KR101968042B1 - 전동 사출기에서의 사출 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동 사출기에서의 사출 제어 방법에 있어서, 특히 전동 사출기 동작시 제어 루프의 수를 최소화하여 제어 과정의 루프 타임 및 스캐닝 타임을 감소시키며, 사출 성형 제품의 생산 속도를 고속으로 향상시키는 전동 사출기에서의 사출 제어 방법에 관한 것으로,
모터 및 스크류를 구비한 전동 사출기를 제어하는 사출 제어 방법으로써, (a) 모터 구동시 모터의 본체에 부착된 먼지 측정수단으로 모터 주변 먼지를 측정하고, 기준이상의 먼지가 포착되면 통신신호 자동 출력부를 통해 경보신호를 외부로 출력하는 단계와; (b) 모터 구동시 엔코더의 신호를 메인제어부에서 판독하여 엔코더의 신호가 입력되면 모터의 구동에 따른 상기 스크류의 기준 위치에 대한 데이터를 시간대별로 저장하는 단계와; (c) 스크류가 이전 위치에서 현재 위치까지 이동하는데 소요된 경과 시간을 확인하여, 해당 확인된 경과 시간에 해당하는 시간의 구간을 상기 저장된 데이터로부터 판독하는 단계와; (d) 판독된 시간의 구간에 대응하는 상기 스크류의 기준 위치와 상기 스크류의 현재 위치의 오차를 바탕으로 지령 전류값을 산출하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지고; 상기 먼지 측정수단은, 적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하는 구성하고; 상기 적외선 송신수단(A)은, 액추에이터(3)에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 유동용 전자석(2a,2b,2c)과, 상기 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정용 전자석(2d,2e,2f)로 이루어지는 적외선 송신기 변환수단(2)과; 상기 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f)에 전류를 흘려 자성을 형성시키고 이 자성에 의해 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f) 사이에 척력과 인력을 발생시켜 액추에이터(3)를 구동시키는 송신 제어부(1)와; 상기 액츄에이터의 하단에 설치되어 적외선 송신기를 전후로 유동시키는 적외선 송신기 유동수단(4)과; 상기 적외선 송신기 유동수단에 설치되는 적외선 송신기의 출력을 변동시키기 위한 오목렌즈군(5)을 포함하여 이루어지며; 상기 적외선 송신기 유동수단(4)은, 액추에이터(3)의 일측 외주연에 길이방향으로 다수 형성된 오목렌즈군(5)에 근접되어 적외선을 외부로 출력하는 적외선 송신용 소자(4a)와, 상기 적외선 송신용 소자(4a)를 유동시키기 위한 이동바(4b)와, 상기 이동바를 움직여서 적외선 송신용 소자를 좌우로 유동시키는 솔레노이드(4c)로 이루어지는 것이 특징이다.

Description

전동 사출기에서의 사출 제어 방법{Method of Controlling Injection in the Electric Injection Molding Machine}

본 발명은 전동 사출기에서의 사출 제어 방법에 관한 것으로, 특히 전동 사출기 동작시 제어 루프의 수를 최소화하여 제어 과정의 루프 타임 및 스캐닝 타임을 감소시키며, 사출 성형 제품의 생산 속도를 고속으로 향상시키는 전동 사출기에서의 사출 제어 방법에 관한 것이다.

종래의 전동 사출기에서의 사출 제어 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 배럴(11)과, 스크류(12)와, 모터(20)와, 엔코더(21)와, 메인제어부(22)와, 속도제어부(23)와, 전류제어부(24)와, 속도변환부(25)와, 전력변환부(26)를 포함한다.

상기 배럴(11)은 수지 용액이 주입되는 부분이다. 상기 스크류(12)는 상기 배럴(11) 내부에서 회전으로 인한 전후 이동이 가능하도록 상기 모터(20)에 연결된다.

상기 배럴(11) 및 스크류(12)가 결합된 구조를 사출축이라고 하며, 상기 모터(20)의 구동에 따라 상기 배럴(11) 내부의 스크류(12)가 볼스크류(15)의 회전운동에 의하여 전후 이동하면, 상기 배럴(11) 내에 압력이 발생하여, 수지 용액이 분출될 수 있다.

상기 엔코더(21)는 상기 모터(20), 상기 메인제어부(22) 및 속도변환부(25)와 연결되며, 상기 속도변환부(25) 및 메인제어부(22)는 상기 속도제어부(23)와 연결된다. 그리고, 상기 속도제어부(23)는 상기 전류제어부(24)와 연결되며, 상기 전류제어부(24)는 상기 전력변환부(26)과 연결되고, 전련변환부(26)는 모터(20)와 연결된다.

상기 엔코더(21)는 상기 모터(20)의 구동에 따른 상기 스크류(12)의 위치를 엔코딩 신호로 출력한다.

상기 속도변환부(25)는 상기 엔코더(21)로부터 출력된 엔코딩 신호를 미분하여 스크류(12)의 속도 데이터로 변환시켜 상기 속도제어부(23)로 전달한다. 예를 들어, 상기 속도변환부(25)는 미분기로 구성된다.

상기 메인제어부(22)는 상기 속도제어부(23)로 상기 스크류(12)가 적정 속도로 이동하도록 기설정된(predetermined) 속도 데이터를 전달한다. 예를 들어, 해당 기설정된 속도 데이터는 입력부(미도시)를 통해 입력된다. 예를 들어, 해당 입력부는 키입력부(키패드)로 이루어진다.

또한, 상기 메인제어부(22)는 상기 엔코더(21)로부터 전달받은 엔코딩 신호로부터 상기 스크류(12)의 위치를 파악한다.

상기 속도제어부(23)는 상기 속도변환부(25)로부터 전달받은 속도 데이터와 상기 메인제어부(22)로부터 전달받은 기설정된 속도 데이터를 비교하며, 상기 스크류(12)의 적절한 이동 속도에 대응하는 모터(20)의 회전 속도를 산출하여, 상기 산출된 데이터를 상기 전류제어부(24)로 전달한다.

상기 전류제어부(24)는 지령 전류값을 전달받아, 상기 전류값을 추종하기 위하여, 전력 변환부(26)로부터 전류량을 측정하여 폐루프 제어를 하며, 이에 따라 전력 변환부(26)를 구동시킨다. 상기 속도제어부(23)로부터 전달된 데이터를 이용하여 상기 모터(20)의 회전 속도 제어에 필요한 전력량을 산출한다. 또한, 상기 전류제어부(24)는 상기 산출된 전력량에 해당하는 전력을 상기 전력변환부(26)를 거치는 전류 루프를 통해 획득하고, 이를 상기 모터(20)로 전달하여 상기 모터(20)를 구동시킨다.

상기 전력변환부(26)는 상기 전류제어부(24)에서 생성된 신호에 의해 최종 출력단의 파워소자를 스위칭 함으로써 지령 전류값을 모터에 인가하게 된다.

그러면, 상술한 바와 같은 구성에 있어서, 종래의 전동 사출기에서의 사출 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 모터(20)가 구동되고 있는 경우에, 상기 엔코더(21)는 상기 모터(20)의 구동에 따른 상기 스크류(12)의 위치를 엔코딩 신호로 출력한다(단계 S21). 그리고, 상기 엔코더(21)는 해당 출력된 엔코딩 신호를 상기 속도변환부(25) 및 상기 메인제어부(22)로 전달한다.

이에, 상기 메인제어부(22)는 상기 엔코더(21)로부터 전달받은 엔코딩 신호로부터 현재의 스크류(12)의 위치를 파악한다.

그리고, 상기 속도변환부(25)는 상기 엔코더(21)로부터 출력된 엔코딩 신호를 미분하여 상기 스크류(12)의 속도 데이터로 변환시키고(단계 S22), 해당 변환된 스크류(12)의 현재 속도 데이터를 상기 속도제어부(23)로 전달한다.

이에, 상기 속도제어부(23)는 상기 메인제어부(22)에 기설정된 속도 데이터와 상기 스크류(12)의 속도 데이터를 비교하여 상기 스크류(12)를 적절한 속도로 이동시키기 위한 상기 모터(20)의 지령 전류값을 산출한 후에 (단계 S23), 이 값을 상기 전류제어부(24)로 전달한다.

그러면, 상기 전류제어부(24)는 속도제어부(23)로부터의 지령 전류값을 전류값 폐루프 제어를 거쳐 전력 변환부(26)를 통해 상기 모터(20)로 전달한다 (단계 S24).

이에, 상기 모터(20)는 상기 전력 변환부(26)로부터 전달받은 전류량에 따라 소정 회전 속도로 구동된다(단계S25).

그 다음에, 상기 엔코더(21)는 상기 모터(20)의 구동에 따른 상기 스크류(12)의 위치를 엔코딩 신호로 출력한다.

즉, 상술한 바와 같은 사출 제어 동작이 상기 제21단계(S21)부터 반복 수행되며, 이를 속도 루프라 한다.

정리하자면, 종래의 전동 사출기에서의 사출 제어 방법은 메인 제어부(22), 전류 루프 및 속도 루프를 통해 사출기의 사출 성형 속도, 즉, 사출기 내부의 스크류의 이동 속도가 제어된다.

이와 같이, 종래의 전동 사출기의 사출 제어를 위해서는 전류제어부 앞단의 속도제어부를 거쳐야 하고, 메인 제어부(22)로부터의 속도 지령 또한 받아야 한다. 즉, 두 개의 제어 루프(속도 루프, 전류 루프)를 거쳐야만 한다.

그리고, 제어 루프는 외부 루프 쪽으로 가면서 전체 루프 타임이 2배씩 증가하는 경향이 있는데, 일반적으로 메인제어부(22)는 서보드라이버 보다 늦게 돌아가는 경향이 있다. 또한, 속도 제어를 위해 엔코더 신호로부터 속도를 계산하는 과정에서 발생하는 노이즈를 줄이고, 실제 속도를 측정하기 위한 알고리즘이 속도 변환부(25)에 필요하게 된다. 종래에는 이로 인한 스캐닝 타임증가로 사출 제품의 성형 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

즉, 상기와 같이 속도변환부(25) 및 외부에 장착된 메인제어부(22)로 인해, 실제로 제어 스캐닝 타임이 증가되며, 고속 및 고정밀 사출에 있어서, 상기 메인 제어부(22)로부터의 입력에 빠르게 반응하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 전동 사출기의 사출 제어를 통한 제품 생산시, 매번 다른 값을 갖는 스크류의 속도 데이터가 입력되므로, 생산된 제품 간의 품질 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전동 사출기 동작시 제어 루프 내의 연산을 최소화하여 제어 과정의 루프 타임 및 스캐닝 타임을 감소시키며, 사출 성형 제품의 생산 속도를 고속으로 향상시키는 전동 사출기에서의 사출 제어 장치를 제공하는 것이다.

또한, 엔코더의 동작을 파악하여 엔코더 신호가 입력되지 않으면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러음을 출력하여 빠른 고장수리를 유도하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 모터 및 스크류를 구비한 전동 사출기를 제어하는 사출 제어 방법으로써, (a) 모터 구동시 모터의 본체에 부착된 먼지 측정수단으로 모터 주변 먼지를 측정하고, 기준이상의 먼지가 포착되면 통신신호 자동 출력부를 통해 경보신호를 외부로 출력하는 단계와; (b) 모터 구동시 엔코더의 신호를 메인제어부에서 판독하여 엔코더의 신호가 입력되면 모터의 구동에 따른 상기 스크류의 기준 위치에 대한 데이터를 시간대별로 저장하는 단계와; (c) 스크류가 이전 위치에서 현재 위치까지 이동하는데 소요된 경과 시간을 확인하여, 해당 확인된 경과 시간에 해당하는 시간의 구간을 상기 저장된 데이터로부터 판독하는 단계와; (d) 판독된 시간의 구간에 대응하는 상기 스크류의 기준 위치와 상기 스크류의 현재 위치의 오차를 바탕으로 지령 전류값을 산출하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지고; 상기 먼지 측정수단은, 적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하는 구성하고; 상기 적외선 송신수단(A)은, 액추에이터(3)에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 유동용 전자석(2a,2b,2c)과, 상기 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정용 전자석(2d,2e,2f)로 이루어지는 적외선 송신기 변환수단(2)과; 상기 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f)에 전류를 흘려 자성을 형성시키고 이 자성에 의해 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f) 사이에 척력과 인력을 발생시켜 액추에이터(3)를 구동시키는 송신 제어부(1)와; 상기 액츄에이터의 하단에 설치되어 적외선 송신기를 전후로 유동시키는 적외선 송신기 유동수단(4)과; 상기 적외선 송신기 유동수단에 설치되는 적외선 송신기의 출력을 변동시키기 위한 오목렌즈군(5)을 포함하여 이루어지며; 상기 적외선 송신기 유동수단(4)은, 액추에이터(3)의 일측 외주연에 길이방향으로 다수 형성된 오목렌즈군(5)에 근접되어 적외선을 외부로 출력하는 적외선 송신용 소자(4a)와, 상기 적외선 송신용 소자(4a)를 유동시키기 위한 이동바(4b)와, 상기 이동바를 움직여서 적외선 송신용 소자를 좌우로 유동시키는 솔레노이드(4c)로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 액추에이터(3)의 하단에는, 작동 민감도를 조절하기 위한 제 1 내지 제 3 끼움용 홀(6a)과, 상기 끼움용 홀에 삽입 설치되는 제 1 내지 제 3 무게조절핀(6b)을 포함하는 움직임 속도 조절수단(6)을 더 설치하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 오목렌즈군(5)은, 중심부의 함몰 각도에 따라서 적외선 광의 출력 정도를 달리하도록 설계되며, 적외선 송신기 변환수단의 움직임 작동에 의해서 함몰 정도가 다른 렌즈가 선택되면서 다른 강도의 적외선 광을 출력할 수 있도록 구성되고, 작동봉의 가장 중심에 설치되며 함몰각도가 25도인 제 3 오목렌즈(5c)와; 적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(5c)의 윗쪽에 설치되며 함몰각도가 15도인 제 2 오목렌즈(5b)와; 적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우에 사용되며 제 2 오목렌즈(152)의 윗쪽에 설치되며 함몰각도가 5도인 제 1 오목렌즈(5a)와; 적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(5c)의 아랫쪽에 설치되며 함몰각도가 35도인 제 4 오목렌즈(5d)와; 적외선 광을 더 많이 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 4 오목렌즈(5d)의 아랫쪽에 설치되며 함몰각도가 45도인 제 5 오목렌즈(5e)를 포함하여 이루어짐이 특징이다.

또한, 상기 통신신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원을 인가시키는 전원부(1110)와; 베이스에 입력되는 스위칭 신호에 따라 회로를 스위칭 시키는 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)와; 제 1 스위칭 트랜지스터의 동작에 상응하여 동작하며 전원부로부터 출력되는 전원을 스위칭시키는 제 2 스위칭 트랜지스터(Q2)와; 베이스에 입력되는 스위칭 신호에 따라 회로를 스위칭 시키는 제 3 스위칭 트랜지스터(Q3)와; 전원부의 출력단 타측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원부를 스위칭 시키는 제 4 스위칭 트랜지스터(Q4)와; 제 4 스위칭 트랜지스터 출력단에 결합되며 제 4 스위칭 트랜지스터 스위칭되면 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(RL1)와; 상기 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 통신신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 통신신호가 통신신호 출력부(1150)를 통해 출력 되도록 유도하는 역할을 하는 제 2 통신 신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터를 스위칭시켜 릴레이 스위치가 스위칭되도록 유도하며, 이에 따라 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 통신신호 출력용 전원 스위치가 스위칭 되도록하고, 이후 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터를 오프시킴과 동시에 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터를 스위칭시켜, 릴레이 스위치는 오프시키고 동시에 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터에 연동되도록 구성된 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 통신신호 출력용 전원 스위치의 스위칭 상태를 지속시켜 통신상태를 지속시키는 통신 제어부(1120)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)에 접점되어 제 2 스위칭 트랜지스터로부터 전달되는 전원을 중계시켜 전원의 흐름을 지속시키는 회로 작동용 철편(1131)과; 상기 회로 작동용 철편(1131)에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편(1131)이 온 되면 통신신호 출력 제어부(1140)에 전원을 연결하여 통신장치가 작동되도록 유도하는 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과; 상기 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 릴레이 스위치 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는제 1 탄성유지수단(1133)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 제 1 탄성유지수단과 일정거리 이격되어 설치되며, 릴레이 스위치 미작동시 서로 이격된 상태가 유지되면서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 제 1 탄성유지수단이 겹쳐지면서 제 1 탄성유지수단(1133)과 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되어 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터를 통한 전원공급상태를 유지시키고, 이때 릴레이 스위치의 작동으로 회로작동용 철편(1131)이 동작하면 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)이 자동으로 작동하여 통신신호가 외부로 출력되도록 동작하는 제 2 탄성유지수단(1134)과; 상기 제 2 탄성유지수단(1134)과 제 1 탄성유지수단(1133)이 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 탄성유지수단(1133)과 제 2 탄성유지수단(1134)을 해체시에 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도하는 간격유지수단(1133a)과; 상기 회로작동용 철편과 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 통신신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 통신신호 출력부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 통신신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함이 특징이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 전동 사출기 동작시 제어 루프 내의 연산을 최소화하여 제어 과정의 루프타임 및 스캐닝 타임을 감소시키며, 사출 성형 제품의 생산 속도를 고속으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 엔코더의 동작을 파악하여 엔코더 신호가 입력되지 않으면 에러신호 자동 출력부를 통해 에러음을 출력하여 빠른 고장수리를 유도하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 전동 사출기에서의 사출 제어 장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 종래의 전동 사출기에서의 사출 제어 방법의 순서를 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 사출기에서의 사출 제어 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 사출기에서의 사출 제어 장치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 먼지측정수단 및 통신신호 자동 출력부 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 먼지 측정수단을 구성하는 적외선 송신수단과 적외선 수신수단 개념도.
도 6은 본 발명의 적외선 송신수단과 적외선 수신수단을 이용하여 먼지를 측정하는 개념도.
도 7은 본 발명의 적외선 송신수단의 유동을 위한 동작 개념도.
도 8은 본 발명의 오목렌즈 각도 측정 개념도.
도 9는 본 발명에 적용되는 제 1 오목렌즈 구성도.
도 10은 본 발명에 적용되는 제 2 오목렌즈 구성도.
도 11은 본 발명에 적용되는 제 3 오목렌즈 구성도.
도 12는 본 발명에 적용되는 제 4 오목렌즈 구성도.
도 13은 본 발명에 적용되는 제 5 오목렌즈 구성도.
도 14는 본 발명의 오목렌즈 중심부 함몰각에 따른 광세기 그래프 구성도.
도 15는 본 발명의 통신신호 자동 출력부 회로도.
도 16은 도 15의 요부 확대도.
도 17은 본 발명의 통신신호 자동 출력부 동작 예시도.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.

만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 사출기에서의 사출 제어 장치의 구성을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 사출기에서의 사출 제어 장치의 구성을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 먼지측정수단 및 통신신호 자동 출력부 구성 블록도.

도 5는 본 발명의 먼지 측정수단을 구성하는 적외선 송신수단과 적외선 수신수단 개념도.

도 6은 본 발명의 적외선 송신수단과 적외선 수신수단을 이용하여 먼지를 측정하는 개념도.

도 7은 본 발명의 적외선 송신수단의 유동을 위한 동작 개념도.

도 8은 본 발명의 오목렌즈 각도 측정 개념도.

도 9는 본 발명에 적용되는 제 1 오목렌즈 구성도.

도 10은 본 발명에 적용되는 제 2 오목렌즈 구성도.

도 11은 본 발명에 적용되는 제 3 오목렌즈 구성도.

도 12는 본 발명에 적용되는 제 4 오목렌즈 구성도.

도 13은 본 발명에 적용되는 제 5 오목렌즈 구성도.

도 14는 본 발명의 오목렌즈 중심부 함몰각에 따른 광세기 그래프 구성도.

도 15는 본 발명의 통신신호 자동 출력부 회로도.

도 16은 도 15의 요부 확대도.

도 17은 본 발명의 통신신호 자동 출력부 동작 예시도로서,

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 사출기에서의 사출 제어 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 사출축과, 모터(30)와, 엔코더(31)와, 속도변환부(35)와, 속도제어부(33)와, 전류제어부(34)와, 전력변환부(36)와, 메인제어부(32)와, 메모리부(37)와, 제1,2,3스위칭부(38,39,40), 감산기(42) 및 스위칭 제어기(43)를 포함한다.

상기 엔코더(31)는 상기 모터(30), 상기 메인제어부(32), 상기 제1스위칭부(38) 및 제2스위칭부(39)와 연결되며, 상기 제1스위칭부(38)는 상기 메모리부(37)에 연결된다. 상기 제2스위칭부(39)는 상기 속도변환부(35) 및 감산기(42)에 연결되며, 상기 메모리부(37)는 상기 감산기(42) 및 상기 메인제어부(32)에 연결된다.

그리고, 상기 속도변환부(35)는 상기 속도제어부(33)와 연결되며, 상기 속도제어부(33)는 상기 메인제어부(32) 및 상기 제3스위칭부(40)와 연결된다.

이러한, 상기 제3스위칭부(40)는 상기 전류제어부(34)에 연결되며, 상기 전류제어부(34)는 상기 전력변환부(36)에 연결된다.

또한, 상기 전력변환부(36)는 모터(30)에 연결된다.

여기서, 상기 사출축, 모터(30), 속도변환부(35), 속도제어부(33) 및 전력변환부(36)의 기술적 구성은 종래의 기술과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

상기 엔코더(31)는 상기 모터(30)의 구동에 따라 상기 배럴(11) 내에서 왕복 이동하는 상기 스크류(12)의 현재 위치를 감지하며, 이를 엔코딩 신호로 출력하여 상기 메인제어부(32), 상기 제1스위칭부(38) 및 상기 제2스위칭부(39)로 전달한다.

상기 제1스위칭부(38)는 상기 엔코더(31)로부터 전달받은 엔코딩 신호를 스위칭 동작에 따라 상기 메모리부(37)로 전달한다.

상기 제2스위칭부(39)는 상기 엔코더(31)로부터 전달받은 엔코딩 신호를 스위칭 동작에 따라 상기 속도변환부(35)로 전달하거나, 상기 감산기(42)로 전달한다.

상기 메모리부(37)는 상기 제1스위칭부(38)를 통해 전달받은 엔코딩 신호를 사출 초기부터 사출 종료시까지 시간대별로 저장한다. 즉, 상기 메모리부(37)는 상기 모터(30)의 구동에 따른 스크류(12)의 위치에 대한 데이터를 시간대별로 저장한다.

상기 제3스위칭부(40)는 스위칭 제어기(43) 또는 속도 제어부(33)로부터의 지령 전류값을 스위칭 동작을 통해 상기 전류 제어부(34)로 전달한다.

상기 메인제어부(32)는 상기 제1,2,3스위칭부(38,39,40)에 연결되며, 입력부(미도시)를 통한 스위칭부 동작 요청에 따라 상기 제1,2,3스위칭부(38,39,40)의 스위칭 동작을 제어한다.

또한, 상기 메인제어부(32)는 상기 메모리부(37)에 상기 스크류(12)의 시간대별 위치에 대한 데이터의 저장이 완료되었는지 여부를 확인한다.

한편, 모터의 주변에 먼지가 기준이상 존재하게 되면 모터에 전기를 공급하는 과정에서 쇼트가 발생하여 화재의 위험이 있다.

이에 따라 본 발명에서는 모터의 몸체 일단에 먼지 측정수단을 설치하여 상기 먼지 측정수단(2000)을 통해 먼지를 파악하고, 기준 이상의 먼지가 검출되면 경보신호를 통해 출력하여 사용자로 하여금 먼지 제거를 유도한다.

그리고, 먼지 측정수단(2000)에 의해서 측정된 데이터는 먼지 측정 계산부(3000)로 전송되며, 먼지 측정 계산부(3000)는 먼지 측정수단에 의해서 측정된 데이터를 계산하여 디스플레이(4000)에 표시한다.

본 발명의 먼지 측정수단(2000)은 적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 적외선 송신수단(A)은 먼지 측정 제어부(C)로부터 적외선 송신 제어신호를 인가받아 적외선 송신량을 결정하여 변화된 적외선 송신량을 출력한다.

즉, 적외선 수신수단(B)의 결과값을 먼지 측정 제어부(C)에 전송하면, 먼지 측정 제어부(C)는 적외선 수신수단(B)의 데이터를 근거로 먼지 발생량을 예측하고, 먼지 발생량에 따라서 적외선 송신수단(A)에 제어신호를 출력하여 적외선 송신량을 조절하여 출력토록 유도하는 것이다.

즉, 먼지 측정 제어부에서 적외선 수신수단에서 출력되는 광량 데이터를 읽고, 이를 근거로 적외선 발광수단의 광량을 자동 제어하여 감도조절이 자동적으로 일정하게 유지되도록 하여 먼지로 인한 오염 상황에서도 먼지 검출을 최적의 감도상태로 유지하여 측정할 수 있도록 한 것이다.

다시말해서, 먼지 측정 제어부(C)는 적외선 수신수단(B)의 수신 광량이 미약하면 오염 정도가 높은 것으로 판단하여 보다 정밀한 먼지 측정을 위해서 적외선 송신수단(A)의 광량을 높이도록 제어신호를 출력하며, 적외선 수신수단(C)의 수신 광량이 너무 세면 오염이 없는 상태이나 정밀한 측정이 어려워지므로 적외선 송신수단(A)의 광량을 낮추도록 제어신호를 출력하는 것이다. 즉, 적외선 송신 광량을 적절한 상태로 유지할 필요가 있다. 그래야만 적외선 수신수단을 통해 측정되는 적외선량이 정확해져서 먼지 발생량을 보다 정밀하게 예측할 수 있다. 따라서, 본 발명의 먼지 측정 제어부에 의해서 측정되는 먼지량 데이터는 신뢰도가 높은 먼지 측정 결과를 출력할 수 있게 된다.

본 발명은 적외선 송신수단의 광량 변화를 용이하게 하기 위해서 먼지 측정 제어부(C)가 제어신호를 출력하면 송신 제어부(1)에서 이를 인지하여 적외선 송신기 변환수단을 구동하여 가장 적절한 적외선 송신이 이루어지도록 하였다.

적외선 송신기 변환수단(2)은 액추에이터(3)에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 유동용 전자석(2a,2b,2c)과, 상기 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정용 전자석(2d,2e,2f)으로 이루어져,

송신 제어부(1)의 신호가 인가되면 유동용 전자석((2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f)에 전류가 흘러 자성이 형성되고 이 자성에 의해 유동용 전자석((2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f) 사이에 척력과 인력이 발생하여 액추에이터(3)를 구동하게 된다.

상기 엑츄에이터(3)는 적외선 송신기 변환수단(2)의 유동에 의해서 적외선 출력을 제한하기 위한 오목렌즈군이 다수 설치되어 이루어진다.

이를 수행하는 적외선 송신기 유동수단(4)은, 엑츄에이터(3)의 일측 외주연에 길이방향으로 다수 형성된 오목렌즈군(5)에 근접되어 적외선을 외부로 출력하는 적외선 송신용 소자(4a)와, 상기 적외선 송신용 소자(4a)를 유동시키기 위한 이동바(4b)와, 상기 이동바를 움직여서 적외선 송신용 소자를 좌우로 유동시키는 솔레노이드(4c)로 이루어진다.

상기한 구성에서 엑츄에이터(3)의 이동시 솔레노이드(4c)에 제공되는 전원인가에 의해서 적외선 송신용 소자(4a)가 좌우로 유동된다.

상기 적외선 송신용 렌즈군(5)은 작동봉에 다수개 배열되어 이루어지되, 중심부의 함몰 각도에 따라서 적외선 광의 출력 정도를 달리하도록 설계되며, 적외선 송신기 변환수단의 움직임 작동에 의해서 함몰 정도가 다른 렌즈가 선택되면서 다른 강도의 적외선 광을 출력할 수 있다.

기본적으로 작동봉의 가장 중심에 설치되는 제 3 오목렌즈(5c)를 통해 적외선 광을 출력토록하며, 적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우 제 3 오목렌즈(5c)의 윗쪽에 설치되는 제 2 오목렌즈(5b)를 통해 광을 출력하고, 적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우 제 2 오목렌즈(5b)의 윗쪽에 설치되는 제 1 오목렌즈(5a)를 통해 광을 출력한다. 그리고, 적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우 제 3 오목렌즈(5c)의 아랫쪽에 설치되는 제 4 오목렌즈(5d)를 통해 광을 출력하고, 적외선 광을 더 많이 높여서 출력해야할 경우 제 4 오목렌즈(5d)의 아랫쪽에 설치되는 제 5 오목렌즈(5e)를 통해 광을 출력한다.

그리고, 상기 오목렌즈군은 중심부의 함몰 각도에 따라서 적외선 광의 출력 정도를 달리하도록 설계되며, 적외선 송신기 변환수단의 움직임 작동에 의해서 함몰 정도가 다른 렌즈가 선택되면서 다른 강도의 적외선 광을 출력할 수 있도록 구성되는바, 제 3 오목렌즈(5c)는 기본적으로 작동봉의 가장 중심에 설치되며 함몰각도를 25도로 형성시킨다.

그리고, 제 2 오목렌즈(5b)는 적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(5c)의 윗쪽에 설치되며 함몰각도를 15도로 형성시킨다.

그리고, 제 1 오목렌즈(5a)는 적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우에 사용되며 제 2 오목렌즈(5b)의 윗쪽에 설치되며 함몰각도를 5도로 형성시킨다.

그리고, 제 4 오목렌즈(5d)는 적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(5c)의 아랫쪽에 설치되며 함몰각도를 35도로 형성시킨다.

그리고, 제 5 오목렌즈(5e)는 적외선 광을 더 많이 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 4 오목렌즈(5d)의 아랫쪽에 설치되며 함몰각도를 45도로 형성시킨다.

적외선의 광을 높여야할 경우 엑츄에이터(3)을 상승시키고 적외선 광을 줄여야 할 경우 엑츄에이터(3)를 하강시키는 동작을 실시한다.

작동봉의 1단계 하강을 위한 제어시 송신 제어부(1)에서 제1고정용 전자석(2d)-제1유동용 전자석(2a), 제2고정용 전자석(2e)-제2유동용전자석(2b), 제3고정용전자석(2f)-제3유동용전자석(2c)에는 척력 신호를 주고, 제2고정용전자석(2e)-제1유동용전자석(2a), 제3고정전용자석(2f)-제2유동용전자석(2b)에는 인력 신호를 주면 엑츄에이터(3)가 하강하여 제2고정용전자석(2e)의 위치에 제1장착용전자석(2a)이, 제3고정용전자석(2f)의 위치에 제2장착용전자석(2b)이 위치된다. 이에 따라 작동봉이 1단계 하강하게 되면 적외선 송신용 소자(4a)는 제 2 오목렌즈(5b)에 근접하게 되어 제 2 오목렌즈(5b)를 통해 적외선 광을 출력하게 된다.

그리고, 엑츄에이터의 1단계 상승을 위한 제어시 송신 제어부(1)에서 제1고정용 전자석(2d)-제1유동용 전자석(2a), 제2고정용 전자석(2e)-제2유동용전자석(2b), 제3고정용전자석(2f)-제3유동용전자석(2c)에는 척력 신호를 주고, 제1고정용전자석(2d)-제2유동용전자석(2b), 제2고정전용자석(2d)-제3유동용전자석(2c)에는 인력 신호를 주면 엑츄에이터(3)이 상승하여 제1고정용전자석(2d)의 위치에 제2장착용전자석(2b)이, 제2고정용전자석(2e)의 위치에 제3장착용전자석(2c)이 위치된다. 이에 따라 작동봉이 1단계 상승하게 되면 적외선 송신용 소자는 제 4 오목렌즈(5d)에 근접하게 되어 제 4 오목렌즈(5d)를 통해 적외선 광을 출력하게 된다.

그리고 작동봉의 2단계 하강을 위한 제어시 제3고정용전자석(2f)과 같은 위치에 제1유동용전자석(2a)이 위치되고, 이에 따라 적외선 송신용 소자(4a)는 제 1 오목렌즈(5a)를 통해 적외선 광을 출력하게 되고, 엑츄에이터(3)의 2단계 상승을 위한 제어시 제1고정용전자석(2d)과 같은 위치에 제3유동용전자석(2c)이 위치되며, 이에 따라 적외선 송신용 소자는 제 5 오목렌즈(5e)를 통해 광을 출력하게 된다.

또한, 본 발명은 움직임 속도 조절수단(6)을 더 부가 설치하는바, 엑츄에이터(3)의 하단에 돌출 성형되며, 상기 엑츄에이터(3)에 다수개의 끼움용 홀(6a)을 형성하고, 상기 끼움용 홀에 엑츄에이터의 무게를 조절할 수 있는 무게조절용 핀(6b)을 삽입 설치하여 엑츄에이터(3)의 움직임 속도를 조절할 수 있다.

즉, 끼움용 홀(6a)에 무게조절핀(6b)을 삽입 설치하되, 1개의 무게조절핀을 설치하면 작동봉이 가볍기 때문에 빠른 유동이 가능하고, 3개의 무게조절핀을 설치하면 작동봉이 무겁기 때문에 느린 유동이 가능하다.

상기 움직임 속도 조절수단은 엑츄에이터(3)의 움직임을 빠른게 할 것인지 느리게 할 것인지를 조절하는바, 이는 엑츄에이터(3)가 너무 빠르게 움직이면 민감도가 높아지고, 엑츄에이터(3)가 너무 느리게 움직이면 반응속도가 느려지므로 사용자가 엑츄에이터(3)의 움직임을 선택적으로 조절할 수 있도록 하였다.

즉, 사용자가 민감도를 높이고 싶으면 무게조절핀(6b)을 1개만 삽입 결합시키고, 민감도를 낮추고 싶으면 무게조절핀(6b)을 3개까지 삽입 결합시키도록 하는 것이다.

상기 끼움용 홀(6a)과 무게조절핀(6b)의 갯수는 필요에 따라 다양화시킬 수 있음은 물론이며, 본 발명의 실시예에서는 3개의 끼움홀(6a)과 3개의 무게조절핀(6b)을 예시하여 설명을 보다 편리하게 진행할 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명은 먼지가 기준이상 검출되어 알림상황이 발생하면 먼지 측정계산부(3000)가 통신신호 자동출력부(1000)를 통해 알림상황을 디스플레이하여 빠른 시간내에 해결토록 유도하는바, 상기 통신신호 자동 출력부(1000)는, 전원부(1110)와, 제 1 스위칭 트랜지스터와, 제 2 스위칭 트랜지스터와, 제 3 스위칭 트랜지스터와, 제 4 스위칭 트랜지스터와, 릴레이 스위치와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 제 2 회로 연결 스위치(sw2)와, 통신 제어부(1120)를 포함하여 이루어진다.

상기 전원부(1110)는 자체 전원에 의해서 전원을 인가시킨다.

상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)는 베이스에 입력되는 스위칭 신호에 따라 회로를 스위칭 시킨다.

상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Q2)는 제 1 스위칭 트랜지스터의 동작에 상응하여 동작하며 전원부로부터 출력되는 전원을 스위칭시킨다.

상기 제 3 스위칭 트랜지스터(Q3)는 베이스에 입력되는 스위칭 신호에 따라 회로를 스위칭 시킨다.

상기 제 4 스위칭 트랜지스터(Q4)는 전원부의 출력단 타측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원부를 스위칭 시킨다.

상기 릴레이 스위치(RL1)는 제 4 스위칭 트랜지스터 출력단에 결합되며 제 4 스위칭 트랜지스터 스위칭되면 자기력을 발생시킨다.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.

상기 제 2 통신 신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 통신신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 통신신호가 통신신호 출력부(1150)를 통해 출력 되도록 유도하는 역할을 한다.

상기 통신 제어부(1120)는 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터를 스위칭시켜 릴레이 스위치가 스위칭되도록 유도하며, 이에 따라 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 통신신호 출력용 전원 스위치가 스위칭 되도록하고, 이후 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터를 오프시킴과 동시에 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터를 스위칭시켜, 릴레이 스위치는 오프시키고 동시에 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터에 연동되도록 구성된 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 통신신호 출력용 전원 스위치의 스위칭 상태를 지속시켜 통신상태를 지속시키는 역할을 한다.

또한, 본 발명은 회로 작동용 철편(1131)과, 통신신호 작동 제어부 전원 연결용 철편(1132)과, 제 1 탄성유지수단(1133)과, 제 2 탄성유지수단(1134)과, 간격유지수단(1133a)과, 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성한다.

상기 회로 작동용 철편(1131)은 제 1 회로 연결 스위치(sw1)에 접점되어 제 2 스위칭 트랜지스터로부터 전달되는 전원을 중계시켜 전원의 흐름을 지속시킨다.

상기 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)은 상기 회로 작동용 철편(1131)에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편(1131)이 온 되면 통신신호 출력 제어부(1140)에 전원을 연결하여 통신장치가 작동되도록 유도한다.

상기 제 1 탄성유지수단(1133)은 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 릴레이 스위치 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도한다.

상기 제 2 탄성유지수단(1134)은 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 제 1 탄성유지수단과 일정거리 이격되어 설치되며, 릴레이 스위치 미작동시 서로 이격된 상태가 유지되면서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 제 1 탄성유지수단이 겹쳐지면서 제 1 탄성유지수단(1133)과 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되어 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터를 통한 전원공급상태를 유지시킨다. 이때 릴레이 스위치의 작동으로 회로작동용 철편(1131)이 동작하면 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)이 자동으로 작동하여 통신신호가 외부로 출력되도록 동작한다.

상기 간격유지수단(1133a)은 제 2 탄성유지수단(1134)과 제 1 탄성유지수단(1133)이 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 탄성유지수단(1133)과 제 2 탄성유지수단(1134)을 해체시에 상기 간격유지수단의 작용으로 보다 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도한다. 만약에 간격유지수단이 존재하지 않으면 제 1 탄성유지수단(1133)과 제 2 탄성유지수단(1134)의 직접 붙게 되므로 나중에 상호 분리가 어렵게 된다. 이에 따라 본 발명에서는 간격유지수단(1133a)을 더 부가 설치하여 제 1 탄성유지수단(1133)과 제 2 탄성유지수단(1134)이 용이하게 분리될 수 있도록 하였다.

상기 수동 작동 스위치(1135)는 회로작동용 철편과 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 통신신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프되어 통신신호 출력부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 통신신호가 출력되지 않토록 한다.

이하에서 통신신호 자동 출력부(1000)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 통신신호 출력을 위한 제어관계를 살펴보면, 제어부에서 제 3 스위칭 트랜지스터와 제 4 스위칭 트랜지스터에 전원을 인가하여 릴레이 스위치(RL1)를 작동시킨다. 이에 따라 릴레이 스위치의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 통신신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 통신신호 출력 제어부(1140)에 전원이 인가되어 통신신호가 디스플레이 된다.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 제어부는 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터의 작동을 차단하여 릴레이 스위치의 작동을 차단시키고, 동시에 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터를 작동시킨다.

한편, 만약 작업자가 통신신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 통신신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 제어부에서 이를 파악하게 되고, 그러면 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터를 작동시켜 릴레이 스위치가 작동되도록하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 통신신호 제어부(1140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 통신신호 출력부(1150)를 작동시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 알림 요인을 해결하지 않으면 계속적으로 통신신호를 출력시키도록하여 반드시 알림 요인을 해결하도록 유도한다.

즉, 제어부에서 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터와, 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터에 스위칭 신호를 인가하면 다시 전원을 복귀시켜 통신신호가 자동으로 출력되며, 이에 따라 알림 상황이 완전히 제거되는 것을 인지하지 못하여 통신신호를 차단하더라도 다시 재작동되므로 작업자로 하여금 통신신호의 발생원인을 확실하게 해결토록 유도할 수 있다.

만약에 제어부에서 더이상 통신신호의 출력이 필요없다고 인정되면 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터와, 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터에 더이상 전원신호를 인가하지 않게 되므로 이때에는 수동 작동 스위치(1135)를 사용자가 조작하여 통신신호를 수동으로 차단시킬 수 있게 된다.

그러면, 상술한 바와 같은 구성에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 사출기에서의 사출 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 메인제어부(32)에서 판독한 결과 엔코더의 신호가 입력되면 상기 메인제어부(32)는 상기 제2스위칭부(39)를 제어하여 상기 엔코더(31)에 상기 속도변환부(35)를 연결시키고, 상기 제3스위칭부(40)를 제어하여 상기 속도제어부(33)에 상기 전류제어부(34)를 연결시킨다.

상기 메인제어부(32)가 상기 제1스위칭부(38)를 제어하여 상기 엔코더(31)와 상기 메모리부(37)를 연결시킨 경우에, 상기 엔코더(31)는 상기 모터(30)의 구동에 의해 상기 배럴(11) 내에서 왕복 이동하는 상기 스크류(12)의 위치를 엔코딩 신호로 출력한다

그리고, 상기 엔코더(31)는 해당 출력된 엔코딩 신호를 상기 메인제어부(32), 상기 제1스위칭부(38) 및 상기 제2스위칭부(39)로 전달한다.

예를 들어, 상기 사출축은 상기 배럴(11) 내에서 상기 모터(30)의 구동에 의해 이동하는 상기 스크류(12)의 위치를 감지할 수 있는 위치감지센서를 구비한다. 상기 위치감지센서에서 감지된 상기 스크류(12)의 위치에 대한 데이터를 상기 모터를 거쳐 상기 엔코더(31)로 전달한다. 그러면, 상기 엔코더(31)는 상기 스크류(12)의 위치에 대한 데이터를 엔코딩하여 엔코딩 신호로 출력한다.

또는, 예를 들어, 상기 엔코더(31)는 상기 모터(30)의 구동에 대한 데이터를 엔코딩하여 상기 스크류(12)의 위치에 대한 엔코딩 신호로 출력한다.

상기 제1스위칭부(38)는 상기 엔코더(31)로부터 전달받은 엔코딩 신호를 스위칭 동작에 따라 상기 메모리부(37)로 전달한다.

상기 메모리부(37)는 상기 제1스위칭부(38)를 통해 전달받은 엔코딩 신호를 시간대별로 저장한다. 즉, 상기 메모리부(37)는 상기 모터(30)의 구동에 따른 스크류(12)의 위치에 대한 데이터를 시간대별로 저장한다. 여기서, 상기 메모리부(37)는 사출 시작시부터 사출 종료시까지 상기 배럴(11) 내에서 왕복 이동하는 스크류(12)의 위치에 관한 데이터를 시간대별로 저장한다. 이러한, 상기 메모리부(37)에 시간대별로 저장된 상기 스크류(12)의 위치에 대한 데이터는 후술할 스크류(12)의 이동 속도 제어의 기준이 되는 상기 스크류(12)의 기준 위치에 관한 데이터가 된다.

다시 말해서, 상기 메모리부(37)는 하나의 사출 성형 제품에 대한 사출이 완료될 때까지 스크류(12)의 기준 위치에 대한 데이터를 시간대별로 저장한다. 이는, 상기 스크류(12)의 기준 위치에 대한 데이터가 상기 메모리부(37)에 저장되는 시간을 상기 메인제어부(32)를 통해 확인할 수 있기 때문에 가능하다.

이어서, 상기 메인제어부(32)는 상기 메모리부(37)에 상기 스크류(12)의 기준 위치에 대한 데이터의 저장이 완료되었는지 여부를 확인한다. 예를 들어, 상기 메인제어부(32)는 하나의 사출 성형 제품의 성형 완료에 필요한 사출기의 동작이 완료되었는지 여부를 확인한다.

한편, 상기 메모리부(37)에 상기 스크류(12)의 기준 위치에 대한 데이터의 저장이 완료되면, 상기 메인제어부(32)는 상기 제1스위칭부(38)를 제어하여 상기 엔코더(31)와 메모리부(37)의 연결을 차단한다. 또한, 상기 메인 제어부(32)는 상기 제2스위칭부(39)를 제어하여 상기 엔코더(31)에 상기 감산기(42)를 연결시키고, 상기 제3스위칭부(40)를 제어하여 상기 스위칭 제어기(43)와 상기 전류제어부(34)를 연결시킨다.

예를 들어, 상기 메인제어부(32)는 상기 메모리부(37)에 상기 스크류(12)의 기준 위치에 대한 데이터의 저장이 완료되면, 사용자의 요청에 따라 상기 제1,2,3스위칭부(38,39,40)의 스위칭 동작을 제어한다.

그러면, 상기 전류제어부(34)는 상기 제3스위칭부(40)를 통해 상기 스크류(12)의 현재 위치를 엔코딩 신호로 전달(입력)받아, 상기 스크류(12)가 이전 위치에서 현재 위치까지 이동하는데 소요된 경과 시간을 확인한다.

또한, 상기 감산기(42)는 상기 확인된 경과 시간에 해당하는 시간의 구간을 상기 메모리부(37)로부터 판독하며, 상기 판독된 시간의 구간에 대응하는 상기 스크류(12)의 기준 위치를 상기 스크류의 현재 위치와 비교하여 오차를 산출한다. 이어서, 스위칭 제어기(43)는 상기 감산기(42)에서 산출된 오차를 바탕으로 지령 전류값을 산출한다.

상세히 설명하면, 상기 스위칭 제어기(43)는 상기 스크류(12)의 기준 위치와 상기 스크류의 현재 위치를 비교한 결과, 상기 스크류(12)의 기준 위치가 상기 스크류(12)의 현재 위치보다 작은 경우에, 상기 스크류(12)의 현재 위치가 작아지는 방향으로 지령 전류값을 생성하며, 상기 스크류(12)의 기준 위치가 상기 스크류(12)의 현재 위치보다 큰 경우에, 상기 스크류(12)의 현재 위치가 증가하는 방향으로 지령 전류값을 생성하여, 전류 제어부(34)로 전달한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 전동 사출기에서의 사출 제어시, 상기 메모리부(37)에 저장된 데이터(즉, 스크류(12)의 기준 위치 데이터)를 기준(Reference)으로 사용함으로써, 보다 반복 정밀도가 향상된 사출 압력 및 속도 분포를 얻을 수 있다. 이에 따라, 전동 사출기에서 생산된 성형 제품 간의 편차가 감소될 수 있다.

그리고, 상기 전류제어부(34)는 지령 전류값을 전류 루프의 피드백 제어를 통해 획득한 후에, 이를 상기 전력변환부(36)를 통해 상기 모터(30)로 전달한다.

이에, 상기 모터(30)는 상기 전력변환부(36)로부터 전달받은 전류량에 비례하는 토크값을 발생시키며 회전 구동 된다.

그러면, 상기 모터(30)의 구동에 따라 상기 스크류(12)가 적절한 속도로 이동하며, 상기 엔코더(31)가 상기 스크류(12)의 현재 위치를 엔코딩 신호로 출력한다. 상기 엔코딩 신호는 상기 메인제어부(32), 상기 제2스위칭부(39) 및 상기 제3스위칭부(40)로 출력된다.

30: 모터
31: 엔코더
32: 메인제어부
33: 속도제어부
34: 전류제어부
35: 속도변환부
36; 전력변환부
37: 메모리부
38, 39, 40: 제1,2,3스위칭부
42: 감산기
43: 스위칭 제어기
1000: 통신신호 자동 출력부
2000: 먼지 측정수단
3000: 먼지 측정 계산부
4000: 디스플레이

Claims (4)

1. 모터 및 스크류를 구비한 전동 사출기를 제어하는 사출 제어 방법으로써,
   (a) 모터 구동시 모터의 본체에 부착된 먼지 측정수단으로 모터 주변 먼지를 측정하고, 기준이상의 먼지가 포착되면 통신신호 자동 출력부를 통해 경보신호를 외부로 출력하는 단계와;
   (b) 모터 구동시 엔코더의 신호를 메인제어부에서 판독하여 엔코더의 신호가 입력되면 모터의 구동에 따른 상기 스크류의 기준 위치에 대한 데이터를 시간대별로 저장하는 단계와;
   (c) 스크류가 이전 위치에서 현재 위치까지 이동하는데 소요된 경과 시간을 확인하여, 해당 확인된 경과 시간에 해당하는 시간의 구간을 상기 저장된 데이터로부터 판독하는 단계와;
   (d) 판독된 시간의 구간에 대응하는 상기 스크류의 기준 위치와 상기 스크류의 현재 위치의 오차를 바탕으로 지령 전류값을 산출하여, 상기 모터의 구동을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지고;
   
   상기 먼지 측정수단은,
   적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하는 구성하고;
   상기 적외선 송신수단(A)은,
   액추에이터(3)에 권취되어 소정거리 이격되게 장착되는 다수의 유동용 전자석(2a,2b,2c)과, 상기 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 인접된 위치에 고정 설치되는 다수의 고정용 전자석(2d,2e,2f)로 이루어지는 적외선 송신기 변환수단(2)과; 상기 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f)에 전류를 흘려 자성을 형성시키고 이 자성에 의해 유동용 전자석(2a,2b,2c)과 고정용 전자석(2d,2e,2f) 사이에 척력과 인력을 발생시켜 액추에이터(3)를 구동시키는 송신 제어부(1)와; 상기 액추에이터(3)의 하단에 설치되어 적외선 송신기를 전후로 유동시키는 적외선 송신기 유동수단(4)과; 상기 적외선 송신기 유동수단에 설치되는 적외선 송신기의 출력을 변동시키기 위한 오목렌즈군(5)을 포함하여 이루어지며;
   상기 적외선 송신기 유동수단(4)은,
   액추에이터(3)의 일측 외주연에 길이방향으로 다수 형성된 오목렌즈군(5)에 근접되어 적외선을 외부로 출력하는 적외선 송신용 소자(4a)와, 상기 적외선 송신용 소자(4a)를 유동시키기 위한 이동바(4b)와, 상기 이동바를 움직여서 적외선 송신용 소자를 좌우로 유동시키는 솔레노이드(4c)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 사출기에서의 사출 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액추에이터(3)의 하단에는, 작동 민감도를 조절하기 위한 제 1 내지 제 3 끼움용 홀(6a)과, 상기 끼움용 홀에 삽입 설치되는 제 1 내지 제 3 무게조절핀(6b)을 포함하는 움직임 속도 조절수단(6)을 더 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 사출기에서의 사출 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 오목렌즈군(5)은
   중심부의 함몰 각도에 따라서 적외선 광의 출력 정도를 달리하도록 설계되며, 적외선 송신기 변환수단의 움직임 작동에 의해서 함몰 정도가 다른 렌즈가 선택되면서 다른 강도의 적외선 광을 출력할 수 있도록 구성되고,
   작동봉의 가장 중심에 설치되며 함몰각도가 25도인 제 3 오목렌즈(5c)와;
   적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(5c)의 윗쪽에 설치되며 함몰각도가 15도인 제 2 오목렌즈(5b)와;
   적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우에 사용되며 제 2 오목렌즈(152)의 윗쪽에 설치되며 함몰각도가 5도인 제 1 오목렌즈(5a)와;
   적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(5c)의 아랫쪽에 설치되며 함몰각도가 35도인 제 4 오목렌즈(5d)와;
   적외선 광을 더 많이 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 4 오목렌즈(5d)의 아랫쪽에 설치되며 함몰각도가 45도인 제 5 오목렌즈(5e)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 전동 사출기에서의 사출 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 통신신호 자동 출력부(1000)는,
   자체 전원에 의해서 전원을 인가시키는 전원부(1110)와;
   베이스에 입력되는 스위칭 신호에 따라 회로를 스위칭 시키는 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)와;
   제 1 스위칭 트랜지스터의 동작에 상응하여 동작하며 전원부로부터 출력되는 전원을 스위칭시키는 제 2 스위칭 트랜지스터(Q2)와;
   베이스에 입력되는 스위칭 신호에 따라 회로를 스위칭 시키는 제 3 스위칭 트랜지스터(Q3)와;
   전원부의 출력단 타측에 설치되어 전원부로부터 출력되는 전원부를 스위칭 시키는 제 4 스위칭 트랜지스터(Q4)와;
   제 4 스위칭 트랜지스터 출력단에 결합되며 제 4 스위칭 트랜지스터 스위칭되면 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(RL1)와;
   상기 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
   상기 릴레이 스위치에 의해서 철편이 당겨지면서 통신신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 통신신호가 통신신호 출력부(1150)를 통해 출력 되도록 유도하는 역할을 하는 제 2 통신 신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
   상기 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터를 스위칭시켜 릴레이 스위치가 스위칭되도록 유도하며, 이에 따라 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 통신신호 출력용 전원 스위치가 스위칭 되도록하고, 이후 제 3 스위칭 트랜지스터 및 제 4 스위칭 트랜지스터를 오프시킴과 동시에 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터를 스위칭시켜, 릴레이 스위치는 오프시키고 동시에 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터에 연동되도록 구성된 제 1 회로 연결 스위치와 제 2 통신신호 출력용 전원 스위치의 스위칭 상태를 지속시켜 통신상태를 지속시키는 통신 제어부(1120)와;
   상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)에 접점되어 제 2 스위칭 트랜지스터로부터 전달되는 전원을 중계시켜 전원의 흐름을 지속시키는 회로 작동용 철편(1131)과;
   상기 회로 작동용 철편(1131)에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편(1131)이 온 되면 통신신호 출력 제어부(1140)에 전원을 연결하여 통신장치가 작동되도록 유도하는 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과;
   상기 회로 작동용 철판(1131)의 하단에 설치되며 릴레이 스위치 미작동시 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와 회로 작동용 철편(1131)이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는제 1 탄성유지수단(1133)과;
   상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)의 상부에 설치하되 제 1 탄성유지수단과 일정거리 이격되어 설치되며, 릴레이 스위치 미작동시 서로 이격된 상태가 유지되면서 전기적으로 오프 상태를 유지시키며, 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편(1131)이 끌어당겨져 제 1 탄성유지수단이 겹쳐지면서 제 1 탄성유지수단(1133)과 결합되고 동시에 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 스위칭되어 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 회로 작동용 철편(1131)의 부착 상태가 계속되어 제 1 스위칭 트랜지스터 및 제 2 스위칭 트랜지스터를 통한 전원공급상태를 유지시키고, 이때 릴레이 스위치의 작동으로 회로작동용 철편(1131)이 동작하면 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)이 자동으로 작동하여 통신신호가 외부로 출력되도록 동작하는 제 2 탄성유지수단(1134)과;
   상기 제 2 탄성유지수단(1134)과 제 1 탄성유지수단(1133)이 결합시에 상호 직접 결합되지 않고 일정간극을 유지한체 결합되도록 유도하며, 제 1 탄성유지수단(1133)과 제 2 탄성유지수단(1134)을 해체시에 자연스럽게 상호 분리가 가능토록 유도하는 간격유지수단(1133a)과;
   상기 회로작동용 철편과 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 통신신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 통신신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 통신신호 출력부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 통신신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 전동 사출기에서의 사출 제어 방법.

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