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대변위 정밀 회전운동 장치

  • 기술번호 : KST2015125679
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 정밀 회전운동 메커니즘에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직방향 구동기와 수평방향 구동기로 구성된 구동부를 통하여 영구자석의 자기장과 코일의 전류 사이에 발생하는 로렌츠 힘과 상위 운동체와 하위 운동체에 연결되어 있는 스프링의 스프링력에 기인한 상대운동을 발생시켜 정밀 회전운동뿐만 아니라 대변위 회전운동을 발생시킬 수 있는 대변위 정밀 회전운동 장치에 관한 것이다.
Int. CL B25J 19/00 (2006.01) H01L 21/02 (2006.01) B25J 17/00 (2006.01)
CPC B25J 19/0025(2013.01) B25J 19/0025(2013.01) B25J 19/0025(2013.01) B25J 19/0025(2013.01) B25J 19/0025(2013.01) B25J 19/0025(2013.01) B25J 19/0025(2013.01)
출원번호/일자 1020100056054 (2010.06.14)
출원인 연세대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1223822-0000 (2013.01.11)
공개번호/일자 10-2011-0136204 (2011.12.21) 문서열기
공고번호/일자 (20130117) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.06.14)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 백윤수 대한민국 서울특별시 용산구
2 최정수 대한민국 대구광역시 동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인(유)화우 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로***길 **, *층 (대치동, 삼호빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 서울특별시 서대문구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.06.14 수리 (Accepted) 1-1-2010-0380452-63
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.12.15 수리 (Accepted) 4-1-2011-5252006-10
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.03.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.04.13 수리 (Accepted) 9-1-2012-0026755-11
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.05.10 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0273345-14
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.07.10 수리 (Accepted) 1-1-2012-0551258-47
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.07.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0551256-56
8 등록결정서
Decision to grant		 2012.11.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0714442-12
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5062749-37
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.06.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5088566-87
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.09.25 수리 (Accepted) 4-1-2014-5114224-78
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
장치의 최상부에 배치되어 위치결정 기능을 수행하는 위치결정부; 상기 위치결정부에 운동을 발생시키기 위한 힘을 제공해주는 것으로서, 상기 위치결정부와 일체를 이루며 하부에 복수의 영구자석이 부착된 상위 운동부와, 상기 상위 운동부의 하부에 배치되며 상기 영구자석에 대응되는 복수의 코일이 부착된 하위 운동부와, 상기 상,하위 운동부를 탄성적으로 연결해주는 스프링을 포함하는 한 쌍의 제1,2구동부; 상기 제1,2구동부의 하위 운동부 아래에 위치하는 베이스;상기 제1,2구동부의 X축, Z축 및 Pitch 방향 운동을 제어할 수 있도록 상기 각 코일을 구동하는 다수의 파워앰프와, 그 운동을 제어할 수 있는 개루프(open-loop) 혹은 폐루프(closed-loop) 제어 알고리즘과 컴퓨터를 통하여 상기 위치결정부의 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 방향 운동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
2 2
제1항에 있어서, 상기 위치결정부의 하부에는 이를 지지하기 위한 위치결정부 지지대가 더 설치되고,상기 위치결정부 지지대의 양쪽 끝단은 상기 제1,2구동부의 상위 운동부에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
3 3
제2항에 있어서, 상기 위치결정부는 원형판 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
4 4
제1항에 있어서, 상기 제1,2구동부는 Y축 방향을 따라 서로 마주보는 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
5 5
제1항에 있어서, 상기 제1,2구동부의 상위 운동부는,상기 위치결정부 지지대의 끝단에 연결되는 상판과;상기 상판의 양 끝단 하부에 결합되는 한 쌍의 다리와;상기 상판의 저면부에 부착되며 Z축 방향으로의 자화방향을 갖는 제1,2,3 영구자석을 포함하여 이루어지되,상기 제1,2,3 영구자석은 X축 방향을 따라 일정 거리를 두고 배열 설치된 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
6 6
제5항에 있어서, 상기 제1,2구동부의 하위 운동부는,상위 운동부의 상판과 Z축 방향으로 일정 거리 떨어진 하부에 배치되는 하판과;상기 하판의 양 끝단에 형성되며 상기 상위 운동부의 양쪽 다리가 관통되는 한 쌍의 구멍과;상기 상위 운동부에 부착된 제1,2,3 영구자석과 대응하여 상기 하판의 상부에 X축 방향을 따라 배열 설치되는 제1,2,3 코일을 포함하여 이루어지되,상기 3개의 코일 중에서 중앙에 배치된 제2 코일은 X축 방향의 공심을 가지고, 양측에 배치된 제1,3코일은 Z축 방향의 공심을 가지는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
7 7
제1항에 있어서, 제1,2구동부의 하위 운동부와 베이스의 접촉면은 V자형 또는 웨지(wedge) 형태로 맞물리도록 형성하여, 상기 하위 운동부의 운동이 상기 베이스에 의해 안내되고 지지되도록 형성한 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
8 8
제6항에 있어서, 상기 스프링은 상위 운동부의 상판과 하위 운동부의 하판 사이에 연결되며 상기 상,하위 운동부의 상하 혹은 좌우 운동에 대하여 그에 상응하게 반응하여 스프링력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
9 9
제1항에 있어서, 상기 스프링은 판 형상을 갖는 판스프링인 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
10 10
삭제
11 11
제1항에 있어서, 상기 스프링은 하나의 강체를 형성하고 있는 상기 위치결정부와 위치결정부 지지대와 상위 운동부의 무게를 완전히 상쇄시킴과 동시에 상기 베이스로부터 Z축 방향으로 일정한 거리를 떠있도록 지지할 수 있는 정도의 스프링력을 갖도록 형성한 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
12 12
제1항에 있어서, 상기 위치결정부가 움직이지 않는 상태에서는 상기 영구자석과 코일 사이의 전자기적 상호작용에 의해 발생되는 전자기력인 수평력 혹은 수직력에 의해 하위 운동부가 움직이고, 상기 하위 운동부가 움직이지 않는 상태에서는 상기 영구자석과 코일 사이의 전자기적 상호작용에 의해 발생되는 전자기력인 수평력 혹은 수직력에 의해 위치결정부가 움직이게 되는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
13 13
제6항에 있어서,상기 제1구동부의 양 끝단에 배치된 제1,3 영구자석과 이들의 하부에 배치된 제1,3 코일 사이의 전자기적 상호작용으로 발생하는 Z축 방향 힘과, 상기 제2구동부의 양 끝단에 배치된 제1,3 영구자석과 이들의 하부에 배치된 제1,3 코일 사이의 전자기적 상호작용으로 발생하는 Z축 방향 힘을 조합함으로써,상기 위치결정부에 Z축 방향, Roll 방향 및 Pitch 방향 운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
14 14
제6항에 있어서,상기 제1,2구동부의 양 끝단에 배치된 제1,3 영구자석과, 이들의 하부에 배치된 제1,3코일 사이의 전자기적 상호작용으로 발생하는 Z축 방향 힘을 조합함으로써, 상기 제1,2구동부의 하위 운동부에 Z축 방향 및 Pitch 방향 운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
15 15
제6항에 있어서,상기 제1,2구동부의 중앙에 배치된 제2 영구자석과, 이의 하부에 배치된 제2 코일 사이의 전자기적 상호작용으로 발생하는 X축 방향 힘을 이용하여 상기 위치결정부 또는 상기 하위 운동부의 X축 방향 운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
16 16
제6항에 있어서, 상기 제1구동부의 제2 영구자석과 제2 코일 사이의 전자기적 상호작용으로 발생하는 X축 방향 힘과,상기 제2구동부의 제2 영구자석과 제2 코일 사이의 전자기적 상호작용으로 발생하는 X축 방향 힘을 조합함으로써,상기 위치결정부에 X축 방향 및 Yaw 방향 운동을 발생시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
17 17
제6항에 있어서,상기 제1,2구동부의 제2 영구자석과 제2 코일 사이의 전자기적 상호작용으로 발생하는 X축 방향 힘을 이용하여 하위 운동부에 X축 방향 운동을 발생시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
18 18
제1항에 있어서, 상기 제1,2구동부의 영구자석과 코일에 의해 발생하는 수평력과 수직력 간의 조합을 통하여 상기 위치결정부가 상기 제1구동부의 하위 운동부와 상기 제2구동부의 하위 운동부와 서로 상대 운동하면서 Z축에 대한 회전인 대변위 Yaw 운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
19 19
제1항에 있어서, 상기 제어부와 연결되고 상기 위치결정부에 발생하는 운동을 측정하는 변위 측정 센서가 더 설치되며,상기 변위 측정 센서는,상기 제1구동부의 하위 운동부의 좌,우측(X축 방향)에 배치되며 복수의 Z축 방향 변위를 측정하는 제1갭센서와;상기 제2구동부의 하위 운동부의 중앙에 배치되며 한 개의 Z축 방향 변위를 측정하는 제2갭센서와;상기 제1구동부의 하위 운동부의 좌,우측 또는 중앙에 배치되며 한 개의 X축 방향 변위를 측정하는 제3갭센서와;상기 제2구동부의 하위 운동부의 좌,우측 또는 중앙에 배치되며 한 개의 X축 방향 변위를 측정하는 제4갭센서로 구성된 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
20 20
삭제
21 21
제19항에 있어서, 상기 제1갭센서를 통해 위치결정부의 Z축 방향 운동과 Pitch 방향 운동을 감지하고, 상기 제2갭센서를 통해 상기 위치결정부의 Z축 방향 운동을 감지하고, 상기 제1구동부의 제1갭센서와 함께 Roll 방향 운동을 감지함으로써,위치결정부의 Z축, Pitch 및 Roll 방향 운동을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
22 22
제19항에 있어서, 상기 변위 측정 센서는 위치결정부의 X축 방향 수평운동을 감지하는 상기 제3 및 제4갭센서의 조합을 통해 상기 위치결정부의 Z축 방향 회전인 Yaw 방향 운동에 대한 미소변위를 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 대변위 회전운동 장치
23 23
삭제
24 24
제1항에 있어서, 상기 제어부는,상기 위치결정부에 정밀 운동을 만들어 주기 위하여 상기 스프링의 스프링력을 이용한 개루프 제어에 의해 상기 위치결정부에 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
25 25
제19항에 있어서, 상기 제어부는,상기 위치결정부에 정밀 운동을 만들어 주기 위하여 상기 위치결정부의 원하는 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 운동에 대한 변위 정보를 입력한 후, 상기 제1 내지 제4 갭센서들로부터의 값을 피드백 받아 컴퓨터에 저장하고, 에러에 기초한 제어알고리즘을 이용하여 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 모드 힘을 얻어내고, 이로부터 각각의 코일과 영구자석으로 구성된 구동기에 줄 힘을 산정해 내고, 이를 힘-전류 관계를 통하여 변환하여 나온 신호를 파워 앰프에 전달하는 일련의 과정을 반복하여 원하는 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 운동에 대한 변위를 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
26 26
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 스프링의 스프링력을 이용한 개루프 제어에 의해 상기 위치결정부에 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 방향 궤적운동과 상기 제1,2구동부의 하위 운동부에 발생하는 각각의 X축, Z축 및 Pitch 방향 궤적 운동을 조합하여 장치 전체에 Yaw 운동 방향으로 대변위 회전운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
27 27
제19항에 있어서, 상기 제어부는,상기 위치결정부에 대변위 회전운동을 만들어 주기 위하여 상기 위치결정부의 원하는 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 방향 운동을 조합한 궤적운동 정보를 입력한 후, 상기 제1 내지 제4 갭센서들로부터의 값을 피드백 받아 컴퓨터에 저장하고, 에러에 기초한 제어 알고리즘을 이용하여, X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 방향 모드 힘을 얻어내고, 이로부터 각각의 코일과 영구자석으로 구성된 구동기에 줄 힘을 산정해 내고, 이를 힘-전류 관계를 통하여 변환하여 나온 신호를 파워 앰프에 전달하는 일련의 과정을 반복하여 원하는 X축, Z축, Roll, Pitch 및 Yaw 방향 운동을 조합한 궤적 운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
28 28
제1항에 있어서, 상기 제어부는,다수의 스위칭 알고리즘 혹은 스위치를 이용하여 개루프 및 피드백 정밀운동과 개루프 및 피드백 대변위 회전운동을 한 번만, 또는 연속적으로, 또는 순차적으로, 또는 동시에 발생시키는 것을 특징으로 하는 대변위 정밀 회전운동 장치
29 29
삭제
30 30
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순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 한국과학재단 연세대학교 산학협력단 중견연구자지원사업(핵심연구사업) 대변위 나노 구동시스템 개발