KR19990036630A - 전동식 절삭 공구에 의해 절삭된 재료의 양을 결정하는 방법및 이 방법을 수행하기 위한 회로 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 절삭 공구에 의해 절삭된 재료의 양을 결정하기 위한 방법 및 회로 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 구동 모터가 소비하는 전류의 변동이 검출되고 필터링되어 평가된다. 기준치와의 비교에 의해, 절삭 공구가 절삭 잔류물로 오염된 정도를 결정하는 것이 가능하다. 본 발명은 면도기에 사용하기에 특히 적합하다.

Description

전동식 절삭 공구에 의해 절삭된 재료의 양을 결정하는 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 회로 장치

본 발명은 전동식 공구에 의해 절삭된 재료의 양을 결정하는 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 회로 장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 재료를 수회에 걸친 개별적인 절삭 작업으로 절삭하는 절삭 공구에 사용하기에 적합하며, 특히, 일정한 시간이 경과한 후에 절삭된 재료에 의해 기능이 저하되는 공구에 사용되도록 의도된 것이다. 이 방법은 예컨대 전동식 면도기, 수염 트리머(beard trimmer) 등의 오염 정도의 측정 및 표시에 양호하게 적용된다.

미국 특허 제5,111,580호로부터, 면도기의 오염에 대한 척도로서 면도 회수를 세는 것이 공지되어 있다. 또한, 면도기를 청소할 필요성이 경과된 작동 시간의 함수로서 표시되는 방법이 당업계에 공지되어 있다. 수염 성장 등의 정도 및 개개 사용자의 면도 습관에 따라 다양한 양의 면도 찌꺼기가 예정된 시간 간격 동안 또는 예정된 회수의 면도 이후에 면도 헤드 내에 쌓이는 것을 고려하면, 그러한 방법으로는 청소 작업이 필요한 순간이 비교적 부정확하게만 표시될 수 있을 뿐이다.

또한, 일본 특허 출원 제02-241480호로부터, 차광벽(light barrier)에 의해 면도 헤드 내에 쌓인 면도 찌꺼기의 양을 측정하고 한계치가 초과된 후 청소 필요성을 표시하는 것이 공지되어 있다.

독일 특허 출원 제19606719호로부터, 면도기의 면도 헤드의 하나 이상의 내측 또는 외측의 가동 커터에 의해 형성되는 소음을 평가하여 오염 여부를 결정하며, 사용자에게 적절한 순간에 청소 필요성을 알려주는 방법이 공지되어 있다.

전술한 방법 중 하나에 따라 오염의 정도가 결정되는 면도기는 면도 헤드 내에 적절한 측정 장치를 필수적으로 수용한다. 이로 인해, 오염을 표시하지 않는 면도기에 비해 상당히 증가된 설계상의 노력이 수반된다.

따라서, 본 발명의 목적은 절삭 공구의 설계를 복잡하게 하지 않고도 수행될 수 있고 또 절삭 공구에 의해 절삭된 재료의 양이 매우 정밀하게 측정될 수 있게 하는 절삭된 재료량 결정 방법을 제공하는 것이다. 특히, 전동식 절삭 공구의 오염의 정도를 결정하여 표시하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 발명의 목적을 수행하기 위한 회로 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

본 발명의 방법은 재료가 절삭됨에 따라 절삭 공구의 부하가 변화됨으로써 전동식 절삭 공구의 전력 소비가 변동 된다는 것을 인식한데에 근거를 두고 있다. 본 발명에 따르면, 개별 절삭 공정에 기인한 것일 수도 있는 절삭 공구의 구동 모터에 의해 소비되는 전력 변동이 평가되어 절삭 재료의 양을 측정하는데 사용된다.

면도기에 있어서, 예컨대 절삭된 수염은 면도 헤드의 내부에 축적되어 궁극적으로는 면도기의 기능을 저하시킬 수 있기 때문에, 수시로 청소되어야 한다. 따라서, 본 발명의 또다른 양태에 따르면, 절삭된 재료의 양이 예정된 기준치에 도달했을 때 사용자에게 청소해야 한다는 것을 알려주는 표시 장치가 작동한다.

이하, 면도기를 기준으로 해서, 본 발명에 따른 실시예를 설명할 것이다. 하지만, 본 발명은 다른 절삭 공구, 구체적으로는 절삭된 재료의 찌꺼기를 수시로 제거해야 하는 유형의 다른 절삭 공구에도 역시 유용하게 적용될 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명에 따른 방법의 제1 단계는 면도기의 구동 모터에 의해 소비되는 전류의 변동을 검출하는 것, 즉 적정 측정 신호를 발생시키는 것을 포함한다. 이는 예컨대 모터 회로에 연결된 저항인 검출 소자에 의해 성취되는데, 이때 전류 변동에 비례하는 전압 변동이 포착된다. 전기 유도 소자 또는 기타의 다른 소자에 의해 전류의 변동도 검출될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

본 발명에 따른 방법의 제2 단계는 측정 신호를 필터링하는 것을 포함한다. 이 단계에서, 검출된 변동으로부터, 그 주파수가 특정 주파수 범위 바깥에 있는 모든 변동을 필터링한다. 이것은 예컨대 모터로부터 발생하는 더 높은 주파수의 간섭 펄스를 억제하는 저역 필터(low­pass filter)에 의해 수행될 수 있다. 더욱이, 예컨대 변동하는 작동 전압에 의해 유발된, 낮은 주파수의 모터 전류의 변동을 억제하는 것이 필요하다. 또한, 진폭이 예정된 한계치를 초과하는 변동만을 고려하는 것이 바람직하다. 이렇게 해서, 측정 신호는 절삭 작업 특유의 펄스만을 발생시킨다.

본 발명에 따른 방법의 제3 단계는 펄스를 평가하는 것을 포함한다. 두가지 가장 간단한 경우에, 이것은 펄스의 수효를 세거나 펄스의 길이를 합치는 것으로 수행된다. 보다 정밀한 방법은 펄스를 적분하는 것이다.

본 발명에 따른 방법의 제4 단계는 카운터의 판독치(counter reading), 즉 누산된 길이 또는 펄스의 적분 면적을 예정된 절삭 재료량에 해당하는 기준치와 비교하는 것을 포함한다. 이 기준치에 도달하거나 초과하는 때에, 이것이 표시될 것이다. 이 표시는 가시, 가청 또는 당업계에 공지된 방식의 다른 수단을 사용할 수 있다.

필요시, 예컨대 측정 신호 및/또는 펄스의 증폭과 같은 중간 단계가 개재된다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A : 증폭기

AC1, AC2 : 전지

D : 표시 장치

IC : 평가 회로

M : 모터

R1, R2, R5, R6 : 저항

R3/C1, R4/C2 : 저역 필터

S1, S2 : 스위치

본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 회로 장치는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 이 회로 장치는 일반적으로 전류의 변동을 평가하기에 적합하며, 따라서 용도가 단지 절삭 공구로 한정되지는 않는다. 또다른 실시예를 본 명세서에서 설명한다.

도 1에서 도시된 바와 같은, 본 발명에 따른 회로 장치는 검출 소자, 필터 회로, 평가 회로 및 표시 장치를 구비한다.

검출 소자는 스위치(S1)에 의해 온·오프되며 2셀 전지(AC1, AC2)로부터 전력을 공급받는 직류 모터(M)의 회로에 접속된 측정용 저항(R1)을 구비한다. 측정용 저항은 전지의 전압이 인가되는 세 개의 저항(R1, R2, R6)으로 이루어지는 전압 분할기의 부분이다. 전지는 또한 전력을 필터 회로, 평가 회로 및 표시 장치에 공급하는 기능을 한다. 다른 실시예는 전지 또는 전원함을 사용할 수 있다.

필터 회로는 제1 차단 주파수를 가진 제1 저역 필터(R3/C1)와 제2 차단 주파수를 가진 제2 저역 필터(R4/C2)를 포함하는 능동 대역 필터(band­pass filter)와 연산 증폭기(A)로 구성된다. 제1 저역 필터(R3/C1)가 전압 분할기의 후속된 저항(R2)과 제3 저항(R6)의 접속부 및 연산 증폭기(A)의 반전 입력측 사이에 접속된 반면, 제2 저역 필터(R4/C2)는 전압 분할기의 측정 저항(R1)과 후속된 저항(R2)의 접속부와 연산 증폭기(A)의 비반전 입력측 사이에 접속되어 있다. 연산 증폭기(A)의 출력측은 평가 회로(IC)에 그리고 저항(R5)를 거쳐 전지의 양극 단자에 접속되어 있다.

평가 회로는 표시 장치(D)가 접속된 마이크로컨트롤러(IC)를 구비한다. 이 표시 장치는 면도 헤드의 오염의 정도와 전지의 충전 수준을 표시하기 위해 마이크로컨트롤러(IC)에 의해 개별적으로 선택될 수 있는 여러개의 세그먼트를 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 충전도는 20% 증분으로 표시되었다. 물론, 오염 표시는 발광 다이오드, 전자음향 변환기 등에 의해서도 역시 제공 가능함을 이해할 것이다. 마이크로컨트롤러(IC)는 카운터 판독을 가능하게 그리고 그에 따라 오염 표시가 0으로 재설정될 수 있게 하는 장치에 접속되어 있다. 이 장치는, 예컨대 당업계에 공지된 방식으로 면도 헤드 상에 배치되어 면도 헤드의 분리시 재설정 기능이 자동으로 수행되는 스위치(S2)일 수 있다.

제1 저역 필터(R3/C1)는 특히 직류 모터(M)의 정류기(commutator)에 의해 유발되는 간섭 신호를 차단하는 기능을 한다. 이것의 차단 주파수는 제2 저역 필터(R4/C2)의 주파수보다 더 높다. 필터 회로 특유의 대역은 하나의 저역 필터를 연산 증폭기(A)의 반전 입력측에 그리고 다른 저역 필터를 비반전 입력측에 접속함으로써 유발된다. 전압 분할기의 저항(R6)은 특정한 최소치의 신호만이 필터링되어 평가되도록 측정 신호에 대한 증폭 한계치를 설정한다.

본 발명에 따른 회로 장치의 또 하나의 실시예에서, 필터 회로는 마이크로컨트롤러내에 일체화되어 있다.

콘덴서가 고주파수 간섭 신호를 차단하기 위해 연산 증폭기의 입력측들 사이에 접속될 수 있다.

본 발명에 따라 면도기 등의 절삭 공구의 설계를 복잡하게 하지 않고도 절삭 공구에 의해 절삭된 수염의 양을 정밀하게 측정할 수 있는 장치 및 방법이 마련된다.

Claims (16)

1. 전동식 절삭 공구에 의해 절삭된 재료의 양을 결정하는 방법으로서,

   절삭 공정 도중 절삭 공구의 구동 기구에 의해 사용되는 전류의 변동을 측정하고 평가하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 전류 변동은 전압 변동 등으로 변환되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 검출된 변동으로부터, 주파수가 특정 주파수 범위 바깥에 있는 모든 펄스가 필터링되어 절삭 공정 특유의 펄스만이 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 펄스 평가 단계는 펄스의 수를 세는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 펄스 평가 단계는 펄스 길이를 합치는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제3항에 있어서, 펄스 평가 단계는 펄스를 적분하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 예정된 한계치를 초과하는 진폭을 갖는 펄스만이 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 면도기, 수염 트리머 등의 절삭 공구의 오염 정도를 결정하고 표시하기 위한, 제1항 내지 제7항 중 어느 항에 따른 방법의 용도로서,

   청소 필요성을 사용자에게 알려주는 표시 장치는 절삭 재료의 양이 선정된 한계치에 도달할 때 작동되는 것을 특징으로 하는 용도.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 회로 장치로서,

   구동 기구에 의해 소비되는 전류를 위한 측정 신호를 발생하기 위한 검출 소자, 측정 신호를 필터링하기 위한 장치 및 필터링된 측정 신호를 평가하기 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 검출 소자는 저항(R1)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 필터 장치는 하나 이상의 저역 필터 또는 대역 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 대역 필터는 제1 차단 주파수를 갖는 제1 저역 필터(R3/C1)와 제2 차단 주파수를 갖는 제2 저역 필터 및 연산 증폭기(A)를 구비하며, 하나의 상기 저역 필터가 상기 연산 증폭기(A)의 변환 입력측에 연결된 반면, 다른 저역 필터는 비변환 입력측에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 필터링된 상기 측정 신호를 평가하기 위한 장치는 마이크로컨트롤러(IC)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러(IC)에 의해 선택될 수 있는 오염의 정도를 표시하는 장치(D)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러(IC)에 연결된 오염 표시를 재설정하기 위한 장치(S2)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 신호를 위한 한계치(R6)를 설정하기 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.