KR102300055B1 - 액추에이터의 택트 계측장치 및 센서 신호 검지장치 - Google Patents

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Abstract

검지부(52, 54, 102, 104, 122)는, 액추에이터(12)에 설치된 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)가 출력하는 제1 출력신호 및 제2 출력신호를 검지하고, 제1 검지신호 및 제2 검지신호를 계측부(56, 106, 124)에 출력한다. 계측부(56, 106, 124)는, 제1 검지신호 및 제2 검지신호에 근거하여, 피스톤(20)이 이동구간의 일단부(12a)로부터 타단부(12b)로 이동하는 택트 타임을 계측한다.

Description

액추에이터의 택트 계측장치 및 센서 신호 검지장치 {TACT MEASUREMENT DEVICE FOR ACTUATOR AND SENSOR SIGNAL DETECTING DEVICE}
본 발명은 액추에이터의 가동부재가 이동구간의 일단부로부터 타단부로 이동하기까지의 택트 타임(tact time)을 계측하는 액추에이터의 택트 계측장치 및 이 택트 계측장치에 사용되는 센서 신호 검지장치에 관한 것이다.
생산 현장에 있어서는, 액추에이터의 관리 등을 위하여, 액추에이터의 가동부재가 이동구간의 일단부로부터 타단부로 이동하는 시간, 예를 들면, 피스톤이 실린더 내의 이동구간의 일단부로부터 타단부로 이동하는 시간을 계측하는 경우가 있다. 이 이동시간(작업시간)을 택트 타임 또는 단순히 택트라고 한다.
택트의 계측 방법으로서는, 예를 들면, 액추에이터의 가동부재 근방에 리니어 변위 센서나 레이저 변위계와 같은 장치를 설치하여, 가동부재의 변위를 계측하는 방법이 이용되고 있다. 또, 실린더의 일단부(피스톤의 이동구간의 일단부) 및 타단부(피스톤의 이동구간의 타단부)에 각각 자기 근접 센서(오토 스위치)를 갖추고, 자기 근접 센서의 출력신호에 의해 실린더의 정지위치 확인을 수행하는 장치에 대해서는, 자기 근접 센서로부터의 출력신호를 PLC (Programmable Logic Controller)에 출력함으로써 실린더의 택트를 계측하는 것이 가능하다.
일본 특개2005-242522호 공보, 일본 특개2000-153432호 공보는, 상기 계측 방법을 이용한 기술을 나타내고 있다. 일본 특개2005-242522호 공보, 일본 특개2000-153432호 공보는, 액추에이터의 가동부재의 위치를 리미트 스위치나 근접 센서 등으로 검지하고, 그 출력신호를 PLC와 같은 제어장치에 송신함으로써 액추에이터의 택트를 계측하는 방법을 나타내고 있다.
택트를 리니어 변위 센서나 레이저 변위계와 같은 장치를 이용하여 계측하게 되면, 센서 헤드를 특정의 장소에 설치할 필요가 있다. 그러나, 액추에이터 근방에는 센서 헤드를 설치할 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 없을 우려가 있다.
또, 기존의 자기 근접 센서 등으로부터의 신호를 이용하는 경우에는, PLC와 같은 제어장치에 택트 계측을 수행하기 위한 신규 프로그램을 추가할 필요가 있다. 그러나, 이런 종류의 신규 프로그램을 추가하기 위해서는, 라인마다 시스템을 파악할 필요가 있다. 게다가 PLC의 사용 언어마다 프로그램을 준비할 필요가 있다. 게다가 프로그램을 기억시키는 기억부의 용량이 작은 경우에는, 기억부의 용량을 늘릴 필요가 있다. 이것들을 종합적으로 검토하여, 프로그램의 추가를 준비할 필요가 있다. 그 결과, 택트 계측을 수행하기 위하여 부과되는 부하 즉 부담이 증가한다.
이 발명은 이러한 과제를 고려하여 이루어진 것이며, 간소한 구성으로 또한 택트 계측을 수행하기 위하여 야기되는 부하를 저감 할 수 있는 액추에이터의 택트 계측장치 및 이 택트 계측장치에 사용되는 센서 신호 검지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치는, 액추에이터의 가동부재가 이동구간의 일단부로부터 타단부로 이동할 때까지의 택트 타임을 계측하는 액추에이터의 택트 계측장치로서, 액추에이터에 설치된 센서와는 별도로 제공되는 검지부 및 계측부를 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치에 있어서, 검지부는, 가동부재가 이동구간의 일단부에 위치하는 것을 액추에이터에 설치된 제1 센서가 검지함에 따라 출력되는 제1 출력신호를 검지하여 제1 검지신호를 출력하고, 또한, 가동부재가 이동구간의 타단부에 위치하는 것을 액추에이터에 설치된 제2 센서가 검지함에 따라 출력되는 제2 출력신호를 검지하여 제2 검지신호를 출력한다. 계측부는, 제1 검지신호와 제2 검지신호에 근거하여, 가동부재가 이동구간의 일단부로부터 타단부로 이동하는 택트 타임을 계측한다.
본 발명에 의하면, 액추에이터의 가동부재의 위치를 검지하는 제1 센서 및 제2 센서를 가지는 기존의 액추에이터 구동장치에 대해서, 검지부를 마련하는 것만으로, 택트를 계측할 수 있다. 이 때문에, 택트의 계측을 용이하게 수행할 수 있다. 게다가 검지부는, 리니어 변위 센서나 레이저 변위계와 같은 대형의 장치에 비하여 공간을 절감시키고 장치가 간소하다. 게다가 저비용으로 택트의 계측이 가능하다.
또, 본 발명에 의하면, 기존의 제1 센서 및 제2 센서가 출력하는 출력신호를 검지하여, 액추에이터의 제어부와는 별개로 계측부에서 택트를 계측하도록 하고 있기 때문에, PLC와 같은 제어부에 택트 계측을 위한 프로그램을 추가할 필요가 없어진다. 이 때문에, 프로그램 추가를 위한 준비(라인마다 시스템을 파악하기, PLC의 사용 언어마다 프로그램을 준비하기, 프로그램을 기억시키는 기억부의 용량을 늘리기 등)가 불필요하게 된다. 따라서, 택트 계측시 부과되는 부담이 감소된다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치에 있어서, 검지부는 제1 검지부와 제2 검지부를 포함할 수 있다. 이 경우에, 제1 검지부는, 제1 출력신호를 검지하여 제1 검지신호를 출력하는 제1 출력신호 검지부와, 제1 출력신호 검지부가 출력한 제1 검지신호를 계측부에 출력하는 제1 검지신호 출력부를 포함할 수 있다. 또한, 제2 검지부는, 제2 출력신호를 검지하여 제2 검지신호를 출력하는 제2 출력신호 검지부와, 제2 출력신호 검지부가 출력한 제2 검지신호를 계측부에 출력하는 제2 검지신호 출력부를 포함할 수 있다. 검지부를 제1 검지부와 제2 검지부로 나누면, 각각의 제1 검지부, 제2 검지부의 크기를 감소시킬 수 있다. 이 때문에 한층 더 공간의 절약이 성취될 수 있다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치에 있어서, 제1 검지부는, 제1 출력신호 검지부를 액추에이터에 설치된 제1 센서에 착탈 가능하게 장착하는 제1 연결부를 포함할 수 있고, 제2 검지부는, 제2 출력신호 검지부를 액추에이터에 설치된 제2 센서에 착탈 가능하게 장착하는 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 검지부 및 제2 검지부가 착탈 가능하다면, 액추에이터를 가동시킬 때에, 제1 검지부 및 제2 검지부를 액추에이터로부터 떼어낼 수 있다. 따라서, 액추에이터 주위의 공간이 좁아지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치에 있어서, 제1 검지부는, 액추에이터에 설치된 제1 센서에 대한 설치방향을 나타내는 표지(marker)를 포함할 수 있다. 제2 검지부는, 액추에이터에 설치된 제2 센서에 대한 설치방향을 나타내는 표지를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 검지부가 설치방향을 나타내는 표지를 포함하고 있으면, 검지부의 설치시 작업이 용이해진다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치에 있어서, 제1 연결부는, 액추에이터에 설치된 제1 센서를 파지하는 제1 파지부를 포함할 수 있고, 제2 연결부는, 액추에이터에 설치된 제2 센서를 파지하는 제2 파지부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 파지부는 구조가 간소하다. 또, 제1 및 제2 파지부를 이용하면, 액추에이터에 설치된 제1 및 제2 센서에 대한 제1 및 제2 검지부의 설치작업 및 위치결정작업이 용이해진다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치에 있어서, 제1 연결부는, 액추에이터에 설치된 제1 센서에 끼워지는 제1 돌기를 포함할 수 있고, 제2 연결부는, 액추에이터에 설치된 제2 센서에 끼워지는 제2 돌기를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 돌기는 구조가 간소하다. 또, 제1 및 제2 돌기를 이용하면, 액추에이터에 설치된 제1 및 제2 센서에 대한 제1 및 제2 검지부의 설치작업 및 위치결정작업이 용이해진다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치에 있어서, 제1 연결부는, 액추에이터에 설치된 제1 센서에 점착시킬 수 있는 제1 점착제를 포함할 수 있고, 제2 연결부는, 액추에이터에 설치된 제2 센서에 점착시킬 수 있는 제2 점착제를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 점착제는 구조가 간소하다. 또, 제1 및 제2 점착제를 이용하면, 액추에이터에 설치된 제1 및 제2 센서에 대한 제1 및 제2 검지부의 설치가 용이해진다.
본 발명에 따른 센서 신호 검지장치는, 센서가 출력하는 신호를 검지하여 검지신호를 출력하는 출력신호 검지부와, 이 출력신호 검지부가 출력한 검지신호를 외부에 출력하는 검지신호 출력부와, 출력신호 검지부를 센서에 착탈 가능하게 장착하는 연결부를 포함한다.
본 발명에 따른 센서 신호 검지장치에 있어서, 센서에 대한 설치방향을 나타내는 표지를 더 구비할 수 있다. 또, 연결부는 센서를 파지하는 파지부를 포함할 수 있으며, 연결부는 센서에 끼워지는 돌기를 포함하거나, 센서에 점착시킬 수 있는 점착제를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 액추에이터의 가동부재의 위치를 검지하는 제1 센서 및 제2 센서를 가지는 기존의 액추에이터 구동장치에 비해, 검지부(제1 검지부 및 제2 검지부, 즉 센서 신호 검지장치)를 설치하는 것만으로, 택트를 계측할 수 있다. 이 때문에, 택트의 계측을 용이하게 수행할 수 있다. 게다가 검지부는 리니어 변위 센서나 레이저 변위계와 같은 대형의 장치에 비하여 공간을 절감시키고 장치가 간소하다. 게다가 본 발명은 저비용으로 택트의 계측이 가능하다.
또, 본 발명에 의하면, 기존의 제1 센서 및 제2 센서가 출력하는 출력신호를 검지하여, 액추에이터의 제어부와는 별개로 계측부에서 택트를 계측하도록 하고 있기 때문에, PLC와 같은 제어부에 택트 계측을 위한 프로그램을 추가할 필요가 없어진다. 이 때문에, 프로그램 추가를 위한 준비(라인마다 시스템을 파악하기, PLC의 사용 언어마다 프로그램을 준비하기, 프로그램을 기억시키는 기억부의 용량을 늘리기 등)가 불필요하게 된다. 따라서, 택트 계측시 부과되는 부담이 감소된다.
본 발명의 상기된 그리고 또 다른 목적들, 특징들 및 장점들은, 본 발명의 바람직한 실시형태가 예시적인 실시예에 의해 나타나는 첨부 도면들과 함께, 이어지는 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 액추에이터의 택트 계측장치를 액추에이터 구동장치에 설치한 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 검지부의 내부구성을 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 검지부의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 4a ~ 도 4e는 도 1에 도시된 제1 검지부의 상세 설명도로서, 도 4a는 제1 검지부의 정면도, 도 4b는 제1 검지부의 평면도, 도 4c는 제1 검지부의 저면도, 도 4d는 제1 검지부의 좌측면도, 도 4e는 제1 검지부의 우측면도이다.
도 5는 액추에이터 구동장치에 이용되는 제1 센서에 도 4a ~ 도 4e에 도시된 제1 검지부가 장착된 구성을 나타내는 정면도이다.
도 6은, 액추에이터 구동장치를 구성하는 피스톤의 동작에 수반하는 제1 센서의 제1 출력신호(발광신호) 및 제2 센서의 제2 출력신호(발광신호)의 변화와, 제1 검지부의 제1 검지신호 및 제2 검지부의 제2 검지신호의 온 및 오프 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7은 도 1에 도시된 제1 검지부의 변형예의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 8a ~ 도 8e는 도 7에 도시된 제1 검지부의 상세 설명도로서, 도 8a는 제1 검지부의 정면도, 도 8b는 제1 검지부의 평면도, 도 8c는 제1 검지부의 저면도, 도 8d는 제1 검지부의 좌측면도, 도 8e는 제1 검지부의 우측면도이다.
도 9는 액추에이터 구동장치에 이용되는 제1 센서에 도 8a ~ 도 8e에 도시된 제1 검지부가 장착된 구성을 나타내는 정면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 제1 검지부의 다른 변형예의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 11a ~ 도 11e는 도 10에 도시된 제1 검지부의 상세 설명도로서, 도 11a는 제1 검지부의 정면도, 도 11b는 제1 검지부의 평면도, 도 11c는 제1 검지부의 저면도, 도 11d는 제1 검지부의 좌측면도, 도 11e는 제1 검지부의 우측면도이다.
도 12는 액추에이터 구동장치에 이용되는 제1 센서에 도 11a ~ 도 11e에 도시된 제1 검지부가 장착된 구성을 나타내는 정면도이다.
도 13은 제2 실시형태에 따른 액추에이터의 택트 계측장치를 액추에이터 구동장치에 설치한 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 14a는 액추에이터 구동장치에 이용되는 제1 센서의 신호선에만 도 13에 도시된 제1 검지부를 설치한 구성을 나타내는 확대도이다.
도 14b는 액추에이터 구동장치에 이용되는 제1 센서의 신호선과 전원 +선에 도 13에 도시된 제1 검지부를 설치한 구성을 나타내는 확대도이다.
도 14c는 액추에이터 구동장치에 이용되는 제1 센서의 전원 -선에만 도 13에 도시된 제1 검지부를 설치한 구성을 나타내는 확대도이다.
도 15는 도 13에 도시된 제1 검지부의 내부구성을 나타내는 회로도이다.
도 16은 제3 실시형태에 따른 액추에이터의 택트 계측장치를 액추에이터 구동장치에 설치한 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 17은 화상처리를 이용한 택트 계측의 흐름을 블록화하여 나타내 보이는 블럭도이다.
도 18은 샘플링 화상을 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 액추에이터의 택트 계측장치 및 센서 신호 검지장치의 바람직한 실시형태에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 이하 상세하게 설명한다.
[제1 실시형태]
도 1은 제1 실시형태에 따른 액추에이터의 택트 계측장치(이하, 단지 택트 계측장치라고 한다)(50)를 액추에이터 구동장치(10)에 설치한 구성을 나타내는 블럭도이다.
<액추에이터 구동장치(10)의 구성>
도 1에 도시된 바와 같이, 액추에이터 구동장치(10)는, 유체압 실린더 등의 액추에이터(12)와, 액추에이터(12)에 공급 또는 배출되는 압력유체의 방향을 전환하는 방향전환 밸브(14)와, 이 방향전환 밸브(14)의 밸브위치를 전환시킴으로써 액추에이터(12)의 동작을 제어하는 PLC 등의 제어부(16)를 구비한다.
액추에이터(12)의 내부에는 피스톤 로드(18)에 연결된 피스톤(20)이 설치된다. 피스톤(20)은 액추에이터(12) 내에 형성된 이동구간의 일단부(12a)와 타단부(12b) 사이에서 슬라이딩 가능하게 이동할 수 있다. 일단부(12a) 측의 실린더 내벽과 피스톤(20)에 의해서 일단부측 압력실(12c)이 형성되고, 타단부(12b) 측의 실린더 내벽과 피스톤(20)에 의해서 타단부측 압력실(12d)이 형성된다. 피스톤(20)에는 환형상 자석(22)이 설치된다. 일단부(12a) 측의 액추에이터(12)의 외주면에는 제1 센서(24)가 설치되고, 타단부(12b) 측의 액추에이터(12)의 외주면에는 제2 센서(26)가 설치된다.
제1 센서(24) 및 제2 센서(26)는 자석(22)의 자기를 검지하는 자기 근접 스위치(오토 스위치라고도 한다)를 포함한다. 제1 센서(24)는 발광체(예를 들면 LED)(28)를 구비하며, 자기 검지영역 내에 자석(22)이 위치하면 그 자기를 검지하여 제어부(16)에 신호를 송신하고 발광체(28)를 점등시켜 발광시킨다. 마찬가지로, 제2 센서(26)는 발광체(28)와 유사한 발광체(30)를 구비하며, 자기 검지영역 내에 자석(22)이 위치하면 그 자기를 검지하여 제어부(16)에 신호를 송신하고 발광체(30)를 점등시켜 발광시킨다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 발광체(28, 30)는 2개의 발광체, 즉 제1 빛(예를 들면 녹색 광)을 발광하는 발광체와 제2 빛(예를 들면 적색 광)을 발광하는 또 다른 발광체를 각각 구비하고 있다. 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)는, 피스톤(20)에 설치된 자석(22)이 자기 검지영역의 중심 및 중심 근방에 위치할 경우에는 제1 빛(녹색 광)을 발하는 발광체(28, 30)를 점등시켜 발광시키고, 자기 검지영역의 중심 및 중심 근방 이외에 위치할 경우에는 제2 빛(적색 광)을 발하는 발광체(28, 30)를 점등시켜 발광시킨다.
방향전환 밸브(14)는 4-방향 5-포트 3-위치 전자 밸브이다. 방향전환 밸브(14)에는 솔레노이드(32, 34)가 설치된다. 솔레노이드(32)가 여자된 경우에 방향전환 밸브(14)는 밸브위치(14a)로 전환된다. 밸브위치(14a)로 전환되면, 유체압 소스(fluid pressure source)(36)로부터 공급되는 압력유체가 일단부측 압력실(12c)에 공급되고, 타단부측 압력실(12d)로부터 배출되는 압력유체는 소음기(38)를 통하여 외부에 배출된다. 솔레노이드(34)가 여자된 경우에 방향전환 밸브(14)는 밸브위치(14c)로 전환된다. 밸브위치(14c)가 전환되면, 유체압 소스(36)로부터 공급되는 압력유체가 타단부측 압력실(12d)에 공급되고, 일단부측 압력실(12c)로부터 배출되는 압력유체가 소음기(38)를 통하여 외부에 배출된다. 또, 솔레노이드(32, 34)가 여자되지 않은 경우에, 도시된 코일스프링의 탄성력의 작용하에 방향전환 밸브(14)는 밸브위치(14b)로 전환된다. 밸브위치(14b)로 전환되면, 일단부측 압력실(12c) 및 타단부측 압력실(12d)은 유체압 소스(36) 및 외부로부터 차단된다.
제어부(16)는, 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)로부터 송신되는 출력신호를 수신하고, 또한, 솔레노이드(32, 34)에 여자 신호를 송신한다. 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)로부터 송신되는 출력신호는 여러 가지의 목적으로 사용된다. 예를 들면, 피스톤(20)의 위치확인(압축단부(compressed end) 위치 및 신장단부(expanded end) 위치의 확인)에 이용된다.
<택트 계측장치(50)의 구성>
도 1에 도시된 바와 같이, 택트 계측장치(50)는, 제1 센서(24)에 착탈 가능하게 장착되는 제1 검지부(52)와, 제2 센서(26)에 착탈 가능하게 장착되는 제2 검지부(54)와, 제1 검지부(52)의 검지신호와 제2 검지부(54)의 검지신호를 감시하는 계측부(56)를 구비한다. 제1 검지부(52)와 제2 검지부(54)는, 센서 신호 검지장치에 상당한다.
제1 검지부(52)는, 액추에이터(12)에 설치된 제1 센서(24)의 발광체(28)가 출력하는 제1 출력신호(발광신호)를 검지하여 제1 검지신호를 출력하는 제1 출력신호 검지부(60)와, 이 제1 출력신호 검지부(60)가 출력한 제1 검지신호를 계측부(56)에 출력하는 제1 검지신호 출력부(62)와, 제1 출력신호 검지부(60)를 액추에이터(12)에 설치된 제1 센서(24)에 착탈 가능하게 장착하는 제1 연결부(64)를 포함한다.
마찬가지로 제2 검지부(54)는, 액추에이터(12)에 설치된 제2 센서(26)의 발광체(30)가 출력하는 제2 출력신호(발광신호)를 검지하여 제2 검지신호를 출력하는 제2 출력신호 검지부(66)와, 이 제2 출력신호 검지부(66)가 출력한 제2 검지신호를 계측부(56)에 출력하는 제2 검지신호 출력부(68)와, 제2 출력신호 검지부(66)를 액추에이터(12)에 설치된 제2 센서(26)에 착탈 가능하게 장착하는 제2 연결부(70)를 포함한다.
계측부(56)는, 제1 검지부(52)가 출력하는 제1 검지신호와 제2 검지부(54)가 출력하는 제2 검지신호를 수신하고, 제1 및 제2 검지신호에 근거하여, 액추에이터(12)의 피스톤(20)이 이동구간의 일단부(12a)로부터 타단부(12b)로 이동하는 시간을 계측한다. 구체적으로는, 제1 검지신호가 온으로부터 오프로 전환되고 나서, 제2 검지신호가 오프로부터 온으로 전환될 때까지의 시간을 계측한다. 물론, 피스톤(20)이 이동구간의 타단부(12b)로부터 일단부(12a)로 이동하는 시간을 계측할 수도 있다. 계측부(56)는 계측한 시간을 표시부(56a)에 표시한다. 또, 계측부(56)는 피스톤(20)의 이동거리를 파라미터로서 입력할 수 있는 기능을 갖추고 있다. 이 이동거리 및 계측한 시간을 이용하여, 피스톤(20)의 평균 이동속도를 연산하여, 표시부(56a)에 표시한다.
이하, 도 2 ~ 도 5를 이용하여 제1 검지부(52)의 내부구성 및 외부구성을 설명한다. 또한, 제1 검지부(52)와 제2 검지부(54)는 내부구성 및 외부구성이 같기 때문에, 제2 검지부(54)의 내부구성 및 외부구성의 설명은 생략한다.
도 2는, 도 1에 도시된 제1 검지부(52)의 내부구성을 나타내는 회로도로서, 특히 제1 출력신호 검지부(60) 및 제1 검지신호 출력부(62)를 나타낸다. 제1 출력신호 검지부(60)는 광 검지기로서 포토다이오드를 구비한다. 제1 검지신호 출력부(62)는 제1 출력신호 검지부(60)를 포함하는 콤퍼레이터 회로(comparator circuit)를 구비한다. 제1 출력신호 검지부(60)의 포토다이오드가 제1 센서(24)의 발광체(28)로부터 출력된 발광신호를 검지하면, 콤퍼레이터 회로의 입력전압(Vin)이 상승하고, 이 입력전압(Vin)이 기준전압(Vref)을 초과하는 시점에서 출력전압(Vout)이 전환된다. 도 2에 도시된 회로의 경우, 포토다이오드가 발광신호를 검지하면, 출력전압(Vout)이 High, 즉 오프로부터 Low, 즉 온으로 전환된다. 이 출력전압(Vout)이 검지신호로서 계측부(56)에 출력된다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 검지부(52)의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 4a ~ 도 4e는 도 1에 도시된 제1 검지부(52)의 상세 설명도로서, 도 4a는 제1 검지부(52)의 정면도, 도 4b는 제1 검지부(52)의 평면도, 도 4c는 제1 검지부(52)의 저면도, 도 4d는 제1 검지부(52)의 좌측면도, 도 4e는 제1 검지부(52)의 우측면도이다. 도 5는 액추에이터 구동장치(10)에 이용되는 제1 센서(24)에 도 4a ~ 도 4e에 도시된 제1 검지부(52)를 장착한 구성을 나타내는 정면도이다. 제1 검지부(52)는 도 2에 도시된 회로를 내부에 수용하는 외장부(72)를 구비한다. 외장부(72)의 상부에는 덮개(72a)가 나사(72b)에 의해 부착되어 있다. 외장부(72)는 정면 및 배면에서 볼 때 오목한 형상이다. 외장부(72)의 우측면으로부터는, 도 1에 도시된 제1 검지신호 출력부(62)와 계측부(56)를 접속하는 리드 선(74)이 인출된다. 외장부(72)의 저면측에서, 제1 센서(24)의 광 출사창(light emission window)과 대향하는 위치에는, 제1 출력신호 검지부(포토다이오드)(60)에 빛을 받아들이는 입사창(76)이 형성된다.
외장부(72)의 양측면에는 제1 연결부(64)에 상당하는 파지부(78, 80)가 형성된다. 파지부(78)와 파지부(80)의 내측 간격은, 제1 센서(24)의 길이방향을 따른 외형의 길이와 거의 동일하다. 파지부(78, 80)에는 주위 홈부(78a, 80a)가 각각 형성되어 있다. 홈부(78a)에는 고무제의 부시(82)가 장착된다. 부시(82)는 홈부(78a)에 대해서 착탈 가능하다. 제1 검지부(52)를 제1 센서(24)에 장착시켰을 때에, 부시(82)는 파지부(78)와 제1 센서(24) 사이의 작은 간격을 부분적으로 매우는 역할을 담당하고, 또한, 미끄럼을 방지하는 역할을 담당한다. 결과적으로, 파지부(78, 80)는 벗겨지지 않고 제1 센서(24)를 파지할 수 있다. 이러한 방식(파지부(78, 80) 및 부시(82))으로 형성되는 제1 연결부(64)에 의해서, 제1 검지부(52)는 제1 센서(24)에 대해서 착탈 가능하게 배열될 수 있다.
또, 부시(82)는, 제1 센서(24)에 대한 제1 검지부(52)의 설치방향을 나타내는 표지의 역할도 담당한다. 부시(82)의 유무에 의해서 파지부(78)와 파지부(80)의 차이를 식별할 수 있기 때문에, 제1 센서(24)에 대한 제1 검지부(52)의 설치방향을 파악할 수 있다.
또, 파지부(78)와 파지부(80)의 내측 간격과 제1 센서(24)의 길이방향에 따른 외형의 길이가 거의 동일하기 때문에, 제1 검지부(52)를 제1 센서(24)에 장착할 때에, 제1 검지부(52)는 정확한 위치결정 및 정렬 없이도 용이하게 부착될 수 있다.
<택트 계측의 흐름>
다음에, 도 1 및 도 6을 참조하여 택트 계측의 흐름을 설명한다. 여기에서는, 도 1에 도시된 액추에이터(12)의 피스톤(20)을 일단부(12a)로부터 타단부(12b)로 이동시켰을 때의 택트를 계측하는 것으로 설명한다.
도 6은, 액추에이터 구동장치(10)를 구성하는 피스톤(20)의 동작에 수반하는 제1 센서(24)의 제1 출력신호(발광신호) 및 제2 센서(26)의 제2 출력신호(발광신호)의 변화와 제1 검지부(52)의 제1 검지신호 및 제2 검지부(54)의 제2 검지신호의 온 및 오프 상태를 나타내는 설명도이다.
도 6의 시점 T0에 피스톤(20)은 일단부(12a)에 위치한다. 이때, 피스톤(20)의 자석(22)은 제1 센서(24)의 자기 검지영역의 중심(또는 중심 근방)에 위치하고 있기 때문에, 제1 센서(24)의 발광체(28)는 녹색 광을 발한다. 이 녹색 광은 제1 출력신호 검지부(60)에 의해 수광되고, 제1 검지신호 출력부(62)를 통하여 계측부(56)에 송신된다. 제2 센서(26)의 발광체(30)는 발광하지 않는다. 이 시점 T0에, 제1 검지부(52)의 제1 검지신호는 온이고, 제2 검지부(54)의 제2 검지신호는 오프이다.
시점 T0를 기점으로 제어부(16)로부터 솔레노이드(32)에 여자 신호가 송신되면, 방향전환 밸브(14)가 밸브위치(14a)로 전환되어, 유체압 소스(36)로부터 액추에이터(12)의 일단부측 압력실(12c)에 압력유체가 공급되고, 액추에이터(12)의 타단부측 압력실(12d)로부터 압력유체가 배출된다. 그러면, 피스톤(20)이 일단부(12a)로부터 타단부(12b) 방향으로 이동하기 시작한다.
도 6의 시점 T1에 피스톤(20)은 일단부(12a)의 근방에 위치한다. 이때, 피스톤(20)의 자석(22)은 제1 센서(24)의 자기 검지영역 내에 위치하긴 하지만 중심 근방 이외에 위치하고 있기 때문에, 제1 센서(24)의 발광체(28)는 적색 광을 발한다. 이 적색 광은 제1 출력신호 검지부(60)에 의해 수광되고, 제1 검지신호 출력부(62)를 통하여 계측부(56)에 송신된다. 제2 센서(26)의 발광체(30)는 발광하지 않는다. 이 시점 T1에, 제1 검지부(52)의 제1 검지신호는 온인 상태로 남아있고, 제2 검지부(54)의 제2 검지신호는 오프인 상태로 남아있는다.
도 6의 시점 T2에 피스톤(20)은 일단부(12a)로부터 어느 정도 이동하여 있다. 이때, 피스톤(20)의 자석(22)은 제1 센서(24)의 자기 검지영역 밖에 위치하고 있기 때문에, 제1 센서(24)의 발광체(28)는 제2 센서(26)의 발광체(30)와 함께 발광하지 않게 된다. 즉, 시점 T2가 되었을 때, 제1 센서(24)의 제1 출력신호(발광신호)는 온으로부터 오프로 전환된다. 그러면, 제1 검지부(52)의 제1 검지신호는 온으로부터 오프로 전환된다. 계측부(56)는 제1 검지신호가 온으로부터 오프로 전환된 것을 계기로 택트의 계측을 개시한다.
도 6의 시점 Tn-1에 피스톤(20)은 타단부(12b)에 어느 정도 접근하고 있지만, 아직 제2 센서(26)의 자기 검지영역 밖에 위치하고 있다. 시점 Tn-1에 제1 센서(24)의 발광체(28)와 제2 센서(26)의 발광체(30)는 모두 발광하지 않는다. 또, 제1 검지부(52)의 제1 검지신호와 제2 검지부(54)의 제2 검지신호는 모두 오프인 상태로 남아있다.
도 6의 시점 Tn에 피스톤(20)은 타단부(12b) 측의 근방까지 이동해 있다. 이때, 피스톤(20)의 자석(22)은 제2 센서(26)의 자기 검지영역 내에 위치하긴 하지만 중심 근방 이외에 위치하고 있기 때문에, 제2 센서(26)의 발광체(30)는 적색 광을 발한다. 즉, 시점 Tn이 되었을 때에, 제2 센서(26)의 제2 출력신호(발광신호)는 오프로부터 온으로 전환된다. 이 적색 광은 제2 출력신호 검지부(66)에 의해 수광되고, 제2 검지신호 출력부(68)를 통하여 계측부(56)에 송신된다. 즉, 제2 검지부(54)의 제2 검지신호는 오프로부터 온으로 전환된다. 계측부(56)는 제2 검지신호가 오프로부터 온으로 전환된 것을 계기로 택트의 계측을 종료한다.
계측부(56)는 택트의 계측을 개시한 시점 T2로부터 택트의 계측을 종료한 시점 Tn까지의 시간을 연산하여, 그 연산결과를 택트 타임으로서 표시부(56a)에 표시한다. 또, 계측부(56)는 연산한 택트 타임과 파라미터로서 입력된 피스톤(20)의 이동거리를 이용하여 피스톤(20)의 평균 이동속도를 연산하고, 그 연산결과도 표시부(56a)에 표시할 수 있다.
도 6의 시점 Tn+1에 피스톤(20)은 타단부(12b)에 도달한다. 이때, 피스톤(20)의 자석(22)은 제2 센서(26)의 자기 검지영역의 중심(또는 중심 근방)에 위치하고 있기 때문에, 제2 센서(26)의 발광체(30)는 녹색 광을 발한다. 이 녹색 광은 제2 출력신호 검지부(66)에 의해 수광되고, 제2 검지신호 출력부(68)를 통하여 계측부(56)에 송신된다. 제1 센서(24)의 발광체(28)는 발광하지 않는다. 이 시점 Tn+1에 제1 검지부(52)의 제1 검지신호는 오프이고, 제2 검지부(54)의 제2 검지신호는 온이다.
<변형예 1>
도 3 ~ 도 5에 도시된 외장부(72)의 변형예를 도 7 ~ 도 9에 나타낸다. 도 7은 도 1에 도시된 제1 검지부(52)의 변형예의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 8a ~ 도 8e는 도 7에 도시된 제1 검지부(52)의 상세 설명도로서, 도 8a는 제1 검지부(52)의 정면도, 도 8b는 제1 검지부(52)의 평면도, 도 8c는 제1 검지부(52)의 저면도, 도 8d는 제1 검지부(52)의 좌측면도, 도 8e는 제1 검지부(52)의 우측면도이다. 도 9는 액추에이터 구동장치(10)에 이용되는 제1 센서(24)에 도 8a ~ 도 8e에 도시된 제1 검지부(52)를 장착한 구성을 나타내는 정면도이다. 또한, 이하에 설명하는 외장부(84) 중에서, 외장부(72)와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다.
제1 검지부(52)는 도 2에 도시된 회로를 내부에 수용하는 외장부(84)를 구비한다. 외장부(84)의 상부에는 덮개(84a)가 나사(84b)에 의해 부착되어 있다.
외장부(84)의 우측면으로부터는 도 1에 도시된 제1 검지신호 출력부(62)와 계측부(56)를 접속하는 리드 선(74)이 인출된다. 한편, 외장부(84)의 좌측면에는 제1 연결부(64)에 상당하는 플랜지(88), 나사(90) 및 너트(92)가 설치된다. 나사(90)는 저면측으로부터 플랜지(88) 및 너트(92) 내로 나사결합된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 나사(90)의 머리부(90a)는 돌기 형상으로 형성되어, 제1 센서(24)에 형성된 구멍(24a)에 끼워진다. 이러한 방식(플랜지(88), 나사(90), 너트(92))으로 형성되는 제1 연결부(64)에 의해서, 제1 검지부(52)는 제1 센서(24)에 대해서 착탈 가능하게 배열될 수 있다.
또, 제1 연결부(64)는 제1 센서(24)에 대한 제1 검지부(52)의 설치방향을 나타내는 표지의 역할도 담당한다. 제1 연결부(64)의 유무에 의해서 제1 센서(24)에 대한 제1 검지부(52)의 설치방향을 파악할 수 있다.
또, 제1 연결부(64)의 나사(90)의 머리부(90a)를 미리 위치가 정해져 있는 제1 센서(24)의 구멍(24a)에 끼워넣기 때문에, 제1 검지부(52)를 제1 센서(24)에 장착할 때에, 정확한 위치결정 및 정렬 없이도 용이하게 부착될 수 있다.
<변형예 2>
도 3 ~ 도 5에 도시된 외장부(72)의 다른 변형예를 도 10 ~ 도 12에 나타낸다. 도 10은 도 1에 도시된 제1 검지부(52)의 다른 변형예의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 11a ~ 도 11e는 도 10에 도시된 제1 검지부(52)의 상세 설명도로서, 도 11a는 제1 검지부(52)의 정면도, 도 11b는 제1 검지부(52)의 평면도, 도 11c는 제1 검지부(52)의 저면도, 도 11d는 제1 검지부(52)의 좌측면도, 도 11e는 제1 검지부(52)의 우측면도이다. 도 12는 액추에이터 구동장치(10)에 이용되는 제1 센서(24)에 도 11a ~ 도 11e에 도시된 제1 검지부(52)를 장착한 구성을 나타내는 정면도이다. 또한, 이하에 설명하는 외장부(94) 중에서, 외장부(72)와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
제1 검지부(52)는 도 2에 도시된 회로를 내부에 수용하는 외장부(94)를 구비한다. 외장부(94)의 상부에는 덮개(94a)가 나사(94b)에 의해 부착되어 있다.
외장부(94)의 저면에서 입사창(76)을 제외한 부분에는, 제1 연결부(64)에 상당하는 점착제(96)가 설치된다. 점착제(96)는 겔상의 풀이나 시트재로 이루어진다. 점착제(96)는 액추에이터(12)에 설치된 제1 센서(24)의 외주면에 점착될 수 있다. 이러한 방식으로 형성되는 제1 연결부(64)(점착제(96))에 의해서, 제1 검지부(52)는 제1 센서(24)에 대해서 착탈 가능하게 배열될 수 있다.
<제1 실시형태의 효과>
본 발명에 의하면, 액추에이터(12)의 피스톤(20)의 위치를 검지하는 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)를 가지는 기존의 액추에이터 구동장치(10)에 비해, 검지부(제1 검지부(52) 및 제2 검지부(54), 즉 센서 신호 검지장치)를 설치하는 것만으로 택트를 계측할 수 있다. 이 때문에, 택트의 계측을 용이하게 수행할 수 있다. 또한 검지부(제1 검지부(52) 및 제2 검지부(54))는 리니어 변위 센서나 레이저 변위계와 같은 대형의 장치에 비하여 공간을 절감시키고 장치가 간소하다. 게다가 저비용으로 택트의 계측이 가능하다.
또, 제1 실시형태에 의하면, 기존의 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)가 출력하는 출력신호(발광신호)를 검지하고, 액추에이터 구동장치(10)의 제어부(16)와는 별개로 계측부(56)에서 택트를 계측하도록 하고 있기 때문에, PLC와 같은 제어부(16)에 택트 계측을 위한 프로그램을 추가할 필요가 없어진다. 이 때문에, 프로그램 추가를 위한 준비(라인마다 시스템을 파악하기, PLC의 사용 언어마다 프로그램을 준비하기, 프로그램을 기억시키는 기억부의 용량을 늘리기 등)가 불필요하게 된다. 따라서, 택트 계측시 부과되는 부담이 감소된다.
또, 제1 검지부(52) 및 제2 검지부(54)는 액추에이터(12)에 대해서 착탈 가능하게 배열될 수 있다. 따라서, 액추에이터(12)를 가동시킬 때, 제1 검지부(52) 및 제2 검지부(54)를 액추에이터(12)로부터 떼어낼 수 있다. 이 때문에, 액추에이터(12) 주위의 공간이 좁아지는 것을 방지할 수 있다.
[제2 실시형태]
도 13은 제2 실시형태에 따른 액추에이터(12)의 택트 계측장치(100)를 액추에이터 구동장치(10)에 설치한 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 14a는 액추에이터 구동장치(10)에 이용되는 제1 센서(24)의 신호선(25)에만 도 13에 도시된 제1 검지부(102)를 설치한 구성을 나타내는 확대도이며, 도 14b는 액추에이터 구동장치(10)에 이용되는 제1 센서(24)의 신호선(25)과 전원 +선에 도 13에 도시된 제1 검지부(102)를 설치한 구성을 나타내는 확대도이며, 도 14c는 액추에이터 구동장치(10)에 이용되는 제1 센서(24)의 전원 -선에만 도 13에 도시된 제1 검지부(102)를 설치한 구성을 나타내는 확대도이다.
<택트 계측장치(100)의 구성>
도 13에 도시된 바와 같이, 액추에이터(12)의 택트 계측장치(100)는, 제1 센서(24)와 제어부(16)를 접속하는 신호선(25)에 착탈 가능하게 장착되는 제1 검지부(102)와, 제2 센서(26)와 제어부(16)를 접속하는 신호선(27)에 착탈 가능하게 장착되는 제2 검지부(104)와, 제1 검지부(102)의 검지신호와 제2 검지부(104)의 검지신호를 감시하는 계측부(106)를 구비한다.
제1 검지부(102)는 클램프 미터(clamp meter)이다. 제1 검지부(클램프 미터)(102)는, 신호선(25)을 사이에 끼우고, 제1 센서(24)가 출력하는 제1 출력신호를 검지하여 제1 검지신호를 출력하는 제1 출력신호 검지부(108)와, 이 제1 출력신호 검지부(108)가 출력한 제1 검지신호를 계측부(106)에 출력하는 제1 검지신호 출력부(110)를 포함한다.
마찬가지로, 제2 검지부(104)는 클램프 미터이다. 제2 검지부(클램프 미터) (104)는, 신호선(27)을 사이에 끼우고, 제2 센서(26)가 출력하는 제2 출력신호를 검지하여 제2 검지신호를 출력하는 제2 출력신호 검지부(112)와, 이 제2 출력신호 검지부(112)가 출력한 제2 검지신호를 계측부(106)에 출력하는 제2 검지신호 출력부(114)를 포함한다.
제1 검지부(클램프 미터)(102)를 사용할 때, 도 14a에 도시된 바와 같이, 제1 출력신호 검지부(108)에 의해 신호선(25)만을 사이에 끼우고, 다른 배선(전원 +선, 전원 -선)을 사이에 끼우지 않는다. 그렇지만, 도 14b 및 도 14c에 도시된 바와 같이, 전원 -선만을 사이에 끼우는 것에 의해, 또는 신호선(25)과 전원 +선을 동시에 사이에 끼우는 것에 의해서도 검지는 수행될 수 있다. 마찬가지로, 제2 검지부(클램프 미터)(104)를 사용할 때, 도 14a에 도시된 바와 같이, 제2 출력신호 검지부(112)에 의해 신호선(27)만을 사이에 끼우고, 다른 배선(전원 +선, 전원 -선)을 사이에 끼우지 않는다. 그렇지만, 도 14b 및 도 14c에 도시된 바와 같이, 전원 -선만을 사이에 끼우는 것에 의해, 또는 신호선(27)과 전원 +선을 동시에 사이에 끼우는 것에 의해서도 검지는 수행될 수 있다.
계측부(106)는, 제1 검지부(102)가 출력하는 제1 검지신호와 제2 검지부(104)가 출력하는 제2 검지신호를 수신하고, 제1 및 제2 검지신호에 근거하여 액추에이터(12)의 피스톤(20)이 이동구간의 일단부(12a)로부터 타단부(12b)로 이동하는 시간을 계측한다. 구체적으로는, 제1 검지신호가 온으로부터 오프로 전환되고 나서, 제2 검지신호가 오프로부터 온으로 전환될 때까지의 시간을 계측한다. 물론, 피스톤(20)이 이동구간의 타단부(12b) 측으로부터 일단부(12a) 측으로 이동하는 시간을 계측할 수도 있다. 계측부(106)는 계측한 시간을 표시부(106a)에 표시한다. 또, 계측부(106)는, 연산한 택트 타임과 파라미터로서 입력된 피스톤(20)의 이동거리를 이용하여 피스톤(20)의 평균 이동속도를 연산하고, 그 연산결과도 표시부(106a)에 표시할 수 있다.
이하, 도 15를 참조하여 제1 검지부(102)의 내부구성을 설명한다. 또한, 제1 검지부(102)와 제2 검지부(104)는 내부구성이 동일하기 때문에, 제2 검지부(104)의 내부구성의 상세한 설명은 생략한다.
도 15는 도 13에 도시된 제1 검지부(102)의 내부구성을 나타내는 회로도이며, 특히, 제1 출력신호 검지부(108) 및 제1 검지신호 출력부(110)를 나타낸다. 제1 출력신호 검지부(108)는 철심과 코일로 이루어지는 클램프를 포함한다. 제1 검지신호 출력부(110)는 제1 출력신호 검지부(108)를 포함하는 콤퍼레이터 회로를 구비한다. 제1 출력신호 검지부(108)가 제1 센서(24)로부터 신호선(25)에 출력되는 출력신호를 검지하면, 콤퍼레이터 회로의 입력전압(Vin)이 상승하고, 기준전압(Vref)을 초과하는 시점에 출력전압(Vout)이 전환된다. 도 15에 도시된 회로의 경우, 클램프가 신호선(25)을 흐르는 출력신호를 검지하면, 출력전압(Vout)이 High, 즉 오프로부터 Low, 즉 온으로 전환된다. 이 출력전압(Vout)이 검지신호로서 계측부(106)에 출력된다.
택트 계측의 흐름은 제1 실시형태와 실질적으로 동일하다.
제2 실시형태도 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 택트의 계측이 용이하게 수행할 수 있고, 택트 계측시 부과되는 부하가 감소된다. 또한, 장치가 구조적으로 간소하고 공간을 절감하며, 택트 계측이 저비용으로 실현될 수 있으며, 액추에이터(12)의 가동에 지장을 초래하지 않는다는 효과를 얻을 수 있다.
[제3 실시형태]
도 16은 제3 실시형태에 따른 액추에이터(12)의 택트 계측장치(120)를 액추에이터 구동장치(10)에 설치한 구성을 나타내는 블럭도이다.
<택트 계측장치(120)의 구성>
도 16에 도시된 바와 같이, 액추에이터(12)의 택트 계측장치(120)는, 액추에이터(12)의 근방에 장착되는 검지부(122)와, 이 검지부(122)의 검지신호를 감시하는 계측부(124)를 구비한다.
검지부(122)는, CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 갖춘 카메라로 이루어지며, 액추에이터(12)에 설치된 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)를 촬영하며, 제1 센서(24)의 발광체(28)가 출력하는 제1 출력신호(발광신호)와 제2 센서(26)의 발광체(30)가 출력하는 제2 출력신호(발광신호)를 촬영하여 검지신호(화상신호)를 출력한다.
계측부(124)는, 검지부(122)가 출력하는 검지신호(화상신호)를 수신하고, 검지신호(화상신호)에 근거하여 액추에이터(12)의 피스톤(20)이 이동구간의 일단부(12a) 측으로부터 타단부(12b) 측으로 이동하는 시간을 계측한다. 구체적으로는, 제1 센서(24)의 발광체(28)가 출력하는 발광신호가 온으로부터 오프로 전환되고 나서, 제2 센서(26)의 발광체(30)가 출력하는 발광신호가 오프로부터 온으로 전환될 때까지의 시간을 계측한다. 물론, 피스톤(20)이 이동구간의 타단부(12b) 측으로부터 일단부(12a) 측으로 이동하는 시간도 계측할 수 있다. 계측부(124)는 계측한 시간을 표시부(124a)에 표시한다. 또, 계측부(124)는, 연산한 택트 타임과 파라미터로서 입력된 피스톤(20)의 이동거리를 이용하여 피스톤(20)의 평균 이동속도를 연산하고, 그 연산결과를 표시부(124a)에 표시할 수 있다.
계측부(124)로서는 화상 처리장치를 사용할 수 있다. 이 경우, 화상 처리장치에는, 검지부(122)로부터 출력된 화상신호에 근거하여 화상을 작성하기 위한 소프트웨어와, 작성된 화상 중에서 제1 센서(24)의 발광체(28)와 제2 센서(26)의 발광체(30)를 인식하기 위한 소프트웨어와, 발광체(28)가 출력하는 발광신호의 변화와 발광체(30)가 출력하는 발광신호의 변화를 판별하기 위한 소프트웨어가 인스톨 된다.
<화상 처리에 의한 택트 계측의 흐름>
택트 계측의 흐름은 제1 실시형태와 실질적으로 동일하다. 다만, 제3 실시형태는 택트 계측 전에 미리 화상 처리를 수행한다.
도 17은 화상 처리를 이용한 택트 계측의 흐름을 나타내는 블럭도이다. 스텝 S1 ~ 스텝 S3가 택트를 계측하기 전에 미리 행해지는 화상 처리이며, 스텝 S4가 택트를 계측하는 처리이다.
스텝 S1에 있어서, 검지부(카메라)(122)에 의해서 제1 센서(24) 및 제2 센서(26)를 포함하는 화상영역(130)이 촬영된다. 검지부(카메라)(122)에 의해 생성된 화상신호는 계측부(화상 처리장치)(124)에 송신된다. 스텝 S2에 있어서, 계측부(화상 처리장치)(124) 내에서는, 화상신호에 근거하여 미리 설정되는 샘플링 시간 ΔT(=1/frame)에 샘플링을 수행하여 도 18에 도시된 샘플링 시간 ΔT의 화상(132)이 생성된다. 스텝 S3에서, 생성된 화상(132)은 계측부(화상 처리장치)(124)의 표시부(124a)에 표시된다. 이때, 인식영역 정보가 입력되고, 화상(132) 내의 제1 센서(24)의 발광체(28)를 포함하는 영역이 인식영역(134)으로 지정되고 화상(132) 내의 제2 센서(26)의 발광체(30)를 포함하는 영역이 인식영역(136)으로 지정된다. 검지부(카메라)(122)에 의한 화상영역(130)의 촬영과 샘플링 시간 ΔT의 화상(132)의 생성은 다음 스텝 S4에서도 수행된다.
다음 스텝 S4에 있어서 택트의 계측이 수행된다. 피스톤(20)이 일단부(12a)로부터 이동하기 시작한 다음 자석(22)이 제1 센서(24)의 자기 검지영역 내로부터 자기 검지영역 밖으로 이동하면, 제1 센서(24)의 발광체(28)가 발광하는 상태로부터 발광하지 않는 상태로 변화한다. 이것은 도 6에 도시된 시점 T2의 상태이다. 계측부(124)는, 인식영역(134) 내에 있는 제1 센서(24)의 발광체(28)가 발광하는 상태로부터 발광하지 않는 상태로 변화하는 것을 판별하고, 그 변화를 계기로 택트의 계측을 개시한다.
피스톤(20)이 타단부(12b)에 접근하여 자석(22)이 제2 센서(26)의 자기 검지영역 밖으로부터 자기 검지영역 내로 이동하면, 제2 센서(26)의 발광체(30)가 발광하지 않는 상태로부터 발광하는 상태로 변화한다. 이것은 도 6에 도시된 시점 Tn의 상태이다. 계측부(124)는 인식영역(136) 내에 있는 제2 센서(26)의 발광체(30)가 발광하지 않는 상태로부터 발광하는 상태로 변화하는 것을 판별하고, 그 변화를 계기로 택트의 계측을 종료한다.
그리고 스텝 S5에 있어서, 계측부(124)는, 택트의 계측을 개시한 시점 T2로부터 택트의 계측을 종료한 시점 Tn까지의 시간을 연산하고, 그 연산결과를 택트 타임으로서 표시부(124a)에 표시한다. 또, 계측부(124)는, 연산된 택트 타임과 파라미터로서 입력된 피스톤(20)의 이동거리를 이용하여 피스톤(20)의 평균 이동속도를 연산하고, 그 연산결과를 표시부(124a)에 표시할 수 있다.
제3 실시형태는 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 예를 들어, 택트 계측시 부과되는 부하가 감소한다는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 전술한 실시형태로 한정되지 않는다. 첨부된 청구항들에 개진되어 있는 바와 같은 본 발명의 요지를 벗어남 없이 다양한 변형예 또는 추가적인 구조들이 채택될 수 있음은 물론이다.
12: 액추에이터
20; 피스톤
24: 제1 센서
26: 제2 센서
28, 30: 발광체
50, 100, 120: 택트 계측장치
52, 102: 제1 검지부
54, 104: 제2 검지부
56: 계측부
60, 108: 제1 출력신호 검지부
62, 110: 제1 검지신호 출력부
64: 제1 연결부
66, 112: 제2 출력신호 검지부
68, 114: 제2 검지신호 출력부
70: 제2 연결부
78, 80: 파지부
82: 부시
88: 플랜지
90: 나사
92: 너트
96: 점착제

Claims (12)

  1. 액추에이터(12)의 가동부재(20)가 이동구간의 일단부(12a)에 위치하는 것을 검지하는 제1 센서(24)와, 상기 가동부재(20)가 상기 이동구간의 타단부(12b)에 위치하는 것을 검지하는 제2 센서(26)와, 상기 제1 센서(24) 및 상기 제2 센서(26)로부터 송신되는 출력신호를 수신하여 상기 가동부재(20)의 동작을 제어하는 제어부(16)를 포함하는 액추에이터 구동장치의 상기 가동부재(20)가, 상기 이동구간의 상기 일단부(12a)로부터 상기 타단부(12b)로 이동할 때까지의 택트 타임을 계측하는, 액추에이터의 택트 계측장치로서,
    상기 액추에이터 구동장치의 외부에 설치되고, 상기 가동부재(20)가 상기 이동구간의 상기 일단부(12a)에 위치하는 것을 상기 액추에이터(12)에 설치된 제1 센서(24)가 검지함에 따라 출력되는 제1 출력신호를 검지하여 제1 검지신호를 출력하고, 상기 가동부재(20)가 상기 이동구간의 상기 타단부(12b)에 위치하는 것을 상기 액추에이터(12)에 설치된 제2 센서(26)가 검지함에 따라 출력되는 제2 출력신호를 검지하여 제2 검지신호를 출력하는 검지부(52, 54, 102, 104, 122)와;
    상기 제1 검지신호 및 상기 제2 검지신호에 근거하여, 상기 가동부재(20)가 상기 이동구간의 상기 일단부(12a)로부터 상기 타단부(12b)로 이동하는 택트 타임을 계측하는 계측부(56, 106, 124)
    를 포함하는 액추에이터의 택트 계측장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검지부(52, 54, 102, 104)는 제1 검지부(52, 102) 및 제2 검지부(54, 104)를 포함하며;
    상기 제1 검지부(52, 102)는,
    상기 제1 출력신호를 검지하여 상기 제1 검지신호를 출력하는 제1 출력신호 검지부(60, 108)와,
    상기 제1 출력신호 검지부(60, 108)가 출력한 상기 제1 검지신호를 상기 계측부(56, 106)에 출력하는 제1 검지신호 출력부(62, 110)를 포함하며;
    상기 제2 검지부(54, 104)는,
    상기 제2 출력신호를 검지하여 상기 제2 검지신호를 출력하는 제2 출력신호 검지부(66, 112)와,
    상기 제2 출력신호 검지부(66, 112)가 출력한 상기 제2 검지신호를 상기 계측부(56, 106)에 출력하는 제2 검지신호 출력부(68, 114)를 포함하는
    액추에이터의 택트 계측장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 검지부(52)는 상기 제1 출력신호 검지부(60)를 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제1 센서(24)에 착탈 가능하게 장착하는 제1 연결부(64)를 포함하며;
    상기 제2 검지부(54)는 상기 제2 출력신호 검지부(66)를 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제2 센서(26)에 착탈 가능하게 장착하는 제2 연결부(70)를 포함하는
    액추에이터의 택트 계측장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 검지부(52)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제1 센서(24)에 대한 설치방향을 나타내는 표지(82)를 포함하며;
    상기 제2 검지부(54)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제2 센서(26)에 대한 설치방향을 나타내는 표지(82)를 포함하는
    액추에이터의 택트 계측장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 연결부(64)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제1 센서(24)를 파지하는 제1 파지부(78, 80)를 포함하며;
    상기 제2 연결부(70)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제2 센서(26)를 파지하는 제2 파지부(78, 80)를 포함하는
    액추에이터의 택트 계측장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 연결부(64)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제1 센서(24)에 끼워지는 제1 돌기(90a)를 포함하며;
    상기 제2 연결부(70)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제2 센서(26)에 끼워지는 제2 돌기(90a)를 포함하는
    액추에이터의 택트 계측장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 연결부(64)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제1 센서(24)에 점착되는 제1 점착제(96)를 포함하며;
    상기 제2 연결부(70)는 상기 액추에이터(12)에 설치된 상기 제2 센서(26)에 점착되는 제2 점착제(96)를 포함하는
    액추에이터의 택트 계측장치.
  8. 센서 신호 검지장치로서,
    센서(24, 26)가 출력하는 발광 신호를 검지하여 검지신호를 출력하는 출력신호 검지부(60, 66)와;
    상기 출력신호 검지부(60, 66)가 출력한 상기 검지신호를 외부로 출력하는 검지신호 출력부(62, 68)와;
    상기 출력신호 검지부(60, 66)를 상기 센서(24, 26)에 착탈 가능하게 장착하는 연결부(64, 70)
    를 포함하는 센서 신호 검지장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 센서(24, 26)에 대한 설치방향을 나타내는 표지(82)를 더 포함하는
    센서 신호 검지장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 연결부(64, 70)는 상기 센서(24, 26)를 파지하는 파지부(78, 80)를 포함하는
    센서 신호 검지장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 연결부(64, 70)는 상기 센서(24, 26)에 끼워지는 돌기(90a)를 포함하는
    센서 신호 검지장치.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 연결부(64, 70)는 상기 센서(24, 26)에 점착되는 점착제(96)를 포함하는
    센서 신호 검지장치.
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