KR0176473B1 - 부품공급기의 진동부 제어장치 - Google Patents
부품공급기의 진동부 제어장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 부품 공급기의 진동부의 진동 크기와 진동 주기를 조정하는 제어장치에 관한 것으로, 진동부의 진동 크기를 일정하게 유지하기 위하여 전압 제어신호를 발생하는 제1 제어부와, 진동부의 진동 주기를 가변 조정하기 위하여 주파수 신호를 제어하는 제2 제어부와, 상기 전압 제어신호와 상기 제어된 주파수 신호에 응답하여 진동부의 진동 크기와 진동 주파수를 제어하는 신호를 발생하는 인버터로 이루어진다.
본 발명은, 진동부의 진동크기와 진동주기를 사용자가 적절하게 조정할 수 있어 어떠한 형태의 기구물 형태에도 적용가능하며, 또한 진동크기를 항상 일정하게 유지시켜 안정된 동작을 보장한다.
Description
제1도는 종래의 진동부 제어장치의 블럭도.
제2도는 제1도에서의 파형도.
제3도는 본 발명에 따른 진동부 제어장치의 블럭도.
제4도는 제3도에서의 펄스폭 변조기의 파형도.
제5도는 제3도에서의 인버터의 실시예의 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31 : 전압 가변 입력장치 32 : 덧셈기
33 : 비례 및 적분 제어기 34 : 귀환회로
35 : 주파수 가변 입력장치 36 : 곱셈기
37 : 펄스폭 변조기 38 : 인버터
39 : 진동부
본 발명은 공장 자동화 설비의 부품 공급기에 관한 것으로, 특히 진동부의 진동 크기와 진동 주기를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
부품 공급기의 진동부는 볼트 등의 다양한 모양이나 크기를 갖는 부품을 잡기 쉽도록 정렬하여 공급할 수 있는 기게적 진동장치로서, 전압에 의하여 진동부의 진동 크기가 결정되고, 주파수에 의하여 진동부의 진동 주기가 결정된다.
종래의 진동부 제어장치는 상용 전원의 주파수를 그대로 사용하고 단지 전압의 크기 만을 가변시킴으로서, 기계적 진동이 상용 전원의 주파수와 일치하지 않을 경우 기계적 공진을 맞추기 위하여 기계 진동부를 깍거나 진동부의 스프링 강도를 조절하여야 하는 등 기계적 요소를 변화시켜야 하므로, 매우 숙련된 경험을 필요로 하며 많은 시간이 소요되었다. 또한, 전압을 가변하여 진동의 크기를 조정할 수는 있지만, 실제 진동부의 진동 크기가 설정된 크기로 동작하는지를 보증할 수 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 부품 공급기의 진동부의 진동 크기와 진동 주기를 사용자가 원하는 값으로 각각 가변시킬 수 있고, 또한 진동 크기를 사용자가 설정한 값으로 일정하게 유지시킬 수 있는 진동부 제어장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 진동부 제어장치는 진동부의 진동 크기를 일정하게 유지하기 위하여 전압 제어신호를 발생하는 제1 제어부와, 진동부의 진동 주기를 가변 조정하기 위하여 주파수 신호를 제어하는 제2 제어부와, 상기 전압 제어신호와 상기 제어된 주파수 신호에 응답하여 진동부의 진동 크기와 진동 주파수를 제어하는 신호를 발생하는 인버터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도에 도시된 바와 같이, 종래의 부품 공급기의 진동부 제어장치는 전압 가변, 주파수 고정방식으로, 외부에서 전압을 가변시켜 진동 크기는 조정할 수 있지만, 주파수는 사용되는 교류전원(10)의 주파수로 고정되어 진동 주기를 조정할 수 없게 되어 있다. 즉, 교류전원으로 교류 100V 60Hz를 사용하는 경우, 그 전원의 주파수인 60Hz에 고정된다. 제2도는 종래 제어장치의 파형도로서 트리거 신호(22) t1, t2, t3 에서 다이리스트(thyrister)(13)가 위상제어를 하여 온(ON)되는 시간을 제어하면, 진동부는 출력신호(21)의 빗금친 부분 동안 회로가 도통되어 전류가 흐르게 되어 평균진압을 가변하여 진동 크기를 조정하지만, 그 주파구는 항상 일정하여 진동 주기를 조정할 수 없다.
제3도는 본 발명에 따른 진동부 제어장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 발명에 따라 입력장치로 진동부의 진동 크기를 조정할 수 있는 전압 가변 입력장치(31)와 진동 주기를 조정할 수 있는 주파수 가변 입력장치(35)를 구비하여 입력전압과 입력 주파수를 각각 가변시킬 수 있도록 한다.
먼저, 진동부의 진동 크기를 일정하게 유지하기 위하여 다음과 같이 구성할 수 있다. 진동 크기를 조정하기 위하여 전압 가변 입력장치(31)로 전압을 가변시키면, 입력전압에 대응하여 진동부(39)의 솔레노이드에 인가되는 신호를 센서(342)로 감지하여, 입력전압신호와 비교하기 위하여 변환회로(341)에서 적당한 변환을 행한 후 연산기(32)로 귀환시킨다. 연산기(32)는 귀환된 신호와 상기 입력전압신호를 비교하고, 연산된 신호에 따라 진동 크기를 일정하게 유지하기 위하여 비례 및 적분 제어기(33)에서 전입 제어신호를 발생하고, 전압 제어신호가 인버터(38)로 인가되어 진동부(39)에 공급하는 신호가 일정하게 유지하도록 제어한다. 따라서, 진동부(39)에 공급되는 신호가 전압 가변 입력장치(31)에서 설정된 입력전압에 따라 일정한 값으로 유지되도록 제어하여, 원하는 진동 크기로 진동부가 동작되도록 한다.
그리고, 진동부(39)의 진동 주기를 조정하기 위하여, 주파수 가변 입력장치(35)로 주파수를 가변시켜 일정한 진폭의 정현파 신호를 발생시키면, 이 정현파 신호와 상기 전압 가변 입력장치(31)의 입력전압을 곱셈기(36)에서 서로 곱한 다음, 톱니파 발생기와 비교기로 구성된 펄스폭 변조기(37)에서 펄스폭 변조(PWM : Pulse Width Modulation) 신호를 발생시켜 인버터(46)로 인가한다. 인버터에서는 펄스폭 변조신호와 상기에서 설명한 진동 크기를 일정하게 하기 위하여 처리된 신호를 제어하여, 입력전압과 입력주파수에 상응하는 신호를 발생하여 진동부(39)의 진동자인 솔레노이드에 인가함으로서 진동부의 진동 크기와 진동 주기를 조정할 수 있다. 따라서, 입력전압과 입력주파수를 적절히 가변시켜 줌으로서 진동 크기와 진동 주기를 최적의 상태로 제어할 수 있다.
상기 펄스폭 변조기(37)는 제3도에 도시된 바와 같이, 톱니파 발생기(372)와 신호 비교기(371)로 구성할 수 있으며, 펄스폭 변조기의 입출력 신호에 대한 파형도는 제4도에 도시되어 있다. 곱셈기(36)의 정현파 신호(41)와 톱니파 발생기(372)의 톱니파 신호(42)가 비교기(371)에 입력되면, 비교기(371)에서는 정현파 신호(41)가 톱니파 신호(42)보다 클때 출력이 'H'가 되도록 하여 펄스폭 변조신호(43)를 얻을 수 있으며, 이 신호가 인버터(38)의 입력이 된다.
상기 주파수 가변 입력장치(35)는 전압에 따라 출력 주파수를 가변시킬 수 있는 전압 제어 발진기(VCO : Vlotage Controlled Oscillator)를 이용하여 구성할 수 있으며, VCO의 입력전압을 조정함으로서 VCO의 출력신호 주파수를 가변시킬 수 있다.
상기 인버터(38)의 일 실시예는 제5도에 도시한 바와 같다. 다이오드(D1~D4)에서 교류입력전압을 전파정류시키고, 커패시턴스(C)로 평활시켜 일정한 직류전압을 만든다. 이 직류전압을 스위칭 소자인 FET(Field Effect Transistor, Q1~Q4)가 점선으로 도시된 입력단의 신호에 따라 교번하면서 온(ON)되도록 하는 원리로서 출력신호를 제어한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 부품 공급기의 진동부 제어장치는 사용자가 부품의 모양이나 크기에 따라 적절한 진동 크기와 진동 주기를 설정하기 위하여 전압과 주파수를 각각 가변시킬 수 있어, 진동부를 최적 상태의 진동 크기와 진동 주기로 조정할 수 있으므로, 종래의 것에 비하여 보다 조용하고 고속으로 부품을 정렬 및 공급할 수 있으며, 진동부의 진동 크기를 안정화시키는 회로를 채택함으로서 부품의 무게에 따라 설정되는 진동 크기를 항상 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 종래에는 기구물의 형상에 따라 진동부를 정밀히 조정하는데 있어 어려움이 많았으나, 전압과 주파수를 모두 가변시킬 수 있도록 하여 어떠한 기구물 형태의 부품 공급기에도 적용 가능하다.
Claims (1)
- 부품 공급기의 진동부를 제어하는 장치에 있어서, 진동부의 진동 크기를 일정하게 유지하기 위하여 전압 제어신호를 발생하는 제1 제어부와, 진동부의 진동 주기를 가변조정하기 위하여 주파수 신호를 제어하는 제2 제어부와, 상기 전압 제어신호와 상기 제어된 주파수 신호에 응답하여 진동부의 진동 크기와 진동 주파수를 제어하는 신호를 발생하는 인버터를 구비하며, 상기 제1 제어부는 원하는 진동부의 진동 크기에 대응하는 전압신호가 출력되도록 전압의 크기를 가변시키는 전압 가변 입력장치와, 상기 입력전압신호와 비교하기 위하여 진동부의 신호를 검출하여 귀환시키는 귀환회로와, 상기 귀환된 신호와 상기 입력전압신호를 비교하는 연산기와, 상기 연산된 비교신호에 따라 진동 크기를 일정하게 유지하기 위한 전압 제어신호를 발생하는 비례 및 적분 제어기를 구비하고, 상기 전압 제어신호를 상기 인버터로 입력하며, 상기 제2 제어부는 원하는 진동부의 진동 주파수에 대응하는 주파수 신호가 출력되도록 주파수를 가변시키는 주파수 가변 입력장치와, 상기 입력전압신호와 상기 입력주파수 신호를 결합하는 곱셈기와, 상기 곱해진 신호를 소정의 톱니파 신호에 따라 펄스폭 변조시키는 펄스폭 변조회로를 구비하고, 상기 변조된 신호를 상기 인버터로 입력하는 것을 특징으로 하는 부품 공급기의 진동부 제어장치.
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