KR20000058601A

KR20000058601A - 정밀계량장치 및 방법

Info

Publication number: KR20000058601A
Application number: KR1020000033539A
Authority: KR
Inventors: 김광곤
Original assignee: 김광곤
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2000-10-05
Also published as: KR200206226Y1; KR100388420B1

Abstract

본 발명은 그래뉼(Granule) 형태 예를 들면 곡물류, 영양소 및 시멘트 등의 각종 분말 입상물의 계량시 낙차량 변화 또는 작업자의 경험에 의존하는 계량 오류를 없애 정밀한 계량이 가능토록 한 정밀계량장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 배출 게이트를 통해 저장물을 배출하는 저장 호퍼와, 상기 저장 호퍼로부터 배출된 저장물을 계량하기 위한 계량 호퍼와, 상기 배출 게이트를 구동하는 게이트 구동부를 구비하는 계량장치에 있어서, 2ⁿ의 각기 다른 중량의 저장물을 담고 있는 복수개의 셀로 구성된 보조 용기와; 상기 계량 호퍼의 현재 중량이 기 설정된 목표중량의 일정 값에 다달으면 상기 게이트 구동부를 제어하여 배출 게이트를 닫은 후, 상기 계량 호퍼의 현재 중량과 목표 중량과의 차이를 연산하여 그 차이만큼이 상기 보조 용기로부터 상기 계량 호퍼로 제공되도록 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로, 현재 계량 호퍼의 중량이 목표중량의 일정 값에 다달으면 배출 게이트를 닫고 목표 중량과 현재 계량 호퍼의 중량과의 차이를 연산하여 그 차이만큼을 보조 용기로부터 정확히 추가함으로써 정밀한 계량이 가능토록 한 것이다.

Description

정밀계량장치 및 방법{PRECISION MEASURING APPARATUS AND THE METHOD}

본 발명은 정밀계량장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 그래뉼(Granule) 형태 예를 들면 곡물류, 영양소 및 시멘트 등의 각종 분말 입상물의 계량시 낙차량 변화 또는 작업자의 경험에 의존하는 계량 오류를 없애 정확한 계량이 가능토록 한 정밀계량장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 계량장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 배출 게이트(1)를 통해 담겨진 저장물을 배출하게 되는 저장 호퍼(2)와, 상기 배출 게이트(1)를 제어하여 저장 호퍼(2)의 저장물 배출을 제어하는 게이트 구동부(3)와, 상기 저장 호퍼(2)로부터 낙하되는 저장물을 계량하기 위한 계량 호퍼(4)와, 로드 셀을 이용하여 계량 호퍼(4)의 내용물을 계량하는 계량부(5)와, 상기 게이트 구동부(3)의 제어 및 계량을 위한 전반적인 제어를 행하는 제어부(6)로 구성되어 있으며, 미 설명부호인 (7)은 상기 계량 호퍼(4)의 내용물을 도시하지 않은 작업영역으로 보내기 위한 슈트이다.

이와 같이 구성된 종래의 계량장치는 도시하지 않은 키 패널을 통해 작업자가 목표중량을 설정하면 제어부(6)에서 게이트 구동부(3)를 제어하게 된다. 이에 따라 게이트 구동부(3)에서 배출 게이트(1)를 열어 저장 호퍼(2)에 담겨져 있는 저장물이 계량 호퍼(4)로 떨어지게 된다.

이때, 상기 저장 호퍼(2)에서 낙하되는 저장물은 도시하지 않은 대소 2개의 바이브레이터에 의해 바이브레이션 되면서 배출 게이트(1)를 통해 목표중량만큼 계량 호퍼(4)로 낙하되는데, 이를 목표중량 배출시까지의 대소 바이브레이터의 동작 속도를 그래프로 나타낸 도 2와 함께 살펴본다.

초기 저장 호퍼(2)의 저장물 배출시는 배출 게이트(1)를 열고, 대소 바이브레이터의 속도를 설정된 속도로 하여 저장 호퍼(2)의 저장물이 계량 호퍼(4)로 배출되도록 하며, 계량 호퍼(4)의 중량이 목표중량의 일정 %(예 : 90%)에 이르면 배출 게이트(1)를 제어하여 배출 게이트(1)를 닫으면서 대소 바이브레이터를 감소시킨 후(a), 대 바이브레이터를 정지시키고(b), 목표중량에 거의 근접하면 배출 게이트(1)를 닫고, 소 바이브레이터를 정지(c)시키도록 되어 있으며, 이와 같이 하여 계량 호퍼(4)에 담겨진 내용물은 계량부(5)의 로드 셀에 의해 계량되어 제어부(6)의 제어에 따라 도시하지 않은 표시기에 표시되도록 되어 있다.

그러나 종래에는 계량 호퍼(4)의 현재 중량이 작업자가 설정한 목표중량에 거의 근접하면 배출 게이트(1)를 닫고, 이후 저장 호퍼(2)로부터 낙하되던 저장물이 계량 호퍼(4)에 추가되어 목표중량에 이르도록, 작업자가 설정한 목표중량에 거의 근접하면 배출 게이트(1)를 닫도록 되어 있다.

따라서 작업자의 경험에 의존하는 설정(Set Value) 오차 및 낙차량 변화에 의한 오차 등이 발생할 수 있어 정확한 계량이 불가능하였다. 또한, 계량을 위해 작업자가 목표 중량, 대소 바이브레이터의 동작 제어 값 등 설정할 항목이 많아 작업의 효율을 떨어뜨리는 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안한 것으로, 본 발명은 각기 다른 중량의 저장물을 담고 있는 복수개의 셀로 구성된 보조용기를 추가로 설치하고, 계량 호퍼의 현재의 중량이 목표중량의 일정 값에 다달으면 저장 호퍼의 게이트를 닫은 후, 현재 중량과 목표중량의 차를 연산하여 그 차이만큼을 보조용기의 해당 셀로부터 제공함으로써 정확한 계량이 가능토록 한 정밀계량장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 계량장치의 개략 구성도.

도 2는 도 1의 계량장치에서 바이브레이터의 동작 상태를 나타낸 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 정밀계량장치의 구성도.

도 4는 도 3의 동작제어를 위한 키 패널 및 표시기의 구성도.

도 5는 도 3의 동작 플로우 챠트이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 배출 게이트 12 : 저장 호퍼

13 : 게이트 구동부 14 : 계량 호퍼

15 : 계량부 16 : 보조 용기

17 : 제어부 18 : 슈트

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정밀계량장치는, 배출 게이트를 통해 저장물을 배출하는 저장 호퍼와, 상기 저장 호퍼로부터 배출된 저장물을 계량하기 위한 계량 호퍼와, 상기 배출 게이트를 구동하는 게이트 구동부를 구비하는 계량장치에 있어서, 각기 다른 중량의 저장물을 담고 있는 복수개의 셀로 구성된 보조 용기와; 상기 계량 호퍼의 현재 중량이 기 설정된 목표중량의 일정 값에 다달으면 상기 게이트 구동부를 제어하여 배출 게이트를 닫은 후, 상기 계량 호퍼의 현재 중량과 목표 중량과의 차이를 연산하여 그 차이만큼이 상기 보조 용기로부터 상기 계량 호퍼로 제공되도록 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실시 예에서 상기 보조 용기는 각 셀에 2ⁿ용량의 저장물을 담고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정밀계량방법은, 배출 게이트를 통해 저장물을 배출하는 저장 호퍼와, 상기 저장 호퍼로부터 배출된 저장물을 계량하기 위한 계량 호퍼와, 각기 다른 중량의 저장물을 담고 있는 복수개의 셀로 이루어진 보조 용기를 구비한 계량장치의 계량방법에 있어서, 상기 저장 호퍼의 배출 게이트를 열어 저장 호퍼의 저장물을 상기 계량 호퍼로 투하하여 계량 호퍼의 중량이 기 설정된 목표 중량의 일정 값에 다달으면 상기 저장 호퍼의 배출 게이트를 닫는 제 1 단계와; 상기 계량 호퍼의 현재 중량과 상기 목표 중량과의 차이를 연산하는 제 2 단계와; 상기 보조 용기에 배출요구신호를 보내 상기 현재 중량과 목표 중량과의 차이만큼을 상기 보조 용기로부터 계량 호퍼로 배출시키는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 정밀계량장치의 구성을 도시한 것으로, 배출 게이트(11)를 통해 담겨진 저장물을 배출하게 되는 저장 호퍼(12)와, 상기 배출 게이트(11)를 제어하여 저장 호퍼(12)의 저장물 배출을 제어하는 게이트 구동부(13)와, 상기 저장 호퍼(12)로부터 낙하되는 저장물을 계량하기 위한 계량 호퍼(14)와, 로드 셀을 이용하여 계량 호퍼(14)의 내용물을 계량하는 계량부(15)와, 각기 다른 중량의 저장물을 담고 있는 복수개의 셀로 구성된 보조 용기(16)와, 상기 계량 호퍼(14)의 현재의 중량과 목표중량의 차를 연산하여 그 차이만큼이 상기 보조 용기(16)로부터 계량 호퍼(14)로 투하되도록 하며, 계량을 위한 전반적인 동작을 제어하는 제어부(17)를 포함하여 구성되며, 미 설명부호인 (18)은 슈트이다.

상기 보조 용기(16)는 1g, 2g, 4g, 8g, 16g, 32g 등과 같이 2ⁿ의 각기 다른 중량의 내용물을 담고 있는 셀 들로 구성되며, 보조 용기(16)의 내용물은 제어부(17)에서 출력되는 배출요구신호에 따라 배출기(16a)를 통해 선택된 셀의 내용물을 배출하도록 구성된다.

도 4는 본 발명의 각종 동작의 설정 및 표시를 위한 키 패널 및 표시기의 상세 구성을 도시한 것으로, ①은 현재 중량 디스플레이 영역이며, ②는 설정 중량 디스플레이 영역이고, ③은 설정 중량 업 키이며, ④는 설정 중량 다운 키이며, ⑤는 각종 동작 상태 표시등이며, ⑥은 디스플레이 모드 변경 키이며, ⑦은 설정치 소거용 키이며, ⑧은 설정 개시 키이며, ⑨는 현재치 제로화 키이며, ⑩은 수동 배출 키이며, ⑪은 자동 오토 제로 수행 키이며, ⑫는 계량 동작 제어용 키이다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 도 5의 플로우 챠트와 함께 설명한다.

먼저, 작업자가 도 4의 키 패널의 해당키를 통해 목표중량과 목표계량속도를 설정하고 계량 동작을 수행시키면 제어부(17)는 게이트 구동부(13)를 제어하여 저장 호퍼(12)의 배출 게이트(11)를 열어 저장 호퍼(12)의 저장물이 계량 호퍼(14)로 낙하되도록 하며(S11), 계량부(15)의 로드 셀에 의해 계량 호퍼(14)의 현재중량이 계량되어 도 4의 표시기의 현재 중량 디스플레이 영역(①)에 표시된다.

상기 계량 호퍼(14)의 현재 중량이 목표중량의 일정 %(예 : 70∼80%)가 되면 제어부(17)는 게이트 구동부(13)를 제어하여 배출 게이트(11)가 10∼20%만 열리도록 하며, 현재 중량이 목표중량의 95∼98%에 이르면 배출 게이트(11)가 닫히도록 한다(S12,S13).

그리고 계량부(15)에 의해 계량된 계량 호퍼(14)의 현재 중량을 체크하여 기 설정된 목표중량과의 차이를 연산하며(S14), 연산된 현재 중량과 목표중량과의 차이만큼을 상기 보조 용기(16)로부터 계량 호퍼(14)로 배출하기 위해 보조 용기(16)의 배출기(16a)에 배출요구신호를 보내 선택된 해당 셀의 내용물이 계량 호퍼(14)로 배출되도록 한다(S15). 이와 같이하여 목표중량이 정확히 계량되면 계량 호퍼(14)의 저장물은 슈트(18)를 통해 작업영역으로 보내진다(S16).

이를 구체적인 예를 들어 설명하면, 목표중량이 1000g일 경우 제어부(17)는 게이트 구동부(13)를 통해 배출 게이트(11)를 열어 저장 호퍼(12)의 저장물이 계량 호퍼(14)로 투입되도록 한다.

계량 호퍼(14)의 중량을 체크하여 목표중량의 95∼98% 정도 되면 배출 게이트(11)를 완전히 닫은 다음, 현재 계량 호퍼(14)의 중량을 체크한다. 체크결과 현재 중량이 982g이라면 1000g과의 차이는 18g이므로 보조 용기(16)의 2g 셀과 16g 셀의 저장물이 배출되도록 배출요구신호를 보내면 보조 용기(16)로부터 배출기(16a)를 통해 2g과 16g이 추가로 계량 호퍼(14)로 배출되어 정확한 목표 중량이 계량된다.

상기와 같이 본 발명은 설정된 목표 중량과 저장 호퍼로부터 투하된 현재 계량 호퍼의 중량과의 차이를 연산하여 그 차이만큼을 보조 용기로부터 정확히 추가함으로써 고속, 고정도의 연속계량이 가능토록 한 인공지능형 계량장치이다.

이상의 본 발명은 상기 기술된 실시 예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 현재 계량 호퍼의 중량이 목표중량의 일정 값에 다달으면 배출 게이트를 닫고 목표 중량과 현재 계량 호퍼의 중량과의 차이를 연산하여 그 차이만큼을 보조 용기로부터 정확히 추가함으로써 정밀한 계량이 가능하게 되며, 이에 따라 종래 낙차량의 변화에 의한 오차나 작업자의 경험에 의존하는 설정 오차에 의한 표준화 작업 난이성을 극복할 수 있게 된다. 또한, 계량을 위해 필요한 설정항목이 목표 중량과 목표계량 속도정도로 종래에 비해 설정할 항목이 줄어 작업의 편리성을 증대시킬 수 있게 된다.

Claims

배출 게이트를 통해 저장물을 배출하는 저장 호퍼와, 상기 저장 호퍼로부터 배출된 저장물을 계량하기 위한 계량 호퍼와, 상기 배출 게이트를 구동하는 게이트 구동부를 구비하는 계량장치에 있어서,

각기 다른 중량의 저장물을 담고 있는 복수개의 셀로 구성된 보조 용기와;

상기 계량 호퍼의 현재 중량이 기 설정된 목표중량의 일정 값에 다달으면 상기 게이트 구동부를 제어하여 배출 게이트를 닫은 후, 상기 계량 호퍼의 현재 중량과 목표 중량과의 차이를 연산하여 그 차이만큼이 상기 보조 용기로부터 상기 계량 호퍼로 제공되도록 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀계량장치.
제 1 항에 있어서, 상기 보조 용기는

각 셀에 2ⁿ용량의 저장물을 담고 있는 것을 특징으로 하는 정밀계량장치.
배출 게이트를 통해 저장물을 배출하는 저장 호퍼와, 상기 저장 호퍼로부터 배출된 저장물을 계량하기 위한 계량 호퍼와, 각기 다른 중량의 저장물을 담고 있는 복수개의 셀로 이루어진 보조 용기를 구비한 계량장치의 계량방법에 있어서,

상기 저장 호퍼의 배출 게이트를 열어 저장 호퍼의 저장물을 상기 계량 호퍼로 투하하여 계량 호퍼의 중량이 기 설정된 목표 중량의 일정 값에 다달으면 상기 저장 호퍼의 배출 게이트를 닫는 제 1 단계와;

상기 계량 호퍼의 현재 중량과 상기 목표 중량과의 차이를 연산하는 제 2 단계와;

상기 보조 용기에 배출요구신호를 보내 상기 현재 중량과 목표 중량과의 차이만큼을 상기 보조 용기로부터 계량 호퍼로 제공하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀계량방법.