KR20040068731A - Vibration Dampering System of Conveyor - Google Patents

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박철우
이종항
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박철우
이종항
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Abstract

PURPOSE: A vibration dampening system of a vibration apparatus is provided to efficiently restrict the mechanical vibration, generated by the deceleration or the acceleration of a linear motor of the linear motor type vibration conveyor, from being transmitted to a lower structure of the vibration conveyor. CONSTITUTION: In a vibration apparatus comprising a lower structure, a linear motor(10), a trap(20), and a vibration dampening system, the vibration dampening system comprises a rack(50) installed to an upper plane of a lower structure(40); a pinion(52) which has at least one eccentric shaft(51), is engaged with the rack, and is connected to the lower part of the linear motor divided into a motor(11) and a stator(12), so that supporting the trap and the linear motor by rotating on the rack; and a fixing bracket(53) coupling the pinion to the linear motor on the eccentric shaft.

Description

진동기기의 제진시스템{Vibration Dampering System of Conveyor}Vibration Dampering System of Conveyor

본 발명은 리니어모터가 적용되는 진동 컨베이어를 포함한 진동기기의 제진시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 진동 컨베이어 또는 진동피더 등의 매질 반송용 진동기기에 적용되어 리니어모터의 가감속에 따라 발생되는 트랩의 기계진동을 하부구조에 전달되지 못하도록 안정적으로 차단하기 위한 진동기기의 제진시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration suppression system of a vibration machine including a vibration conveyor to which a linear motor is applied. More particularly, the present invention relates to a vibration vibration device for conveying a medium such as a vibration conveyor or a vibration feeder. The present invention relates to a vibration suppression system of a vibrating machine for stably blocking mechanical vibrations from being transmitted to the substructure.

진동 컨베이어 및 진동피더 등의 진동기기는 리니어모터, 로우터리 진동모터나 마그네틱 전자석을 이용하여 광산에서의 광물이나 토사, 자동화 라인의 부품이송 등 어떤 위치에서 다른 위치로 물품을 이송하거나, 세라믹 분말, 연료입자 등의 파우더를 시간당 일정량을 공급해주기 위한 이송장치의 일종이다. 이러한 진동기기는 필요한 부분에만 진동을 야기시키고, 그 외에서의 영역에서는 매질의 이송이나 기계적 진동을 억제하기 위해 제진 되도록 설계하여야 하는데, 이러한 제진을 위하여 대부분 제진 스프링이나 에어스프링을 사용하여 제진하고 있다.Vibration machines such as vibration conveyors and vibration feeders use linear motors, rotary vibration motors or magnetic electromagnets to transfer goods from one location to another, such as minerals, earth and sand, and parts transfer in automated lines, or ceramic powder, It is a kind of transfer device for supplying a certain amount of powder such as fuel particles per hour. Such a vibrating device should be designed to cause vibration only in necessary parts and to be damped in order to suppress the conveyance of the medium or mechanical vibration in other areas, and for such damping, vibration damping is mostly performed using a damping spring or an air spring.

최근 개발되어진 리니어모터를 이용한 진동 컨베이어도 이러한 스프링을 이용한 제진시스템을 적용하고 있으나 이러한 스프링을 이용한 제진으로는 지지구조물의 진동억제가 어렵다. 즉, 스프링의 반력으로 하부방향 진동에 대한 응답성은 크게 높일수 있지만 상부구조물의 현저한 상하 운동이 있기 때문에 기계적으로 취약하고 마모나 결함이 생기는 문제가 있었다.Vibration conveyors using linear motors, which have been recently developed, also apply vibration suppression systems using these springs, but vibration suppression of supporting structures is difficult with vibration suppression using such springs. That is, the responsiveness to the vibration in the downward direction can be greatly improved by the reaction force of the spring, but there is a problem of mechanical weakness and wear or defects because of the significant vertical movement of the upper structure.

이와 같이 진동기기는 일반적으로 리니어모터, 로우터리 진동모터나 마그네틱 전자석을 이용하여 광산에서 광물이나 토사를 어떤 위치에서 다른 위치로 이송하거나 세라믹 분말, 연마입자 등의 파우더를 시간당 일정량을 공급해 주기 위한 간접식 이송장치의 일종으로서, 대표적으로 수평가진형 리니어모터식 진동컨베이어가 있다.As such, the vibration machine generally uses a linear motor, a rotary vibration motor, or a magnetic electromagnet to transfer minerals or earth and sand from one location to another, or to supply a certain amount of powder such as ceramic powder and abrasive particles per hour. As a type of type conveying apparatus, there is typically a horizontal vibration type linear motor-type vibration conveyor.

상기 수평가진형 리니어모터식 진동컨베이어는 도 1과 같이 가진을 형성하는 리니어모터(10), 물질을 반송하는 트랩(20), 리니어모터(10)의 진동을 하부구조에 전달하지 못하도록 하는 제진시스템(30)으로 구성되며, 리니어모터 자체는 모터부(11)와 베이스부가 되는 스테이터(12)로 구성된다.The horizontal vibration type linear motor vibration conveyor is a vibration damping system that prevents the vibration of the linear motor 10, the trap 20 for conveying the material, and the linear motor 10 to the substructure as shown in FIG. 30, the linear motor itself is composed of a motor unit 11 and a stator 12 to be a base unit.

리니어모터(10)는 리니어모터의 베이스부인 스테이터(12)에 대하여 모터부(11) 또는 모터부(11)에 대하여 스테이터(12)를 속도 프로파일 기준으로 가속 및 감속시간을 다르게 하여 주기적으로 가진함으로써 가진되는 모터부(11) 또는 스테이터(12)의 상부에 취부되어져 있는 트랩(20) 내 매질을 이송시키게 된다.The linear motor 10 periodically excites the motor 11 or the stator 12 with respect to the speed profile with respect to the stator 12, which is the base of the linear motor, with different acceleration and deceleration times. The medium in the trap 20 which is mounted on the upper part of the motor unit 11 or the stator 12 is excited.

리니어모터(10)를 이용한 진동컨베이어 시스템 구조는 이와 같이 크게 4부분으로 나눌수 있다. 최하부인 하부프레임에 해당하는 하부구조물(40), 상부 가진시스템의 진동을 저감하기 위한 제진시스템(30), 진동 가진을 위한 리니어모터(10), 상부 가진시스템의 모터부 상부에 설치되어지는 매질반송 트랩(20)과 이를 지지하는 상부 구조물로 구성되어 있다.The vibration conveyor system structure using the linear motor 10 can be largely divided into four parts. The lower structure 40 corresponding to the lowermost lower frame, the vibration suppression system 30 for reducing vibration of the upper excitation system, the linear motor 10 for vibration excitation, the medium installed on the upper part of the motor part of the upper excitation system Consists of the transfer trap 20 and the upper structure for supporting it.

제진시스템(30)은 도 2와 같이 메인프레임인 하부구조물(40)과 리니어모터(10) 사이에 설치되어진 4군데의 오목지그(31)와 오목지그(31) 가운데 위치하는 바퀴(32) 및 바퀴를 지지하는 대차(33) 등으로 구성된다.The vibration suppression system 30 includes wheels 32 positioned between four concave jigs 31 and concave jigs 31 installed between the substructure 40 and the linear motor 10, which are main frames, as shown in FIG. It consists of a trolley | bogie 33 etc. which support a wheel.

도 3의 (a)는 오목지그형 제진시스템(30)의 세부를 보여주고 있으며, 도 3의 (b)는 오목지그의 곡률관계를 오목지그 효과를 최대로 하기 위해 곡률값을 실험적으로 구하는 경우를 나타내었다. 여기서, D는 오목지그(31)의 곡률 높이이고, L은 오목지그 곡률의 최대거리, θd는 바퀴(32)의 직경이며, R은 오목지그(31)의 원주외경이다.Figure 3 (a) shows the details of the concave jig type vibration suppression system 30, Figure 3 (b) shows the curvature relationship of the concave jig to experimentally obtain the curvature value to maximize the concave jig effect Indicated. Here, D is the curvature height of the concave jig 31, L is the maximum distance of the concave jig curvature, θd is the diameter of the wheel 32, R is the circumferential outer diameter of the concave jig 31.

도 4는 리니어모터(10) 시스템을 도식적으로 나타낸 것이다.4 schematically shows a linear motor 10 system.

리니어모터식 진동컨베이어 시스템은 이와 같은 리니어모터(10)의 스테이터(12)에 대한 모터의 가감속 시간을 다르게 조정함으로써 모터의 상부에 취부 될 진동 컨베이어 시스템 슈트 위의 매질이 이동할 수 있도록 하는데 있다. 이와 같은 시스템의 가장 큰 문제점은 리니어 모터의 추력이 커지면 커질수록, 가감속의 차이가 커지면 커질수록 리니어모터의 스테이터(베이스부)가 취부된 하부(13)의 진동이 커져 문제로 된다.The linear motor type vibration conveyor system adjusts the acceleration / deceleration time of the motor with respect to the stator 12 of the linear motor 10 so that the medium on the vibration conveyor system chute to be mounted on the upper part of the motor can move. The biggest problem of such a system is that the greater the thrust of the linear motor, the greater the difference in acceleration and deceleration, the greater the vibration of the lower portion 13 on which the stator (base) of the linear motor is mounted.

경우에 따라서는 시스템 전체가 진동에 의하여 이동해 가는 현상도 발생하게 되며, 진동에 따라 다른 장소에 설치되어진 기계에 영향을 미치는 요인이 될 수도있다.In some cases, the whole system may be moved by vibration, and the vibration may be a factor that affects machines installed in other places.

이를 보상하는 방법은 리니어모터(10)의 가감속에 따라 발생하는 기계적 진동을 하부구조에 전달되지 못하도록 차단하는 방법과, 매질의 원할한 수송을 위하여 진동요소인 리니어모터의 추력을 극대화할 수 있도록 대추력 리니어모터를 적용하는 방법 등이다.The method of compensating for this is to block the mechanical vibration generated by the acceleration and deceleration of the linear motor 10 from being transmitted to the substructure, and to maximize the thrust of the linear motor which is a vibration element for smooth transportation of the medium. Thrust linear motor.

이를 위하여 스테이터부(베이스부)와 하부구조물(40) 사이에 제진스프링 설치하여 스프링 탄성을 이용하거나, 리니어모터식 진동컨베이어의 경우에는 도 2와 같이 오목반구형지그와 구형바퀴를 이용한 진동저감장치를 따로 구성하였다.To this end, a damping spring is installed between the stator part (base part) and the lower structure 40 to use spring elasticity, or in the case of a linear motor vibration conveyor, a vibration reducing device using a concave hemispherical jig and a spherical wheel as shown in FIG. It was configured separately.

도 3에서 보면 상부지그에 고정되는 일정한 곡률을 갖는 곡선지그인 반구형 오목지그(31)와 곡선지그인 오목지그(31) 아래에서 운동하는 일정 직경의 바퀴(32)가 접촉하도록 구성하였다.In FIG. 3, the hemisphere concave jig 31, which is a curved jig having a constant curvature fixed to the upper jig, and the wheel 32 having a predetermined diameter that moves under the concave jig 31, which is curved jig, are in contact with each other.

이렇게 하면 스테이터(12)에 대하여 모터부(11)가 작동하면 모터의 작동방향과 반대 방향으로 반력이 작용하며, 이 반력에 의하여 모터(11) 및 스테이터(12)를 포함한 상부 구조를 전체의 높이운동이 야기되지만 오목지그(31)와 바퀴(32)로 구성된 제진시스템(30)은 시스템 안정을 위하여 바퀴는 오목지그(31)의 최저점으로 다시 복귀하게 된다. 즉, 구조물에 전달될 에너지를 높이방향으로 흡수하였다가 중력에 의하여 원위치 복귀하는 방법으로 상부구조물의 진동이 하부구조물로 전달되는 것을 억제하게 된다.In this case, when the motor part 11 is operated with respect to the stator 12, reaction force acts in the direction opposite to the operation direction of the motor, and by this reaction force, the overall height of the upper structure including the motor 11 and the stator 12 is increased. The motion is caused, but the vibration suppression system 30 composed of the concave jig 31 and the wheel 32 causes the wheel to return to the lowest point of the concave jig 31 for system stability. That is, the vibration of the upper structure is suppressed from being transmitted to the lower structure by absorbing energy to be transmitted to the structure in the height direction and then returning it to its original position by gravity.

이들 방법을 진동 컨베이어에 적용하는 경우, 상부구조와 하부구조 사이에 코일스프링 또는 판스프링을 사용하거나 도 2와 같이 반구형 오목지그(31)와 구형바퀴(32)를 이용한 진동저감장치를 적용하는 경우가 될 수 있다. 이 구조는 상부지그에 고정되는 일정한 곡률을 갖는 반구형 오목지그와 곡선지그 에서 운동하는 일정 직경의 바퀴(32)가 접촉하도록 구성하였으므로, 도 3의 경우는 스프링을 이용하는 방식에 비해 보다 보다 안정적인 제진력성능을 나타낸다. 그러나 이러한 제진시스템은 상하운동을 야기하여 트랩의 높낮이가 변화되는 치명적인 단점이 있었다.When applying these methods to a vibration conveyor, when using a coil spring or a leaf spring between the upper structure and the lower structure, or when applying a vibration reducing device using a hemispherical concave jig 31 and a spherical wheel 32 as shown in FIG. Can be This structure is configured to contact a hemispherical concave jig having a constant curvature fixed to the upper jig and a wheel 32 of a certain diameter moving in a curved jig, in the case of Figure 3 more stable damping force than the method using a spring Performance. However, this vibration suppression system has a fatal disadvantage that the height of the trap is changed by causing the vertical movement.

이와 같이 진동기기에 진동저감목적으로 적용되었던 종래의 제진시스템은 스프링방식과 오목지그 방식 등으로 구분되어 적용되었으나 스프링을 이용한 제진으로는 지지구조물의 진동억제가 어려웠고, 오목지그를 이용한 경우는 트랩의 높낮이 변화를 가져와 안정적인 제진성능을 나타내지 못했다.Thus, the conventional vibration suppression system applied to the vibration machine for vibration reduction is divided into spring type and concave jig method. However, it is difficult to suppress vibration of the supporting structure by damping using spring, and in case of concave jig, It did not show stable vibration damping performance due to height change.

또한, 오목지그를 가공하는데 있어서 고비용이 소요될 뿐만아니라 트랩의 상하 운동을 발생시켜 높낮이 변화를 가져오고 이는 진동 컨베이어에서 매질의 이송상태를 안정적으로 유도하지 못하고 불안정하게 이송시키는 문제점이 있었다.In addition, the processing of the concave jig not only takes a high cost, but also generates a vertical change of the trap, resulting in a change in height, which does not stably induce a conveying state of the medium in the vibration conveyor and has a problem of unstable transfer.

따라서 본 발명의 목적은 리니어모터식 진동컨베이어에서 리니어모터의 가감속에 따라 발생하는 기계진동을 하부구조에 전달되지 못하도록 효과적으로 차단하는 제진시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vibration suppression system that effectively blocks mechanical vibrations generated by acceleration and deceleration of a linear motor from a linear motor vibration conveyor so as not to be transmitted to the substructure.

본 발명의 다른 목적은 적은 비용으로 리니어모터식 진동컨베이어의 제진시스템 설계를 가능하게 하면서도 수동적인 제진이 가능하게 하는 것이다.Another object of the present invention is to enable manual vibration suppression while enabling a vibration suppression system design of a linear motor vibratory conveyor at low cost.

본 발명의 또 다른 목적은 회전바퀴의 회전중심과 형상 중심간의 편차에 따라 제진효과를 조절할 수 있게 하면서도 상용화 되고 있는 랙과 피니언을 별도 가공없이 이용할 수 있게 하는 것이다.Still another object of the present invention is to allow the use of racks and pinions that are commercially available without additional processing, while controlling the damping effect according to the deviation between the rotation center and the shape center of the rotating wheel.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동기기의 제진시스템은,Vibration damping system according to the present invention for achieving this object is,

최하부로서 바닥에 지지되는 메인프레임에 해당하는 하부구조물과, 상부측 반송 트랩을 가진하는 리니어모터와, 상기 리니어모터에 의해 가진되어 물질을 반송하는 트랩과, 트랩과 구조물 사이에서 진동을 저감하기 위한 제진시스템을 구비하는 리니어모터 진동컨베이어에 있어서,A lower structure corresponding to the main frame supported on the floor as the lowermost part, a linear motor having an upper conveying trap, a trap carried by the linear motor to convey a material, and a trap for reducing vibration between the trap and the structure. In a linear motor vibration conveyor having a vibration suppression system,

상기 제진시스템은,The vibration suppression system,

상기 하부구조물의 상부 평면상에 설치된 랙과,A rack installed on an upper plane of the substructure;

상기 랙과 맞물려 치합되고 상부측으로는 모터 및 스테이터로 구분되는 리니어모터의 하부측과 결합되어 전체적으로 트랩과 리니어모터를 랙을 따라 회전하면서 지지하기 위해 한 개 이상의 편심축이 형성된 피니언과,A pinion engaged with the rack and engaged with the upper side and coupled with the lower side of the linear motor divided into a motor and a stator, and having one or more eccentric shafts formed to support the trap and the linear motor while rotating along the rack as a whole;

상기 피니언을 편심축상으로 리니어모터와 결합시키기 위한 고정브래킷으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.It characterized in that the pinion is made of a fixing bracket for coupling the linear motor on the eccentric shaft.

이렇게 리니어모터식 진동컨베이어의 상부구조물과 하부구조물 사이에 편심축으로 회전하는 편심바퀴를 설치하면 적은 비용으로 진동컨베이어의 제진시스템 설계가 가능하며 또한 수동적인 제진이 가능하며, 회전바퀴의 회전중심과 형상 중심간의 편차에 따라 제진효과를 조절할 수 있게 되며, 기성품으로 상용화 되고 있는 랙과 피니언을 이용할 수 있어 적용 호환성도 크다.By installing an eccentric wheel that rotates with an eccentric shaft between the upper structure and the lower structure of the linear motor vibratory conveyor, it is possible to design the vibration damping system of the vibration conveyor at low cost, and also to passively damp the vibration center. The damping effect can be adjusted according to the deviation between the center of the shape, and the rack and pinion, which are commercially available as ready-made products, can be used, so the application compatibility is large.

도 1은 리니어모터식 진동 컨베이어의 구성을 보인 개략도1 is a schematic view showing the configuration of a linear motor vibrating conveyor

도 2는 리니어모터식 진동 컨베이어에 구성되는 종래의 제진시스템2 is a conventional vibration suppression system configured in a linear motor vibrating conveyor

도 3은 종래의 제진시스템의 구성 요부를 보인 것으로Figure 3 shows the main components of the conventional vibration suppression system

(a)는 오목지그형 제진시스템의 세부,(a) details the concave jig vibration suppression system,

(b)는 오목지그의 곡률관계의 세부를 보인 도면(b) shows the detail of curvature relation of concave jig

도 4는 리니어모터 시스템을 도식적으로 보인 도면4 is a schematic view of a linear motor system;

도 5는 리니어모터식 진동컨베이어에서 리니어모터의 가감속에 따라 발생하는 기계진동의 1사이클 구동프로파일Figure 5 is a one-cycle drive profile of the mechanical vibration generated by the acceleration and deceleration of the linear motor in the linear motor vibration conveyor

6은 본 발명에 따른 리니어모터식 진동컨베이어에 적용된 제진시스템의 구성 개략도6 is a configuration diagram of a vibration suppression system applied to a linear motor vibration conveyor according to the present invention

도 7은 본 발명에 따른 제진시스템의 요부를 세부로 나타낸 도면7 is a view showing in detail the main portion of the vibration suppression system according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 편심바퀴인 피니언의 회전반경과 복원력 발생관계를 설명하기 위한 도면8 is a view for explaining the relationship between the rotation radius and the restoring force of the pinion which is the eccentric wheel according to the present invention

도 9은 본 발명에 따른 편심바퀴 설계를 위한 피니언의 편심축 가공예를 보인 도면9 is a view showing an example of the eccentric shaft machining of the pinion for the design of the eccentric wheel according to the present invention

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10:리니어모터 11:모터부10: linear motor 11: motor part

12:스테이터 20:트랩12: Stator 20: Trap

30:제진시스템 40:하부구조물30: vibration suppression system 40: substructure

50:랙 51:편심축50: rack 51: eccentric shaft

52:피니언 53:브래킷52: Pinion 53: Bracket

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 5는 리니어모터식 진동컨베이어에서 리니어모터의 가감속에 따라 발생하는 기계진동의 구동프로파일을 참고적으로 설명하기 위한 사이클 참고도 이다. 도 6은 본 발명에 따른 리니어모터식 진동컨베이어에 적용된 제진시스템의 구성 개략도이다. 도 7은 본 발명에 따른 제진시스템의 요부를 세부로 나타낸 것이다. 도 8은 본 발명에 따른 편심바퀴인 피니언의 회전반경과 복원력 발생관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 9은 본 발명에 따른 편심바퀴 설계를 위한 피니언의 편심축 가공예를 보인 것이다.5 is a cycle reference diagram for explaining the driving profile of the mechanical vibration generated by the acceleration and deceleration of the linear motor in the linear motor vibration conveyor for reference. 6 is a configuration diagram of a vibration suppression system applied to a linear motor vibration conveyor according to the present invention. Figure 7 shows the main part of the vibration suppression system according to the present invention in detail. 8 is a view for explaining the relationship between the rotation radius and the restoring force of the pinion which is the eccentric wheel according to the present invention. Figure 9 shows an example of the eccentric shaft machining of the pinion for the design of the eccentric wheel according to the present invention.

본 발명은 리니어모터가 적용된 진동 컨베이어와 같은 진동기기에서 모터의 구동부 가감속에 의하여 발생하는 진동이 하부 구조물로 전달되지 못하도록 하기 위하여 도 6과 같이 구성하였다.The present invention is configured as shown in Figure 6 to prevent the vibration generated by the acceleration and deceleration of the drive unit of the motor in a vibrating device such as a vibration conveyor to which the linear motor is applied to the lower structure.

즉, 최하부로서 바닥에 지지되는 메인프레임에 해당하는 하부구조물(40)과, 상부측 반송 트랩(20)을 가진하는 리니어모터(10)와, 리니어모터(10)에 의해 가진되어 물질을 반송하는 트랩(20)과, 트랩(20)과 하부구조물(40) 사이에서 진동을 저감하기 위한 제진시스템(30)을 구비하도록 구성하였다.That is, the lower structure 40 corresponding to the main frame supported at the bottom as the lowermost portion, the linear motor 10 having the upper side conveying trap 20, and the linear motor 10 is excited by the linear motor 10 to convey the material And a vibration suppression system 30 for reducing vibration between the trap 20 and the trap 20 and the substructure 40.

본 발명에 따른 제진시스템(30)은, 하부구조물(40)의 상부 평면상에 설치된 랙(50)과, 랙(50)과 맞물려 치합되고 상부측으로는 가진부가 되는 모터(11) 및 스테이터(12)로 구분되는 리니어모터(10)의 하부측과 결합되어 전체적으로 트랩(20)과 리니어모터(10)를 랙(50)을 따라 회전하면서 지지하기 위해 한 개 이상의 편심축(51)이 형성된 피니언(52)과, 피니언(52)을 편심축(51) 상으로 리니어모터(10)와 결합시키기 위한 고정브래킷(53)으로 이루어진다.The vibration suppression system 30 according to the present invention includes a rack 50 installed on an upper plane of the lower structure 40, a motor 11 and a stator 12 engaged with the rack 50 and being excited to an upper side thereof. One or more eccentric shafts 51 are formed to be coupled to the lower side of the linear motor 10, which is divided into a plurality, to support the trap 20 and the linear motor 10 while rotating along the rack 50. 52 and a fixing bracket 53 for coupling the pinion 52 to the linear motor 10 on the eccentric shaft 51.

여기서, 리니어모터(10)를 구성하는 모터(11)와 스테이터(12)의 위치는 바뀔수 있다. 또한, 상기 스테이터(12)의 무게는 가진부가 되는 모터(11)부의 무게보다 무겁게 구성한다. 또한, 상기 편심축(51)은 하나의 피니언(52)에 여러 가지로 사용할 수 있도록 다수개로 뚫어 놓는다.Here, the positions of the motor 11 and the stator 12 constituting the linear motor 10 may be changed. In addition, the weight of the stator 12 is configured to be heavier than the weight of the motor 11, which is an excitation part. In addition, the eccentric shaft 51 is drilled into a plurality of pinions 52 to be used in various ways.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과는 다음과 같다.Effects of the present invention configured as described above are as follows.

본 발명의 구성을 해석하기 위해 리니어모터식 진동컨베이어에서 리니어모터의 가감속에 따라 발생하는 기계진동을 도 5의 리니어모터의 구동프로파일을 참고로 설명하면 다음과 같다.In order to analyze the configuration of the present invention, the mechanical vibration generated by the acceleration and deceleration of the linear motor in the linear motor vibration conveyor will be described with reference to the driving profile of the linear motor of FIG. 5.

진동컨베이어에 적용된 리니어모터의 효율비(Duty Ratio)는 감속시간에 대한 가속시간의 비로 정의된다.The duty ratio of the linear motor applied to the vibration conveyor is defined as the ratio of the acceleration time to the deceleration time.

주파수는 모터가 정상적인 왕복운동을 할때, 1사이클(cycle)에 대한 완성시간(sec)의 비로 결정되며, cpm(60(sec)을 곱하여 cycle per minute)으로 표시된다. 즉, 아래의 식으로 표현할 수 있다.The frequency is determined by the ratio of completion time (sec) to one cycle when the motor is in normal reciprocation, and is expressed in cpm (cycle per minute multiplied by 60 (sec)). That is, it can be expressed by the following formula.

freq = 60/(가속시간+감속시간)cpm------------------(식1-1)freq = 60 / (acceleration time + deceleration time) cpm ------------------ (Equation 1-1)

진폭 S는 가속시간과 감속시간 및 속도가 주어지면, 진동컨베이어의 특징인 등속구간의 없는 경우를 가정하여 아래의 식(1-2)으로 결정된다.Given the acceleration time, deceleration time, and speed, the amplitude S is determined by the following equation (1-2) assuming that there is no constant velocity section, which is a characteristic of the vibration conveyor.

S(mm) = 0.5×(가속시간+가속시간)×이송속도(mm/s)---(식1-2)S (mm) = 0.5 × (Acceleration time + Acceleration time) × Feeding speed (mm / s) --- (Equation 1-2)

리니어모터(10)를 이용한 진동컨베이어는 기본적인 진동원이 리니어모터 자체에서 나오게 된다. 그리고 매질의 이송은 리니어 모터의 스테이터(12)를 기준으로 하여 모터(11)의 가감속 거동에 의하여 영향을 받게 된다. 즉, 모터의 급격한 가속시에는 모터 위에 취부된 트랩(20)이 동시에 가속되고 트랩 위의 매질은 미끄러져 이동한다. 감속시에는 감속시간을 늦게 하여 매질과 트랩면의 마찰력이 크게 작용하게 되고 매질은 움직이지 않거나 미량 후진하게 된다. 이러한 동작을 반복함에 따라 매질이 이송된다. 즉, 가감속 시간을 적절히 변경함에 따라 매질의 이송속도를 조정할 수 있게 되는 것이다. 따라서 진동 컨베이어의 성능은 리니어모터(10)의 정적 및 동적 추력의 특성에 따라 결정된다고 볼수 있다. 그리고 리니어모터의 특성을 100% 활용하기 위해서는 모터 및 모터위에 취부되어 움직이게 되는 트랩(20), 트랩의 매질중량이 가벼울수록 제 성능을 발휘하게 된다.In the vibration conveyor using the linear motor 10, the basic vibration source comes from the linear motor itself. And the transfer of the medium is affected by the acceleration and deceleration behavior of the motor 11 on the basis of the stator 12 of the linear motor. In other words, during rapid acceleration of the motor, the trap 20 mounted on the motor is accelerated at the same time and the medium on the trap slides and moves. At the time of deceleration, the deceleration time is delayed, so that the friction force between the medium and the trap surface is greatly acted and the medium does not move or moves backwards. As the operation is repeated, the medium is transferred. In other words, by appropriately changing the acceleration and deceleration time it is possible to adjust the feed rate of the medium. Therefore, it can be seen that the performance of the vibration conveyor is determined by the characteristics of the static and dynamic thrust of the linear motor 10. In addition, in order to utilize the characteristics of the linear motor 100%, the trap 20 mounted on the motor and the motor to be moved, and the lighter the medium weight of the trap, the better the performance.

이를 알기 위해 리니어모터식 진동컨베이어를 다음과 같이 샘플링 제작하여 실험하였다.In order to know this, the linear motor vibration conveyor was sampled and tested as follows.

리니어모터의 정추력이 최고 2,000N의 힘을 가지고 모터의 구동부분의 질량은 60kg, 모터의 베이스 부분은 250kg, 모터의 구동부분에 설치되어질 슈트 또는 트랩의 질량을 40kg까지 가변될수 있도록 실험제작을 하였다. 그리고 가능한 가벼운 상태에서 실험을 수행하고자 하여 이후 실험의 결과는 가변 중량을 제외하고는 움직이도록 하였다.The linear thrust force of the linear motor has a force of up to 2,000 N, and the mass of the drive part of the motor is 60 kg, the base part of the motor is 250 kg, and the mass of the chute or trap to be installed on the drive part of the motor can be varied up to 40 kg. It was. In addition, the experiment was performed in the light state as possible, and the result of the experiment was allowed to move except for the variable weight.

이렇게 하는 경우 모터의 구동부와 슈트의 무게가 모터의 베이스부 질량에근접하여 모터의 가감속 운동시 베이스부와 모터 구동부는 작용반작용의 원리에 따라 서로 반대로 운동하게 되고 결국 슈트위의 매질은 움직이지 않게 된다. 즉, 하부 베이스가 되는 스테이터(12)는 가능한 움직이지 않고 상부 모터(11) 구동부 만이 가감속운동을 하여야만 트랩(슈트)위의 매질이 운동할 수 있게 된다. 그러나 하부 베이스가 되는 스테이터(12)를 아무리 강하게 만든다고 해도 모터(11)의 구동부 가감속에 의하여 발생하는 진동은 하부 구조물(40)로 전달될 수밖에 없다. 따라서 모터의 가감속에 의하여 발생하는 진동을 하부구조로 전달되지 않도록 할 필요가 있는 것이다.In this case, the weight of the driving part and the chute of the motor is close to the mass of the base part of the motor. During acceleration and deceleration of the motor, the base part and the motor driving part move in opposite directions according to the principle of action reaction. Will not. That is, the stator 12 serving as the lower base does not move as much as possible, and only the driving unit of the upper motor 11 performs the acceleration / deceleration movement so that the medium on the trap (suit) can move. However, no matter how strong the stator 12 becomes the lower base, the vibration generated by the acceleration and deceleration of the driving unit of the motor 11 is inevitably transmitted to the lower structure 40. Therefore, it is necessary to prevent the vibration generated by the acceleration and deceleration of the motor to be transmitted to the substructure.

그 필요성에 따라 종래에는 전술한 바와 같이 반구형 오목지그와 구형바퀴를 이용하여 진동이 하부구조물로 전달되지 못하도록 진동저감장치를 구성하였다.According to the necessity, the vibration reduction device is configured to prevent vibration from being transmitted to the substructure by using a hemispherical concave jig and a spherical wheel as described above.

본 발명에 따라 구성된 진동저감장치인 제진시스템(30)은 하부구조물(40)의 상부 평면상에 설치된 랙(50)을 설치하고, 랙(50)과 맞물려 치합되고 상부측으로는 모터(11) 및 스테이터(12)로 구분되는 리니어모터(10)의 하부측과 결합되어 전체적으로 트랩(20)과 리니어모터(10)를 랙(50)을 따라 회전하면서 지지하기 위해 한 개 이상의 편심축(51)이 형성된 피니언(52)을 구성하였으며, 그 피니언(52)을 편심축(51)상으로 리니어모터(10)측과 고정브래킷(53)으로 결합시켜 구성되었다.The vibration damping system 30 configured according to the present invention has a rack 50 installed on the upper plane of the lower structure 40, meshes with the rack 50, is engaged with the motor 11, and the upper side thereof. One or more eccentric shafts 51 are coupled to the lower side of the linear motor 10 divided by the stator 12 to support the trap 20 and the linear motor 10 while rotating along the rack 50 as a whole. The pinion 52 was formed, and the pinion 52 was coupled to the linear motor 10 side and the fixing bracket 53 on the eccentric shaft 51.

리니어모터(10)를 구성하는 모터(11)와 스테이터(12)의 위치는 전체 진동 컨베이어의 구성에 따라 바뀔수 있다.The positions of the motor 11 and the stator 12 constituting the linear motor 10 can be changed according to the configuration of the entire vibration conveyor.

스테이터(12)의 무게는 가진부가 되는 모터(11)부의 무게보다 무겁게 구성할수록 진동에 안정하고 모터의 동적 움직임을 안정화시키는데 유리하다.The weight of the stator 12 is heavier than the weight of the motor 11, which is an excitation part, so that it is stable to vibration and is advantageous in stabilizing dynamic movement of the motor.

리니어모터부측에 결합되는 피니언(52)의 편심축(51)은 하부구조물(40) 상에서 유동되는 트랩(20)의 이동 특성 등으로 감안하여 피니언(52)의 거동 회전반경에 변화를 줄수 있도록 전체 여러개로 뚫는게 유리하다.The eccentric shaft 51 of the pinion 52 coupled to the linear motor part side can be changed to change the rotation radius of the pinion 52 in consideration of the movement characteristics of the trap 20 flowing on the substructure 40. It is advantageous to drill several pieces.

피니언(52)은 상부 트랩(20)과 하부구조물(40) 사이에 위치하면서 편심바퀴의 역할을 한다. 이렇게 편심바퀴가 되는 피니언(52)은 편심축(51)과 바닥면이 최소거리일 때 안정한 상태로 된다. 즉 도 8과 같이 편심바퀴가 회전하여 R'가 되면 편심축(51)과 바다면과의 거리가 최소화되는 방향으로 복원력이 발생되고 이러한 작용은 편심바퀴에 중력(F=Mg)이 작용되는 조건에서는 안정화될때까지 반복한다.The pinion 52 serves as an eccentric wheel while being located between the upper trap 20 and the undercarriage 40. The pinion 52 which becomes the eccentric wheel is in a stable state when the eccentric shaft 51 and the bottom surface are at a minimum distance. That is, when the eccentric wheel rotates to R 'as shown in FIG. 8, the restoring force is generated in a direction in which the distance between the eccentric shaft 51 and the sea surface is minimized, and this action is a condition in which gravity (F = Mg) is applied to the eccentric wheel. Repeat until it stabilizes.

이러한 피니언(52)의 동적 움직임에 따라 모터의 가감속에 따라 생기는 진동 그리고 연쇄적으로 상부 트랩(20)으로 진동이 미치는 진동 거동이 있을 때 피니언(52)은 랙(50)을 따라 회전하면서 반복적으로 나타나는 진동을 연속적으로 상쇄시킨다.When there is a vibration generated by the acceleration and deceleration of the motor according to the dynamic movement of the pinion 52 and the vibration movement of the vibration to the upper trap 20, the pinion 52 is repeatedly rotated along the rack 50. Cancel out the vibrations that appear continuously.

이와 같이 본 발명은 리니어모터식 진동 컨베이어와 같은 진동기기의 상부구조물과 하부구조물 사이에 편심축으로 회전하는 피니언으로 이루어지는 편심바퀴를 설치함으로서 적은 비용으로 진동컨베이어와 같은 진동기기의 제진시스템 설계가 가능한 효과가 있다. 또한, 수동적인 제진이 가능하며, 회전바퀴의 회전중심과 형상 중심간의 편차에 따라 제진효과를 조절할 수 있게 되며, 기성품으로 상용화 되고 있는 랙과 피니언을 이용할 수 있어 적용 호환성도 큰 효과가 있다.As described above, the present invention enables the design of a vibration suppression system of a vibration machine such as a vibration conveyor at low cost by installing an eccentric wheel made of a pinion that rotates with an eccentric shaft between the upper structure and the lower structure of a vibration machine such as a linear motor vibration conveyor. It works. In addition, passive vibration suppression is possible, and the vibration damping effect can be adjusted according to the deviation between the rotational center of the rotating wheel and the center of the shape. The rack and pinion, which are commercially available as ready-made products, can be used, and the application compatibility is also great.

Claims (4)

최하부로서 바닥에 지지되는 메인프레임에 해당하는 하부구조물과, 상부측 반송 트랩을 가진하는 리니어모터와, 상기 리니어모터에 의해 가진되어 물질을 반송하는 트랩과, 트랩과 구조물 사이에서 진동을 저감하기 위한 제진시스템을 구비하는 진동기기에 있어서,A lower structure corresponding to the main frame supported on the floor as the lowermost part, a linear motor having an upper conveying trap, a trap carried by the linear motor to convey a material, and a vibration reduction between the trap and the structure. In a vibrator having a vibration damping system, 상기 제진시스템은,The vibration suppression system, 상기 하부구조물의 상부 평면상에 설치된 랙과,A rack installed on an upper plane of the substructure; 상기 랙과 맞물려 치합되고 상부측으로는 모터 및 스테이터로 구분되는 리니어모터의 하부측과 결합되어 전체적으로 트랩과 리니어모터를 랙을 따라 회전하면서 지지하기 위해 한 개 이상의 편심축이 형성된 피니언과,A pinion engaged with the rack and engaged with the upper side and coupled with the lower side of the linear motor divided into a motor and a stator, and having one or more eccentric shafts formed to support the trap and the linear motor while rotating along the rack as a whole; 상기 피니언을 편심축상으로 리니어모터와 결합시키기 위한 고정브래킷으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동기기의 제진시스템.And a fixing bracket for coupling the pinion with the linear motor on the eccentric shaft. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테이터의 무게는 가진부가 되는 모터부의 무게보다 무겁게 구성하는 것을 특징으로 하는 진동기기의 제진시스템.The weight of the stator is a vibration damping system of the vibration device, characterized in that configured to be heavier than the weight of the motor portion to be an excitation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 편심축은 하나의 피니언에 위치가 다른 여러개의 편심 구멍을 뚫어 형성하는 것을 특징으로 하는 진동기기의 제진시스템.The eccentric shaft is a vibration suppression system of the vibration device, characterized in that formed by drilling a plurality of eccentric holes of different positions in one pinion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리니어모터의 가진에 따라 편심바퀴가 되는 피니언이 회전되어 편심축과 바닥면이 최소거리일 때 진동에서 안정한 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 진동기기의 제진시스템.And a pinion which becomes an eccentric wheel according to the excitation of the linear motor so that the eccentric shaft and the bottom surface are kept at a stable state from vibration when the eccentric shaft and the bottom surface are at a minimum distance.
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