KR101996036B1 - 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기를 포함하는 고감도 중량선별기와, 그것의 운전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어를 따라 이송되는 검사품의 중량을 측정하는 중량선별기에 있어서 자기발란스 방식의 중량측정모듈에 능동형 자기댐퍼를 결합함으로써 중량선별기 자체에서 발생되는 진동 등의 외란이 발생해도 고감도의 중량 검출이 가능한 중량선별기에 관한 기술로서, 콘베이어 벨트를 따라 이송되는 검사품의 중량을 측정하는 중량선별기에 있어서, 콘베이어 벨트와 기계적으로 결합되어 콘베이어 벨트에서 발생된 진동을 수신하고 진동에 대한 댐핑력을 발생시키는 직선형구동기와, 콘베이어 벨트 또는 직선형구동기의 기계적 변위를 검출하는 변위검출센서와, 변위검출센서의 검출 값을 기초하여 검사품의 중량을 산출하는 중량산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기를 포함하는 고감도 중량선별기와, 그것의 운전 방법 {Highly Sensitive Checkweigher including a Linear Actuator with a Built-in Damper Function and Operating Method Thereof}

본 발명은 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기를 포함하는 고감도 중량선별기와, 그것의 운전 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨베이어를 따라 이송되는 검사품의 중량을 측정하는 중량선별기에 있어서 자기발란스 방식의 중량측정모듈에 능동형 자기댐퍼를 결합함으로써 중량선별기 자체에서 발생되는 진동 등의 외란이 발생해도 고감도의 중량 검출이 가능한 중량선별기에 관한 기술이다.

중량선별기(WeightChecker)는 제조업 자동화라인에서 생산 중 검사제품의 중량을 고속 전수 검사하여 포장의 정량여부, 가공/부속의 누락 등의 판별을 통한 불량품 선별 및 중량에 따른 제품의 등급 분류를 위하여 제약, 식품, 기계가공, 석유화학 등 자동화 생산 분야에 널리 활용되고 있는 특수계측기이자 공정 내 제어기이다.

주요 성능지표는 기기의 신뢰성을 확보하기 위한 측정 정도, 목표 측정 정도를 만족하는 범위 내에서 처리량의 증가를 통한 생산성의 향상을 위한 측정 속도, 자동화라인 내 전수 검사장비 및 제어기로써 기기의 유지관리에 영향을 주는 내구성/관리용이 등이다.

특히, 생산성 향상을 위한 자동화 수준의 고도화 추세에 따라 제조설비 및 자동포장기 등의 고속화로 중량선별기에서의 단위 시간당 측정수량이 비약적으로 증대되고 있으나, 기존 중량선별기의 경우 성능 수준이 기대에 부응하지 못하고 있는 실정이다.

중량선별기의 측정 정확도 및 측정 속도를 결정하는 기기내 핵심부품은 실시간으로 하중을 측정하는 로드셀(LoadCell)로써 외력(Load)을 받으면 물리적 변형을 일으키고 그 물리적 변형량에 비례한 전기적 신호를 발생시키는 포스(Force)센서이다.

로드셀에는 스트레인게이지(Strain Gauge)방식이 있다. 스트레인게이지 방식의 로드셀은 경제적 가격의 장점으로 산업 현장에서 가장 일반적으로 사용되고 있으나, 종래의 중량선별기에 적용된 일반적인 스트레인게이지 방식 로드셀의 경우 외력을 받아 물리적 변형이 생긴 후 외력이 제거 되어도 즉시 정상상태로 복귀하지 못하고 기계적 진동(Vibration)을 발생시켜 측정 정도에 외란으로 작용함은 물론 다음 측정까지 대기 시간이 길어 측정 속도의 저하를 유발한다.

또한, 외력의 크기에 비례한 물리적 변형을 일으키는 힌지(Hinge)구조에 주기적 외력인 진동이 장기간 가해지면 피로파괴(Fatigue Failure)가 일어나 로드셀이 파손된다.

즉, 로드셀 사용 수명은 검사 획수(누적진동량)에 반비례하여 짧아진다. 이는 기기의 신뢰도 저하는 물론 기기의 수리/정비에 따른 생산차질 요소로 생산성 저하를 유발한다.

일부 중량선별기의 경우 오일댐퍼를 적용한 스트레인게이지방식 로드셀(Vishay,美)을 적용하여 진동억제를 통해서 측정 정도(약 2배), 측정 속도(약 1.5배), 사용수명(약 10배)에서 일반 로드셀 대비 비교우위 성능 을 달성하였으나 오일댐퍼 적용에 따른 사용단계에서의 댐핑력 조절불가, 온도변화에 따른 댐핑력 변화, 오일누수에 따른 환경오염 등의 문제점이 있다.

최신기술이 적용된 고속·고정도 중량선별기에는 자기발란스 방식의 중량측정모듈(Magnetic Balancing type LoadCell)이 핵심장치로 적용되고 있으며 스트레인게이지(Strain Gauge)방식의 로드셀 대비 뛰어난 측정속도(3~5배) 및 측정정도(10배 이상)와 고내구성으로 기술적 우위를 점하고 있다.

자기발란스 방식 중량측정모듈(LoadCell)의 계측원리는 측정하고자 하는 대상 질량에 의한 기구부(Lever mechanism)의 변형을 변위센서로 계측(Δd≠0)하고 장치내 제어기가 보이스코일 구동기(VCA,Voice Coil Actuator)로 반대방향의 힘을 생성하여 평형(Δd=0)을 유지하게끔 한다. 이 때, VCA에 인가된 제어량(전류)의 신호 분석으로 측정 대상 질량을 측정하게 된다.

실제 측정과정에서 자기발란스 방식 로드셀 힌지부의 기계적 변형량은 스트레인게이지 방식 로드셀(1mm이내 변형) 대비 약 1/100 이내(10μ 이내, 변위센서 및 제어기 성능에 반비례)로 기계적 진동(Vibration)량이 감소되어 그 측정속도 및 측정 정도에서 기술적 우위에 있다.

구체적으로, 자기발란스 방식 중량측정모듈의 성능은 제어기 및 신호처리장치의 설계완성도 외에 VCA의 구동성능, 변위센서 성능, 제어기 성능, 기구부의 진동외란에 대한 강인성이 좌우하게 된다.

그러나, 기존 자기발란스 방식 중량선별기의 성능은 중량측정모듈 내 제어기 및 신호처리장치의 설계완성도 외에 VCA의 구동성능(최대출력, 응답성, 선형성 등), 변위센서 성능(최소분해능, 응답성 등) 등이 관계되나 주요 경쟁사별 해당 기술의 격차는 평준화 되어 기술의 정체에 있다.

특히, 검사품이 컴베이어에 진입 및 진출 시의 임펄스 충격 및 외란진동(컨베이어구동, 바닥진동, 바람 등)에 의한 이상 신호는 중량선별기에 있어서 외란으로 작용하여 그 측정 정도 및 측정 속도의 한계로 작용되고 있다.

각 제조사들은 진동 저감화 대책으로 로드셀 블록의 최적 설계 및 이송컨베이어의 저진동 설계로 대응하고 있으나, 진동에 대한 적극적 기술 해결 방안이라 할 수 없다.

등록특허공보 제10-1694531호 : 진동잡음 추적이 가능한 중량 선별기

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 컨베이어를 따라 이송되는 검사품의 중량을 측정하는 중량선별기에 있어서 자기발란스 방식의 중량측정모듈에 능동형 자기댐퍼를 결합함으로써 중량선별기 자체에서 발생되는 진동 등의 외란이 발생해도 고감도의 중량 검출이 가능한 중량선별기를 제공하는 것을 과제로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기는 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부와, 상기 자기경로부의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석과, 일방향으로 보빈이 형성되고 상기 보빈에 코일이 감겨 결합되며 상기 코일이 상기 영구자석이 설치된 부위까지 상기 자기경로부 내에 삽입되는 동작부를 포함하는 직선형구동기에 있어서, 상기 동작부는 전도성 금속으로 구성되어, 상기 동작부가 직선 왕복운동을 하면 상기 보빈 및 상기 코일에서 와전류가 생성되어 상기 동작부의 운동에 반발하는 댐핑력이 발생되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자기경로부의 축 중심에는 개구된 부위 방향으로 연장된 중심경로부가 형성되고, 상기 자기경로부의 개구된 부위의 내주면 및 마주보는 상기 중심경로부의 외주면에는 요철이 형성되고, 상기 동작부의 보빈 중 상기 자기경로부의 요철과 마주보는 영역에는 상기 코일이 결합되지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 개구된 부위가 상기 자기경로부의 개구 부위와 마주보며 결합되는 자기댐퍼부와, 상기 자기댐퍼부 내부 중심 또는 내주면에 설치되는 전자석과, 직선 왕복운동 전달을 위해 상기 자기경로부 또는 상기 자기댐퍼부의 중심축을 외부에서부터 관통하여 상기 동작부와 결합되는 진동전달부재를 포함하고, 상기 동작부는 상기 보빈에 대향하여 상기 전자석이 설치된 부위까지 상기 자기댐퍼부 내로 연장되는 제2보빈이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부와, 상기 자기경로부의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석과, 일방향으로 보빈이 형성되고 상기 보빈에 코일이 감겨 결합되며 상기 코일이 상기 영구자석이 설치된 부위까지 상기 자기경로부 내에 삽입되는 동작부를 포함하는 직선형구동기에 있어서, 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 개구된 부위가 상기 자기경로부의 개구 부위와 마주보며 결합되는 자기댐퍼부와, 상기 자기댐퍼부 내부 중심 또는 내주면에 설치되는 전자석과, 상기 동작부와 결합되고, 상기 동작부의 보빈과 대향되는 방향으로 보빈이 형성되며, 상기 보빈이 상기 전자석이 설치된 부위까지 상기 자기댐퍼부 내에 삽입되는 반발부와, 직선 왕복운동 전달을 위해 상기 자기경로부 또는 상기 자기댐퍼부의 중심축을 외부에서부터 관통하여 상기 동작부 또는 상기 반발부와 결합되는 진동전달부재를 포함하고, 상기 반발부는 전도성 금속이고, 상기 전자석은 상기 동작부의 운동에 반발되게 상기 반발부를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자기경로부 및 상기 자기댐퍼부의 자기 간섭을 완화하기 위해 상기 자기경로부 및 상기 자기댐퍼부 사이에 결합되는 연결부재와, 상기 전자석과 전기적으로 연결되어 상기 동작부의 운동에 반발하는 댐핑력이 발생되도록 상기 전자석을 제어하는 댐핑제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고감도 중량선별기는 콘베이어 벨트를 따라 이송되는 검사품의 중량을 측정하는 중량선별기에 있어서, 상기 콘베이어 벨트와 기계적으로 결합되어 상기 콘베이어 벨트에서 발생된 진동을 수신하고 상기 진동에 대한 댐핑력을 발생시키는 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 따른 직선형구동기와, 상기 콘베이어 벨트 또는 상기 직선형구동기의 변위를 검출하는 변위검출센서와, 상기 변위검출센서의 검출 값을 기초하여 상기 검사품의 중량을 산출하는 중량산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 콘베이어 벨트를 따라 이송되는 검사품의 중량을 측정하는 중량선별기에 있어서, 상기 콘베이어 벨트와 기계적으로 결합되어 상기 콘베이어 벨트에서 발생된 진동을 수신하고 상기 진동에 대한 댐핑력을 발생시키는 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 직선형구동기와, 상기 콘베이어 벨트 또는 상기 직선형구동기의 변위를 검출하는 변위검출센서와, 상기 변위검출센서의 검출 값에 기초하여 상기 직선형구동기의 댐핑력을 동적으로 제어하는 댐핑제어부와, 상기 변위검출센서의 검출 값을 기초하여 상기 검사품의 중량을 산출하는 중량산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 댐핑제어부와 전기적으로 결합되며, 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 것을 검출하는 진입검출센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 댐핑제어부는 상기 변위검출센서의 검출 신호를 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 중의 시간, 진입된 시간, 진출되기 전까지 시간 단위로 구분하고, 각 시간 단위의 변위에 따라 대응되는 댐핑력으로 상기 직선형구동기를 제어하고, 상기 중량산출부는 상기 진출되기 전까지 시간 단위 동안 검출된 신호에 기초하여 상기 검사품의 중량을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 댐핑제어부는 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 중의 시간범위를 산출하기 위한 댐핑력 증감 기울기(Ang)를 최소댐핑력(

), 예상최대댐핑력(

), 상기 진입검출센서로 검출된 상기 검사품의 진입시간(

)을 수학식

에 대입하여 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고감도 중량선별기의 운전 방법은 변위검출센서가 검사품의 콘베이어 벨트 진출에 의한 상기 콘베이어 벨트 또는 직선형구동기의 변위를 검출하는 단계, 댐핑제어부가 상기 변위검출센서의 검출 신호를 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 중의 시간, 진입된 시간, 진출되기 전까지 시간 단위로 구분하는 단계, 상기 댐핑제어부가 상기 시간 단위별 상기 변위검출센서의 검출 신호에 기초하여 댐핑력 제어신호 생성하는 단계, 상기 댐핑제어부가 상기 댐핑력 제어신호를 상기 직선형구동기로 제공하는 단계, 중량산출부가 상기 진출되기 전까지 시간 단위 동안의 상기 변위검출센서의 검출 신호에 기초하여 상기 검사품의 중량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기를 포함하는 고감도 중량선별기와, 그것의 운전 방법는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 콘베이어 벨트를 이동하는 검사품의 위치에 따라 변화되는 고유진동수에 대응하여 직선형구동기의 댐핑력도 가변되므로 검사품의 중량 검출에 방해가 되는 진동을 종래보다 신속히 감쇄시킬 수 있게 된다.

둘째, 진동이 신속히 감쇄됨에 따라 검사품의 중량을 검출할 수 있는 시간이 증가되어 검사품의 중량 검출 정확도가 향상된다.

셋째, 진동이 신속히 감쇄됨에 따라 종래의 중량선별기보다 고속으로 검사품의 중량을 검사할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 직선형구동기의 단면도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 직선형구동기의 단면도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 직선형구동기의 단면도.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 직선형구동기의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 중량선별기의 측면도 및 정면도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 중량선별기의 구성도.
도 7은 콘베이어 벨트 상의 검사품 위치에 따른 변위검출센서의 검출 신호를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 중량선별기의 구성도.
도 9는 변위검출센서에서 검출된 신호 대비 고유진동수와 댐핑력의 변화를 나타낸 도면.
도 10a 및 도 10b는 검사품이 콘베이어 벨트를 진입 및 진출할 때 고유진동수에 대응하는 댐핑력 증감의 기울기를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 중량선별기의 운전 방법을 나타낸 순서도.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기를 포함하는 고감도 중량선별기와, 그것의 운전 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저, 도면을 참고하여 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기를 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기(100)는 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부(110)와, 자기경로부(110)의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석(112)과, 일방향으로 보빈(115)이 형성되고 보빈(115)에 코일(117)이 감겨 결합되며 코일(117)이 영구자석(112)이 설치된 부위까지 자기경로부(110) 내에 삽입되는 동작부(114)를 포함한다. 동작부(114)의 보빈(115)에 감겨 결합된 코일(117)에 전원이 공급되면 자기장의 발생되고, 동작부(114)는 자기장에 의해 자기경로부(110)와 이격되어 비접촉상태로 자기경로부(110) 상에 위치하게 된다.

이러한 직선형구동기(100)의 구조는 보이스코일구동기(VCA; Voice Coil Actuator)에서 주로 이용되는 것으로, 동작부(114)가 자기경로부(110) 상에서 고속의 전후 직선운동, 즉 자기경로부(110)의 축방향으로 진동한다. 종래의 보이스코일구동기는 소리 또는 직선왕복운동을 출력하는 출력장치로 이용되지만, 본 발명의 실시예들에서는 이 구조의 직선형구동기(100)가 진동 입력수단, 댐핑 발생수단 및 검사품(10)의 중량을 검사하는 검출수단으로 동시 이용되는 고유한 특징을 가진다.

특히, 종래의 보이스코일구동기는 동작부(114)가 플라스틱과 같은 비전도성 재료나 전기 전도도가 낮은 재료가 이용되나, 제1실시예의 동작부(114)는 구리, 알루미늄 등과 같은 비자성체이면서 전기 전도성이 뛰어난 금속으로 구성되는 것이 특징이다. 동작부(114)가 전기 전도성 금속으로 구성되면 동작부(114)가 직선 왕복운동을 할 때 보빈(115) 및 코일(117)이 자기댐퍼판 역할을 하면서 와전류를 생성시키게 되어 동작부(114)의 운동에 반발하는 댐핑력이 발생하게 된다.

따라서, 제1실시예는 보이스코일구동기의 동작부(114)를 전기 전도성이 높은 재료로 치환하는 것만으로도 진동 입력에 대한 반발력 발생, 즉 댐핑이 가능한 상태가 된다.

또한, 동작부(114)에 질량을 가진 검사품(10)이 올라가 가압하게 되면 진동과는 별도로 동작부(114)가 가압된 방향으로 이동하게 되는데, 이때 동작부(114)의 현재 위치를 검출하는 변위검출센서(252)의 신호를 피드백 신호로 활용하고 코일(117)인가 전류를 제어(PID제어 등)하여 초기위치를 유지하면, 이때 산출되는 제어량은 검사품(10)의 질량에 비례하게 되어 제어량(코일인가 전류 크기)신호를 추출하여 분석하면 검사품(10)의 중량을 분석할 수도 있게 된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기(100)는 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부(110)와, 상기 자기경로부(110)의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석(112)과, 일방향으로 보빈(115)이 형성되고 상기 보빈(115)에 코일(117)이 감겨 결합되며 상기 코일(117)이 상기 영구자석(112)이 설치된 부위까지 상기 자기경로부(110) 내에 삽입되는 동작부(114)를 포함한다. 동작부(114)는 제1실시예와 마찬가지로 전기 전도성 금속으로 구성된다.

특히, 제2실시예는 자기경로부(110)의 축 중심에 개구된 부위 방향으로 연장된 중심경로부(110a)가 형성된다. 또한, 자기경로부(110)의 개구된 부위의 내주면 및 마주보는 중심경로부(110a)의 외주면에는 요철(111)이 형성된다. 동작부(114)의 보빈(115) 중 자기경로부(110)의 요철(111)과 마주보는 영역에는 코일(117)이 결합되지 않는다.

도시된 바와 같이, 제2실시예의 자기경로부(110)는 제1실시예보다 축방향으로 더 길게 형성되고, 길게 형성된 부위 상에 요철(111)이 형성되었다. 자기경로부(110) 및 중심경로부(110a)의 요철(111)은 동작부(114)의 보빈(115)에서 발생되는 댐핑력을 강화하는 기능을 한다. 즉, 제2실시예의 직선형구동기(100)는 제1실시예의 직선형구동기(100)보다 강한 댐핑력을 생성하여 동작부(114)의 진동을 보다 신속히 상쇄할 수 있게 된다.

제2실시예의 직선형구동기(100)는 제1실시예의 직선형구동기(100)와 마찬가지로 동작부(114)에 올라간 검사품(10)의 중량을 코일(117)의 신호를 분석하여 산출하는 것이 가능하다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기(100)는 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부(110)와, 상기 자기경로부(110)의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석(112)과, 일방향으로 보빈(115)이 형성되고 상기 보빈(115)에 코일(117)이 감겨 결합되며 상기 코일(117)이 상기 영구자석(112)이 설치된 부위까지 상기 자기경로부(110) 내에 삽입되는 동작부(114)를 포함한다.

특히, 제3실시예는 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 개구된 부위가 자기경로부(110)의 개구 부위와 마주보며 결합되는 자기댐퍼부(120)와, 자기댐퍼부(120) 내부 중심 또는 내주면에 설치되는 전자석(122)과, 동작부(114)와 결합되고 동작부(114)의 보빈(115)과 대향되는 방향으로 보빈(125)이 형성되며 보빈(125)이 전자석(122)이 설치된 부위까지 자기댐퍼부(120) 내에 삽입되는 반발부(124)와, 직선 왕복운동 전달을 위해 자기경로부(110) 또는 자기댐퍼부(120)의 중심축을 외부에서부터 관통하여 동작부(114) 또는 반발부(124)와 결합되는 진동전달부재(140)를 포함하고, 반발부(124)는 전도성 금속이고, 전자석(122)은 동작부(114)의 진동을 감쇄시키기 위해 반발부(124)를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

제3실시예는 동작부(114)가 전기 전도체로 구성되지 않기 때문에 동작부(114)에서 댐핑력이 발생되지 않는다. 제3실시예는 동작부(114)와 결합되는 반발부(124)에서 전자석(122)에 의해 댐핑력이 발생된다. 전자석(122)의 구동신호는 제어가 가능하므로 반발부(124)는 미소한 진동에서부터 규모가 큰 진동까지 다양한 범위의 진동을 발생시킬 수 있게 된다.

전자석(122)의 제어를 위해, 전자석(122)과 전기적으로 연결되어 동작부(114)의 운동에 반발하는 댐핑력이 발생되도록 전자석(122)을 제어하는 댐핑제어부(150)를 더 포함한다. 댐핑제어부(150)는 전자석(122)으로 제공되는 구동 전류 및 주파수를 제어하므로 적정한 댐핑력으로의 제어를 실현할 수 있게 한다.

또한, 제3실시예는 자기경로부(110) 및 자기댐퍼부(120)의 자기 간섭을 완화하기 위해 자기경로부(110) 및 자기댐퍼부(120) 사이에 연결부재(130)가 결합된다. 자기 간섭 저감을 위해 연결부재(130)는 비자성체 및 비전도성 재료인 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 댐퍼 기능을 내장한 직선형구동기(100)는 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부(110)와, 상기 자기경로부(110)의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석(112)과, 일방향으로 보빈(115)이 형성되고 상기 보빈(115)에 코일(117)이 감겨 결합되며 상기 코일(117)이 상기 영구자석(112)이 설치된 부위까지 상기 자기경로부(110) 내에 삽입되는 동작부(114)를 포함한다. 동작부(114)는 제1실시예와 마찬가지로 전기 전도성 금속으로 구성된다.

특히, 제4실시예의 직선형구동기(100)는 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 개구된 부위가 자기경로부(110)의 개구 부위와 마주보며 결합되는 자기댐퍼부(120)와, 자기댐퍼부(120) 내부 중심 또는 내주면에 설치되는 전자석(122)과, 직선 왕복운동 전달을 위해 자기경로부(110) 또는 자기댐퍼부(120)의 중심축을 외부에서부터 관통하여 동작부(114)와 결합되는 진동전달부재(140)를 포함하고, 동작부(114)는 보빈(115)에 대향하여 전자석(122)이 설치된 부위까지 자기댐퍼부(120) 내로 연장되는 제2보빈(116)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

제4실시예의 전자석(122)은 제2보빈(116)에 추가 댐핑력이 생성되게 하는 자기장을 발생시킨다. 따라서 동작부(114)는 영구자석(112)과 보빈(115) 및 코일(117) 사이에서 자연히 발생되는 댐핑력 외에 인위적으로 제어될 수 있는 추가 댐핑력이 제공됨으로써 댐핑력을 제어할 수 있게 된다. 특히, 영구자석(112)에 의해 댐핑력이 상시 발생되기 때문에 제3실시예와 동일한 댐핑력을 생성하기 위한 전자석(122)의 크기를 보다 소형으로 구성할 수 있는 장점이 있다.

제4실시예는 전자석(122)과 전기적으로 연결되어 동작부(114)의 운동에 반발하는 댐핑력이 발생되도록 전자석(122)을 제어하는 댐핑제어부(150)를 포함한다.

또한, 제4실시예는 자기경로부(110) 및 자기댐퍼부(120)의 자기 간섭을 완화하기 위해 자기경로부(110) 및 자기댐퍼부(120) 사이에 연결부재(130)가 결합된다. 자기 간섭 저감을 위해 연결부재(130)는 비자성체 및 비전도성 재료인 것이 바람직하다.

이어서, 제1실시예 내지 제4실시예 중 어느 하나의 직선형구동기(100)를 포함하는 중량선별기(200)를 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 중량선별기(200)는 콘베이어 벨트(210)를 따라 이송되는 검사품(10)의 중량을 측정한다. 검사품(10)은 콘베이어 벨트(210)의 일측에서 진입되어 콘베이어 벨트(210)의 구동 속도를 따라 중량선별기(200) 상에서 이송되며, 콘베이어 벨트(210)의 말단에 다다랐을 때 진출된다.

중량이 비정상적인 것으로 판단된 검사품(10)을 분리하기 위해 중량선별기(200) 후단에 추가적인 분리장치(도시되지 않음)가 연결될 수 있으며, 분리장치는 중량성별기와 일체로 구성될 수도 있다.

중량선별기(200)는 콘베이어 벨트(210) 외에도, 콘베이어 벨트(210)를 구동용 모터(213, 215, 217)와, 콘베이어 벨트(210)에 연결된 직선형구동기(100), 직선형구동기(100)와 연결된 변위검출센서(252)(도 6, 도 7 참조), 검사품(10)이 일정한 영역을 통과하는 것을 검출하는 진입검출센서(254), 제어를 위한 구성이 탑재되는 신호처리함(204), 작동 상태를 육안으로 확인할 수 있는 조작화면(202), 중량선별기(200)의 정상작동 및 비상상황을 램프의 색상으로 표시하는 경광등(201), 전원스위치(203) 등을 더 포함할 수 있다.

도시된 바와 같이, 콘베이어 벨트(210)는 검사품(10)이 중량선별기(200)로 진입되는 진입콘베이어(212)와, 진입콘베이어(212)에서 전달된 검사품(10)의 중량을 검사하는 계량콘베이어(214)와, 계량콘베이어(214)서 전달된 검사품(10)을 중량선별기(200)에서 진출시키는 진출콘베이어(216)로 세분화 될 수 있다. 각 콘베이어는 모두 동일한 속도로 검사품(10)을 이송시키는 것이 바람직하다.

진입검출센서(254)는 특히 계량콘베이어(214)의 선단에 배치되어 검사품(10)이 계량콘베이어(214)에 진입되는 여부를 검출할 수 있다. 진입검출센서(254)가 포토센서와 같이 검출범위 사이를 통과하는 물체를 검출하는 센서로 실시될 경우, 일반적으로 콘베이어 벨트(210)의 속도는 일정하게 제어되므로 진입검출센서(254)의 신호에서 검사품(10)이 검출된 시간과 검사품(10)의 이송 속도를 이용하면 이송방향에 대한 검사품(10)의 길이도 도출할 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 중량선별기(200)는 댐핑력을 인위적으로 제어할 수 없는 제1실시예 및 제2실시예의 직선형구동기(100)를 포함한다.

구체적으로, 제1실시예에 따른 중량선별기(200)는 콘베이어 벨트(210)와 기계적으로 결합되어 콘베이어 벨트(210)에서 발생된 진동을 수신하고 진동에 대한 댐핑력을 발생시키는 직선형구동기(100)와, 콘베이어 벨트(210) 또는 직선형구동기(100)의 변위를 검출하는 변위검출센서(252)와, 변위검출센서(252)의 검출 값에 기초하여 검사품(10)의 중량을 산출하는 중량산출부(240)를 더 포함한다.

제1실시예에 따른 중량선별기(200)에 적용된 직선형구동기(100)는 기계적인 구조에 의해 일정한 댐핑력을 발생시킨다.

변위검출센서(252)는 포토셀(Photo cell)과 같은 기계적인 변위량 검출 소자 또는 무게 검출 소자 등이 이용될 수 있다. 변위검출센서(252)는 검사 대상의 중량에 비례하여 검출 신호도 변화되는 특징을 가진다. 또한, 변위검출센서(252)는 직선형구동기(100)의 동작부(114)에 설치된 코일(117)과도 전기적으로 연결되어 검사품(10)의 중량에 의해 이동된 동작부(114)의 코일(117)의 신호를 추출하고, 중량산출부(240)가 상기 신호를 분석하여 검사품(10)의 중량 산출에 이용할 수도 있다. 따라서, 변위검출센서(252)은 전기적 변위량을 검출할 수 있는 센서로 구성되어 코일(117)의 신호를 추출할 수 있다. 변위검출센서(252)는 기계적인 변위량 또는 전기적인 변위량을 검출할 수 있으며, 기계적인 변위량과 전기적인 변위량를 검출하는 센서를 모두 포함하여 복수의 신호를 수신하는 것으로 실시될 수 있다.

중량선별기(200)에서는 연속하여 콘베이어 벨트(210)가 구동됨에 따라 자체적으로 규칙적인 진동이 발생된다. 또한, 중량선별기(200) 주위에 타 구동장비가 배치된 경우, 지면 및 공기 등의 매체를 통해 규칙적이거나 불규칙적인 진동이 유입될 수 있다. 또한, 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 순간 및 진출되는 순간과 같이, 검사품(10)이 다음 콘베이어 벨트로 넘어가는 순간에는 보다 큰 충격이 발생된다. 콘베이어 벨트(210)에 가해진 충격에 의한 진동은 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 완전히 진입 또는 진출된 후 소정의 시간이 지나면 점차 감소되어 사라진다. 상기 나열된 진동에 의해 변위검출센서(252)로 검출되는 신호(무게 값)는 연속하여 변화하게 된다.

이 때, 직선형구동기(100)는 자체적으로 댐핑력을 발생시키므로 유입되는 진동 중 일부를 자동으로 상쇄하여 보다 정확한 중량 분석이 가능하게 한다.

도 7을 참조하면, 중량산출부(240)는 보다 정확한 중량 분석을 실시할 수 있도록 변위검출센서(252)로 수신되는 신호를 여러 구간으로 나누고, 보다 안정적인 범위에서의 신호만으로 검사품(10)의 중량을 분석하게 된다.

변위검출센서(252)의 신호는 도 7의 이상적인 시그널과 같이 출력되는 것이 가장 바람직하다. 하지만, 검출되는 실제 시그널은 검사품(10)에 의한 시그널 변화 외에, 장비의 구동에 의해 내부에서 발생되는 진동 시그널 및 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입 및 출입할 때 발생되는 충격, 기타 외부 진동 등이 혼합된 상태이다. 충격의 경우, 콘베이어 벨트(210)의 속도가 증가될수록, 검사품(10)의 중량이 무거울수록 증가하게 되며, 그 밖에도 검사품(10)의 구조 및 내용물에 따라서도 상이하게 된다.

중량산출부(240)는 검사품(10) 전체가 콘베이어 벨트(210)에 진입된 후, 검사품(10)의 진입으로 발생된 충격이 어느 정도 상쇄되는 시간동안 대기하고, 검사품(10)의 진출이 시작되기 직전까지의 변위검출센서(252) 신호로 검사품(10)의 중량을 분석한다.

즉, 중량산출부(240)는 변위검출센서(252)의 검출 값을 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 중의 시간, 진입된 시간, 진출되기 전까지 시간 단위로 구분하고, 상기 진출되기 전까지 시간 단위 동안 검출된 신호에 기초하여 검사품(10)의 중량을 산출하게 된다. 상기 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 중의 시간 및 진입된 시간은 진입검출센서(254)의 검출 값으로 식별할 수 있으며, 상기 진출되기 전까지 시간은 콘베이어 벨트(210)의 길이 및 콘베이어 벨트(210)의 구동 속도를 통해 산출할 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 중량선별기(200)는 댐핑력을 인위적으로 제어할 수 있는 제3실시예 및 제4실시예의 직선형구동기(100)를 포함한다.

구체적으로, 제2실시예에 따른 중량선별기(200)는 콘베이어 벨트(210)와 기계적으로 결합되어 콘베이어 벨트(210)에서 발생된 진동을 수신하고 진동에 대한 댐핑력을 발생시키는 직선형구동기(100)와, 콘베이어 벨트(210) 또는 직선형구동기(100)의 변위를 검출하는 변위검출센서(252)와, 변위검출센서(252)의 검출 값에 기초하여 직선형구동기(100)의 댐핑력을 동적으로 제어하는 댐핑제어부(150)와, 변위검출센서(252)의 검출 값에 기초하여 검사품(10)의 중량을 산출하는 중량산출부(240)를 더 포함한다.

또한, 제2실시예에 따른 중량선별기(200)는 댐핑제어부(150)와 전기적으로 결합되며, 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 것을 검출하는 진입검출센서(254)를 더 포함한다.

직선형구동기(100) 및 댐핑제어부(150)를 제외한 구성은 제1실시예에 따른 중량선별기(200)에서의 특징과 유사하므로 반복 설명은 생략한다.

도 9를 참조하면, 댐핑제어부(150)는 변위검출센서(252)의 검출 값을 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 중의 시간(T1-T2), 진입된 시간(T2-T3), 진출되기 전까지 시간(T3-T4) 단위로 구분하고, 각 시간 단위의 변위에 따라 대응되는 댐핑력으로 직선형구동기(100)를 제어한다. 상기 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 중의 시간(T1-T2) 및 진입된 시간(T2-T3)은 진입검출센서(254)의 검출 값으로 식별할 수 있으며, 상기 진출되기 전까지 시간(T3-T4)은 콘베이어 벨트(210)의 길이 및 콘베이어 벨트(210)의 구동 속도를 통해 산출할 수 있다. 또한, 상기 데이터를 근거로 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에서 진출되는 중의 시간(T4-T5)도 산출할 수 있다.

콘베이어 벨트(210)에 검사품(10)이 진입되는 동안(T1-T2) 발생되는 충격에 의해 진동이 증가되므로, 이 시간 단위 동안에는 댐핑제어부(150)가 댐핑력을 증가시킨다.

구체적으로, 콘베이어 벨트(210)의 고유진동수(fn)는 콘베이어 벨트(210)의 질량(Ms), 검사품(10)의 질량(Mp), 강성(k)에 의해 결정된다.

[수학식1]

하지만, 실제 콘베이어 벨트(210)의 고유진동수는 추가적으로 내부적으로 구동에 의해 발생되는 진동과 외부에서 전달되는 진동 등의 외란이 중첩되어 검출된다.

또한, 검사품(10)은 콘베이어 벨트(210)에서 이송되기 때문에 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입된 상태에 따라서도 전체 질량(Ms+Mp)이 상이해지게 된다. 예를 들어, 콘베이어 벨트(210)에 검사품(10)이 없는 상태의 고유진동수(fs), 콘베이어 벨트(210)에 검사품(10)이 진입 또는 진출 중이어서 검사품(10)의 일부만 올라와있는 상태의 고유진동수(foverlap), 콘베이어 벨트(210)에 검사품(10) 전체가 올라와 있는 상태의 고유진동수(fmeasure)는 서로 상이하며, 각 고유 진동수의 크기 관계는 수학식2와 같다.

[수학식2] fmeasure ≤ foverlap ≤ fs

만약, 댐핑력을 fmeasure에 대응하도록 설정하면, 콘베이어 벨트(210)에 검사품(10)이 진입되는 상태에서는 댐핑력이 과도하여 기계적 시정수가 증가되기 때문에 중량산출부(240)가 검사품(10)의 질량을 검출할 수 있는 시간이 감소하게 되고, 검출 시간이 감소되면 중량 산출 정확도가 악화된다. 또한, 콘베이어 벨트(210)에 검사품(10)이 진출되는 상태에서도 댐핑력이 과도하여 기계적 시정수가 증가되기 때문에 콘베이어 벨트(210)의 고유진동수가 영점으로 복귀되는 시간을 지연시키게 되고, 이 때문에 다음 검사품(10)을 검사하기 위해 필요한 준비시간이 증가되는 문제를 야기한다.

또한, 댐핑력을 fs에 대응하도록 설정하면, 콘베이어 벨트(210)에 검사품(10) 전체가 올라와 있는 상태에서는 댐핑력이 부족하여 진동이 과도하게 나타므로 결과적으로 중량 산출 정확도가 악화된다.

하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 중량선별기(200)는 고유진동수에 대응하여 정적한 댐핑력을 제공한다. 즉, fmeasure의 고유진동수에 대응하여 Cmeasure의 댐핑력을 제공하고, foverlap의 고유진동수에 대응하여 Coverlap의 댐핑력을 제공하고, fs의 고유진동수에 대응하여 Cs의 댐핑력을 제공한다. 이로써, 주파수가 안정화되는 대기시간이 감소되어 검사품(10)의 중량을 보다 신속히 분석할 수 있고, 측정시간도 충분히 확보되어 검출 결과의 정확도도 향상된다.

한편, 일정한 길이 및 구동 속도을 가지는 콘베이어 벨트(210) 상에서 검사품(10)의 중량을 검출할 수 있는 시간은 제한적이다. 특히, 제2실시예에 따른 중량선별기(200)는 T3-T4 시간 단위동안에만 중량산출부(240)가 검사품(10)의 중량을 산출하므로 변위검출센서(252)로 검출된 신호 중 중량 분석에 이용될 신호 구간의 시간을 확정하는 것이 매우 중요하다.

검사품(10)의 크기가 일정하고, 항상 콘베이어 벨트(210)에 진입 및 진출되는 자세가 일정하면 T3-T4 시간 단위의 설정도 고정적으로 할 수 있으나, 실제 환경에서는 검사품(10)이 장비와 장비 사이를 이동하는 과정에서 자세가 유동되고 스낵봉지와 같이 외형이 고정적이지 않은 소재로 구성된 검사품(10)은 검사품(10)마다 이송방향의 길이가 상이하여 고정적인 T3-T4 시간 단위를 기준으로 이용하는 것은 바람직하지 않다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 댐핑제어부(150)는 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 중의 시간범위(T1-T2)를 산출하기 위한 댐핑력 증감 기울기(Ang)를 최소댐핑력(

), 예상최대댐핑력(

), 진입검출센서(254)로 검출된 검사품(10)의 진입시간(

)을 수학식3에 대입하여 산출한다.

[수학식3]

산출된 댐핑력 증감 기울기(Ang)를 이용하면 검사품(10)별로 변위검출센서(252)를 통해 수신되는 신호 중 T1-T2 시간 구간을 식별할 수 있게 되며, 상기 식별된 T1-T2 시간 구간과 콘베이어 벨트(210)의 길이 및 구동 속도를 이용하면 T2-T3, T3-T4 시간 구간도 식별되며, 진출되는 검사품(10)을 검출하는 별도의 센서가 없더라도 T4-T5 시간 구간도 식별할 수 있게 된다.

댐핑제어부(150)는 산출된 댐핑력 증감 기울기(Ang)를 이용하여 검사품(10)이 진입되는 동안 발생되는 충격에 의해 증가되는 진동과 대응되도록 댐핑력을 유동적으로 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 충격에 의한 진동이 가장 큰 T2-T3구간에 진동과 대응되는 가장 강한 댐핑력을 발생시키게 하므로 진동이 보다 신속히 안정화되어 T2-T3 시간 구간이 감소되고, T3-T4 시간 구간이 추가 확보할 수 있게 된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 중량선별기(200)는 상기 댐핑력 증감 기울기를 효과적으로 산출하기 위해 별도로 마련된 메모리(도시되지 않음)에 콘베이어 벨트(210)의 질량 및 길이, 콘베이어 벨트(210)에 검사품(10)이 올라가 있을 때와 없을 때의 고유진동수, 각 고유진동수에 대응되는 필요 댐핑력, 진입검출센서(254)에서 검사품(10)이 검출된 시간, 대기시간, 댐핑력 증감 기울기 등이 저장될 수 있다.

중량산출부(240)는 상기 진출되기 전까지 시간 단위(T3-T4)에서 검출된 변위검출센서(252)의 신호에 기초하여 검사품(10)의 중량을 산출한다.

이어서, 본 발명의 제2실시예에 따른 중량선별기(200)의 운전 방법을 설명한다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 중량선별기(200)의 운전 방법은 변위검출센서(252)가 검사품(10)의 콘베이어 벨트(210) 진출에 의한 콘베이어 벨트(210) 또는 직선형구동기(100)의 변위를 검출하는 단계(S100), 댐핑제어부(150)가 변위검출센서(252)의 검출 신호를 검사품(10)이 콘베이어 벨트(210)에 진입되는 중의 시간(T1-T2), 진입된 시간(T2-T3), 진출되기 전까지 시간(T3-T4) 단위로 구분하는 단계(S200), 댐핑제어부(150)가 시간 단위별 변위검출센서(252)의 검출 신호에 기초하여 댐핑력 제어신호 생성하는 단계(S300), 댐핑제어부(150)가 댐핑력 제어신호를 직선형구동기(100)로 제공하는 단계(S400), 중량산출부(240)가 진출되기 전까지 시간 단위 동안의 변위검출센서(252)의 검출 신호에 기초하여 검사품(10)의 중량을 산출하는 단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 검사품 100 : 직선형구동기
110 : 자기경로부 110a : 중심경로부
111 : 요철 112 : 영구자석
114 : 동작부 115 : 보빈
116 : 제2보빈 117 : 코일
120 : 자기댐퍼부 122 : 전자석
124 : 반발부 125 : 반발부의 보빈
130 : 연결부재 140 : 진동전달부재
150 : 댐핑제어부 200 : 중량선별기
201 : 경광등 202 : 조작화면
203 : 전원스위치 204 : 신호처리함
210 : 콘베이어 벨트 212 : 진입콘베이어
213 : 진입콘베이어 모터 214 : 계량콘베이어
215 : 계량콘베이어 모터 216 : 진출콘베이어
217 : 진출콘베이어 모터 240 : 중량산출부
252 : 변위검출센서 254 : 진입검출센서

Claims (11)

1. 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부와, 상기 자기경로부의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석과, 일방향으로 보빈이 형성되고 상기 보빈에 코일이 감겨 결합되며 상기 코일이 상기 영구자석이 설치된 부위까지 상기 자기경로부 내에 삽입되는 동작부를 포함하는 직선형구동기에 있어서,
   상기 동작부는 전도성 금속으로 구성되어, 상기 동작부가 직선 왕복운동을 하면 상기 보빈 및 상기 코일에서 와전류가 생성되어 상기 동작부의 운동에 반발하는 댐핑력이 발생되고,
   축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 개구된 부위가 상기 자기경로부의 개구 부위와 마주보며 결합되는 자기댐퍼부와; 상기 자기댐퍼부 내부 중심 또는 내주면에 설치되는 전자석과; 직선 왕복운동 전달을 위해 상기 자기경로부 또는 상기 자기댐퍼부의 중심축을 외부에서부터 관통하여 상기 동작부와 결합되는 진동전달부재를 포함하며,
   상기 동작부는 상기 보빈에 대향하여 상기 전자석이 설치된 부위까지 상기 자기댐퍼부 내로 연장되는 제2보빈이 형성되는 것을 특징으로 하는 직선형구동기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 자성체인 자기경로부와, 상기 자기경로부의 내부 중심 또는 내주면에 설치된 영구자석과, 일방향으로 보빈이 형성되고 상기 보빈에 코일이 감겨 결합되며 상기 코일이 상기 영구자석이 설치된 부위까지 상기 자기경로부 내에 삽입되는 동작부를 포함하는 직선형구동기에 있어서,
   축방향의 일측이 개구된 실린더 형상이며 개구된 부위가 상기 자기경로부의 개구 부위와 마주보며 결합되는 자기댐퍼부와,
   상기 자기댐퍼부 내부 중심 또는 내주면에 설치되는 전자석과,
   상기 동작부와 결합되고, 상기 동작부의 보빈과 대향되는 방향으로 보빈이 형성되며, 상기 보빈이 상기 전자석이 설치된 부위까지 상기 자기댐퍼부 내에 삽입되는 반발부와,
   직선 왕복운동 전달을 위해 상기 자기경로부 또는 상기 자기댐퍼부의 중심축을 외부에서부터 관통하여 상기 동작부 또는 상기 반발부와 결합되는 진동전달부재를 포함하고,
   상기 반발부는 전도성 금속이고, 상기 전자석은 상기 동작부의 진동을 감쇄시키기 위해 상기 반발부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 직선형구동기.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 자기경로부 및 상기 자기댐퍼부의 자기 간섭을 완화하기 위해 상기 자기경로부 및 상기 자기댐퍼부 사이에 결합되는 연결부재와,
   상기 전자석과 전기적으로 연결되어 상기 동작부의 운동에 반발하는 댐핑력이 발생되도록 상기 전자석을 제어하는 댐핑제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직선형구동기.
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7. 콘베이어 벨트를 따라 이송되는 검사품의 중량을 측정하는 중량선별기에 있어서,
   상기 콘베이어 벨트와 기계적으로 결합되어 상기 콘베이어 벨트에서 발생된 진동을 수신하고 상기 진동에 대한 댐핑력을 발생시키는 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 따른 직선형구동기와,
   상기 콘베이어 벨트 또는 상기 직선형구동기의 변위를 검출하는 변위검출센서와,
   상기 변위검출센서의 검출 값에 기초하여 상기 직선형구동기의 댐핑력을 동적으로 제어하는 댐핑제어부와,
   상기 변위검출센서의 검출 값을 기초하여 상기 검사품의 중량을 산출하는 중량산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량선별기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 댐핑제어부와 전기적으로 결합되며, 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 것을 검출하는 진입검출센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량선별기.
9. 제7항에 있어서,
   상기 댐핑제어부는 상기 변위검출센서의 검출 신호를 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 중의 시간, 진입된 시간, 진출되기 전까지 시간 단위로 구분하고, 각 시간 단위의 변위에 따라 대응되는 댐핑력으로 상기 직선형구동기를 제어하고,
   상기 중량산출부는 상기 진출되기 전까지 시간 단위 동안 검출된 신호에 기초하여 상기 검사품의 중량을 산출하는 것을 특징으로 하는 중량선별기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 댐핑제어부와 전기적으로 결합되며, 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 것을 검출하는 진입검출센서를 더 포함하고,
    상기 댐핑제어부는 상기 검사품이 상기 콘베이어 벨트에 진입되는 중의 시간범위를 산출하기 위한 댐핑력 증감 기울기(Ang)를 최소댐핑력(

    

    ), 예상최대댐핑력(

    

    ), 상기 진입검출센서로 검출된 상기 검사품의 진입시간(

    

    )을 수학식
    

    

    
    에 대입하여 산출하는 것을 특징으로 하는 중량선별기.
11. 삭제

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