지 전자석들은 오프됨). That is, the above switching of the section K → K + 1 is made by turning off the section changeover switch 47 for controlling the electromagnetism drive of M1 and turning on the section changeover switch 47 for controlling the electromagnet drive of M4 , And the same method of sequentially turning on / off the remaining section switching floating electromagnets is applied (except for the electromagnets of the driving section, the electromagnets are turned off).

또한, 도 4의 예는 하나의 섹션 구간에 4개의 부상 전자석(11)이 포함되므로, 섹션 K 위치의 이송체(도면에서 상측의 이송체)는 M1, M2, M3, M4의 부상 전자석이, 섹션 K+1 위치의 이송체(도면에서 하측의 이송체)는 M2, M3, M4, M5의 부상 전자석이 총 자기부상력을 분담하여 발생시킨다.In the example of Fig. 4, since the four floating electromagnets 11 are included in one section section, the floating bodies of M1, M2, M3, and M4, The conveying member in the section K + 1 (lower conveying member in the drawing) generates the total magnetic levitation force by the floating electromagnets M2, M3, M4 and M5.

이때, 섹션 K에서 섹션 K+1로의 섹션 절환은 M1의 부상 전자석에 인가되는 전류를 차단함과 더불어 M5의 부상 전자석에 새로이 전류를 인가하는 과정을 포함하며, 전술한 바와 같이 해당 전자석의 섹션 절환 스위치(47)를 온/오프 제어하게 된다.At this time, the section switching from the section K to the section K + 1 includes a step of interrupting the current applied to the floating electromagnet of M1 and applying a new electric current to the floating electromagnet of M5, The switch 47 is turned on / off.

이와 같이 본 발명에서는 이송체(10)의 위치에 따라 정해지는 특정 섹션의 전자석(11)들이 발생시키는 자기부상력에 의해 이송체(10)가 부상 및 지지되도록 하고, 이송체(10)가 이동하는 동안 이전의 섹션에서 다음의 섹션, 그리고 그 다음의 섹션에서 이송체를 순차적으로 부상 및 지지하게 되는 자기부상 모듈(12)의 섹션 절환이 이루어지며, 이러한 자기부상 모듈(12)의 섹션 절환은 상기와 같이 부상 전자석(11)의 온/오프를 섹션 절환 스위치(47)를 통해 순차적으로 제어하는 방식으로 이루어진다. As described above, in the present invention, the conveying member 10 is lifted and supported by the magnetic levitation force generated by the electromagnets 11 of a specific section determined according to the position of the conveying member 10, A section switching of the magnetic levitation module 12 in which the conveying body is sequentially lifted and supported in the next section and the next section in the previous section is performed, As described above, the on / off of the floating electromagnet 11 is sequentially controlled through the section changeover switch 47.

본 발명에서와 같이 이송체(10)의 이송 동안 자기부상력을 발생시키는 섹션을 순차적으로 절환해주는 제어 방식을 이용하게 되면, 이송체의 부상을 위해 이동체가 위치하는 한 섹션 내의 부상 전자석(11)만을 구동시키면 되므로 한번에 동작하는 부상 전자석의 개수만큼, 즉 한 섹션에 속하는 부상 전자석(11)의 개수만큼의 드라이버(46)만을 구비하면 된다.When the control system for sequentially switching the sections for generating the magnetic levitation force during the conveyance of the conveying body 10 is used as in the present invention, the floating electromagnet 11 in one section in which the moving body is located for floating of the conveying body, Only the number of drivers 46 corresponding to the number of floating electromagnets operating at one time, that is, the number of floating electromagnets 11 belonging to one section, may be provided.

종래의 경우 고정자 전자석 개수만큼의 드라이버가 필요하였으나, 본 발명에서는 한번에 동작하는 부상 전자석의 개수만큼만 전류제어기의 드라이버가 있으면 되므로 드라이버의 개수를 줄일 수 있는 이점이 있게 되고, 이로 인해 제어의 용이함, 비용 절감 등이 가능해진다. The number of drivers required for the number of stator electromagnets is required in the related art. However, in the present invention, since there is only a driver of the current controller as many as the number of the floating electromagnets operating at once, there is an advantage that the number of drivers can be reduced. Reduction and the like.

섹션 절환(스위칭)은 이송체(10)의 위치, 보다 명확히는 이송체의 무게중심의 X축(진행방향 축) 절대 위치(x)를 입력받아 그로부터 섹션을 결정한 후 결정된 섹션 내 부상 전자석을 구동시키는 방식으로 이루어지며, 이에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다. The section switching (switching) is performed by inputting the position of the conveying member 10, more specifically, the absolute position (x) of the x-axis (progressing direction axis) of the center of gravity of the conveying member and determining a section therefrom, , Which will be described later in detail.

그리고, 도 3 내지 도 5에서 CM은 이송체(10)의 무게중심을 나타내며, x는 이송체의 현 이송방향 위치, 보다 명확히는 이송체의 무게중심(CM)의 이송 위치(X축 절대 위치)를, Δx는 각 섹션의 중심위치로부터 이송체의 무게중심(CM)까지의 X축 방향 거리를 나타낸다.3 to 5, CM denotes the center of gravity of the conveying body 10, x denotes the position of the conveying body in the current conveying direction, more specifically, the conveying position of the center of gravity CM of the conveying body ), And [Delta] x represents the distance in the X-axis direction from the center position of each section to the center of gravity CM of the conveying body.

여기서, 이송체(10)가 정해진 기점에서 출발한 뒤 각 섹션들을 순차적으로 통과하여 이동한다고 할 때, x는 기점으로부터 이송체가 이동한 총 이동거리가 되고, Δx는 구동되는 현 섹션 내에서 그 중심위치를 기준으로 하는 이송체 무게중심(CM)의 X축 방향 위치가 된다.Here, when the conveying body 10 starts from a predetermined starting point, and sequentially moves through the respective sections, x is a total moving distance moved by the conveying member from the starting point, and? Position of the center of gravity CM of the conveying body with respect to the position.

이송체(10)의 X축 절대 위치(x)는 비접촉 위치센서(18)로 측정될 수 있으며, 비접촉 위치센서로는 이송체(10)의 이송경로를 따라 설치되는 리니어 엔코더나 바코드 포지셔닝 센서, 또는 레이저 인터페로미터 등을 적용할 수 있다. The X-axis absolute position x of the conveying member 10 can be measured by the non-contact position sensor 18. The non-contact position sensor may be a linear encoder or a bar code positioning sensor installed along the conveying path of the conveying member 10, Or a laser interferometer may be applied.

자기부상 모듈(12)의 실시간 섹션 절환 및 선형 추진 모듈의 추진 구동을 위해서는 이송체(10)의 현재 위치(x)를 검출해야 하며, 이송체의 위치를 검출하기 위한 수단으로 상기한 비접촉 위치센서(18)가 이용된다. In order to switch the real-time section of the magnetic levitation module 12 and the propulsion drive of the linear propulsion module, it is necessary to detect the current position (x) of the conveying body 10 and to detect the position of the conveying body, (18) is used.

그리고, 각 섹션의 중심위치는 도 3 및 도 4에서 수직의 점선으로 나타낸 바와 같이 각 섹션에서 부상 전자석(11)들이 설치된 X축 방향 구간의 정 중심위치를 의미한다.The center position of each section means the right center position of the section in the X-axis direction in which the floating electromagnets 11 are installed in each section, as indicated by the vertical dotted lines in FIG. 3 and FIG.

도 3의 경우 한 섹션에 3개의 전자석(11)이 포함되므로 각 섹션마다 중간에 위치한 전자석(11)의 X축 방향 중심(예, 섹션 K인 경우 M2의 중심)이 섹션의 중심이 되며, 도 4의 경우 한 섹션에 4개의 전자석(11)이 포함되므로 각 섹션마다 안쪽 중앙에 위치한 2개 전자석의 중앙 위치(예, 섹션 K인 경우 M2와 M3 사이의 중앙 위치)가 섹션의 중심이 된다. 3, the three electromagnets 11 are included in one section, so that the center of the section of the electromagnet 11 located in the middle of each section becomes center of the section in the X-axis direction (for example, the center of M2 in case of section K) 4, four electromagnets 11 are included in one section, so that the center position of two electromagnets located at the inner center in each section (for example, the central position between M2 and M3 in the case of section K) becomes the center of the section.

물론, 도 3과 도 4의 경우 각각 한 섹션당 3개와 4개의 전자석이 포함되는 예이나, 각 섹션당 전자석 개수(N+1)는 3개 이상으로 다양하게 변경될 수 있으며, 섹션이 홀수의 전자석을 포함하는 경우에는 도 3에서와 같이 가장 중간에 위치한 전자석의 X축 방향 중심이 섹션의 중심이 되고, 섹션이 짝수의 전자석을 포함하는 경우에는 도 4에서와 같이 가장 안쪽 중앙에 위치한 2개 전자석의 중앙 위치가 섹션의 중심이 된다. 3 and 4 each include three and four electromagnets per section. However, the number N of electromagnets per each section can be variously changed to three or more, When the electromagnet is included, the center of the section in the X-axis direction of the electromagnet located at the innermost position as shown in Fig. 3 is the center of the section. When the section includes an even number of electromagnets, as shown in Fig. 4, The center position of the electromagnet becomes the center of the section.

또한, 도 3 및 도 4에서 P는 부상 전자석 간 피치(부상 전자석이 배치된 간격), 즉 이웃한 두 부상 전자석의 중심 간 이격 거리를 나타내는데, 부상 전자석들은 동일한 이격 간격(P)으로 일정하게 배치된다.3 and 4, P represents the pitch between the floating electromagnets (the interval at which the floating electromagnets are arranged), that is, the distance between the centers of adjacent two floating electromagnets. The floating electromagnets are arranged at the same spacing P do.

도 3 및 도 4를 참조하면 각 부상 전자석(11) 간의 피치가 P가 됨을 볼 수 있다. Referring to FIG. 3 and FIG. 4, it can be seen that the pitch between the floating electromagnets 11 becomes P.

또한, 도 3 및 도 4에서 θ는 이송체의 기울어진 각도를 나타내고, Mg는 이송체의 총 정적(Static) 무게(Mg)를 나타낸다.In FIGS. 3 and 4,? Represents the inclined angle of the conveying member, and Mg represents the total static weight (Mg) of the conveying member.

이와 같은 자기부상 이송 시스템에서는 이송체(10)의 이송방향 전후 길이(도면상에서의 좌우방향으로의 길이임)는 도 3의 예(N = 2)인 경우 3P보다 크고, 도 4의 예(N = 3)인 경우 이송체의 길이가 4P보다 커야 한다.In the magnetic levitation conveyance system as described above, the length in the conveying direction of the conveying body 10 in the conveying direction is longer than 3P in the example of FIG. 3 (N = 2) = 3), the length of the conveying body should be larger than 4P.

이를 일반화하여 나타내면, 본 발명에서, (N+1)개(여기서, N은 N≥2인 정수임)의 전자석을 한 섹션으로 규정하였을 때, 이송체(10)의 길이는 (N+1)P보다는 크고 (N+2)P보다는 작아야 하며, 이때 이송체(10)의 이송 동안 섹션 절환이 이루어지면서 항상 한 섹션만의 전자석(11), 즉 항상 (N+1)개의 전자석(11)만으로 이송체(10)를 부상 및 지지시키게 된다. In the present invention, when the electromagnets of (N + 1) (where N is an integer of N? 2) are defined as one section, the length of the conveying member 10 is (N + 1) P (N + 2) P, and at this time, the section is switched during the conveyance of the conveying body 10, so that only one section of the electromagnet 11 is always conveyed to only the (N + 1) The body 10 is lifted and supported.

여기서, 이송체(10)의 길이는 이송체의 실효 길이(액티브(active) 영역의 길이), 즉 부상 전자석(11)과 상호 작용하도록 이동체에 배치된 코어(16)의 실효 길이를 의미한다.Here, the length of the conveying body 10 means the effective length (the length of the active area) of the conveying body, that is, the effective length of the core 16 disposed on the moving body so as to interact with the floating electromagnet 11.

본 발명에서의 섹션 절환은 이송체(10)를 부상시켜 지지하는 전자석(11)들 전체가 다음 순번의 전자석들로 모두 한꺼번에 교체됨을 의미하는 것이 아니며, 전술한 바와 같이 섹션 절환시 이송체를 지지하는 특정 섹션의 전자석들 중 하나의 전자석(이송방향을 기준으로 가장 후방의 전자석)이 빠지면서 다음 순번의 전자석 하나가 새로이 추가로 이송체를 지지하는 형태로 다음 섹션으로의 절환이 이루어지고, 이에 이송체의 이송 동안 항상 하나의 섹션만으로, 그리고 항상 동일한 개수의 전자석만으로 이송체가 부상 및 지지됨을 이해해야 할 것이다. The section switching in the present invention does not mean that the entire electromagnets 11 supporting the conveying member 10 are replaced all at once by the electromagnets of the next order, One electromagnet of the specific section electromagnet (the most rear electromagnet with respect to the conveying direction) is disengaged, and one electromagnet of the next sequential order is newly switched to the next section in such a manner that the electromagnet further supports the conveying body, It will be appreciated that during transport of the sieve always one section and always the same number of electromagnets floats and supports the conveyor.

이송체(10)가 이전 섹션에서 다음 섹션의 위치로 이동할 때, 이송방향을 기준으로 이전 섹션의 최후방에 위치된 전자석 하나가 오프됨과 동시에, 다음 섹션에서 이전 섹션의 최전방 전자석 바로 앞쪽의 전자석 하나가 추가로 온(ON) 되면서 이송체의 무게를 새로이 분담하게 되는 것이다. When the conveying body 10 moves from the previous section to the position of the next section, one electromagnet positioned at the rear end of the previous section is turned off based on the conveying direction, and one electromagnet immediately before the foremost electromagnet The weight of the conveying member is newly allocated to the conveying member.

또한, 상술한 자기부상 이송 시스템에서는 이송체(10)가 선형 추진 모듈에 의해 추진되는 동안 이송체를 부상시켜 지지할 섹션이 이송체의 위치 정보(X축 절대 위치, 즉 x 값)로부터 실시간으로 결정되어야 하고, 또한 섹션이 결정되고 나면 이송체(10)가 기울어짐 없이 부상될 수 있도록 결정된 섹션 내에서 전체 전자석들이 이송체의 총 무게를 적절히 분담하여 지지할 수 있게 각 전자석(11)에 인가되는 전류(i)를 제어하게 된다.In the above-described magnetic levitation conveying system, while the conveying body 10 is being propelled by the linear propulsion module, the section to be supported by lifting the conveying body is moved from the position information of the conveying body (x-axis absolute position, And all the electromagnets are applied to each electromagnet 11 so that the total weight of the electromagnets can be appropriately shared in the determined section so that the conveying body 10 can be lifted without tilting once the sections have been determined. (I) to be controlled.

여기서, 섹션을 결정하는 방법에 대해 설명하면, 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 섹션의 중심위치로부터 이송체의 무게중심(CM)까지의 X축 방향 거리(Δx)는 이송체(10)가 이송하는 동안 항상 -P/2와 P/2 사이의 값이 된다.3 and 4, the distance? X in the X-axis direction from the center position of each section to the center of gravity CM of the conveying body is determined by the distance between the conveying member 10 ) Is always between -P / 2 and P / 2 during transport.

즉, 이송체(10)가 정해진 기점으로부터 출발하여 이동될 때, x(이송체의 무게중심의 X축 방향 절대 위치, 이송체의 총 이동거리)는 증가하면서, 각 섹션 내에 위치하고 있는 이송체(10)의 Δx는 아래 식(1)과 같이 섹션 중심위치(Δx = 0)를 기준으로 -P/2와 P/2 사이의 값으로 반복되는 것이다.That is, when the conveying member 10 is moved from the predetermined starting point, x (the absolute position of the center of gravity of the conveying member in the X-axis direction, total travel distance of the conveying member) increases, 10 is repeated with a value between -P / 2 and P / 2 based on the section center position (? X = 0) as shown in the following equation (1).

-P/2 < Δx < P/2 (1)-P / 2 < DELTAx < P / 2 (1)

이때, 이송체(10)가 다음 섹션으로 절환될 때의 위치(도 3 및 도 4의 상하 중간에 도시한 이송체의 위치)에 있을 때에는 Δx = P/2가 된다.At this time, when the conveying body 10 is at the position (the position of the conveying member shown in the upper and lower middle parts in Figs. 3 and 4) when switching to the next section,? X = P / 2.

요컨대, 이송체(10)가 이송하는 동안, 한 섹션 내에 있는 이송체의 Δx는 상기 식(1)의 범위 내에서 변화하게 되고, 섹션 절환 시점에서는 Δx가 P/2가 되며, 또한 다음 섹션 내에서 이동될 때 이송체의 Δx는 다시 상기 식(1)의 범위 내에서 변화하게 된다(도 7 참조). In other words, during the conveyance of the conveying member 10,? X of the conveying member in one section changes within the range of the formula (1),? X becomes P / 2 at the time of section switching, X of the conveying member changes again within the range of the above formula (1) (see Fig. 7).

또한, 기점부터 섹션 번호 K가 K≥0인 정수로 정의되었을 때(기점 부근의 최초 섹션 번호는 K = 0임), 이송체(10)의 이송 동안 비접촉 위치센서(18)에 의해 측정되는 위치 x값을 이용하여 아래 식(2)와 같이 결정될 수 있다.When the section number K from the starting point is defined as an integer of K? 0 (the initial section number in the vicinity of the starting point is K = 0), the position measured by the noncontact position sensor 18 during transfer of the transfer body 10 can be determined as shown in Equation (2) below using x values.

(2)

도 6은 이송체가 이동하는 동안 이송체 위치(x)에 따라 결정되는 섹션 번호(K)를 나타내는 도면이고, 도 7은 이송체가 이동하는 동안의 x 값과 각 섹션 내 이송체 위치에서의 Δx 값 변화를 나타내는 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing a section number K determined according to the position x of the conveying member while the conveying member is moving. Fig. 7 is a graph showing the relationship between the x value during the movement of the conveying member, Fig.

도 6을 참조하면 이송체가 이동하는 동안 이송체의 위치(x)에 따라 섹션 번호가 1씩 증가함을 볼 수 있고, 도 7을 참조하면 각 섹션마다 Δx가 -P/2에서 P/2의 범위 내로 변화함을 볼 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the section number is incremented by 1 according to the position (x) of the conveying member while the conveying member is moving. Referring to FIG. 7, when Δx is -P / 2 to P / 2 As shown in Fig.

이와 같이 위치센서, 즉 리니어 엔코더나 바코드 포지셔닝 센서, 레이저 인터페로미터 등과 같은 비접촉 위치센서(18)의 신호로부터 구해지는 이송체의 위치 정보(x)를 이용하면, 이송체(10)를 부상시키기 위한 섹션을 결정할 수 있게 된다.Using the positional information (x) of the transfer object obtained from the signal of the non-contact position sensor 18 such as a position sensor, that is, a linear encoder, a barcode positioning sensor, a laser interferometer or the like, To determine a section for the user.

섹션이 결정되면 섹션을 절환하는 과정에서 섹션 절환 스위치(47)를 이용하여 부상 전자석(11)을 적절히 온/오프시켜야 하는데, 이에 대해서는 전술한 바와 같다.When the section is determined, the section electromagnet 11 must be appropriately turned on / off by using the section changeover switch 47 in the process of switching the section as described above.

상술한 섹션 결정 및 절환 과정은 부상 제어 장치의 섹션 결정부(도 9에서 도면부호 41임)가 위치센서(18)의 신호를 입력받아 수행하며, 섹션 결정부는 섹션이 결정되고 나면, 섹션 절환이 이루어지도록, 즉 구동 섹션의 부상 전자석에만 전류가 인가되도록, 섹션 절환 스위치(47)를 온/오프 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 이에 섹션 절환 스위치가 온/오프되면서 부상 전자석(11)의 온/오프가 이루어진다. The section determination and switching process described above is performed by receiving a signal from the position sensor 18 in the section determination section (indicated by reference numeral 41 in Fig. 9) of the flushing control apparatus. After the section is determined, Off control of the section change-over switch 47 so that a current is applied only to the floating-up electromagnet of the drive section, and the section change-over switch is turned on / / Off.

한편, 본 발명의 자기부상 이송 시스템은 자기부상력(이송체에 대해 흡인력으로 작용함)을 발생시키는 부상 전자석(11)을 포함한 자기부상 모듈(12)이 고정요소(고정자)에 설치됨과 더불어 이송체(이동자)(10)에는 부상 전자석(11)에 대응하는 부상 코어(16)가 설치되는 무빙 코어 방식이다.On the other hand, in the magnetic levitation conveying system of the present invention, the magnetic levitation module 12 including the levitation electromagnet 11 for generating the levitation force (acting as a suction force for the conveying member) is installed on the stationary element (stator) The moving body (10) is a moving core type in which a floating core (16) corresponding to the floating electromagnet (11) is provided.

또한, 한 섹션의 부상 전자석(11)들만이 구동되는 상태에서 이송체(10)가 부상되어 이송체의 현 이송 위치에 따라 섹션의 절환이 이루어지는 방식이다.In addition, in a state in which only one of the floating electromagnets 11 is driven, the conveying body 10 floats and the section is switched according to the current conveying position of the conveying body.

따라서, 상술한 바와 같이 이송체(10)의 이송 동안 구동되어야 할 섹션들이 결정되어야 함은 물론, 이와 동시에 구동되는 섹션 내 각 부상 전자석(11)이 부담해야 하는 자기부상력(F)(이송체의 총 무게에 대한 분담 지지력이 됨)이 실시간으로 연산되어야 하고, 또한 연산된 지지력을 발생시키도록 부상 전자석(11)에 인가되는 전류(i)를 실시간으로 제어해야 한다. Therefore, not only the sections to be driven during the conveyance of the conveying body 10 but also the magnetic levitation force F (the conveying body 10) to be driven by the respective floating electromagnets 11 in the section to be driven at the same time, And the current i applied to the floating electromagnet 11 should be controlled in real time so as to generate the calculated supporting force.

여기서, 한 섹션 내에서 각 부상 전자석(11)이 발생시켜야 하는 자기부상력(F)에 대해 설명하면 다음과 같다. Here, the magnetic levitation force F to be generated by each levitation electromagnet 11 in one section will be described as follows.

본 발명에서는, 이송체(10)를 지지하도록 구동하여 자기부상력을 발생시키고 있는 한 섹션의 전자석 (N+1)개 중에서, 이송방향을 기준으로 최전방의 전자석과 최후방의 전자석을 제외한 나머지 (N-1)개의 전자석(이송체의 무게줌심으로부터 가까운 전자석들임)들은 각각 이송체 총 정적 무게(Mg)의 1/N씩(F = (1/N)Mg, 여기서 F는 각 전자석이 발생시키는 자기부상력임)을 분담하여 지지하게 된다.In the present invention, among the electromagnets (N + 1) of one section that generates the magnetic levitation force by driving to support the conveying body 10, the remaining electromagnets excluding the electromagnet at the forefront and the electromagnet at the rear (1 / N) Mg, where F is the magnetic force generated by each electromagnet (1 / N) of the total static mass (Mg) And the injured power).

이와 동시에 한 섹션 내에서 최전방의 전자석과 최후방의 전자석, 즉 이송체(10)의 무게중심(CM)으로부터 가장 먼 나머지 전자석 2개가 합하여 이송체 총 정적 무게(Mg)의 1/N을 분담하여 지지하게 된다. At the same time, the electromagnets at the foremost position in the section and the electromagnets at the rearmost position, that is, the two electromagnets farthest from the center of gravity CM of the conveying body 10 are combined to share 1 / N of the total static weight (Mg) .

이때, 최전방의 전자석은 이송체 총 정적 무게(Mg)의

배를 분담하고, 최후방의 전자석은 이송체 총 정적 무게(Mg)의

배를 분담하도록 설정된다(여기서,

는 배치에 따라서 0≤

≤1이 되거나, -0.5≤

≤0.5가 됨)At this time, the electromagnet at the forefront has a total static weight (Mg) of the conveying body

And the electromagnets of the last chamber share the total static weight (Mg) of the conveying body

And is set to share the ship (here,

&Lt; / RTI >

Lt; = 1, or -0.5 < =

Lt; = 0.5)

이를 다르게 표현하면, 최전방의 전자석은 이송체 총 정적 무게(Mg) 중

을 분담하고, 최후방의 전자석은 이송체 총 정적 무게(Mg) 중

을 분담하도록 하는 것이다.In other words, the electromagnet at the forefront has a total static weight (Mg)

And the electromagnet of the last chamber shares the total static weight (Mg) of the conveying body

.

예컨대, 도 3의 예와 같이 이송체(10)를 지지하기 위해 동시에 동작하는 한 섹션의 전자석(11)이 3개인 경우(예, M1,M2,M3)에서, 3개의 전자석이 항상 이송체를 지지하는 힘을 살펴보면, 이송체의 무게중심(CM)에 가까운 1개의 전자석(M2)이 (1/2)Mg의 힘(= F)를 부담하고, 이송체의 무게중심(CM)으로부터 먼 2개의 전자석(M1,M3)이

,

의 힘(= F)을 분담하게 된다.For example, in the case of three electromagnets 11 (e.g., M1, M2, M3) of one section operating simultaneously to support the conveying body 10 as shown in Fig. 3, One electromagnet M2 close to the center of gravity CM of the conveying body will bear the force of (1/2) Mg (= F), and the distance from the center of gravity CM of the conveying body Of the electromagnets M1 and M3

,

(= F).

이때, 이송체(11)가 어느 순간 Δx = P의 위치에 위치해 있다면, 이송체의 무게중심(CM)에 가까운 상기 1개의 전자석(M2)이 이송체 총 정적 무게(Mg)의 1/2(즉, F = (1/2)Mg임)을 부담하고, 상기 먼 2개의 전자석(M1,M3)이 각각 1/4(즉, F = (1/4)Mg임)씩, 서로 합하여 나머지 총 1/2을 부담하게 된다.At this time, if the conveying member 11 is located at a position of? X = P at any moment, the one electromagnet M2 close to the center of gravity CM of the conveying member is 1/2 of the total static weight of the conveying member (I.e., F = (1/2) Mg), and the distances of the two electromagnets M1 and M3 are 1/4 (i.e., F = (1/4) Mg) You will be charged 1/2.

마찬가지로, 도 4의 예와 같이 이송체(10)를 지지하기 위해 동시에 동작하는 한 섹션의 전자석(11)이 4개인 경우(예, M1,M2,M3,M4)에서, 4개의 전자석이 항상 이송체를 지지하는 힘을 살펴보면, 이송체의 무게중심(CM)에서 가까운 2개의 전자석(M2,M3)이 이송체 총 정적 무게(Mg)의 1/3을 부담하고, 이송체의 무게중심(CM)으로부터 먼 2개의 전자석(M1,M4)이

,

의 힘(= F)을 분담하게 된다.Similarly, in the case where there are four electromagnets 11 (for example, M1, M2, M3, M4) of one section operating simultaneously to support the conveying body 10 as in the example of Fig. 4, The two electromagnets M2 and M3 near the center of gravity CM of the conveyance body bear one third of the total static weight Mg of the conveyance body and the center of gravity CM The two electromagnets M1 and M4,

,

(= F).

이때, 이송체(10)가 어느 순간 Δx = P의 위치에 위치해 있다면, 이송체의 무게중심(CM)에 가까운 상기 2개의 전자석(M2,M3)이 각각 이송체 총 정적 무게(Mg)의 1/3(즉, F = (1/3)Mg임)씩을 부담하고, 상기 먼 2개의 전자석(M1,M3)이 각각 1/6(즉, F = (1/6)Mg임)씩, 서로 합하여 나머지 총 1/3을 부담하게 된다.At this time, if the conveying member 10 is located at the position of? X = P at any moment, the two electromagnets M2 and M3 close to the center of gravity CM of the conveying member are respectively set to 1 / 3 (i.e., F = (1/3) Mg), and the two distant electromagnets M1 and M3 are each 1/6 (i.e., F = (1/6) Mg) The sum of the remaining one-third will be borne.

구동되는 한 섹션의 각 전자석(11)들이 부담해야 하는 지지력이 상기와 같이 규정되었을 때, 이송체(10)의 총 정적 무게(Mg)와 전자석 간 피치(P)는 이미 결정되어 있는 값이다.The total static weight Mg of the conveying body 10 and the pitch P between the electromagnets are predetermined values when the supporting forces to be borne by the electromagnets 11 in a section to be driven are defined as above.

또한, 각 섹션의 중심위치는 이미 정해져 있는 값이므로 Δx는 위치센서(18)에 의해 검출되는 이송체(10)의 X축 방향 절대 위치 정보, 즉 x로부터 실시간으로 구해질 수 있다.Since the center position of each section is a predetermined value,? X can be obtained in real time from the absolute position information of the X-axis direction of the conveying body 10 detected by the position sensor 18, that is, x.

따라서, 각 전자석(11)이 부담해야 하는 지지력, 즉 각 전자석이 발생시켜야 하는 자기부상력은 상기한 무게 분담 방식에 의해 결정될 수 있고, 또한 각 전자석(11)이 상기 무게 분담 방식에 의해 결정된 자기부상력(F)을 발생시키도록 각 전자석에 인가되는 전류(i)가 제어되어야 한다.Therefore, the supporting force to be imposed on each electromagnet 11, that is, the magnetic levitation force that should be generated by each electromagnet can be determined by the above-described weight sharing system, and each electromagnet 11 can be determined by the weight The current i applied to each electromagnet should be controlled so as to generate the levitation force F. [

또한 상기 각 전자석(11)이 발생시키는 자기부상력은 하기 식(3)과 같다.The magnetic levitation force generated by each of the electromagnets 11 is expressed by the following equation (3).

(3)

여기서, F는 각 전자석이 발생시키는 자기부상력, n은 전자석의 코일 턴(turn) 수, μ₀는 진공의 투자율(μ₀ = 4π×10^-7H/m

1.257μH/m), A는 전자석 코어의 유효 단면적을 각각 나타내고,, δ는 각 전자석(11)으로부터 이송체 부상 코어(16)까지의 수직 거리를 나타낸다.Where F is the magnetic levitation force generated by each electromagnet, n is the number of turns of the electromagnet coil, μ ₀ is the magnetic permeability of the vacuum (μ ₀ = 4π × 10 ^-7 H / m

1.257 / / m), A represents the effective sectional area of the electromagnet core, and 隆 represents the vertical distance from each electromagnet 11 to the conveying body floating-up core 16.

또한, i는 자기부상력(F)을 발생시키기 위해 코일에 인가되는 전류를 나타낸다. Also, i represents a current applied to the coil to generate the magnetic levitation force F.

식(3)에서 자기부상력은 상기한 무게 분담 방식에 의해 결정된 지지력이어야 하므로, 각 전자석(11)이 발생할 자기부상력은, 최전방의 전자석 및 최후방의 전자석을 제외한 나머지 (N-1)개의 전자석들의 경우 F = (1/N)Mg이고, 최전방 전자석의 경우 F = Mg ×

, 최후방 전자석의 경우 F = Mg ×

이다.Since the magnetic levitation force in Equation (3) must be the supporting force determined by the above-described weight sharing method, the magnetic levitation force to be generated by each electromagnet 11 is the sum of (N-1) electromagnets excluding the foremost electromagnet and the last electromagnet F = (1 / N) Mg for the forward electromagnet and F = Mg

, And in the case of the last electromagnet F = Mg x

to be.

결국, 구동되는 섹션 내에서 상기한 무게 분담 방식에 기초하여 이송체(10)를 기울어짐 없이 부상시키기 위해 각 전자석(11)의 코일에 인가되어야 하는 전류(i)는 위의 수식들로부터 구해질 수 있다.As a result, the current (i) to be applied to the coils of each electromagnet 11 to be lifted without tilting the conveying body 10 based on the above-described weight sharing scheme in the driven section is obtained from the above formulas .

본 발명에서 상기한 무게 분담 방식에 기초하여 섹션 내 각 부상 전자석(11)의 자기부상력(분담되는 지지력)을 결정한 뒤 각 부상 전자석의 자기부상력을 발생시키기 위한 전류 명령(i^*)을 생성하여 출력하는 과정은 부상 제어 장치의 부상 위치 제어기(도 8에서 도면부호 44임)가 수행하고, 부상 제어 장치의 전류 제어기(45) 내 각 전자석 구동 드라이버(46)는 해당 부상 전자석의 코일에 전류 명령(i^*)에 상응하는 전류(i)가 인가될 수 있도록 전류 제어를 수행한다.In the present invention, the magnetic levitation force (shared supporting force) of each levitation electromagnet 11 in the section is determined based on the above-described weight sharing method, and a current command i ^* for generating the levitation force of each levitation electromagnet is generated (The reference numeral 44 in Fig. 8) of the floatation control device, and each electromagnet driving driver 46 in the current controller 45 of the float control device performs the output of the current And performs current control so that the current (i) corresponding to the command (i ^* ) can be applied.

다만, 변수가 되는 Δx는 위치센서(18)에 의해 실시간 검출되는 이송체(10)의 X축 방향 위치 정보인 x로부터 계산될 수 있고, 또 다른 변수인 각 전자석(11)에서의 δ는 위치센서(18)의 검출값과 갭 센서(31)의 검출값으로부터 계산될 수 있다.However, the variable? X, which is a variable, can be calculated from x, which is position information in the X-axis direction of the conveying body 10 detected in real time by the position sensor 18, and? Can be calculated from the detection value of the sensor 18 and the detection value of the gap sensor 31.

상기 갭 센서(31)는 각 센서 위치에서 이송체 부상 코어와의 수직 거리(S)를 검출하게 되는데, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 자기부상 모듈의 부상 전자석(11)과 마찬가지로 이송체의 이송방향(진행방향)을 따라가면서 일정한 간격으로 배치된다.3 and 4, the gap sensor 31 detects the vertical distance S between each sensor position and the conveying body-like core. As in the case of the floating electromagnet 11 of the magnetic levitation module, Are arranged at regular intervals along the conveying direction (traveling direction).

이하, 도 8을 참조하여 각 전자석에서의 δ가 구해지는 과정에 대해 설명하기로 하며, 명확한 설명을 위해 동시에 구동되는 섹션의 부상 전자석 개수가 4개(N+1 = 4)인 도 4의 예를 들기로 한다.Hereinafter, the process of calculating delta in each electromagnet will be described with reference to FIG. 8. For clarity, the example of FIG. 4 in which the number of floating electromagnets in the simultaneously driven section is four (N + 1 = 4) .

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 갭 센서의 이격 거리(갭 센서가 배치된 간격)를 Ps라 하고, 전자석 간의 이격 거리를 P라 하며, 이송체(10)의 부상을 위해 한 섹션을 이루는 전자석 M1, M2, M3, M4이 함께 구동됨과 더불어 3개의 갭 센서(31)에서 이송체 부상 코어와의 수직 거리가 검출됨을 가정하기로 한다(실제 2개의 갭 센서 정보만을 이용할 수 있음).As shown in Fig. 8, the spacing distance of the gap sensor (interval in which the gap sensor is arranged) is denoted by Ps, the spacing distance between the electromagnets is denoted by P, and the electromagnet M1, M2, M3, and M4 are driven together, and a vertical distance between the three gap sensors 31 and the feeder-bearing core is detected (only two pieces of gap sensor information can be actually used).

또한, 각 갭 센서(31)에 의해 검출되는 수직 거리(S)는 각각 S1, S2, S3, S4로 표기하였고, 이송체 무게중심(CM)에서의 수직 거리는 y로 표기하였다.The vertical distance S detected by each gap sensor 31 is denoted by S1, S2, S3, and S4, respectively, and the vertical distance from the center of gravity CM of the conveying object is denoted by y.

먼저, S1과 S2는 각각 하기 식(4)와 식(5)로 정의된다.First, S1 and S2 are defined by the following equations (4) and (5), respectively.

S1 = y + (Δx + Ps)×tanθ ≒ y + (Δx + Ps)×θ (4) S1 = y + (? X + Ps) tan?? Y + (? X + Ps)

S2 = y + Δx×tanθ ≒ y + Δx×θ (5)S2 = y +? X? Tan?? Y +? X?

결국, 식(4)와 식(5)로부터 y와 θ는 하기 식(6)과 식(7)로부터 구해질 수 있다.From the equations (4) and (5), y and θ can be obtained from the following equations (6) and (7).

y = S1 - (Δx + Ps)×tanθ = S2 - Δx×tanθ (6)y = S1 - (? x + Ps) x tan? = S2 -? x tan?

θ = tan^-1((S1-S2)/Ps) (7)? = tan ^-1 ((S1-S2) / Ps) (7)

이와 같이 적어도 두 개의 갭 센서 검출 정보(S1,S2)와 위치센서 검출 정보(위치센서의 검출값으로부터 구해지는 Δx)로부터 이송체 무게중심(CM)에서의 수직 거리(y)와 이송체의 기울어짐 각도(θ)를 구할 수 있는바, 이 y와 θ, Δx를 이용하여 하기 식(8) 내지 식(11)로부터 각 전자석(11)에서 이송체 부상 코어(16)까지의 수직 거리(δ)가 구해질 수 있다.As described above, the vertical distance y at the center of gravity CM of the conveying body from the at least two gap sensor detection information S1 and S2 and the position sensor detection information (? X obtained from the detection value of the position sensor) It is possible to obtain the load angle θ from the electromagnet 11 to the conveying body floating core 16 from the following equations (8) to (11) by using y, ) Can be obtained.

각 전자석에서의 δ를 구분하여 전자석 M1에서δ1, M2에서δ2, M3에서δ3, M4에서 δ4라 하면, Delta in each electromagnet is divided into? 1 in the electromagnet M1,? 2 in the M2,? 3 in the M3, and? 4 in the M4,

δ1 = y + (P + Δx)tanθ (8)? 1 = y + (P +? x) tan? (8)

δ2 = y + Δxtanθ (9)? 2 = y +? x tan? (9)

δ3 = y - (P - Δx)tanθ (10)? 3 = y - (P -? x) tan? (10)

δ4 = y - (2P - Δx)tanθ (11)? 4 = y - (2P -? x) tan? (11)

상기와 같이 각 전자석에서 이송체 부상 코어까지의 수직 거리(δ = δ1,δ2,δ3, δ4)가 구해지면, 전술한 바와 같이 무게 분담 방식에 기초하여 각 전자석의 코일에 인가되어야 하는 전류(i)를 계산할 수 있다.When the vertical distances (? =? 1,? 2,? 3,? 4) from each electromagnet to the conveying body floating-type core are obtained, the current i ) Can be calculated.

위의 과정에서 y와 θ는 갭 센서(31)의 검출 정보와 위치센서(18)의 검출 정보(x에서 구해지는 Δx를 이용함)를 이용하여 부상 제어 장치 내 위치 및 각도 산출부(도 9에서 도면부호 42임)가 계산하고, δ는 y와 θ, 그리고 위치센서(18)의 검출 정보(x에서 구해지는 Δx를 이용함)를 이용하여 부상 제어 장치의 거리 산출부(도 9에서 도면부호 43임)가 계산하여 구하게 된다. In the above process, y and &thetas; are calculated by the position and angle calculation unit (Fig. 9) in the flotation control apparatus using the detection information of the gap sensor 31 and the detection information (using & 9) of the flotation control device is calculated using y and?, And the detection information of the position sensor 18 (using? X obtained from x) Is calculated.

결국, 이송체(10)의 이송 동안 각 전자석(11)의 코일에 인가되는 전류(i)를 제어함으로써 각 전자석에서 필요한 자기부상력을 발생시킬 수 있게 되고, 이송체가 전자석들에 의해 기울어짐 없이 부상될 수 있게 된다. As a result, by controlling the current (i) applied to the coils of the respective electromagnets 11 during the conveyance of the conveying body 10, it becomes possible to generate the necessary levitation force in each of the electromagnets, and the conveying body is not inclined by the electromagnets So that it can be wounded.

한편, 도 9는 상술한 본 발명의 부상 제어 과정을 수행하는 부상 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a flotation control apparatus for carrying out the flotation control process of the present invention.

도시된 바와 같이, 이송체(10)의 이송 동안 이송체의 X축 절대 위치(x)를 검출하는 위치센서(18)와; 이송체(10)의 이송경로를 따라 일정 간격으로 설치되어 이송체까지의 Y축 수직 거리(S)를 검출하는 갭 센서(31)와; 상기 위치센서(18)의 검출 정보로부터 이송체 부상을 위해 구동시킬 부상 전자석(11)들을 포함하는 섹션을 결정하고(K 결정) 결정된 섹션 내 부상 전자석들(11)에 전류(i)를 인가하기 위한 제어신호를 출력하는 섹션 결정부(41)와; 상기 위치센서(18)와 갭 센서(31)의 검출 정보를 이용하여 이송체 무게중심에서의 Y축 수직 거리(y)와 이송체의 기울어짐 각도(θ)를 산출하는 위치 및 각도 산출부(42)와; 상기 이송체 무게중심에서의 Y축 수직 거리(y)와 이송체의 기울어짐 각도(θ), 위치센서의 검출 정보로부터 구해지는 이송체의 위치 정보(Δx)를 이용하여 섹션 내 각 부상 전자석(11)에서 이송체(10)까지의 Y축 수직 거리(δ)를 산출하는 거리 산출부(43)와; 상기 각 부상 전자석(11)에서 이송체까지의 Y축 수직 거리(δ), 위치센서의 검출 정보(Δx)로부터 정해진 무게 분담 방식에 따라 요구되는 섹션 내 각 부상 전자석(11)의 자기부상력(F)을 결정하고 자기부상력을 발생시키기 위한 전류 명령(i^*)을 출력하는 부상 위치 제어기(44)와; 상기 부상 위치 제어기(44)가 출력하는 전류 명령(i^*)에 따라 각 부상 전자석(11)에 전류(i)를 인가하기 위한 전류 제어기(45)와; 상기 섹션 결정부(41)에서 출력되는 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 결정된 섹션의 부상 전자석(11)에 전류 제어기(45)의 전류(i)가 인가되도록 하는 섹션 절환 스위치(47)를 포함한다.As shown, the position sensor 18 detects the X-axis absolute position (x) of the conveying body during conveyance of the conveying body 10; A gap sensor 31 provided at predetermined intervals along the conveying path of the conveying member 10 to detect a vertical Y-axis distance S to the conveying member; From the detection information of the position sensor 18, a section including the floating electromagnets 11 to be driven on the conveying body portion is determined (K determination) and a current i is applied to the determined in-section floating electromagnets 11 A section determination section (41) for outputting a control signal for controlling the control section A position and angle calculating unit (not shown) for calculating the y-axis vertical distance y from the center of gravity of the conveying member and the inclination angle? Of the conveying member using the detection information of the position sensor 18 and the gap sensor 31 42); (Y) perpendicular to the center of gravity of the conveying body, an inclination angle (?) Of the conveying body, position information (? X) of the conveying member obtained from the detection information of the position sensor, A distance calculating unit 43 for calculating a vertical Y-axis distance? From the conveying member 10 to the conveying member 10; The magnetic levitation force of each of the floating electromagnets 11 in the section required according to the weight sharing method determined from the Y-axis vertical distance delta from the respective levitation electromagnets 11 to the conveying member and the detection information DELTA x of the position sensor F) and outputs a current command (i ^* ) for generating a magnetic levitation force; A current controller 45 for applying a current i to each floating electromagnet 11 according to a current command i ^* output from the floating position controller 44; And a section change-over switch 47 which is switched by the control signal outputted from the section determining section 41 so that the current i of the current controller 45 is applied to the floating electromagnet 11 of the determined section.

이러한 구성에서 위치센서(18)와 갭 센서(31)에 대해서는 위에서 설명한 바와 같으며, 위의 설명에서 섹션을 결정하는 과정은 상기 섹션 결정부(41)가 수행하고, 이송체 무게중심(CM)에서의 Y축 수직 거리(y)와 이송체(10)의 기울어짐 각도(θ)를 산출하는 과정(식(6), 식(7) 참조)은 상기 위치 및 각도 산출부(42)가 수행한다.In this configuration, the position sensor 18 and the gap sensor 31 are as described above. In the above description, the section determination process is performed by the section determination unit 41, (See equations (6) and (7)) for calculating the y-axis vertical distance y and the inclination angle? Of the conveying member 10 at the position and angle calculating unit 42 are performed by the position and angle calculating unit 42 do.

또한, 각 부상 전자석(11)에서 이송체까지의 Y축 수직 거리(δ = δ1,δ2,δ3,δ4,...)를 산출하는 거리 산출부(43)의 기능 역시 위에서 설명하였으며(식(8) ~ 식(11) 참조), 부상 위치 제어기(44)가 무게 분담 방식에 기초하여 분담되는 각 부상 전자석의 자기부상력(지지력)을 결정하는 과정에 대해서도 위에서 설명한 바 있다.The function of the distance calculating unit 43 for calculating the Y-axis vertical distances (? =? 1,? 2,? 3,? 4, ...) from each levitation electromagnet 11 to the conveying body is also described above 8) to Formula (11)), a process of determining the levitation force (bearing force) of each floating electromagnet shared by the floating position controller 44 based on the weight sharing scheme has been described above.

전류 명령(i_*)에 따라 각 부상 전자석(11)에 전류를 인가하는 전류 제어기(45)는 공지된 기술 구성이고, 섹션 절환 스위치(47)에 대해서도 위에서 설명하였다.The current controller 45 for applying a current to each floating electromagnet 11 in accordance with the current command i _* is of a known technology and the section switching switch 47 has been described above.

다만, 전류 제어기(45)에서 전자석 구동 드라이버(46)의 수는 한 섹션을 구성하는 전자석(11)의 개수가 될 수 있다. However, the number of the electromagnet driving drivers 46 in the current controller 45 may be the number of the electromagnets 11 constituting one section.

위치 및 각도 산출부(42)에서 이송체 무게중심(CM)에서의 Y축 수직 거리(y)와 이송체(10)의 기울어짐 각도(θ)를 산출하는데 이용되는 변수는 갭 센서(31)의 검출 정보(S = S1,S2,S3,S4,...)와 더불어 위치센서(31)에 의해 얻어지는 이송체(10)의 위치 정보인데, 구체적으로 이송체의 위치 정보는 전술한 바와 같이 위치센서(18)의 검출 정보인 이송체의 X축 절대 위치(x)로부터 구해지는 Δx 값, 즉 해당 섹션의 중심위치로부터 이송체 무게중심(CM)까지의 X축 방향 거리가 될 수 있다(식(6)과 식(7) 참조) .The variable used to calculate the y-axis vertical distance y from the center of gravity CM of the conveying member in the position and angle calculating unit 42 and the inclination angle [theta] of the conveying member 10 is determined by the gap sensor 31, The position information of the conveying member 10 obtained by the position sensor 31 together with the detection information S = S1, S2, S3, S4, ... of the conveying member, An x value obtained from the absolute position x of the X axis of the conveying member as the detection information of the position sensor 18, that is, the X axis direction distance from the center position of the section to the conveying member center of gravity CM See equations (6) and (7)).

또한, 위치 및 각도 산출부(42)에서 이송체 무게중심(CM)에서의 Y축 수직 거리(y)를 산출함에 있어서 전술한 바와 같이 갭 센서(31) 간의 이격 거리(Ps)가 함께 이용될 수 있다.In calculating the Y-axis vertical distance y from the center of gravity CM of the conveyed object in the position and angle calculation unit 42, the gap Ps between the gap sensors 31 as described above is used together .

또한, 위치 및 각도 산출부(42)에서 이송체(10)의 기울어짐 각도(θ)를 산출함에 있어서는 적어도 2개 이상의 갭 센서(31)로부터 읽어들인 정보(S = S1,S2,...)가 이용되고, 이와 함께 갭 센서 간의 이격 거리(Ps)가 이용된다.In calculating the tilting angle [theta] of the conveying member 10 in the position and angle calculating unit 42, information (S = S1, S2, ...) read from at least two gap sensors 31 ) Is used, and the separation distance Ps between the gap sensors is used.

또한, 위치 및 각도 산출부(42)에서 변수로 이용된 Δx 값은 전술한 바와 같이 거리 산출부(43)에서도 각 부상 전자석(11)으로부터 이송체(10)까지의 Y축 수직 거리(δ = δ1,δ2,δ3,δ4,...)를 산출하는데 이용되며, 이때 이송체 무게중심(CM)에서의 Y축 수직 거리(y) 및 이송체의 기울어짐 각도(θ), 부상 전자석 간 피치(이격 거리)(P)가 함께 이용된다(식(8) ~ 식(11) 참조). The value of? X used as a variable in the position and angle calculation unit 42 is calculated by the distance calculating unit 43 so that the Y axis vertical distance from the levitation electromagnet 11 to the conveying member 10 (? =? The y-axis vertical distance y at the center of gravity CM of the conveying member and the inclination angle? of the conveying member, the pitch between the floating electromagnets, (Spacing distance) P are used together (see equations (8) to (11)).

또한, 전류 제어기(45)에는 한 섹션의 부상 전자석 개수만큼의 전자석 구동 드라이버(46)가 구비되며, 이송체(10)의 부상을 위해 구동되는(자기부상력을 발생시키는) 한 섹션의 부상 전자석(11)들을 제외한 나머지 부상 전자석들은 섹션 절환 스위치(47)의 구동 제어를 통해 전류가 인가되지 않는 상태, 즉 오프 상태(자기부상력 미발생 상태)로 유지된다.The electromagnet driving driver 46 is provided in the current controller 45 as many as the number of the floating electromagnets in one section and the electromagnet driving driver 46 is provided in the current controller 45, The floating electromagnets other than the floating electromagnets 11 are maintained in a state in which no current is applied, that is, in an off state (no magnetic levitation force generated state) through drive control of the section changeover switch 47. [

이와 같이 하여, 본 발명에서는 고정요소(고정자)에 부상 전자석들로 이루어진 자기부상 모듈을 설치함과 더불어 이송체에 상기 자기부상 모듈과 상호 작용하면서 흡인력(자기부상력)의 타겟이 되는 부상 코어를 설치한 무빙 코어 방식 및 흡인식 자기부상 이송 시스템에서, 이송체의 이송 동안 순차적인 섹션 절환이 이루어지도록 제어하는 방식을 적용함으로써, 전자석 구동 드라이버가 전체 전자석 개수만큼 필요하지 않고, 이송체의 부상(이송체 흡인)에 관여하는 한 섹션의 전자석 개수만큼만 전자석 구동 드라이버를 구비하면 되므로 시스템의 보다 효율적인 구동 및 제어가 가능하다는 이점이 있다.In this manner, in the present invention, a magnetic levitation module including floating electromagnets is provided in a fixed element (stator), and a floating core, which is a target of attraction force (magnetic levitation force) while interacting with the magnetic levitation module, In the installed moving core type and suction type magnetic levitation conveying system, the electromagnet driving driver is not required as many as the total number of electromagnets, and the number of the electromagnet driving motors It is advantageous that the system can be driven and controlled more efficiently since the electromagnet driving driver needs to be provided only as many as the number of electromagnets in one section participating in the conveying body suction.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Modified forms are also included within the scope of the present invention.

10 : 이송체 11 : 부상 전자석
12 : 자기부상 모듈 16 : 부상 코어
18 : 비접촉 위치센서 31 : 갭 센서
41 : 섹션 검출부 42 : 위치 및 각도 산출부
43 : 거리 산출부 44 : 부상 위치 제어기
45 : 전류 제어기 46 : 전자석 구동 드라이버
47 : 섹션 절환 스위치
N : 현재 섹션에서의 흡인력을 발생시키는 부상 전자석의 최소 개수
P : 부상 전자석이 배치된 간격
Ps : 갭 센서가 배치된 간격 10: conveying member 11: floating electromagnet
12: magnetic levitation module 16: wound core
18: non-contact position sensor 31: gap sensor
41: section detecting section 42: position and angle calculating section
43: distance calculating unit 44: floating position controller
45: current controller 46: electromagnet driving driver
47: Section switch
N: Minimum number of levitation electromagnets to generate attraction in the current section
P: interval in which the floating electromagnets are arranged
Ps: Spacing of the gap sensor

Claims

There is provided a magnetic levitation module in which levitation electromagnets for generating a magnetic levitation force are installed at predetermined intervals along a conveying path of a conveying member on a conveying member, and a floating member provided on the conveying member, A floating control method for a core type and a suction type magnetic levitation transfer system,
Detecting, in real time, an X-axis absolute position (x) as a position of the conveying member conveying direction by the position sensor during conveyance of the conveying member;
Determining a section consisting of floating electromagnets for which a magnetic levitation force is required for the lifting of the conveying member from the X-axis absolute position (x) information;
Driving each of the floating electromagnets by applying a current to each of the floating electromagnets in the section so that each of the floating electromagnets in the determined section generates a magnetic levitation force; And
The above steps are repeated in real time to drive the levitation electromagnets to generate a levitation force for the conveying body levitation in the next sequential section according to the X-axis absolute position (x) detected during the conveying of the conveying body, So that switching is performed;
Wherein the section is configured to consist of a predetermined number of floating electromagnets arranged in series.

The method according to claim 1,
The section switching determines a section according to the X-axis absolute position (x) of the conveyance body detected in real time and then continuously turns off one of the floating electromagnets positioned in the last room in the previous sequence section based on the conveying direction Off operation of the magnetic levitation conveying system is started and at the same time the levitation electromagnet positioned immediately in front of the foremost electromagnet in the previous turn section is continuously switched on in accordance with the position x, Way.

The method according to claim 1,
The number of the floating electromagnets constituting one section is set to (N + 1) P so that the length of the carrier core is larger than (N + 1) P and smaller than (N + 2) P (where P is the pitch between the floating electromagnets) ) So that the conveying member is always floated and supported by the magnetic levitation force generated by (N + 1) floating electromagnets.

The method of claim 3,
(N-1) electromagnets excluding the electromagnets positioned at the forefront and the electromagnets positioned at the forefront of the traction electromagnets constituting one section and the electromagnets positioned at the foremost position are positioned at a distance of 1 / N, respectively, to control the magnetic levitation force of each electromagnet,
Wherein the foremost electromagnet is disposed between the total static weight (Mg)

, And that the electromagnet of the last chamber is shared among the total static mass (Mg) of the conveying body

(? X = value obtained from the absolute position of the X axis of the conveying member, from the center position of each section to the center of gravity of the conveying body (CM) in the X-axis direction,

&Lt; / RTI >

Lt; = 1, or -0.5 < =

Lt; = 0.5)

The method of claim 4,
In controlling the magnetic levitation force F of each of the electromagnets constituting the section,
Vertical distances S between the conveying members detected by the respective gap sensors arranged at predetermined intervals along the conveying path of the conveying member, spacing Ps between the gap sensors, X The vertical distance y at the center of gravity of the conveying body and the inclination angle? Of the conveying body are calculated using the axial distance? X information,
Then, the distance? X in the X-axis direction from the center position of each section to the center of gravity of the conveying body, the vertical distance (y) at the center of gravity of the conveying body, the inclination angle (?) Of the conveying body, (P) is used to calculate the vertical distance (?) From the respective levitation electromagnets to the conveying body floating-up cores,
The magnetic levitation force for sharing the total static mass (Mg) of the conveying body is generated in each of the levitation electromagnets by using the vertical distance information delta to the conveying body floating-up cores in the calculated levitation electromagnets And controlling the current (i) applied to each of the floating electromagnets.

The method according to claim 1,
Wherein determining the section comprises:
The number of each section is K, the pitch between the floating electromagnets is P, and the absolute position of the X-axis of the center of gravity of the conveyance body is x,

And determining the number of each section in which the conveying member is located according to the X-axis absolute position (x).