KR20000070232A - 컨베이어 중량측정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터(3)에 의해 구동되고 편향 로울러(4)를 통해 작동하는 컨베이어 벨트(1)를 포함하는 컨베이어 중량측정기에 관련되는데, 이것은 도우싱 장치(9)로부터 이송 호퍼(11)를 통해 포장하지 않은 물질(7)을 적재하고 있다. 적재된 컨베이어 벨트(1) 위의 총 중량을 결정하는 제 1 중량 측정 장치(11) 이외에, 컨베이어 중량 장치는 비어있지만 오염되거나 불균질한 상태일 수도 있는 컨베이어 벨트(1)에서 포장재료의 중량을 측정하는 제 2 중량 측정 장치(15)를 포함한다. 이 중량 측정 부분은 길이 SB(11)와 ST(15)를 가지고 대응하는 지점 사이의 거리 L만큼 이격되어 있다. 중량 측정 결과는 평가 유닛(22,21)에서 디지털 상태로 변환되고 컨베이어 벨트(1) 위의 순 하중을 계산하는 컴퓨터(25)로 전송된다. 상기 컴퓨터(25)는, 증량 센서(17,23)와 대응하는 계량기(18,24)를 수단으로 미끄러짐에 대해 벨트를 감시하고 필요하다면 도우싱 장치(9)를 제어한다.

Description

컨베이어 중량측정기{CONVEYOR SCALE}
연속 중량측정 계기의 영점 감시 및 영점 재조정을 위한 여러 가지 공정 및 장치는 공지되어 있다. WO 91/14927(D1)과 WO 95/29390(D2)은 당해 기술분야에 대한 내용을 기술한다. 전술한 발명과 본원의 목적은 연속 중량측정 계기에 의해 물질의 이동 상태를 결정할 때 정확성을 높이는 것이다. 한편으로는-빈 벨트에 의해 복귀되는 중량측정의 영점을 결정하기 위해서- 측량되는 화물의 공급은 주기적으로 중단되고(D1), 다른 한편으로는 두 개의 중량측정 스테이션은 급송 스테이션으로부터 하류에 제공된다. 일정한 공차 범위 내에서 두 가지 중량측정 결과는 평균값(D2)을 구하기 위해서 적용된다.
GB 358 786 A와 FR 2 129 807A에 따르면, 포장하지 않은 화물이 위에 적재되었을 때 상부면에 제 1 중량측정 장치를 가지고, 복귀 하부면에 제 2 중량측정 장치를 가지며, 벨트가 2회 중량 측정되는, 방법 및 장치가 기술되고, GB 358 786 A에서 두 중량 사이의 차이를 구하기 위한 기계 장치를 구비한다.
이 방법 및 대응하는 장치의 단점은, 벨트에 실려있는 모든 물질이 하부면에서 제 2 중량 측정 과정을 제대로 거치지 않는다는 것이다. 또 포장하지 않은 화물이 벨트의 복귀 부분에 실려있다면 중량 측정 결과는 수정되지 않고, 안내 로울러와 제 2 중량 측정 부분 사이로 통과할 때, 또는 포장하지 않은 화물이 벨트의 상부면에서 복귀 부분으로 떨어진다면 측정 부분을 빠뜨리고 통과할 수도 있다. 이와는 별개로, 공개된 바에 따르면 벨트의 위치나 속도도 알 수 없다. 벨트의 속도는 목표치의 물질 이동 속도와 실제값 사이의 차이의 함수로서 비적절하게 바뀔 수 있고, 이것은 바람직한 속도로 물질이 이동하도록 유지하는 것을 어렵게 할뿐만 아니라 겹쳐 이어지거나 이종의 벨트를 사용하는 것을 보다 어렵게 만든다. 그리고 벨트에서 미끄러짐은 전술한 방법에 의해서는 보상될 수 없다.
US 2 997 205에 따르면 벨트가 상부면에서 2회 중량 측정되는 장치를 기술하는데, 즉 화물이 적재되지 않았을 때 제 1 중량 측정 장치에서 측정되고, 화물이 적재되었을 때 제 2 중량 측정 장치에서 측정된다. 그러나, 두 중량 측정 장치 사이의 벨트에서 정해진 지점을 통과하는 정확한 시간은 알려져 있지도 않고 중요하지도 않다.
전술한 장치 및 방법은 벨트의 운동 방향을 따라 측정되는, 두 개의 중량 측정 장치의 분리 거리를 정확하게 유지할 수 없다.
공급을 주기적으로 중단하여 가변 영점을 계산할 수 있다. 그러나 이것은 다양하게 적용하기에 어려움이 있다. 왜냐하면 계량된 물질을 다른 처리 스테이션으로 옮기는 과정은 반복적으로 중단되면 악영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 마지막에 구해진 영점은 두 중단부 사이의 기간 동안 저장된다. 고형 초콜릿, 밀가루와 그 밖의 다른 점성 물질인 경우에, 영점은 비교적 빠르게 바뀔 수 있다. D2에서 설명한 과정은, 컨베이어 벨트의 밑면에서 전술한 물질의 잔류물이 천천히 쌓아올려져서 유지될 때 중량 측정의 절대 정확도에 기여하지 못한다.
본 발명은 청구항 1항의 서두에 기술한 대로 영점 조정 제어로 포장하지 않은 화물의 중량을 연속적으로 측정하는 계기에 관한 것이다.
본 발명은 첨부 도면을 사용해 더 자세히 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 연속 중량측정 계기를 나타낸 도면,
도 2 는 전자 장비의 블록선도.
*부호 설명
1 ... 컨베이어 벨트 3 ... 모터
4 ... 편향 로울러 7 ... 화물
9 ... 도우싱 장치(dosing device)
11 ... 제 1 중량측정 장치
15 ... 제 2 중량측정 장치
17,23 ... 증량 센서 18,24 ... 계량기
25 ... 컴퓨터
본 발명의 목적은, 영점이 연속적으로 영구히 결정될 수 있고 항상 갱신되며 전체 중량 측정을 실시하는데 이용할 수 있는, 연속 중량 측정 계기를 생산하는 것이다.
이 목적의 해결방법은 필수 특징에 대해서는 청구항 1항의 특징부분에서 설명되고, 다른 유리한 점에 대해서는 청구항 2항 내지 9항에서 설명된다.
도 1에서 연속 중량측정 계량기는 기계적, 전자 구조물로 대략적으로 도시하였다. 컨베이어 벨트(1)는 구동 로울러(2)를 통해 전기 모터(3)에 의해 구동되고 안내 로울러(4) 위로 가동된다. 안내 로울러(4)는 공지된 대로 인장 로울러로서 형성된다. 이 구조물은 잘 알려져 있고 컨베이어 벨트(1)가 균일하게 움직이도록 만들어진다. 또 구동 로울러(2) 및 안내 로울러(4)의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 입력 깔때기(6)는 컨베이어 벨트(1)에서 계량되도록 포장하지 않은 화물(7)을 안내한다. 화물(7)은 예를 들어 이송 스크루, 진동기, 컨베이어 벨트 또는 그 밖의 공지된 운반 방법을 이용해, 알려진 대로 입력 깔때기로 옮겨진다. 이런 공지되어 있는 가능한 운반 장치는 상자로서 개략적으로 나타나 있고 부호 번호 9를 매겼다. 컨베이어 벨트에 의해 시일로부터 직접 추출하는 과정도 고려할 수 있다. 최종 수정예에서 운반되는 양은 컨베이어 벨트(1)의 속도에 의해서만 제어된다; 부가적으로 이송 장치(9)를 고려하면, 벨트 속도뿐만 아니라 이것도 제어된다.
컨베이어 벨트(1)의 운송 방향으로, 입력 깔때기(6) 다음에 힘 측정 셀(12)을 포함하는, 중량 측정 장치(11)가 배치되는데 상기 힘 측정 셀은 컨베이어 벨트(1)의 전체 너비에 대해 신장하는 막대(13)에 가해지는 힘을 측정한다. 본원에서 문자 S로 나타내고, 그 중심에 막대(13)가 배치된 실제 측정 거리는, 두 개의 추가 막대(14)에 의해 한정된다. 측정 셀(12)에 의해 측정된 힘, 측정 거리의 길이, 벨트의 속도 VB와 물질의 이동 속도 m 사이의 관계는 알려져 있으므로 본원에서 설명할 필요가 없다. 이런 식으로 결정된 물질 m의 흐름은 전체 값이다. 왜냐하면 컨베이어 벨트(1)의 중량은 연속적으로 측정되기 때문이다. 이와 더불어 막대(12)는 두 막대(14)보다 높게 배치되므로, 벨트는 당겨진다. 전체 값 m은 빈 컨베이어 벨트(1)를 측정하여 구한, 포장 재료의 중량 값에 의해 계산된다. 포장하지 않은 물질(7)의 운반을 주기적으로 정지시키는 대신에, 다음 측정이 있을 때까지 저장된 상태로 유지되는, 포장재료의 중량 값을 구하기 위해서 도 1에 도시된 배치에 의하면 제 2 중량 측정 장치(15)가 제공되는데 이것은 선호되는 실시예에 따르면 중량 측정 장치(11)와 완전히 동일한 구조를 가진다. 이것은 컨베이어 벨트(1)의 운동 방향으로 입력 깔때기(6) 앞에 배치되고 측정 거리 S를 한정하는 두 개의 막대(14)와 일부분에 대해 힘 측정 셀(16)로 밀어넣어지는, 힘 수용 막대(13)로 구성된다. 힘 측정 셀(12,16)에 의해 발생되는 신호 각각은 다음 평가 장비(21,22)에서 디지털 방식의 중량 신호로 변환되어 컴퓨터(25)에 입력된다.
두 개의 중량 측정 장치(11,15) 사이의 상호 작용은 우선 도 1에 나타낸 부가 성분과 연계하여 요약해서 설명된 후, 도 2를 참고로 더 자세히 설명된다.
모터(3)에서- 또는 별도로 나타내지 않은, 이것과 연결된 구동부에서- 증량 송신기(17)가 연결되는데, 이 장치의 보조로 구동 로울러(2)의 속도와 대응하는, 디지털 신호가 계수기(18)에 발생된다. 또 증량 송신기(17)와 대응하는 증량 송신기(23)는 안내 로울러(4)의 회전 속도를 측정할 수 있다; 그 후에 증량 송신기(23)의 신호는 뒤에 연결된 제 2 계수기(24)에서 안내 로울러(4)의 회전 속도에 대응하는 디지털 신호로 변환된다. 컨베이어 벨트(1)가 구동 로울러(2)에서 어떠한 미끄럼 운동도 하지 않는 한, 계수기(17,23)에 의해 발생되고 컴퓨터(25)로 입력되는 신호는 동일한 진폭을 가진다; 두 신호 사이에 차이가 있다는 것은, 컨베이어 벨트(1)에서 미끄럼 운동이 발생했다는 것을 뜻한다; 이 경우에 컴퓨터(25)는 대응하는 신호를 생성하고 이 신호는 도 1에 나타낸 장치를 자동으로 정지시키기 위해 사용될 수 있다.
전술한 방법으로부터, 한편으로는 컨베이어 벨트(1) 위의 특정 지점이 측정 거리 S를 통과하는데 얼마나 긴 시간이 걸리는지 정확하게 알 수 있고, 다른 한편으로는 동일 지점이 거리 L을 통과하는데 얼마나 긴 시간이 걸리는지 정확하게 알 수 있는데 여기에서 거리 L은 중량 측정 장치(11,15) 중심부에 놓인 두 막대(13) 사이의 거리, 선호되는 실시예에 따른 구조물에서 두 개의 중량 측정 장치(11,15)에서 동일한 지점 사이의 거리를 나타낸다. 일반적으로, 중량 측정 장치(11,15)는 동일하게 형성되지 않고, 중량 측정 장치(11)의 측정 거리는 SB로 나타내고 중량 측정 장치(15)의 측정 거리는 ST로 나타낸다.
두 개의 힘 측정 셀(12,16) 각각을 위한 중량 측정 과정은 비록 짧을지라도 일정한 기간을 요구하는데 이것은 평균을 형성하거나, 시스템상의 이유 때문에 현 형태의 힘 측정 셀과 동일하게 구성될 수 있다. 전술한 기간 내에서, 컨베이어 벨트(1)가 거리 SB, kB를 덮는 동안 중량 측정이 이루어진다는 가정 하에 컨베이어 벨트(1)는 일정 거리 SB/kB만큼 중량 측정 장치(11)를 통과해 전진 운동한다. 중량 측정 장치(15)는 측정 거리 ST와 중량 측정을 위한 일정한 기간을 가지므로 동시에 중량 측정 장치(11)가 kB중량 측정 과정을 실시할 때, kT중량 측정 과정은 중량 측정 장치(15)로부터 이용할 수 있다. kB= kT이라면 유리하다. 아래에서 설명하는 것처럼 kT= kB/h일 수도 있다; 즉 중량 측정 장치(15)는 중량 측정장치(11)보다 낮은 시 분석도를 가지고 작동한다. 만일 SB≠ST이라면, 컴퓨터에 의해 포장 재료의 하중을 계산하기 위해, 중량 측정 장치(15)의 측정 거리 ST와 이 측정 거리에 대한 컨베이어 벨트(1)의 운동에 의해 얻어지는 kT·ST/SB가 입력된다. 이와 비슷하게 컨베이어 벨트(1)가 거리 L을 통과하는 기간동안 j 중량 측정 과정이 중량 측정 장치(11)에서 이루어진다.
도 2는 예로 든 상이한 디지털 신호가 어떻게 처리되는지 블록선도로 나타내었다. 컴퓨터는 도 1에서 상자로(25)로 나타내었다. 이것은 모든 연산 및 논리 과정을 실시하고 파일로 제어 프로그램을 포함하는 중앙 처리 유닛(30)을 포함한다. 입력/출력 유닛(32)은 데이터 이송선(36,37)에 의해 중앙 처리 유닛(30)에 연결되는데, 이를 통하여 벨트 속도, 포장하지 않은 물질의 이동, 작동 및 정지 명령 및-프로그램으로 제공된다면- 한계값과 같은 제어량이 입력될 수 있다. 키보드(35)를 사용해 입출력 유닛(32)을 통하여 입력된다; 출력값은 숫자로 나타나고 작동 상태는 영상 표시 유닛(34)에 나타난다. 모터 회전(18), 벨트 가동 속도(24) 및 총 중량(22)을 포함하는 입력값은 이방향 데이터 전송선(38,39,40)을 통해 중앙 처리 유닛(30)으로 바로 입력된다; 이방향성은 중앙 처리 유닛(30)이 요소(18-24)에 대한 중심 시간을 출력하기 때문이다. 포장재료의 중량 측정 장치, 즉 중량 측정 장치(15)를 위한 평가 유닛은 다른 이방향성 라인(41)을 통해 시프트 레지스터(31)에 연결된다. 이것은 예로 j 카운팅 단계를 포함하는데 이 내용물은, 중량 측정 장치(11,15)가 동일한 속도로 중량 측정 조작을 실시한다는 가정 하에 각각의 펄스에서 한 단계씩 앞으로 옮겨진다. 수 j를 가지는 마지막 단계에서 출력된 결과는 최종 결과를 제공하기 위해서 중앙 처리 유닛(30)에서 중량 측정 장치(11)의 전체 중량 측정 결과에 따라 처리된다; 수 1을 가지는 카운팅 단계로 입력되어 읽혀지는 것은 중량 측정 장치(15)의 현재 중량이다. 본 발명에 따르면 카운팅 단계 j의 수는 동일한 계수 h에 의해 옮겨지는 시간을 동시에 감소시킬 때 계수 h만큼 감소될 수 있다. 이것은, 중량 측정 장치(15)의 특정 포장 재료의 중량이 h 총중량에 대해 사용되는 결과를 가진다. 이것은, 시간 및 위치에 따른 포장 재료의 중량 결과 변동이 작다는 것을 나타낸다.
시프트 레지스터(31) 대신에, j로 번호가 매겨진 저장 부위를 가지는 어드레스로 불러낼 수 있는 RAM의 사용은 본 발명의 범위 내에 속하므로, j/h 저장 부위로 복귀는-전술한 대로- 본 발명의 범위 내에 포함된다. 포장 재료뿐만 아니라 총 중량을 각각 측정할 때, 대응하는 저장 부위가 어드레스로 불러내지고 동시에 어드레스 선택기는 한 번호씩 전진한다.
벨트의 가동 속도(모터 3)와 포장하지 않은 물질(7)의 운반을 제어하는 이송 장치(8)는 중앙 처리 유닛에서 처리 프로그램에 의해 제어될 수 있다; 이 목적으로 사용되는 장치 및 공정은 본질적으로 공지되어 있다; 장치(17-24)로부터 데이터 처리 과정도 마찬가지이다.
연속 포장재료 중량 값을 평가하는 제 2 중량측정 셀(15)에 대해 본원에 기술한 바에 따르면 쉽게 측정되는 포장재료의 중량은 전체 중량 측정 및 컨베이어 벨트(1)의 비균질성에 따른 포장재료의 주기적 변동에 대해 활용할 수 있으며, 벨트의 오염으로 인한 불규칙성도 똑같이 고려된다는 장점을 가지고 있다. 한편으로는 이것은 컨베이어 벨트(1)의 주기적 공회전을 막고 다른 한편으로는 평균 포장재료의 중량 값으로 작동하지 않고 개개의 갱신된 값으로 작동한다.
본 발명은 연속 중량 측정 계기의 주요 부분을 구성하는 이송 메커니즘의 활용성을 높인다.
본 발명에 따른 연속 중량 측정 계기의 또다른 장점은, 환편 방식 또는 그 밖의 균질한 제작 방법 대신에 겹쳐 이어진 컨베이어 벨트가 사용될 수 있다는 것이다. 겹쳐 이어진 컨베이어 벨트는 겹침 부분에 비균질성을 가지지만, 이것은 저장된 포장재료 중량 값을 사용해 고려되지 않는다.
본 발명에 따른 장치를 사용할 때 질량 비균질성은-그 원인에 관계없이- 효과적으로 제거되므로 용접된 부분으로서 컨베이어 벨트의 비용을 절감함과 동시에 연속 중량측정 계기의 정확성을 높인다.

Claims (8)

  1. - 모터(3)에 의해 작동되는 구동 로울러(2), 안내 로울러(4)와 상기 로울러 둘레에서 작동하는 컨베이어 벨트(1),
    - 포장하지 않은 물질(7)의 중량을 측정하기 위한 입력 깔때기(6),
    - 평가 장비(22)와 제 1 힘 측정 셀(12)을 가지고 입력 깔때기(6) 뒤에 배치되고, 전체 컨베이어 벨트(1)에 의해 총 하중을 측정하는 제 1 중량 측정 장치(11),
    - 평가 장비(21)와 제 2 힘 측정 셀(16)을 가지고, 컨베이어 벨트(1)의 작동 방향으로 입력 깔때기(6) 앞에 배치되며, 컨베이어 벨트(1) 위에 물질이 적재되지 않고 비어있어서 포장 재료의 중량만을 측정하는 제 2 중량 측정 장치(15),
    - 컨베이어 벨트(1)의 작동 속도 VB를 결정하기 위한 하나 이상의 장치 및,
    - 중앙 처리 유닛(30); 결정하는데 발생하는 모든 값을 평가하기 위한 계산 및 제어 프로그램; 입/출력 유닛(32) 및; 모든 측정 위치까지 뻗어있는 데이터 전송선을 가지는 컴퓨터(25)로 영점 보정을 하여서 포장하지 않은 물질(7)의 중량을 연속 측정하는 중량 측정기에 있어서,
    - 두 개의 힘 측정 셀(12,16) 사이의 거리(L)를 정확히 구할 수 있고,
    - 처음에 측정된 기간 L/VB동안, 제 1 중량 측정 장치(11)의 측정 결과 및 제 2 중량 측정 장치(15)의 결과로부터 포장하지 않은 물질(7)에 의해 순하중을 결정하기 위한 장치가 컴퓨터(25)에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 두 개의 중량 측정 장치(11,15)는 제 1 중량 측정 장치(11)에 대해 상호 거리 SB를 가지고 제 2 중량 측정 장치(15)에 대해 상호 거리 ST를 가지는, 너비를 가로질러 뻗어있는, 컨베이어 벨트(1)의 운동 방향과 직각을 이루는 두 개의 막대(14)를 가지도록 만들어지는데, SB와 ST는 두 중량 측정 장치(11,15)의 측정 거리를 나타내고 상기 막대(14)와 평행을 이루는 유사한 막대(13)는 각 중량 측정 장치에 존재하며, 각각은 힘 측정 셀(12,16)에 밀어 넣어지는 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
  3. 제 2 항에 있어서, 두 중량 측정장치(11,15)는 동일하게 만들어져서, SB= ST= S인 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    - 컨베이어 벨트(1)의 실제 순 하중을 결정하기 위해서 컴퓨터(25)에서 이용할 수 있는 장치는, j/h 카운트 단계를 가지는 시프트 레지스터(31)를 포함하는데, 여기에서 j와 h는 모든 수이고 j는, 컨베이어 벨트(1)가 거리 L을 덮을 때 제 1 중량 측정 장치(11)에 의해 실행되는 중량 측정 회수와 일치하고,
    - 제 2 중량 측정 장치(15)의 각 중량 측정 결과는 시프트 레지스터(31)로 읽혀지고, 여기에서 제 2 중량 측정 장치(15)의 j/h 중량 측정 결과는 카운팅 단계에 의해 자리 이동하며,
    - 제 2 중량 측정 장치(15)로부터 시프트 레지스터(31)의 마지막 카운트 단계에서 읽혀지는 중량 측정 결과는 제 1 중량 측정 장치(11)로부터 결정되는 전체 값에 대한 포장 재료 중량 값으로서 활용할 수 있어서, 중앙 처리 유닛(30)에서 순수 값을 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
  5. 제 4 항에 있어서, 두 개의 중량 측정 장치(11,15)는 구조적으로 동일하고 h = 1이며 두 개의 중량 측정 장치는 동일한 타이밍으로 작동하는 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    - 컨베이어 벨트(1)의 순수 하중을 결정하기 위해 컴퓨터(25)에서 이용할 수 있는 장치는 j/h 저장 부분을 가지는 어드레스로 불러낼 수 있는 RAM을 포함하고, j와 h는 전체 수이고 중량 측정 회수를 나타내는 j는, 컨베이어 벨트(1)가 거리 L을 통과하는 동안 제 1 중량 측정 장치(11)에 의해 취해진 값과 대응하며,
    - 제 2 중량 측정 장치(15)로부터 각각의 중량 측정 결과는 RAM으로 읽혀지고, 어드레스는 각 경우에 1의 값만큼 증가되고,
    - 제 2 중량 측정 장치(15)에서 어드레스 j/h를 가지는 저장 부위로부터 읽혀지는 중량 측정 결과는 제 1 중량 측정 장치(11)로부터 결정된 전체 값에 대한 포장 재료의 값으로서 활용할 수 있어서, 중앙 처리 유닛(30)에서 순수 값을 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
  7. 제 6 항에 있어서, 두 개의 중량 측정 장치(11,15)는 구조적으로 동일하고 h=1이며 두 개의 중량 측정 장치는 동일한 타이밍으로 작동하는 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
  8. 제 1 항에 있어서, 컴퓨터(25)는 조작하는데 필요한 매개변수와 제어값을 입력하기 위해 키보드(35)와 연결된 입출력 유닛(32) 및 작동 데이터와 상태를 나타내기 위한 영상 표시 유닛(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 중량 측정기.
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