KR100642774B1 - Thickness Dector - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매체의 두께검지장치이다. 본 발명은 가이드축(10)과 일정 간격을 두고 설치되는 검지회전축(20)에 구동핀(22)을 설치하여, 매체(m)의 이동에 의해 상기 구동핀(22)이 회전되면서 검지회전축(20)이 회전되게 하였으며, 상기 검지회전축(20)에 발광센서(30)를 설치하고, 검지회전축(20)의 주변을 둘러서 수광센서(32)를 설치하여 상기 검지회전축(20)의 회전에 따라 발광센서(30)에서 발광된 광을 받는 수광센서(32)를 달리하는 것에 의해 상기 검지회전축(20)의 회전각도를 증폭하여 검출하고, 이에 따라 상기 매체(m)의 두께를 검지하게 된다. 이와 같은 본 발명에서는 기구적인 구성이 대폭 배제되었으므로 기구적인 오차가 줄어들고 상기 검지회전축(20)의 회전각도에 제한이 없어지게 되는 등의 이점이 있다.The present invention is a thickness detection device of a medium. According to the present invention, the driving pin 22 is installed on the detection rotation shaft 20 installed at a predetermined interval from the guide shaft 10, and the driving pin 22 is rotated by the movement of the medium m. 20) is rotated, the light emitting sensor 30 is installed on the detection rotating shaft 20, and the light receiving sensor 32 is installed around the detection rotating shaft 20 in accordance with the rotation of the detection rotating shaft 20. By varying the light receiving sensor 32 that receives the light emitted from the light emitting sensor 30, the rotation angle of the detection rotating shaft 20 is amplified and detected, thereby detecting the thickness of the medium m. In the present invention, since the mechanical configuration is largely excluded, mechanical errors are reduced and the rotation angle of the detection rotating shaft 20 is not limited.

두께검지, 매체, 발광센서, 수광센서Thickness detection, media, light emitting sensor, light receiving sensor

Description

매체의 두께검지장치{Thickness Dector}Device for detecting thickness of media {Thickness Dector}

도 1은 종래 기술에 의한 매체의 두께검지장치의 구성을 보인 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram showing a configuration of a thickness detection apparatus of a medium according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 의한 매체의 두께검지장치가 동작하는 것을 보인 동작상태도.Figure 2 is an operating state showing that the thickness detection apparatus of the medium according to the prior art is operating.

도 3은 본 발명에 의한 매체의 두께검지장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 구성도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a thickness detection device of a medium according to the present invention.

도 4는 본 발명 실시예가 동작하는 것을 보인 동작상태도.4 is an operational state diagram showing an embodiment of the present invention in operation.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 가이드축 20: 검지회전축10: guide shaft 20: detection axis

22: 구동핀 30: 발광센서22: drive pin 30: light emitting sensor

32: 수광센서 m: 매체32: light receiving sensor m: medium

본 발명은 매체의 두께검지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매체의 두께를 광센서를 사용하여 검지할 수 있도록 한 매체의 두께검지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thickness detecting apparatus of a medium, and more particularly, to a thickness detecting apparatus of a medium which enables the thickness of the medium to be detected by using an optical sensor.

도 1에는 종래 기술에 의한 매체의 두께검지장치의 개략구성이 도시되어 있 다. 이에 따르면, 제1 및 제2 회전축(1,3)이 소정 간격을 두고 회전가능하게 설치되어 있고, 상기 제2회전축(3)에는 상기 축(1,3) 사이를 지나는 매체(m)에 의해 회전되는 구동핀(5)이 설치된다.1 shows a schematic configuration of a thickness detection apparatus of a medium according to the prior art. According to this, the first and second rotation shafts 1 and 3 are rotatably installed at predetermined intervals, and the second rotation shaft 3 is formed by a medium m passing between the shafts 1 and 3. Rotating drive pins 5 are installed.

한편, 상기 제2회전축(3)에는 소정 길이의 구동링크(6)가 설치되어 있다. 상기 구동링크(6)는 상기 제2회전축(3)의 회전각도 만큼 회전하게 된다. 도면 부호 R1은 구동링크(6)의 길이이다.On the other hand, the second rotation shaft 3 is provided with a drive link 6 of a predetermined length. The drive link 6 is rotated by the rotation angle of the second rotary shaft (3). Reference numeral R1 denotes the length of the drive link 6.

그리고, 상기 구동링크(6)와 연결되게 종동링크(8)가 설치된다. 상기 종동링크(8)는 일측이 상기 구동링크(6)와 연결되고 타측은 아래에서 설명될 RVDT와 연결되어 있다. 도면 부호 R2는 종동링크(8)의 길이이다.Then, the driven link 8 is installed to be connected to the drive link (6). The driven link 8 has one side connected with the drive link 6 and the other side connected with the RVDT to be described below. Reference numeral R2 denotes the length of the driven link 8.

다음으로 상기 종동링크(8)에 의해 전달되는 상기 제2회전축(3)의 회전을 전압값으로 변환하여 산출하는 RVDT(Rotate Variaton Detect Transformer)(7)가 설치된다. 상기 RVDT(7)는 회전각의 변화를 전압으로 출력하는 소자이다.Next, a Rotate Variaton Detect Transformer (RVDT) 7 is provided which converts the rotation of the second rotary shaft 3 transmitted by the driven link 8 into a voltage value and calculates the converted voltage. The RVDT 7 is an element that outputs a change in rotation angle as a voltage.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 의한 두께검지장치가 매체 (m)의 두께를 검지하는 것을 도 2를 참고하여 설명한다. 이에 따르면, 상기 제1 및 제2 회전축(1,3) 사이로 매체(m)가 지나가면 상기 구동핀(6)이 상기 매체(m)의 두께에 따라 밀려지면서, 상기 제2회전축(3)을 회전시키게 된다. 따라서, 상기 제2회전축(3)은 회전하게 되고, 상기 구동링크(6)가 회전하면서 상기 종동링크(8)를 회전시키게 된다. 이때, 예를 들어 상기 제2회전축(3)이 각도 θ1만큼 회전하게 되면 상기 구동링크(6) 역시 θ1만큼 회전하고, 상기 종동링크(8)와 연결된 구동링크(6)의 끝부분은 R1θ1만큼 이동하게 된다. 이때, 종동링크(8)는 상기 구동링크(6)의 구동에 의 해 θ2만큼 회전한다고 하면, 상기 종동링크(8)의 끝부분의 이동거리는 R2θ2가 된다.The thickness detection device according to the prior art having such a configuration detects the thickness of the medium m will be described with reference to FIG. According to this, when the medium m passes between the first and second rotation shafts 1 and 3, the driving pin 6 is pushed according to the thickness of the medium m, and the second rotation shaft 3 is moved. Rotated. Accordingly, the second rotary shaft 3 rotates, and the driving link 6 rotates to rotate the driven link 8. In this case, for example, when the second rotation shaft 3 rotates by an angle θ1, the driving link 6 also rotates by θ1, and an end portion of the driving link 6 connected to the driven link 8 is R1θ1. Will move. At this time, if the driven link 8 is rotated by θ2 by the drive of the drive link 6, the movement distance of the end of the driven link 8 is R2θ2.

이때, 상기 링크(6,8)의 끝부분의 이동거리는 같으므로, R1θ1=R2θ2의 관계가 성립한다. 결국 R1/R2 = θ2/θ1의 관계가 성립한다. 결론적으로 종래의 두께검지장치는 매체 (m)의 두께에 따른 회전량을 구동링크(6)와 종동링크(8)의 길이비율에 따라 증폭하게 되고 상기 RVDT(7)가 이 회전각을 측정하여 매체(m)의 두께를 측정하게 된다.At this time, since the moving distances of the ends of the links 6 and 8 are the same, the relationship R1θ1 = R2θ2 is established. As a result, the relationship of R1 / R2 = θ2 / θ1 holds. In conclusion, the conventional thickness detecting device amplifies the rotation amount according to the thickness of the medium (m) according to the length ratio of the drive link 6 and the driven link 8, and the RVDT 7 measures the rotation angle. The thickness of the medium m is measured.

그러나 상기한 바와 같은 구성의 종래 기술은 상기 구동핀(5)의 회전각이 미소할 경우 이를 증폭하기 위한 구동링크(6)와 종동링크(8)의 비가 커지게 되는데, 이때 상기 종동링크(8)의 길이를 줄이는데는 한계가 있으므로 구동링크(6)의 길이가 충분히 커져야 한다. 따라서 상기 구동링크(6)의 길이가 길어지면 검지장치의 부피가 커지게 되고, 상기 구동링크(6)와 종동링크(8)의 연결부위에서 기구적인 오차도 많아지게 된다.However, according to the related art of the above-described configuration, when the rotation angle of the driving pin 5 is minute, the ratio of the driving link 6 and the driven link 8 to amplify it increases, wherein the driven link 8 Since there is a limit to reducing the length of), the length of the drive link 6 should be large enough. Therefore, the longer the length of the drive link 6, the larger the volume of the detection device, the more mechanical errors in the connection between the drive link 6 and the driven link (8).

그리고 종래의 검지장치는 제2회전축(3)과 RVDT(7)가 링크(6,8)에 의해 기구적으로 연결되어 있어 상기 제2회전축(3)의 회전각도가 제한된다. 정확하게 말하면, 종래의 두께검지장치에서 상기 RVDT(7)가 측정할 수 있는 각도 한계는 -90도에서 +90도 사이 이내로 제한된다.In the conventional detection device, the second rotation shaft 3 and the RVDT 7 are mechanically connected by the links 6 and 8 to limit the rotation angle of the second rotation shaft 3. To be precise, in the conventional thickness detector, the angle limit that the RVDT 7 can measure is limited to within -90 degrees to +90 degrees.

한편, 다른 종래 기술로서 광투과량을 이용하여 매체(m)의 두께를 검지하는 것이 있는데, 이는 매체(m)를 투과하는 광의 량을 측정하여 광량에 따라 두께를 판단한다. 하지만 매체두께 뿐만 아니라 매체의 색깔이나 재질에 따라서도 투과량이 변하므로 이 또한 오차를 일으킬 가능성이 크다.On the other hand, another conventional technique is to detect the thickness of the medium (m) by using the light transmittance, which measures the amount of light passing through the medium (m) to determine the thickness according to the amount of light. However, the amount of permeation varies depending on the color and material of the medium as well as the thickness of the medium, which is also likely to cause errors.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 소형화된 매체의 두께검지장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a device for detecting a thickness of a medium that is more compact.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적에 더해 회전량 측정범위를 상대적으로 더 확장해 주는 것이다. Another object of the present invention is to further expand the rotational measurement range in addition to the above object.

본 발명의 또 다른 목적은 기구적인 구성을 되도록 배제하여 보다 정확한 두께검지가 가능한 매체의 두께검지장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a thickness detecting apparatus for a medium capable of detecting the thickness more precisely by eliminating the mechanical configuration.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 매체의 이동을 안내하는 가이드부와; 상기 가이드부와 소정 간격을 두고 설치되는 검지회전축과; 자유단부가 상기 가이드부를 향하여 연장되도록 상기 검지회전축에 구비되고, 가이드부에 의하여 안내되는 매체에 의해 구동되어 상기 검지회전축을 회전시키는 구동핀; 상기 검지회전축 상에 설치되는 발광센서; 상기 검지회전축의 주위를 따라 설치되고, 상기 발광센서에서의 광을 수광하여 검지회전축의 회전을 감지하는 다수개의 수광센서를 포함하여 구성된다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention includes a guide for guiding the movement of the medium; A detection rotation shaft installed at a predetermined distance from the guide part; A driving pin provided at the detection rotation shaft such that a free end thereof extends toward the guide part, and driven by a medium guided by the guide part to rotate the detection rotation shaft; A light emitting sensor installed on the detection rotation shaft; It is installed along the periphery of the detection axis of rotation, and comprises a plurality of light receiving sensors for detecting the rotation of the detection axis of rotation by receiving light from the light emitting sensor.

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이와 같은 구성의 본 발명에 의하면 매체의 두께검지장치의 크기를 경박단소화할 수 있으며, 측정할 수 있는 각도 다시 말하면 매체의 두께 범위 역시 늘어나게 되는 이점이 있다.According to the present invention having such a configuration, the size of the thickness detecting apparatus of the medium can be reduced in size and thickness, and the angle that can be measured, that is, the thickness range of the medium also increases.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 매체의 두께검지장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a thickness detecting apparatus of a medium according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에 도시된 바에 따르면, 본 발명 실시예는 가이드축(10)과 검지회전축(20)이 소정 간격을 두고 설치된다. 상기 가이드축(10)은 두께를 검지하고자하는 매체(m)의 이동을 안내하는 역할을 하게 된다.As shown in FIG. 3, in the embodiment of the present invention, the guide shaft 10 and the detection rotation shaft 20 are installed at predetermined intervals. The guide shaft 10 serves to guide the movement of the medium m to detect the thickness.

상기 검지회전축(20)의 상기 매체(m)에 비례하여 회전하게 되는 것으로, 이에는 구동핀(22)이 설치되어 있다. 상기 구동핀(22)은 상기 검지회전축(20)에 설치되고 그 자유단부가 상기 가이드축(10)에 닿을 정도의 길이를 가진다.It is to be rotated in proportion to the medium (m) of the detection axis of rotation 20, the drive pin 22 is provided. The driving pin 22 is installed on the detection rotation shaft 20 and has a length such that its free end touches the guide shaft 10.

이와 같은 구동핀(22)은 상기 가이드축(10)을 따라 안내되는 매체(m)에 밀려지게 되는데, 그 양은 매체(m)의 두께에 따라 달라지게 된다.The driving pin 22 is pushed by the medium (m) guided along the guide shaft 10, the amount of which depends on the thickness of the medium (m).

한편, 상기 구동핀(22)의 구동에 의해 회전되는 검지회전축(20)의 회전각도를 검출하기 위한 구성을 설명하기로 한다. 즉, 상기 검지회전축(20)의 일측에는 발광센서(30)가 설치된다. 그리고, 상기 검지회전축(20)을 에워싸도록 다수개의 수광센서(32)가 설치된다. 상기 수광센서(32)는 도 3에 잘 도시된 바와 같이 상기 검지회전축(20)을 360도 둘러 설치될 수 있다.On the other hand, the configuration for detecting the rotation angle of the detection rotation shaft 20 rotated by the drive of the drive pin 22 will be described. That is, the light emission sensor 30 is installed on one side of the detection rotation shaft 20. In addition, a plurality of light receiving sensors 32 are installed to surround the detection rotation shaft 20. The light receiving sensor 32 may be installed around the detection rotation axis 20 360 degrees, as shown in FIG.

그리고, 상기 발광센서(30)와 수광센서(32) 사이의 거리를 넓혀줌에 의해 상 기 검지회전축(20)의 회전각도의 증폭량을 늘려 줄 수 있고, 상기 수광센서(32)의 배치간격을 조절하여 회전각도 측정 정밀도를 결정할 수 있다.In addition, by increasing the distance between the light emitting sensor 30 and the light receiving sensor 32, it is possible to increase the amount of amplification of the rotation angle of the detection rotating shaft 20, and the arrangement interval of the light receiving sensor 32 By adjusting the rotation angle measurement accuracy can be determined.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명 실시예가 동작되는 것을 도 4를 참고하여 설명하기로 한다.An embodiment of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIG. 4.

두께 측정이 필요한 매체(m)가 상기 가이드축(10)으로 안내되어 들어오면, 그 자유단부가 상기 가이드축(10)에 닿을 정도로 설치되어 있던 상기 구동핀(22)이 밀려지게 된다. 이때, 상기 구동핀(22)이 밀려지는 정도는 상기 매체(m)의 두께에 따라 달라지게 된다.When the medium m requiring thickness measurement is guided to the guide shaft 10, the driving pin 22, which is installed to the extent that the free end thereof is in contact with the guide shaft 10, is pushed. At this time, the driving pin 22 is pushed to vary depending on the thickness of the medium (m).

그리고 상기 구동핀(22)은 상기 검지회전축(20)에 설치되어 있어 상기 검지회전축(20)을 회전시키게 된다. 결국 상기 검지회전축(20)은 상기 매체(m)의 두께에 비례해서 회전하게 된다.In addition, the driving pin 22 is installed on the detection rotating shaft 20 to rotate the detection rotating shaft 20. As a result, the detection rotation shaft 20 rotates in proportion to the thickness of the medium m.

한편, 상기 검지회전축(20)에 설치되어 있는 발광센서(30)는 항상 광을 발광하게 되는데, 이에 의해 상기 발광센서(30)에서 발광된 광이 상기 검지회전축(20)의 회전에 따라 수광되는 수광센서(32)가 달라지게 된다. 따라서 매체(m)의 이동전과 이동중에 상기 발광센서(30)의 광을 수광하는 수광센서(32)에 따라 상기 검지회전축(20)의 회전량을 검지할 수 있게 된다.On the other hand, the light emitting sensor 30 installed on the detection rotation shaft 20 always emits light, whereby the light emitted from the light emission sensor 30 is received according to the rotation of the detection rotation shaft 20 The light receiving sensor 32 will be different. Therefore, the amount of rotation of the detection rotating shaft 20 can be detected according to the light receiving sensor 32 which receives the light of the light emitting sensor 30 before and during the movement of the medium m.

이와 같은 본 발명에서는 검지회전축(20)의 회전각도를 검출하기 위한 구성이 기구적으로 연결된 것이 아니기 때문에 상기 검지회전축(20)의 회전각도에 대한 제한요소가 없어 기술적으로는 상기 검지회전축(20)의 360도 회전할 수 있게 되고 회전각도의 측정범위 역시 360 전체로 넓혀지게 된다.In the present invention as described above, since the configuration for detecting the rotation angle of the detection axis of rotation 20 is not mechanically connected, there is no limiting element for the rotation angle of the detection axis of rotation 20 technically the detection axis of rotation 20 It will be able to rotate 360 degrees and the measuring range of the rotation angle will also be widened to 360 degrees.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 매체의 두께감지장치는 광센서를 사용하여 매체의 두께에 따라 회전되는 검지회전축의 회전각도를 증폭하여 검출하도록 구성되어 기구적인 구성을 배제하였으므로 기구적 구성에 의한 오차를 완전히 제거할 수 있게 되고, 또한 검지회전축의 증폭이 기구적인 구성이 아닌 광센서에 의해 이루어지므로 측정범위에 제한이 없어지게 되며, 증폭량의 조절과 증폭정밀도의 조절을 광센서의 수광부와 발광부 사이의 거리 수광부의 배치간격을 조절함에 의해 간단하게 조절할 수 있게 된다.The thickness detecting apparatus of the medium according to the present invention as described in detail above is configured to amplify and detect the rotation angle of the detection rotating shaft rotated according to the thickness of the medium using an optical sensor, and thus excludes the mechanical configuration. Since the error can be completely eliminated, and the detection axis is amplified by an optical sensor rather than a mechanical configuration, there is no limit in the measurement range. The distance between the parts can be easily adjusted by adjusting the spacing of the light receiving parts.

Claims (4)

매체의 이동을 안내하는 가이드부와;A guide unit for guiding the movement of the medium; 상기 가이드부와 소정 간격을 두고 설치되는 검지회전축과;A detection rotation shaft installed at a predetermined distance from the guide part; 자유단부가 상기 가이드부를 향하여 연장되도록 상기 검지회전축에 구비되고, 가이드부에 의하여 안내되는 매체에 의해 구동되어 상기 검지회전축을 회전시키는 구동핀;A driving pin provided at the detection rotation shaft such that a free end thereof extends toward the guide part, and driven by a medium guided by the guide part to rotate the detection rotation shaft; 상기 검지회전축 상에 설치되는 발광센서; 그리고A light emitting sensor installed on the detection rotation shaft; And 상기 검지회전축의 주위를 따라 설치되고, 상기 발광센서에서의 광을 수광하여 검지회전축의 회전을 감지하는 다수개의 수광센서를 포함하여 구성되는 매체의 두께검지장치.And a plurality of light receiving sensors installed along the periphery of the detection rotating shaft and receiving light from the light emitting sensor to sense rotation of the detection rotating shaft. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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