KR100215318B1 - 이동체 및 물품분류장치의 제어장치, 이동체 위치검출기 및 이동체 위치검출 유니트 - Google Patents

이동체 및 물품분류장치의 제어장치, 이동체 위치검출기 및 이동체 위치검출 유니트 Download PDF

Info

Publication number
KR100215318B1
KR100215318B1 KR1019960049902A KR19960049902A KR100215318B1 KR 100215318 B1 KR100215318 B1 KR 100215318B1 KR 1019960049902 A KR1019960049902 A KR 1019960049902A KR 19960049902 A KR19960049902 A KR 19960049902A KR 100215318 B1 KR100215318 B1 KR 100215318B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current pulse
receiver
moving
magnet
elastic wave
Prior art date
Application number
KR1019960049902A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970026314A (ko
Inventor
히로유키 와키와카
가즈히코 이토
기와무 무라타
아키히코 우타키
히사오 니시이
Original Assignee
후쿠나가 다카시
가부시키가이샤 쯔바기모도체인
히로유키 와키와카
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP7300242A external-priority patent/JP2923551B2/ja
Application filed by 후쿠나가 다카시, 가부시키가이샤 쯔바기모도체인, 히로유키 와키와카 filed Critical 후쿠나가 다카시
Publication of KR970026314A publication Critical patent/KR970026314A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100215318B1 publication Critical patent/KR100215318B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/34—Devices for discharging articles or materials from conveyor 
    • B65G47/46—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points
    • B65G47/48—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points according to bodily destination marks on either articles or load-carriers
    • B65G47/49—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points according to bodily destination marks on either articles or load-carriers without bodily contact between article or load carrier and automatic control device, e.g. the destination marks being electrically or electronically detected
    • B65G47/496—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points according to bodily destination marks on either articles or load-carriers without bodily contact between article or load carrier and automatic control device, e.g. the destination marks being electrically or electronically detected by use of magnetic responsive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/08—Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/48—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using wave or particle radiation means
    • G01D5/485—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using wave or particle radiation means using magnetostrictive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

본 발명은 설치조정이 간단하고 조도의 영향을 받지 않고 신뢰성이 높은 이동체의 제어장치를 제공하는 것이 목적이다.
이동체(1)의 위치를 검출하는 검출기를 갖추고, 검출기의 신호에 의거하여 이동체(1)의 이동속도를 검출하고 이동체(1)를 제어하는 이동체(1)의 제어장치에 있어서, 검출기는, 이동체(1)에 설치되는 자석(3)과, 자석(3)의 이동범위에 걸쳐서 설치되는 자왜선(2)과, 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기(4)와, 자왜선(2)에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기(7)를 갖추고, 전류펄스에 의하여 자석(3)에 근접하는 자왜선(2)의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 수신기(4)까지의 전파시간을 계측함으로써 이동체(1)의 위치를 검출하고 이동체(1)를 제어하는 구성이다.

Description

이동체 및 물품분류장치의 제어장치, 이동체 위치검출기 및 이동체 위치검출 유니트
도 1은 종래의 물품분류장치의 제어장치에 있어서 2차도체판과 광센서의 배치관계를 나타내는 설명도,
도 2는 광센서의 검출신호에 대한 처리회로를 나타내는 회로도,
도 3은, 도 2에 나타내는 처리회로의 입력신호 및, 출력신호를 나타내는 파형도,
도 4는 종래의 물품분류장치의 제어장치에 있어서 2차도체판의 이동속도를 구하는 방법을 나타내는 설명도,
도 5는 본 발명의 이동체 제어장치 및 이것을 사용하는 물품분류장치의 제어장치의 구성예를 나타내는 블록도,
도 6은 도 5의 각부 ①∼⑫의 파형을 나타내는 파형도,
도 7은 본 발명의 이동체의 제어장치 및 이것을 사용하는 물품분류장치의 제어장치의 다른 요부구성예를 나타내는 블록도,
도 8은 도 7에 나타내는 제어장치가 제어하는 물품분류장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도,
도 9는 경과시간과 영구자석의 위치와의 관계의 한 예를 나타내는 도 표이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,1a : 2차도체판(2次導體板) 1b : 사이드판(side board)
1c : 주행롤러(走行 roller) 1d : 레일(rail)
2 : 자왜선(磁歪線) 3 : 영구자석(永久磁石)
4 : 수신기(受信器) 5 : 증폭기(增幅器)
6 : 비교기(comparator; differential amplifier)
7 : 전류펄스 발생기(電流 pulse 發生器)
10 : 탄성파 판별회로(彈性波 判別回路)
12 : 카운터(counter) 14,37 : 2입력 AND 게이트(gate)
20 : 노이즈 판별회로(noise 判別回路)
30 : 데드존 판별회로(dead zone 判別回路)
35 : 플립플롭(flip-flop) 36 : 발진기(發振器)
38: 인버터(inverter) 39 : 카운터(counter)
41 : 속도검출부 42 : 제어부
43 : 고정자 d : 데드존(dead zone)
A1∼A7, B1∼B7 : 광센서(光 sensor)
HS1,HS2,HS3 : 수광기(受光器)
[발명이 속하는 기술분야]
본 발명은 이동체 및 물품분류장치에 있어서, 이동체 및 분류대차(分類臺車)의 위치를 검출하고 이 검출신호에 의거하여 이동체 및 분류대차의 속도 등의 이동상태를 제어하는 이동체의 제어장치 및 물품분류장치의 제어장치 및 이들에 사용되는 이동체 위치검출기 및 이동체 위치검출 유니트에 관한 것이다.
[종래의 기술]
일반적으로 물품분류장치에서는 연결되는 복수의 분류대차의 각 트레이(tray)에 하적장치(荷積裝置)로부터 순차적으로 하적하고 분류처(分類處)로 이동하고 소정의 분류처인 분류슈트와 마주보는(對向) 위치에서 트레이를 경사(傾斜)시켜 하물을 보낸다. 그 때문에 그 각 분류대차의 위치를 정확하게 파악하는 것 및 이동속도를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요한 제어항목으로 되어 있다. 여기서 통상은 분류대차의 속도를 검출하고 이것을 설정치와 비교하여 그 차가 가능하면 작게 되도록 피드백(feed-back) 제어를 한다.
또 슬랫 컨베이어식(slat conveyor式)의 물품분류장치에서는 슬랫이 다수 일정한 간격으로 연결되는 무한궤도(無限軌道)상에서 하적장치로부터 하적을 하고 분류처로 이동시켜 소정의 분류처인 무한궤도로부터 하물을 보낸다. 그 때문에 그 무한궤도의 이동속도를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요한 제어항목으로 되어 있다. 통상은 체인과 스프로킷(sprocket)을 통하여 무한궤도를 구동하는 모터의 구동축(驅動軸)에 인코더(encoder)를 설치하고 그 인코더에 의하여 무한궤도의 속도를 검출하여 이것을 설정치와 비교하여 그 차가 가능하면 작게 되도록 피드백제어를 한다.
본 출원인은 이와 같은 물품분류장치의 제어장치로서 일본국 실용신안출원 실원평 5-10989 호를 이미 제안하고 있다. 도 1은 이 제안에 관한 물품분류장치의 제어장치에서 분류대차와 일체로 조립되어 있는 리니어 모터의 2차도체판(2次導體板)과 광센서(光sensor)와의 배치관계를 나타내는 모식적인 단면도이다. 각 2차도체판(51)은 일정한 간격(L5)을 두고 복수개 연결되어 있으며 각각에는 분류 트레이(도시하지 않음)가 탑재되어 분류대차를 구성하고 있다. 각 2차도체판(51)는 하적장치(도시하지 않음)에 의하여 분류 트레이상에 하적되어 이동하고 각 분류대차가 각각 소정의 슈트와 대향하는 위치에 도달하면 분류 트레이를 경사시겨 물품을 슈트로 보내어 분류한다.
광센서(A1∼A7) 및 광센서(B1∼B7)는 모두 2차도체판(51)의 이동영역과 면하고 2차도체판(51)의 이동방향을 따라 일정한 간격(di)을 두고 일렬로 배치되며, 또 서로 이웃하는 광센서 A1및 B1의 사이∼광센서 A7및 B7의 사이는 모두 di/4 떨어져 2차도체판(51)의 이동방향에 대하여 교대로 위치하도록 배치되어 있다.
광센서(A1∼A7),(B1∼B7)는 모두, 2차도체판(51)과 대향하고 있는 동안은 H레벨, 또 2차도체판(51, 51)사이의 간극(間隙)과 대향하고 있는 동안은 L 레벨의 신호를 출력하도록 구성되어 있고, 광세선(A1)만은 단독으로 또 광센서(A2∼A7) 및 광센서(B1∼B7)의 출력단자는 각각 병렬로 접속되며 도 2에 나타내는 수광기(受光器)(HS1, HS2, HS3)에 접속되어 있다.
도 2는 A열, B열의 광센서(A1∼A7, B1∼B7)의 검출신호의 처리회로를 나타내는 회로도이고, 도 3은 처리회로에서의 입력, 출력신호의 파형도이다. 도 2에서 수광기(HS1)는 광센서(A1)에 접속되고 또 수광기(HS2)는 광센서(A2∼A7)에, 또한 수광기(HS3)는 광센서(B1∼B7)에 각각 병렬로 접속되어 있다. 각 광센서(A1∼A7, B1∼B7)에서 출력되는 전기신호는 수광기(HS1, HS2, HS3)에서 다시 광신호로 변환된 뒤에 다시 전기신호로 변환되어 출력되고 있다.
수광기(HS1)로부터는 광센서(A1)로부터의 신호에 대응하는 신호 즉 2차도체판(51)가 통과중에는 H 레벨의 신호가, 또 2차도체판(51)가 통과한 뒤에는 L 레벨의 신호가 도 3(a)에 나타내는 바와 같이 교대로 출력된다.
한편 수광기(HS2)로부터는 광센서(A2∼A7)로부터의 신호가 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이 2차도체판(51)의 통과에 따라 순차적으로 펄스상으로 출력된다. 또 수광기(HS3)로부터는 광센서(B1∼B7)로부터의 신호가 마찬가지로 펄스상으로 출력되나, 도 1에 나타낸 바와 같이 A열과 B열의 광센서는 di/4만큼 위치를 어긋나게 하였으므로 도 3(c) 와 같이 도 3(b) 에 나타내는 펄스는 타이밍이 밀린다.
수광기(HS1, HS2) 각각의 출력단자는 시프트 레지스터(61)의 클리어단자, 클록단자에 각각 접속됨과 아울러 인버터(62, 63)를 통하여 OR 게이트(64)의 각 입력단자에 접속되어 있다. 시프트 레지스터(61)는 입력되는 펄스에 의하여 출력을 시프트한다. 시프트 레지스터(61)의 출력은 스위치(80)를 통하여 증폭기(75)에서 증폭되어, 도 3(f) 에 나타내는 트레이 제어신호(Tray)로서 연산제어부(77)로 출력된다. 스위치(80)는 광센서(A1∼A7)중에 어떤 센서로 트레이를 검출할 것인가를 선택한다. 도 3(f) 에 나타내는 트레이 제어신호(Tray)는 트레이의 위치에 대응하는 동기신호로서 그 트레이의 위치를 확인하는 데에 사용된다.
OR 게이트(64)의 출력단자는 AND 게이트(66)의 한 쪽의 입력단자에, 그리고 인버터(67)를 통하여 AND 게이트(68)의 하나의 입력단자에 입력되어 있다. 한편 수광기(HS3)의 출력단자는 상기 AND 게이트(66)의 다른 쪽의 입력단자에 접속됨과 아울러 인버터(65)를 통하여 상기 AND 게이트(68)의 다른 쪽의 입력단자에 접속되어 있다.
AND 게이트(66, 68)의 출력단자는 OR 게이트(69)의 각 입력단자에 접속되고, 그 출력단자는 인버터(70)를 거쳐 증폭기(75)에 접속됨과 아울러 AND 게이트(72)의 한 쪽의 입력단자에 접속되어 있다. OR 게이트(69)의 출력은 증폭기(75)에서 증폭되어 도 3(d) 에 나타내는 카운트 엔드 신호(CE)로서 연산제어부(77)로 출력된다.
AND 게이트(72)의 다른 입력단자에는 기준펄스 발진기(71)로부터의 펄스가 입력되고 AND 게이트(72)의 출력단자도 증폭기(75)에 접속되어 있다.
AND 게이트(72)의 출력신호는 증폭기(75)에서 증폭되어 도 3(e) 에 나타내는 카운트 펄스(CP)(內揷 펄스)로서 연산제어부(77)로 출력된다.
연산제어부(77)는 검출신호의 처리회로로부터 입력되는 트레이 제어신호(TraY), 타이밍 신호(T), 카운트 엔드 신호(CE) 및 카운트 펄스(CP)에 의거하어 분류대차의 위치, 분류대차의 이동속도(V)를 구하여 분류대차의 이동상태를 감시하고 분류대차의 트레이를 소정의 타이밍으로 제어하는 외에 분류대차의 속도에 대응하는 피드백 제어를 한다.
분류대차의 속도는 이하와 같이 구한다.
도 4(a) 에는 A열의, 도 4(b) 에는 B열의 광센서에 의한 검출신호의 파형을 나타내고 있다. 도 4(a), 도 4(b) 의 어느 펄스도 각각의 펄링엣지(falling edge)가 2차도체판(51)의 후단의 통과를, 또 라이징엣지(rising edge)가 2차도체판(51)의 전단의 통과를 나타내고 있다.
따라서 서로 이웃하는 2차도체판(51, 51)의 간격(L5)에 상당하는 간격이 m이 된다.
2차도체판(51)의 이동속도를 V(m/s), A열의 광센서(Ai)와 B열의 광센서(Bi)와의 사이 di/4 즉 QR간의 거리 Pab(m)로 하면, 2차도체판(51)의 후단이 이 사이를 통과하는 시간(t)(초)는 하기의 식1로 주어진다.
t = Pab/V ...(1)
그리고 이 시간(t)의 사이에 기준펄스를 내삽하고 펄스의 수를 카운트하여 2차도체판(51)의 이동속도를 구한다. 즉 이 사이에 50㎑의 기준펄스를 내삽한다고 하면 펄스 카운트수(P)는 하기 식(2)로 주어진다.
P = t × 50 × 103...(2)
예를 들어 2차도체판(51)의 이동속도를 3m/s, QR간의 거리(Pab)를 25mm로 하는 때의 카운트값은 다음의 식과 같이 417이 된다.
P = 0.025 ÷ 3 × 50 × 103≒ 417
이와 같은 이동속도는 A열, B열 각각의 복수의 광센서(A1∼A7, B1∼B7)의 검출신호를 이용하는 것으로서, 검출신호는 각 분류대차 통과마다 복수개씩 얻어지는 것으로서 각각 분류대차의 위치에 대응하는 동기신호 및 분류대차의 속도가 얻어지고 이들에 의거하여 정밀한 트레이 및 속도를 제어할 수 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그러나 A열의 광센서(Ai)와 B열의 광센서(Bi)와의 사이의 간격 di/4의 오차가 2차도체판(51)의 이동속도의 변동에 직접 반영되므로 A열의 광센서(Ai)와 B열의 광센서(Bi)와는 간격 di/4를 정확하게 유지하도록 설치할 필요가 있으므로 그 조정이 번잡스럽다. 또 광센서를 사용하고 있으므로 외란광(外亂光) 및 분진(粉塵)의 영향을 받기 쉽다는 문제가 있었다.
또 전술한 슬랫콘베이어식의 물품분류장치에서 슬랫을 2차도체판으로 하는 리니어모터를 무한궤도의 구동원(驅動源)으로 하는 것이 있으나, 그 경우 무한궤도의 속도를 검출하는 인코더를 설치하기 위하여 구동축이 존재하지 않는다. 여기서 전술한 분류대차식의 물품분류장치와 같이 광센서를 사용하는 것도 생각될 수 있으나 그와 같이 하면 전술한 바와 마찬가지의 문제가 생기게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 제 1의 목적은 이동체에 설치되어 있는 자석(磁石)과, 자석의 이동범위에 걸쳐서 설치되는 자왜선(磁歪線)과, 자왜선에 설치되는 수신기와, 자왜선에 소정 주기(周期)의 전류펄스를 공급하는 전류펄스 발생기를 갖춤으로써 설치조정이 간단하고 조도(照度)의 영항을 받지 않고 신뢰성이 높은 이동체의 제어장치를 제공하는 것이다.
또 본 발명의 다른 목적은 분류대차에 설치되는 자석과, 자석의 이동범위에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 자왜선에 설치되는 수신기와, 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기를 설치함으로써 설치조정이 간단하고 조도의 영향을 받지 않고 신뢰성이 높은 물품분류장치의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 2차도체판에 직접 또는 관련되어 설치되는 자석과, 그 자석의 이동범위에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 자왜선에 설치되는 수신기와, 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류 펄스 발생기를 갖추는 검출기와, 상기 검출기의 검출신호에 의거하여 무한궤도의 이동속도를 검출하는 속도검출부를 설치함으로써 설치조정이 간단하고 조도의 영향을 받지 않고 신뢰성이 높은 물품분류장치의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 토션 탄성파(torsion 彈性波)의 전파시간을 이용하는 구성으로 함으로써 설치조정이 간단하고 조도의 영향을 받지 않고 신뢰성이 높은 이동체 위치검출 유니트를 제공하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명에 관한 이동체의 제어장치는, 이동체의 위치를 검출하는 검출기를 갖추고 그 검출기의 검출신호에 의거하여 이동체의 이동속도를 검출하여 이동체를 제어하는 이동체의 제어장치에 있어서, 상기 검출기는 상기 이동체에 부착되는 자석과 그 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선(磁歪線)과 그 자왜선의 특정 부위에 설치되는 수신기와 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스발생기를 갖추고, 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간(傳播時間)을 계측함으로써 상기 이동체의 위치를 검출하고 상기 이동체를 제어하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 이동체의 제어장치에서는 전류펄스 발생기가 발생시키는 소정주기의 전류펄스에 의하여 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 수신기까지의 전파시간을 소정주기마다 계측하여 이들 전파시간으로부터 이동체의 위치 및 이동속도를 검출하여 이동체를 제어한다.
또 본 발명에 관한 이동체의 제어장치는, 상기 자석은 소정의 거리를 두고 복수개 설치되고, 상기 검출기의 상기 자왜선에 있어서의 유효검출범위는 상기 소정의 거리보다 길게 설정되는 것을 특징으로 한다.
이 이동체의 제어장치에서는 자왜선의 유효검출범위가 상기 자석의 소정의 거리보다 길게 설정되어 있으므로 자왜선의 유효검출범위에는 2개의 자석이 존재하는 경우가 있어 이들 2개의 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 수신기까지의 전파시간을 소정의 주기마다 계측하므로 이동체의 위치 및 이동속도를 연속적으로 검출할 수 있다.
또 본 발명에 관한 이동체의 제어장치는, 상기 전류펄스 발생시에 발생하고 상기 수신기에 수신되는 토션 탄성파를 무효로 하는 탄성파 판별수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 이동체의 제어장치에서는, 탄성파 판별수단이 전류펄스 발생시에 발생하고 상기 수신기에 수신되는 토션 탄성파를 무효로 하기 때문에 불필요한 토션 탄성파에 의한 오검출을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 관한 이동체의 제어장치는, 상기 수신기 근방의 소정범위에서 발생하고 상기 수신기로 수신되는 토션 탄성파를 상기 자석의 위치검출에 사용하지 않기 위한 데드존(dead zone) 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 이동체의 제어장치에서는, 데드존 판별수단이 계측정도(計測精度)가 나쁘게 되는 수신기 근방의 소정범위에서 발생하고 수신기로 수신되는 토션 탄성파를 자석의 위치검출에 사용하지 않으므로 위치검출의 신뢰성이 높아진다.
또 본 발명에 관한 이동체의 제어장치는, 상기 수신기가 토션 탄성파를 수신한 뒤에는 소정기간 상기 수신기가 수신한 토션 탄성파를 무효로 하는 노이즈 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 이동체의 제어장치에서는, 노이즈 판별수단은 수신기가 토션 탄성파를 수신한 뒤에는 소정기간 수신기가 수신한 토션 탄성파를 무효로 하므로 노이즈를 오검출하는 일이 없다.
본 발명에 관한 물품분류장치의 제어장치는, 분류대차상의 트레이에 하적장치로부터 하적되고 분류처로 이동되어 소정의 분류처에서 트레이로부터 하물을 보내는 물품분류장치의 분류대차의 위치를 검출하는 검출기를 갖추고, 그 검출기의 검출신호에 의거하여 분류대차의 이동속도를 검출하고 분류대차를 제어하는 물품분류장치의 제어장치에 있어서, 상기 검출기는 상기 분류대차에 설치되는 자석과, 그 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기를 갖추고, 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측함으로써 상기 분류대차의 위치를 검출하여 상기 분류대차를 제어하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 물품분류장치의 제어장치에서는, 전류펄스 발생기가 발생시키는 소정주기의 전류펄스에 의하여 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 수신기까지의 전파시간을 소정주기마다 계측하고 이들 전파시간으로부터의 분류대차의 위치 및 이동속도를 검출하고 분류대차를 제어한다.
또 본 발명에 관한 물품분류장치의 제어장치는, 구동원(驅動源)인 리니어 모터의 2차도체판이 다수(多數) 일정한 간격으로 연결된 무한궤도상에 하적장치로부터 하적되고 분류처로 이동되어 소정의 분류처에서 무한궤도상으로부터 하물을 보내는 물품분류장치의 무한궤도의 이동속도를 검출하고 무한궤도의 이동상태를 제어하는 물품분류장치의 제어장치에 있어서, 상기 2차도체판에 직접 또는 관련되어 설치되는 자석과,그 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기를 갖추고 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측함으로써 상기 2차도체판의 위치를 검출하는 검출기와, 그 검출기의 검출신호에 의거하여 상기 무한궤도의 이동속도를 검출하는 속도검출부를 갖추고 상기 무한궤도를 제어하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 물품분류장치의 제어장치에서는, 전류펄스 발생기가 발생시키는 소정주기의 전류펄스에 의하여 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 수신기까지의 전파시간을 소정주기마다 계측하고 이들 전파시간으로부터 2차도체판의 위치를 검출한다. 그리고 속도검출부에 의하여 이 위치변화로부터 무한궤도의 이동속도를 검출하고 이 이동속도에 의하여 무한궤도를 제어한다.
또한 본 발명에 관한 물품분류장치의 제어장치는, 전술한 어떤 구성에 있어서도, 상기 자석은 소정의 거리를 두고 복수개 설치되고, 상기 검출기의 자왜선에 있어서의 유효검출범위는 상기 소정의 거리보다 길게 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 물품분류장치의 제어장치에서는, 자왜선의 유효검출범위는 자석의 소정의 간격보다 길게 설정됨으로써 자왜선의 유효검출범위에는 2개의 자석이 존재하고 이들 2개의 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파를 수신기까지의 전파시간을 소정주기마다 계측하므로 분류대차의 위치 및 이동속도를 연속적으로 검출할 수 있다.
또한 본 발명에 관한 물품분류장치의 제어장치는, 상기 전류펄스 발생시에 발생하고, 상기 수신기에 수신되는 토션 탄성파를 무효로 하는 탄성파 판별수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 물품분류장치의 제어장치에서는, 탄성파 판별수단이 전류펄스 발생시에 발생하고, 상기 수신기에 수신되는 토션 탄성파를 무효로 하므로 불필요한 토션 탄성파에 의한 오검출을 방지한다.
또한 본 발명에 관한 물품분류장치의 제어장치는, 상기 수신기 근방의 소정범위애서 발생하고 상기 수신기로 수신되는 토션 탄성파를 상기 자석의 위치검출에 사용하지 않기 위한 데드존 판별수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 물품분류장치의 제어장치에서는, 데드존 판별수단이 계측정도가 나쁘게 되는 수신기 근방의 소정범위에서 발생하고 수신기로 수신되는 토션 탄성파를 자석의 위치검출에 사용하지 않으므로 위치검출의 신뢰성이 높아진다.
또한 본 발명에 관한 물품분류장치의 제어장치는, 상기 수신기가 토션 탄성파를 수신한 뒤에는 소정기간 상기 수신기가 수신한 토션 탄성파를 무효로 하는 노이즈 판별수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 물품분류장치의 제어장치에서는, 노이즈 판별 수단은 수신기가 토션 탄성파를 수신한 뒤에는 소정기간 상기 수신기가 수신한 토션 탄성파를 무효로 하기 때문에 노이즈를 오검출하는 일이 없다.
본 발명에 관한 이동체 위치검출기는, 이동체에 설치되는 자석과, 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기와, 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측하는 수단과, 전파시간으로부터 이동체의 위치를 검출하는 수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 이동체 위치검출기에서는, 전류펄스 발생기가 발생시키는 소정주기의 전류펄스에 의하여 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 수신기까지의 전파시간을 소정주기마다 계측하고 이들 전파시간으로부터 이동체의 위치를 검출한다.
본 발명에 관한 이동체 위치검출 유니트는, 이동체 설치되는 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기와, 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측하는 수단과, 전파시간으로부터 이동체의 위치를 검출하는 수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.
본 이동체 위치검출유니트에서는, 전류펄스 발생기가 발생시키는 소정주기의 전류펄스에 의하여 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 수신기까지의 전파시간을 소정주기마다 계측하고 이들 전파시간으로부터 이동체의 위치를 검출한다.
본 발명의 상기 및 후술의 목적 및 특징은 후술하는 상세한 실시예 및 그에 따른 도면에 의거하여 명백해질 것이다.
[실시예]
이하, 본 발명을 그 실시예를 나타내는 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
물품분류장치에 있어서는, 연결되는 복수의 분류대차의 각 트레이에 하적장치로부터 순차적으로 하적하고 분류처로 이동하고 소정의 분류처인 분류슈트와 마주보는 위치에서 트레이를 경사시켜 하물을 보낸다. 그 때문에 그 각 분류대차의 위치를 정확하게 파악하는 것 및 이동속도를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요한 제어항목으로 되어 있다. 여기서 분류대차의 속도를 검출하고 이것을 설정치와 비교하여 그 차가 가능하면 작게 되도록 피드백 제어를 한다.
또 슬랫 컨베이어식의 물품분류장치에서는 스랫이 다수 일정한 간격으로 연결되는 무한궤도상에서 하적장치로부터 하적을 하고 분류처로 이동시켜 소정의 분류처인 무한궤도로부터 하물을 보낸다. 그 때문에 그 무한궤도의 이동속도를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요한 제어 항목으로 되어 있다. 따라서 무한궤도의 속도를 검출하여 이것을 설정치와 비교하여 그 차가 가능하면 작게 되도록 피드백 제어를 한다.
도 5는 본 발명의 이동체 제어장치 및 이것을 사용하는 물품분류 장치의 제어장치의 구성예를 나타내는 블록도이다. 이 이동체의 제어장치 및 물품분류장치의 제어장치는 분류대차와 일체로 조립되어 있는 리니어 모터의 2차도체판(1)(이동체)가 일정한 간격(L1)을 두고 복수개 연결되어 있고, 각각에는 분류 트레이(도시하지 않음)가 놓여져 분류대차가 구성되어 있다. 각 2차도체판(1)은 하적장치(도시하지 않음)에 의하여 분류트레이상에 하적되어 이동되고 각 분류대차가 각각 소정의 슈트와 대향하는 위치에 도달하면 분류트레이를 경사시겨 물품을 슈트로 보내어 분류한다.
각 2차도체판(1)의 대략 같은 위치에 영구자석(3)이 각각 부착되고, 영구자석(3)의 간격은 L2이다(L1 ≒ L2). 영구자석(3)의 이동범위내의 소정의 구간에는 영구자석(3)과 일정한 간격을 유지하면서 자왜선(2)이 설치되어 있다. 자왜선(2)은 고정된 클램프장치(도시하지 않음)에 의하여 양단(兩端)이 고정되고 이들 클램프장치내에는 탄성체(彈性體)가 삽입되어 있어 자왜선(2)의 양단이 고정되어 토션 탄성파(torsion 彈性波)를 반사(反射)하는 것을 방지한다.
수신기(4)는 자왜선(2)의 일단(一端) 근방에 배치되어 있고 내장되는 코일을 자왜선(2)이 무접촉(無接觸)으로 관통하고 있다. 수신기(4)의 코일은 역자왜효과(逆磁歪效果; anti-magneto striction)를 이용하여 자왜선(2)을 통하여 전파(傳播)하는 토션 탄성파를 검출한다. 수신기(4)의 코일의 일단은 접지되고, 타단은 증폭기(5)의 입력단자에 접속되어 있다. 증폭기(5)의 출력단자는 비교기(6)의 비반전(非反轉) 입력단자에 접속되고, 비교기(6)의 반전(反轉) 입력단자에는 소정의 정전압이 인가되어 있다.
자왜선(2)의 일단에는 전류필스 발생회로(7)로부터 소정 주기의 전류펄스가 공급된다. 이 때에 전류펄스마다 자왜선(2)의 원주(圓周)방향의 자계(磁界)가 발생하고 전류펄스와 함께 자왜선(2)의 외연부(外緣部)를 따라 축선방향(軸線方向)으로 이동한다(이동속도는 전류의 속도이므로 이동시간은 무시할 수 있다). 자왜선(2)의 원주방향 자계가 영구자석(3)의 근방을 통과하는 때에 원주방향 자계와 영구자석(3)에 의한 자계와의 상호작용에 의하여 자왜선(2)에 토션 탄성파가 발생하고 이 토션 탄성파가 수신기(4)에 도달할 때까지의 시간을 구함으로써 영구자석(3)의 위치정보(位置情報)를 얻을 수 있다.
수신기(4)와 영구자석(3)이 서로 너무 가까운 때에는 계측 정밀도가 나빠지기 때문에 수신기(4)의 근방에는 그 범위에서 발생하는 토션 탄성파는 영구자석(3)의 위치검출에 사용하지 않는 데드존(dead zone)(d)이 설정되어 있다.
자왜선(2)의 길이(L3)는, 여유거리(餘裕距離)를 a로 하면
L2 + d + a L3 2L2 + d - a (L1 ≒ L2) ... (3)
가 되도록 설정되어 있어 일정시간 자왜선(2)의 유효검출범위(데드존(d)을 제외한 범위)상에 영구자석(3)이 2개 이상 존재하도록 되어 있다. 이렇게 함으로써 연속적으로 영구자석(3)의 위치정보를 얻을 수 있다.
영구자석(3)이 자왜선(2)의 유효검출범위상에 1개 존재하는 때에는 그 영구자석(3)의 위치변화를 샘플링(sampling)마다(전류펄스마다)의 영구 자석(3)의 속도정보로 한다.
영구자석(3)이 자왜선(2)의 유효검출범위상에 2개 존재하는 때(유효검출범위상에 새로운 영구자석(3)이 들어온 때 = 영구자석(3)의 위치정보가 급격하게 작게 된 때)에는 샘플링의 대상을 새로운 영구자석(3)로 절체한다. 단, 영구자석(3)이 절체되는 때의 1회분의 속도정보는 채용하지 않는다.
비교기(6)의 출력은, 전류펄스 발생시에 생기고 수신기(4)로 수신되는 토션 탄성파를 무효로 하는 탄성과 판별회로(10)에 공급된다. 탄성파 판별회로(10)는 전류필스 발생회로(7)로부터의 소정 주기의 전류펄스가 카운터(12) 및 플립플롭(13)의 프리세트(PRESET) 단자로 공급되고, 플립플롭(13)의 클리어 단자에는 카운터(12)의 출력단자가 접속되어 있다. 카운터(12)는 전류펄스가 공급되는 때부터 발진회로(11)의 발진펄스를 스위치 회로(12a)에 설정된 개수분 카운트함으로써 소정시간(t1)을 카운트한다.
플립플롭(13)의 반전출력(反轉出力; Q의 바(bar)) 및 비교기(6)의 출력은 각각 2입력 AND 게이트(l4)의 입력단자로 공급되고, 2입력 AND 게이트(14)의 출력은 노이즈 판별회로(20)에 공급된다. 노이즈 판별회로(20)는 수신기(4)가 토션 탄성파를 수신한 뒤에 소정시간(t2)(t2는 영구자석(3, 3)의 간격(L2)에 상당하는 토션 탄성파의 전파시간보다 약간 작은 값으로 설정된다)동안 수신기(4)가 수신한 토션 탄성파를 무효로 한다.
노이즈 판별회로(20)는, 2입력 AND 게이트(14)의 출력이 플립플롭(21)의 클록단자에 공급되고 플립플롭(21)의 출력은 카운터(22)에 공급된다. 카운터(22)의 출력은 플립플롭(21)의 클리어 단자 및 데드존 판별회로(30)에 공급된다. 카운터(22)는 플립플롭(21)의 H레벨의 출력신호가 공급되는 때부터 발진회로(40)의 발진펄스를 스위치 회로(22a)에 설정된 개수분 카운트함으로써 소정시간(t2)를 계산한다.
데드존 판별회로(30)는, 수신기(4) 근방의 소정범위에서 발생하고 수신기(4)로 수신되는 토션 탄성파를 영구자석(3)의 위치검출에 사용하지 않기 위한 회로이다.
데드존 판별회로(30)는, 전류펄스 발생회로(7)로부터의 소정 주기의 전류펄스가 카운터(32) 및 플립플롭(33)의 프리세트 단자로 공급되고 플립플롭(33)의 클리어 단자에는 카운터(32)의 출력단자가 접속되어 있다. 전류펄스가 공급되는 때부터 발진회로(31)의 발진펄스를 스위치 회로(32a)에 설정된 개수분 카운트함으로써 소정시간(t3)을 계산한다. 소정시간(t3)에 상당하는 수신기(4) 근방의 범위가 데드존(d)으로 된다.
또 소정시간(t1, t2, t3)은 트리머(timmer) 등(도시하지 않음)으로 용이하게 조정/변경할 수 있다.
플립플롭(33)의 반전출력은 플립플롭(34)의 클록 단자에 공급된다. 플립플롭(34)은 전류펄스 발생회로(7)로부터의 소정 주기의 전류펄스가 클리어 단자에 공급되고, 카운터(22)의 출력이 데이터 단자에 공급되고 있다.
플립플롭(34)의 반전출력은 플립플롭(35)의 클리어 단자에 공급되고, 플립플롭(35)의 프리세트 단자에는 전류펄스 발생회로(7)로부터의 소정주기의 전류펄스가 공급되고 있다.
플립플롭(35)의 출력은 2입력 AND 게이트(37)의 한 입력단자에 공급되고, 2입력 AND 게이트(37)의 다른 입력단자에는 소정의 발진주파수를 갖는 발진기(36)의 출력이 공급되고 있다. 2입력 AND 게이트(37)의 출력은 카운터(39)에 공급되어 카운트됨과 아울러 인버터(38)를 통하여 카운트 엔드 신호로서 사용된다.
카운터(39)가 카운트한 카운트수는 제어부(42)내의 속도검출부(41)에 공급되고, 속도검출부(41)에서는 이 카운트수로부터 영구자석(3)의 위치를 검출한다. 이 카운트수는 주기적으로 공급되고, 속도검출부(41)는 주기적으로 영구자석(3)의 위치를 검출하고 이 위치변화로부터 영구자석(3)(2차도체판(1))의 속도를 검출할 수 있다.
제어부(42)는 검출된 속도에 의거하여 2차도체판(1)의 속도를 제어한다.
이하에 이와 같은 구성의 물품분류장치의 제어장치의 동작을 도 6의 ①∼⑫에 나타내는 도 5의 각부 ①∼⑫의 파형도를 참조하면서 설명한다.
자왜선(2)의 일단에는 전류펄스 발생회로(7)로부터 전류펄스가 공급되어 자왜선(2)의 타단에서 접지로 돌아간다. 이 때, 자왜선(2)의 원주방향 자계가 생기고 전류펄스와 함께 자왜선(2)의 외연부를 축선방향으로 이동한다(이동속도는 전류속도이므로 이동시간은 무시할 수 있다). 자왜선(2)의 원주방향자계가 영구자석(3)의 근방을 통과하는 때에 원주방향 자계와 영구자석(3)에 의한 자계와의 상호작용에 의하여 자왜선(2)에 토션 탄성파가 발생한다.
토션 탄성파가 발생하고 자왜선(2)를 통하여 전파하여 수신기(4)에 도달할 때까지의 시간을 t로 하면 영구자석(3)의 위치(X)는 다음의 식으로 간단하게 구할 수 있다.
X=v·t(v는 자왜선(2)의 토션탄성파의 전파속도) ... (4)
영구자석(3)의 위치(X)를 주기적으로 구함으로써 영구자석(3)의 속도 정보를 얻을 수 있다.
도 6의 ①∼⑫에서 T1은 데드존(d)에 영구자석(3)이 존재하는 겅우를, T2는 자왜선(2)의 유효검출범위(데드존(d)을 제외한 범위)에 영구자석(3)이 들어간 직후(검출대상의 영구자석(3)이 바뀐 직후)를 각각 나타내고 있다.
전류펄스 발생회로(7)로부터 전류펄스가 공급되면(①-T1, T2) 플립플롭(13)가 프리세트 됨과 아울러 카운터(12)가 리세트되어 소정시간(t1)의 계시(計時)를 시작한다. 플립플롭(13)은 프리세트되면 L레벨신호를 2입력 AND 게이트(14)의 한 입력단자에 계속하여 출력시킨다(④ -T1, T2).
전류펄스가 공급됨으로써 생기는 토션 탄성파는 수신기(4)로 검출되어 증폭기(5)로 증폭된 전압치가 비교기(6)의 반전 입력단자에 인가되고 있는 전압(검출을 위한 임계치)을 넘으면 비교기(6)가 펄스(③-T1, T2)를 탄성파 판별회로(10)의 2입력 AND 게이트(14)의 한 입력단자에 출력시킨다.
이 때, 탄성파 판별회로(10)의 2입력 AND 게이트(14)는 다른 입력단자에 L 베렐신호가 입력되고 있으므로 전술의 펄스(③ -T1, T2)에 대응하는 출력을 내지 않는다(⑤ -T1, T2).
카운터(12)가 소정시간(t1)의 계시를 종료하면 플립플롭(13)은 H레벨신호를 2입력 AND 게이트(14)의 한 입력단자에 출력하기 시작한다(④ - Tl, T2).
2개의 영구자석(3)이 도 6의 T1에 나타내는 PM1, PM2(PM1은 데드존(d)에 존재한다)의 위치에 있는 경우, 수신기(4)는 PM1, PM2의 위치에서 생긴 토션 탄성파를 이 순서대로 수신한다(② - T1). 이 2개의 수신신호가 증폭기(5)에서 증폭되는 전압치가 비교기(6)의 반전 입력단자에 인가되고 있는 전압(검출을 위한 임계치)을 각각 넘으면 비교기(6)가 펄스(③ - T1, T2)를 각각 탄성파 판별회로(10)의 2입력 AND 게이트(14)의 한 입력단자로 출력한다.
이 때, 탄성파 판별회로(10)의 2입력 AND 게이트(14)는 다른 입력단자에 H레벨신호가 입력되고 있으므로 전술의 펄스(③ -T1, T2)에 대응하는 펄스(⑤ - T1, T2)를 노이즈 판별회로(20)의 플립플롭(21)의 클록단자에 출력한다.
노이즈 판별회로(20)의 플립플롭(21)는 첫번째의 펄스(PM1의 위치에 대응하는 펄스)를 받으면 그것에 대응하는 펄스를 카운터(22)로 출력한다. 카운터(22)는 플립플롭(21)로부터의 신호를 받으면 소정시간(t2)의 계시를 시작하고 출력신호를 L 레벨로 한다(⑥-T1). 이 계시가 종료하면 H레벨신호(⑥-T1)를 플립플롭(21)의 클리어 단자 및 데드존 판별회로(30)의 플립플롭(34)의 데이터 단자에 출력한다. 플립플롭(21)은 첫번째의 펄스를 받고 클리어 단자에 카운터(22)의 H 레벨의 출력신호가 입력될 때까지(소정시간 t2), 클록단자에 펄스를 받아도(⑤-T1) 노이즈로서 처리하여 출력을 변화시키지 않는다(⑥ - T1).
소정시간 t2는 영구자석(3, 3)의 간격(L2)(PM1, PM2의 간격)에 상당하는 토션 탄성파의 전파시간보다 약간 작은 값으로 설정되어 있으므로 플립플롭(21)은 두번째의 펄스(PM2에 대응하는 펄스)를 받으면 그것에 대응하는 펄스를 카운터(22)로 출력한다. 카운터(22)는 플립플롭(21)로부터의 신호를 받으면 다시 소정시간(t2)의 계시를 시작하고 출력신호를 L 레벨로 한다(⑥-T1).
여기서 데드존 판별회로(30)는 전류펄스 발생회로(7)로부터 전류펄스가 출력되는 때(① -T1), 플립플롭(33)이 프리세트됨과 아울러 카운터(32)가 리세트되어 소정시간(t3)의 계시를 시작한다. 또 플립플롭(33)은 프리세트되어 L레벨신호를 플립플롭(34)의 클록단자로 계속하여 출력한다(⑦ - T1).
이 상태에서 플립플롭(34)는 데이터 단자에 카운터(22)로부터 PM1의 위치에 대응하는 L 레벨의 신호(⑥ -T1)를 받아도 출력을 변화시키지 않는다(⑧ - T1)(PM1의 위치에 대응하는 펄스를 무효로 한다).
카운터(32)가 소정시간(t3)의 계시를 종료하면 플립플롭(33)은 클리어되고 H레벨신호를 플립플롭(34)의 클록단자에 출력하기 시작한다(⑦ - Tl).
이 상태에서 플립플롭(34)은 데이터 단자에 카운터(22)로부터 PM2의 위치에 대응하는 L레벨신호(⑥-T1)를 받으면, H레벨신호를 플립플롭(35)의 클록단자로 출력한다(⑧-T1)
따라서 데드존 판별회로(30)는 데드존(d)(전파시간이 소정시간(t3)에 상당한다)내의 PM1의 위치에 대응하는 펄스를 무효로 하고 데드존(d) 외의 PM2의 위치에 대응하는 펄스를 검출한다.
여기서 플립플롭(35)는 전류펄스 발생회로(7)로부터 전류펄스가 출력되는 때에(① - Tl) 프리세트되고 H레벨신호(⑨ - T1)를 2입력 AND 게이트(37)의 한 입력단자로 계속하여 출력한다. 2입력 AND 게이트(37)의 다른 입력단자에는 소정의 주파수를 갖는 발진펄스가 입력되고 있고, 2입력 AND 게이트(37)는 한 입력단자에 H레벨신호가 입력되고 있는 기간동안 발진펄스를 출력한다(⑩ - T1).
플린플롭(35)은 PM2의 위치에 대응하는 H레벨신호(⑧ - Tl)에 의하여 클리어되면 L레벨신호(⑨ - T1)를 2입력 AND 게이트(37)의 한 입력단자에 출력한다. 2입력 AND 게이트(37)는 한 입력단자에 L레벨신호가 입력되면 발진펄스의 출력을 정지시킨다(⑩ - T1).
카운터(39)는 2입력 AND 게이트(37)로부터의 발진펄스를 카운트하고, 발진펄스의 출력이 정지되는 때에는 인버터(38)에 의한 카운트 엔드 신호로 검출하고 카운트를 종료한다.
카운터(39)의 카운트수를 발진펄스의 주파수로 나눈 값이 PM2의 위치에서 수신기(4)까지의 토션 탄성파의 전파시간으로서, 이 전파시간이 구해지면 식 4에 의하여 PM2의 위치가 구해진다. 이 PM2의 위치를 주기적으로 구함으로써 영구자석(3)(2차도체판(1))의 속도 정보를 얻을 수 있다.
2개의 영구자석(3)이 도 6의 T2에 나타내는 PM1, PM2(PM1, PM2 모두 유효검출범위에 들어간 직후)의 위치에 있는 경우, 수신기(4), 증폭기(5), 비교기(6), 탄성파 판별회로(10) 및 노이즈 판별회로(20)의 동작은 2개의 영구자석(3)이 도 6의 T1에 나타내는 PM1, PM2의 위치에 있는 경우와 마찬가지이다.
데드존 판별회로(30)는 전류펄스 발생회로(7)로부터 전류펄스가 출력되는 때(① - T2), 플립플롭(33)이 프리세트됨과 아울러 카운터(32)가 리세트되어 소정시간(t3)의 계시를 시작하고, 카운터(22)로부터 플립플롭(34)의 데이터 단자에 PM1의 위치에 대응하는 L레벨신호(⑥ - T2)가 입력될 때까지 소정시간(t3)의 계시를 종료한다.
그 때문에 플립플롭(34)이 데이터 단자에 카운터(22)로부터 PM1의 위치에 대응하는 L레벨신호(⑥ - T2)를 받는 때에는 플립플롭(33)은 클리어되어 H레벨신호를 플립플롭(34)의 클록단자에 출력한다(⑦ - T2). 따라서 플립플롭(34)은 데이터 단자에 카운터(22)로부터 PM1의 위치에 대응하는 L(⑥ - T2)를 받는 때에는 H레벨신호를 플립플롭(35)의 클록단자로 출력한다(⑧ - T1).
여기서 플립플롭(35)는 전류펄스 발생회로(7)로부터 전류펄스가 출력되는 때에(① - T2) 프리세트되어 H레벨신호(⑨ - T2)를 2입력 AND 게이트(37)의 한 입력단자로 계속하여 출력한다. 2입력 AND 게이트(37)의 다른 입력단자에는 한 쪽의 입력단자로 H레벨신호가 입력되고 있는 기간동안 소정의 주파수의 발진펄스를 출력한다(⑩ - T2).
플립플롭(35)은 PM1의 위치에 대응하는 H레벨신호(⑧ - T2)에 의하여 클리어되면 L레벨신호(⑨ - T2)를 2입력 AND 게이트(37)의 한 입력단자로 출력한다. 2입력 AND 게이트(37)는 한 입력단자에 L레벨신호가 입력되면 발진펄스의 출력을 정지시킨다(⑩ - T2).
카운터(39)는 2입력 AND 게이트(37)로부터의 발진펄스를 카운트하고 발진펄스의 출력이 정지되는 때에는 인버터(38)에 의한 카운트 엔드 신호로 검출하여 카운트를 종료한다.
카운트가 종료하면 카운터(39)는 이 카운트수를 속도검출부(41)에 공급한다. 속도검출부(41)는 이 카운트수를 발진펄스의 주파수로 나누고 PM1의 위치에서 수신기(4)까지의 토션 탄성파의 전파시간을 구하고, 이 전파시간과 식 4로부터 PM1의 위치를 검출한다. 속도검출부(41)는 이 PM1의 위치를 주기적으로 검출함으로써 영구자석(3)(2차도체판(1))의 속도를 검출한다. 제어부(42)는 이 속도에 의거하여 2차도체판(1)의 속도를 제어한다.
플립플롭(34)는 데이터 단자에 카운터(22)로부터 PM2의 위치에 대응하는 2번째의 L레벨신호(⑥ - T2)를 받은 때에 H레벨신호를 플립플롭(35)의 클록단자로 출력하나(⑧ - T2), 플립플롭(35)는 클리어된 상태이므로 출력은 변화하지 않는다.
PM1 또는 PM2의 위치를 주기적으로 구하여 예를 들어 도 6의 ⑪, ⑫에 나타내는 T3, T4와 같이 영구자석(3)이 이동하면 그 위치변화분을 나타내는 사선부(斜線部)에 상당하는, 카운터(39)의 발진펄스의 카운트수가 속도정보가 된다. 이 속도정보의 신호를 속도 피드백 신호로서 제어부(42)의 시퀀스 및 마이크로컴퓨터에 의하여 리니어 모터를 제어하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 이동체의 제어장치 및 이것을 사용하는 물품분류장치의 제어장치의 다른 요부 구성예를 나타내는 블록도이고, 도 8은 도 7에 나타내는 제어장치가 제어하는 물품분류장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다. 이 물품분류장치는 슬랫 컨베이어식의 수평분류 장치로서, 리니어 모터의 2차도체판(1a)(알루미니움 스랫; 이동체)가 일정한 피치로 다수 굴곡할 수 있도록 연결되어 무한궤도를 이루고 있다.
리니어 모터의 1차측의 고정자(43)는 무한궤도의 복측(復惻; 하측)의 2차도체판(la)의 하측에 소정의 에어갭(air gap)을 두고 설치되며, 무한궤도는 후술하는 주행롤러(1c) 및 레일(1d)에 의하여 지지되고 있다.
고정자(43)는 3상 또는 2상의 권선(捲線)으로서 이 권선에 교류전류를 공급함으로써 직선상으로 이동하는 자계가 생긴다. 이 자계에 의하여 고정자(43)과 마주 보고 있는 2차도체판(1a)에 와전류(渦電流)가 생겨 자계 진행방향으로 추진력이 발생하여 2차도체판(1a)가 이동한다.
무한궤도의 왕측(往惻; 상측)의 2차도체판(1a)의 하측의 근접하는 소정의 위치에는 무한궤도의 진행방향을 따라서 자왜선(2)이 설치되어 있다.
이 물품분류장치의 분류물(44)은 무한궤도의 왕측(상측)의 상측에 하적장치(도시하지 않음)로부터 하적되고 분류처로 반송되어 소정의 분류처인 무한궤도상으로부터 보내진다.
도 7에는 자왜선(2) 부근의 무한궤도의 구성이 상세하게 나타나 있다. 각 2차도체판(la)는 일정한 간격(L1)을 두고 전후 양단이 사이드판(1b)로 서로 연결되어 있다. 무한궤도의 내측에 근접하여 레일(1d)이 설치되어 있어 이 레일(1d)상을 사이드판(1b)의 전후양단에 부착된 주행롤러(1c)가 주행한다. 또 이와 같은 2차도체판(1a)의 사이드판(lb), 주행롤러(1c) 및 레일(1d)의 구성은 2차도체판(1a)의 반대편측에서도 동일하게 되어 있다.
각 2차도체판(1a)의 대략 같은 위치에는 영구자석(3)이 각각 부착되어 있고, 영구자석(3)의 간격은 L2이다(L1≒L2). 영구자석(3)의 이동 범위내의 소정구간에는 영구자석(3)과 일정한 간격을 유지하고 전술한 자왜선(2)가 설치되어 있다. 자왜선(2)는 고정된 클램프 장치(도시하지 않음)에 의하여 양단이 클램프되고, 이들 클램프 장치내에는 탄성체가 삽입되어 있어 자왜선(2)의 양단이 고정되어 토션 탄성파가 반사하는 것을 방지하고 있다. 그 외의 다른 구성 및 동작은 전술한 이동체의 제어장치 및 이것을 사용하는 물품분류장치의 제어장치의 구성 및 동작과 동일하므로 설명을 생략한다.
또 전술한 2개의 실시예에 있어서, 전류펄스 발생회로(7)로부터 5ms 마다 전류펄스를 발생시긴 경우의, 경과시간과 영구자석(3)의 위치와의 관계를 도 9에 나타낸다. 도 9에 있어서 위치 데이터가 급격하게 감소하는 시점이 새로운 영구자석(3)(PM1)으로 변환되는 시점이다.
이와 같이 2개의 영구자석(3)이 유효검출범위에 들어간 직후가 영구자석(3)의 위치신호(위치 데이터)가 작게 되고, 새로운 영구자석(3)(2차도체판(1, 1a))을 검출한 때로서 이 위치신호가 작게 되는 것을 트레이 또는 알루미니움 슬랫(2차도체판(1a))의 번호에 대응시키는 것이 가능하다.
이들의 판단은 모두 영구자석(3)의 위치신호에 의거하여 제어측에서 소프트웨어 처리를 하므로 속도신호 및 트레이의 식별신호 등을 얻기 위한 회로는 불필요하다.
또 이들의 실시예에서는 2차도체판(1, 1a)마다에 영구자석(3)을 배치하므로 식 3에서 도출하면,
L2 + d + a L3 2L2 + d - a ... (5)
(단, L2 ≒ (n-1)L1, n : 영구자석 부착 피치간에 존재하는 2차도체판의 개수(영구자석 부착분을 포함))을 만족시킨다면 2차도체판(1, 1a) 수개(數個)마다 영구자석(3)을 부착하여도 좋다.
식 5에서 예를 2차도체판(1, 1a) 하나 건너 뛰어 마다 영구자석(3)을 부착하는 경우에 n=3으로 된다. 이 경우에는 트레이 또는 알루미니움 슬랫(2차도체판(1a)) 검출용으로서 별도의 센서를 설치하면 트레이 또는 알루미니움 슬랫을 검출하고 이들의 할당번호를 관리하는 것이 가능하다. 또 별도의 센서를 설치하지 않아도 위치신호를 이용하여 추정이지마는 트레이 또는 알루미니움 슬랫을 식별하고 이들의 할당번호를 관리하는 것도 가능하다.
또 이들의 실시예에서는 이해하기 쉽도록 영구자석(3)을 2차도체판(1, 1a)에 부착하였으나, 작용으로서 영구자석(3)이 일정한 간격을 두고 배치되어 연속적으로 작동하면 무방하고 2차도체판(1, 1a)와 연동하는 가동부분이 있다면 어떤 위치에 부착하여도 좋다.
또한 본 발명은 그 근본 특징을 벗어나지 않는 범위내에서는 여러 형태로 실시될 수 있으므로, 상기 실시예는 예시에 불과하고 그것에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 설명에 의하여 정의되는 것이 아니라, 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 정의되는 것이다. 그리고 특허청구의 범위의 범주에 속하는 모든 변형 또는 그 범주에 속하는 모든 균등물은 특허청구의 범위에 포함되는 것은 물론이다.
[발명의 효과]
전술한 바와 같이 본 발명에 관한 이동체의 제어장치 및 물품분류장치의 제어장치, 이들을 사용하는 이동체 검출기 및 이동체 검출 유니트에 의하면 설치조정이 간단하고 신뢰성이 높은 이동체의 제어장치를 실현할 수 있다. 또 설치조정이 간단하므로 설치조정비용을 삭감할 수 있다. 또 광센서 사용할 때에 문제가 된 조도에 의한 영향이 없고, 고정도의 검출이 가능하다. 또 센서의 개수가 감소하므로 부품의 불균일에 의한 신뢰성 저하가 해소된다. 또 비접촉 상태에서 검출이 가능하므로 신뢰성이 높아짐과 아울러 유지보수가 용이하다.

Claims (13)

  1. 이동체의 위치를 검출하는 검출기를 갖추고 그 검출기의 검출신호에 의거하여 이동체의 이동속도를 검출하여 이동체의 이동상태를 제어하는 이동체의 제어장치에 있어서, 상기 검출기는, 상기 이동체에 부착되는 자석과 그 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선(磁歪線)과 그 자왜선의 특정 부위에 설치되는 수신기와 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기를 갖추고, 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간(傳播時間)을 계측함으로써 상기 이동체의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 이동체의 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 자석은 소정의 거리를 두고 복수개 설치되고, 상기 검출기의 상기 자왜선에 있어서의 유효검출범위는 상기 소정의 거리보다 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동체의 제어장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전류펄스 발생시에 발생하고 상기 수신기에 수신되는 토션 탄성파를 무효로 하는 탄성파 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 이동체의 제어장치.
  4. 제 1 항내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기 근방의 소정범위에서 발생하고 상기 수신기로 수신되는 토션 탄성파를 상기 자석의 위치검출에 사용하지 않기 위한 데드존(dead zone) 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 이동체의 제어장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기가 토션 탄성파를 수신한 뒤에는 소정기간 상기 수신기가 수신한 토션 탄성파를 무효로 하는 노이즈 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 이동체의 제어장치.
  6. 분류대차(分類臺車)상의 트레이에 하적장치로부터 하적되고 분류처로 이동되어 소정의 분류처에서 트레이로부터 하물을 보내는 물품분류장치의 분류대차의 위치를 검출하는 검출기를 갖추고, 그 검출기의 검출신호에 의거하여 분류대차의 이동속도를 검출하고 분류대차의 이동상태를 제어하는 물품분류장치의 제어장치에 있어서, 상기 검출기는, 상기 분류대차에 설치되는 자석과, 그 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기를 갖추고 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측함으로써 상기 분류대차의 위치를 검출하는 물품분류장치의 제어장치.
  7. 구동원(驅動源)인 리니어 모터의 2차도체판이 다수 일정한 간격으로 연결된 무한궤도상에 하적장치로부터 하적되고 분류처로 이동되어 소정의 분류처에서 무한궤도상으로부터 하물을 보내는 물품분류장치의 무한궤도의 이동속도를 검출하고 무한궤도의 이동상태를 제어하는 물품분류장치의 제어장치에 있이서, 상기 2차도체판의 위치를 검출하는 검출기와, 그 검출기의 검출신호에 의거하여 상기 무한궤도의 이동속도를 검출하는 속도검출부를 갖추고, 상기 검출기는, 상기 2차도체판에 직접 또는 관련되어 설치되는 자석과, 그 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기를 갖추고 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측하는 것을 특징으로 하는 물품분류장치의 제어장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 에 있어서, 상기 자석은 소정의 거리를 두고 복수개 설치되고, 상기 검출기의 자왜선에 있어서의 유효검출범위는 상기 소정의 거리보다 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 물품분류장치의 제어장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 전류펄스 발생시에 발생하고 상기 수신기에 수신되는 토션 탄성파를 무효로 하는 탄성파 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 물품분류장치의 제어장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기 근방의 소정범위에서 발생하고 상기 수신기로 수신되는 토션 탄성파를 상기 자석의 위치검출에 사용하지 않기 위한 데드존 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 물품분류장치의 제어장치.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기가 토션 탄성파를 수신한 뒤에는 소정기간 상기 수신기가 수신한 토션 탄성파를 무효로 하는 노이즈 판별수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 물품분류장치의 제어장치.
  12. 이동체의 위치를 검출하는 이동체 위치검출기에 있어서, 상기 이동체에 설치되는 자석과, 그 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기와, 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측하는 수단과, 상기 전파시간으로부터 상기 이동체의 위치를 검출하는 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 이동체 위치검출기.
  13. 자석을 갖춘 이동체의 위치를 갖춘 이동체 위치검출 유니트로서, 상기 자석의 이동범위의 소정의 영역에 걸쳐서 설치되는 자왜선과, 그 자왜선의 특정부위에 설치되는 수신기와, 상기 자왜선에 소정주기의 전류펄스를 보내는 전류펄스 발생기를 갖추고 상기 전류펄스에 의하여 상기 자석에 근접하는 자왜선의 부위에 발생하는 토션 탄성파의 상기 수신기까지의 전파시간을 계측하는 수단과, 상기 전파시간으로부터 상기 이동체의 위치를 검출하는 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 이동체 위치검출유니트.
KR1019960049902A 1995-11-17 1996-10-30 이동체 및 물품분류장치의 제어장치, 이동체 위치검출기 및 이동체 위치검출 유니트 KR100215318B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7-300242 1995-11-17
JP7300242A JP2923551B2 (ja) 1994-11-22 1995-11-17 移動体の制御装置及び物品仕分装置の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970026314A KR970026314A (ko) 1997-06-24
KR100215318B1 true KR100215318B1 (ko) 1999-08-16

Family

ID=17882427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960049902A KR100215318B1 (ko) 1995-11-17 1996-10-30 이동체 및 물품분류장치의 제어장치, 이동체 위치검출기 및 이동체 위치검출 유니트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100215318B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100944154B1 (ko) 2005-09-13 2010-02-24 무라타 기카이 가부시키가이샤 유궤도 대차 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100944154B1 (ko) 2005-09-13 2010-02-24 무라타 기카이 가부시키가이샤 유궤도 대차 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR970026314A (ko) 1997-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9689712B2 (en) Position detection device for a movable element in a drive device
MY111424A (en) Method and apparatus for belt conveyor load tracking.
EP2366972A2 (en) Differential mode distance sensor
EP0880035A2 (en) Magnetic metal sensor and method for detecting magnetic metal
CN103269969A (zh) 用于人员和/或物体的运送装置
US5803230A (en) Device for monitoring the movement of the loading/unloading belt of a transportation carriage, especially for sorting apparatuses
CA2296656C (en) Device for detecting position
KR100215318B1 (ko) 이동체 및 물품분류장치의 제어장치, 이동체 위치검출기 및 이동체 위치검출 유니트
EP0203702A3 (en) Moving coin validation
JP2923551B2 (ja) 移動体の制御装置及び物品仕分装置の制御装置
US6366532B1 (en) Apparatus for detecting position
CA2296472C (en) Device for detecting position
KR100298597B1 (ko) 원료이송용컨베이어벨트상의금속편검출방법및그의장치
JP5216667B2 (ja) 速度検出装置、速度検出方法及び列車速度検出システム
CN116495430A (zh) 防夹辊筒装置及输送系统
JP4408491B2 (ja) 物品仕分装置の制御装置
US6508353B1 (en) Conveyor and plant for baling paper pulp
JPS6181315A (ja) コンベヤベルトの縦裂検出装置
JP3231976B2 (ja) 荷搬送装置
JP2577530Y2 (ja) 物品仕分装置の制御装置
KR970005503B1 (ko) 이동체의 속도 검출장치
JPH05297010A (ja) 移動体の速度検出装置
JP4015238B2 (ja) 走行体の走行駆動装置
JPS62249812A (ja) コンベア移動距離制御方法
JPH01313766A (ja) リニアエンコーダ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee