KR20110019315A - 밸브 장치 및 지엽류 취출 장치 - Google Patents

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요시히꼬 나루오까
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Abstract

밸브 장치(20)는, 부압 챔버(5)에 접속된 상류측 흡기관(22a)을 연결한 제1 블록(24), 펌프(13)에 접속된 하류측 흡기관(22b)을 연결한 제2 블록(26), 이들 제1 및 제2 블록 사이에 회전 가능하게 배치된 제1 및 제2 차단판(31, 32), 및 각 차단판(31, 32)을 회전시키는 서보 모터(33, 34)를 갖는다. 각 차단판(31, 32)에는 복수의 유통 구멍(31a, 32a)이 형성되어 있고, 2매의 차단판(31, 32)은 반대 방향으로 회전된다.

Description

밸브 장치 및 지엽류 취출 장치{VALVE DEVICE AND PAPER SHEET PICKUP APPARATUS}
본 발명은 유체를 유통 및 차단하기 위한 밸브 장치에 관한 것으로, 특히 복수매 포갠 상태의 지엽류를 1매씩 취출 벨트에 흡착시켜 차례로 취출하는 지엽류 취출 장치에 관한 것이다.
종래, 지엽류 취출 장치로서 우편물에 따라 구멍 벨트를 주행시키고 벨트의 이측에 배치한 흡인 노즐에 의해 벨트의 구멍을 흡인함으로써 벨트의 표면에 우편물을 흡착시켜 우편물을 1통씩 취출하는 장치가 알려져 있다(예를 들어, 미국 특허 5,391,051 참조). 이 미국 특허에 개시된 장치는 흡인 노즐과 진공 탱크 사이에 솔레노이드 밸브를 갖는다.
이 장치를 동작시켜 우편물을 취출할 때에는 벨트를 주행시키고 솔레노이드 밸브를 개방하여 흡인 노즐에 의해 우편물을 벨트에 흡착시킨다. 우편물을 연속하여 취출할 때에는 솔레노이드 밸브를 각 우편물의 취출 타이밍에 맞추어 정기적으로 폐쇄하여 선행하는 우편물과 다음에 취출하는 우편물 사이에 갭을 형성한다.
도 23 및 도 24에는 일반적인 종래의 솔레노이드 밸브(100)의 개략도를 도시하고 있다. 도 23에는 솔레노이드 밸브(100)를 개방한 상태를 도시하고 있으며, 도 24에는 솔레노이드 밸브(100)를 폐쇄한 상태를 도시하고 있다.
솔레노이드 밸브(100)는 일반적으로 대략 원통형의 플런저(102)를 축 방향으로 이동시키기 위한 코일(104), 플런저(102)를 수용하는 대략 원통형의 챔버(106)(도 23에만 도시), 및 이 챔버(106)의 바닥에 2개의 배관(108, 109)을 접속한 2개의 구멍(108a, 109a)을 갖는다. 상술한 미국 특허에 개시된 장치에 의해 이 솔레노이드 밸브(100)를 사용하는 경우 2개의 배관(108, 109) 각각에 흡인 노즐과 진공 탱크를 접속한다.
이 솔레노이드 밸브(100)를 개방하는 경우, 코일(104)에 통전하고 플런저(102)를 챔버(106)로부터 당겨 빼내어 챔버(106)를 통하여 2개의 구멍(108a, 109a)을 연통시킨다. 반대로, 이 솔레노이드 밸브(100)를 폐쇄할 때는 코일(104)에의 통전을 멈추고 플런저(102)를 챔버(106) 내로 밀어 넣어 플런저(102)의 저면을 챔버(106)의 바닥에 밀착시킨다. 이에 의해, 2개의 구멍(108a, 109a)이 차단되어 2개의 배관(108, 109)을 연결시키는 유로(110)가 차단된다.
그러나, 이러한 종류의 솔레노이드 밸브(100)는 플런저(102)를 축 방향으로 이동시킴으로써 개폐되기 때문에 관성(inertia)이 크다. 특히, 솔레노이드 밸브(100)에 접속하는 배관(108, 109)의 직경을 크게 하여 공기의 유량을 많게 하고자 한 경우, 구멍(108a, 109a)을 차단하는 플런저(102)도 대경으로 할 필요가 있어, 그만큼 관성도 커진다.
또한, 솔레노이드 밸브(100)를 개방할 때 코일(104)에 통전하고 플런저(102)를 이동시킨 후, 공기가 챔버(106) 내로 유입되어 일정 압력에 도달할 때까지 시간이 걸려 통전한 후 공기가 유통되기 시작할 때까지의 응답 속도가 느리다. 또한, 솔레노이드 밸브(100)를 폐쇄할 때 챔버(106) 내의 일정 압력의 공기를 눌러 플런저(102)가 챔버(106) 내에 밀어 넣어지기 때문에 플런저(102)의 이동 속도가 느리다. 즉, 종래의 솔레노이드 밸브(100)는 코일(104)에 통전되었을 때 및 통전을 멈추었을 때의 응답 속도가 느리다.
이로 인해, 미국 특허에 개시된 우편물 취출 장치와 같이 흡인 노즐과 진공 탱크 사이에서 솔레노이드 밸브(100)를 사용하면 솔레노이드 밸브(100) 자체의 응답 속도가 느린 것에 기인하여 우편물의 취출 속도가 느려져 버린다.
또한, 미국 특허에 개시된 우편물 취출 장치에 솔레노이드 밸브(100)를 사용하면 비교적 크기가 큰 무거운 우편물을 구멍 벨트에 흡착시키는 것이 어려워진다. 즉, 솔레노이드 밸브(100)는 도 23에 도시된 바와 같이 개방 상태일 때 그 구조 상의 문제 때문에 복수회 절곡된 유로를 통과시켜 공기를 유통시킬 필요가 있어, 통과 저항이 커서 유량을 크게 하는 것이 어렵다. 이 때문에, 흡인 노즐을 통하여 비교적 다량의 공기를 흡인하는 것이 어려워 무거운 우편물을 흡착하기 어려워진다.
본 발명의 목적은 비교적 다량의 유체를 빠른 응답 속도로 유통 및 차단시킬 수 있는 밸브 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 비교적 무거운 지엽류의 취출을 용이하게 할 수 있어, 지엽류의 취출 속도를 고속으로 할 수 있는 지엽류 취출 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 밸브 장치는 유체를 유통시키는 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과, 이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과, 상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 갖는다.
상기 발명에 의하면, 제1 및 제2 차단판을 면 방향으로 이동시키기만 해도 유로를 재빠르게 개통할 수 있기 때문에 유로를 개통한 직후부터 다량의 유체의 유통을 개시할 수 있다. 이로 인해, 응답 속도가 빨라, 비교적 다량의 유체의 유통/차단을 재빠르게 절환할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 관한 밸브 장치는, 유체를 유통시키는 제1 유로 및 이 제1 유로와 떨어져 배열된 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제1 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과, 이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 제1 및 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제1 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과, 상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 제1 및 제2 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 갖는다.
또한, 본 발명의 지엽류 취출 장치는, 복수매의 지엽류를 포개어 투입하는 투입부와, 흡착 구멍을 갖고, 상기 투입부에 투입된 지엽류 중 포갬 방향 일단부의 지엽류를 따라 주행하는 취출 부재와, 이 취출 부재의 이면측으로부터 상기 흡착 구멍을 흡인하여 당해 취출 부재의 표면에 부압을 발생시켜, 상기 일단부의 지엽류를 당해 취출 부재의 표면에 흡착시키는 부압 발생부와, 이 부압 발생부에 유로를 통하여 접속한 흡기 장치와, 상기 유로 도중에 설치된 밸브 장치를 갖고, 상기 밸브 장치는 상기 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과, 이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과, 상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 갖는다.
상기 발명에 의하면, 지엽류를 취출할 때에 부압 챔버 내의 다량의 공기를 재빠르게 흡인할 수 있어, 부압 챔버 내의 압력을 재빠르게 감압시킬 수 있다. 이로 인해, 비교적 무거운 지엽류의 취출을 용이하게 할 수 있어 지엽류의 취출 속도를 고속으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 지엽류 취출 장치는 복수매의 지엽류를 포개어 투입하는 투입부와, 흡착 구멍을 갖고, 상기 투입부에 투입된 지엽류 중 포갬 방향 일단부의 지엽류를 따라 주행하는 취출 부재와, 이 취출 부재의 이면측으로부터 상기 흡착 구멍을 흡인하여 당해 취출 부재의 표면에 부압을 발생시켜, 상기 일단부의 지엽류를 당해 취출 부재의 표면에 흡착시키는 부압 발생부와, 이 부압 발생부에 제1 유로를 통하여 접속한 흡기 장치와, 상기 제1 유로 도중에 설치되어 있음과 함께 제1 유로와는 다른 제2 유로 도중에 설치된 밸브 장치를 갖고, 상기 밸브 장치는, 상기 제1 및 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제1 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과, 이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 제1 및 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제1 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과, 상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 제1 및 제2 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 갖는다.
본 발명의 추가 목적 및 이점들은 다음의 상세한 설명에 개시될 것이며, 일부는 상세한 설명으로부터 명백할 것이고 또는 본 발명의 실시에 의해 학습될 수도 있다. 본 발명의 목적 및 이점들은 특별히 이후에 개시되는 수단들 및 조합들에 의해 인식되고 얻어질 수도 있다.
본 발명에 따르면 비교적 다량의 유체를 빠른 응답 속도로 유통 및 차단하는 밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서에 합체되고 일부로 구성되는 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들을 나타내고 있고, 상기한 일반적인 설명과 함께 하기되는 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 원리들을 설명하는 것으로 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 지엽류 취출 장치를 상방으로부터 본 개략 평면도.
도 2는 도 1의 취출 장치의 동작을 제어하는 제어계의 블록도.
도 3은 도 1의 취출 장치에 내장된 취출 벨트를 부분적으로 도시하는 부분 확대도.
도 4는 도 1의 취출 장치의 부압 챔버와 펌프 사이에 내장된 제1 실시 형태에 관한 밸브 장치를 도시하는 개략 사시도.
도 5는 도 4의 밸브 장치를 분해한 개략 사시도.
도 6은 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 7은 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 8은 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 9는 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 10은 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 11은 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 12는 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 13은 도 5의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 14는 도 6 내지 도 13의 동작 시에 있어서의 2매의 차단판의 회전 속도 변화를 나타내는 그래프.
도 15는 도 6 내지 도 13의 동작 시에 있어서의 유로의 개구 면적의 경시 변화를 나타내는 그래프.
도 16은 도 1의 취출 장치의 부압 챔버와 펌프의 사이에 내장된 제2 실시 형태에 관한 밸브 장치를 도시하는 분해 사시도.
도 17은 도 16의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 18은 도 16의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 19는 도 16의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 20은 도 16의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 21은 도 16의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 22는 도 16의 밸브 장치의 동작 설명도.
도 23은 종래의 일반적인 솔레노이드 밸브의 개방 상태를 도시하는 개략도.
도 24는 도 23의 솔레노이드 밸브의 폐쇄 상태를 도시하는 개략도.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 실시 형태에 관한 지엽류 취출 장치(1)(이하, 단순히 취출 장치(1)라고 칭한다)를 상방으로부터 본 개략 평면도를 도시하고 있다. 또한, 도 2에는 취출 장치(1)의 동작을 제어하는 제어계의 블록도를 도시하고 있다.
취출 장치(1)는 투입부(2), 공급 기구(3), 취출 벨트(4)(취출 부재), 부압 챔버(5)(부압 발생부), 흡인 챔버(6), 분리 롤러(7), 반송 벨트(8a, 8b), 복수의 센서(S1 내지 S6), 및 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(10) 등을 갖는다.
제어부(10)에는 복수의 센서(S1 내지 S6), 공급 기구(3)의 도시하지 않은 플로어 벨트나 백업 플레이트를 동작시키는 모터(11), 취출 벨트(4)를 화살표(T) 방향으로 주행시키는 모터(12), 부압 챔버(5)를 진공화하는 펌프(13)(흡기 장치), 흡인 챔버(6)를 흡인하는 블로어(14), 분리 롤러(7)에 분리 토크를 제공하는 모터(15), 분리 롤러(7)의 둘레면에 부압을 발생시키기 위한 펌프(16), 및 반송 벨트(8a, 8b)를 주행시키는 모터(17)가 접속되어 있다.
투입부(2)에는 복수매의 지엽류(P)가 집적 상태이면서 직립 자세로 투입된다. 투입부(2)에 투입된 지엽류(P)는 공급 기구(3)에 의해 그 집적 방향 일단부측(도 1 중 좌측)으로 이동되어 집적 방향 일단부(도 1에서 좌측 단부)의 지엽류(P)가 취출 위치(S)에 공급된다. 공급 기구(3)는 취출 위치(S)에 공급된 지엽류(P)가 취출될 때마다 동작하여 항상 집적 방향 일단부에 있는 지엽류(P)를 취출 위치(S)로 공급한다.
취출 벨트(4)는 복수의 풀리(18)에 권회되어 무단 상태로 걸쳐 있다. 취출 벨트(4)의 일부는 취출 위치(S)에 공급된 지엽류(P)에 접촉하고, 당해 지엽류(P)의 면 방향, 즉 취출 방향(T)(도 1에서 상방)으로 일정 속도로 주행한다. 부압 챔버(5)는 이 취출 벨트(4)의 내측(이면측)이며, 취출 벨트(4)를 사이에 두고 취출 위치(S)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.
취출 벨트(4)에는, 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 흡착 구멍(4a)이 형성되어 있다. 한편, 부압 챔버(5)는 취출 벨트(4)의 이면에 대향하는 개구(5a)를 갖는다. 그리고, 취출 벨트(4)를 주행시키고 부압 챔버(5)를 진공화하면, 부압 챔버(5)가 감압되어 부압 챔버(5)의 개구(5a) 및 취출 벨트(4)의 흡착 구멍(4a)을 통하여 취출 위치(S)의 지엽류(P)에 부압이 작용하여 당해 지엽류(P)가 취출 벨트(4)의 표면에 흡착된다. 취출 벨트(4)에 흡착된 지엽류(P)는 벨트(4)의 주행에 의해 취출 위치(S)로부터 취출된다.
취출 위치(S)로부터 취출된 지엽류(P)는 반송로(9)를 통하여 도 1의 상방으로 반송되어, 반송부(8)로 전달된다. 반송로(9)를 따라 설치된 복수의 센서(S1 내지 S6)는 투과형(한쪽은 도시 생략)의 광센서이며, 센서의 광로를 지엽류(P)가 막는 것을 검출(센서 출력;암)함과 함께 광로 위에 지엽류(P)가 존재하지 않는 것을 검출(센서 출력;명)한다. 즉, 이들 각 센서(S1 내지 S6)는 각각 지엽류(P)의 반송 방향의 선단 및 후단부 통과를 검지한다.
흡인 챔버(6)는 지엽류(P)의 취출 방향을 따라 취출 벨트(4)의 상류측(도 1 중 하측)이며, 취출 위치(S)에 개구(6a)를 대향시켜 배치되어 있다. 그리고, 블로어(14)가 동작되면 흡인 챔버(6)의 개구(6a)로부터 공기가 흡인되어, 취출 위치(S)에 공기류가 발생한다. 이 공기류는 투입부(2)에 투입된 복수매의 지엽류(P) 중 집적 방향 일단부의 지엽류(P)를 취출 위치(S)에 빠르게 흡인하도록 기능한다.
분리 롤러(7)는 취출 위치(S)의 취출 방향 하류측(도 1에서 상측)이며, 반송로(9)를 사이에 두고 취출 벨트(4)와는 반대측에 배치되어 있다. 분리 롤러(7)는 내부에 챔버(7a)를 갖는 대략 원통형의 코어(7b), 이 코어(7b)의 외주에 회전 가능하게 설치된 대략 원통형의 슬리브(7c)를 갖는다. 코어(7b)는 개구(7d)를 반송로(9)를 향하게 하여 고정적으로 설치되어 있다. 슬리브(7c)는 복수의 흡착 구멍(7e)을 갖는다. 그리고, 펌프(16)를 동작시켜 코어(7b)의 챔버(7a)를 진공화하면 챔버(7a)가 감압되어 코어(7b)의 개구(7d) 및 코어(7b)의 외주를 회전하는 슬리브(7c)의 복수의 흡착 구멍(7e)을 통하여 분리 롤러(7)의 둘레면에 부압이 발생한다.
즉, 모터(15)에 의해 슬리브(7c)에 취출 방향과 반대 방향(도 1에서 반시계 방향)의 분리 토크를 제공하고 펌프(16)에 의해 슬리브(7c)의 외주면에 부압을 발생시킴으로써 취출 위치(S)로부터 취출된 지엽류(P)에 연동되어 나온 2매째 이후의 지엽류(P)를 분리할 수 있다.
또한, 반송로(9)를 사이에 두고 분리 롤러(7)에 대향하는 측(도 1에서 좌측)에는 무단 상태의 반송 벨트(8a)가 걸쳐 있다. 한편, 반송로(9)를 사이에 두고 반송 벨트(8a)에 대향하는 위치에도 무단 상태의 반송 벨트(8b)가 걸쳐 있다. 즉, 2개의 반송 벨트(8a, 8b) 사이에서 분리 롤러(7)의 하류측의 반송로(9)가 규정되어 있다. 그리고, 취출 벨트(4)에 의해 취출 위치(S)로부터 취출된 지엽류(P)의 취출 방향 선단이 반송 벨트(8a, 8b)의 닙(8c)에 의해 끼움 지지되며, 반송 벨트(8a, 8b)(반송부)에 전달되어 하류측(도 1 중 상측)으로 반송된다.
여기서, 투입부(2)를 통하여 투입된 복수매의 지엽류(P)를 반송로(9) 위에 1매씩 취출하는 동작에 대하여 설명한다.
복수매의 지엽류(P)가 투입부(2)를 통하여 취출 장치(1)에 투입되면 공급 기구(3)에 의해 지엽류(P)가 취출 위치(S)로 순차적으로 공급되고, 취출 벨트(4)에 흡착되어 반송로(9) 위로 취출된다. 반송로(9)를 통하여 반송되는 지엽류(P)는 복수의 센서(S1 내지 S6)를 통하여 제어부(10)에 의해 그 반송 위치 및 반송 상태가 감시된다.
지엽류(P)의 취출 시에는 펌프(13)에 의해 부압 챔버(5)가 진공화되어 부압 챔버(5) 내의 압력이 감압되고, 이 감압된 압력에 의해 취출 벨트(4)의 표면에 부압이 발생된다. 또한, 투입부(2)에 투입된 지엽류(P) 중 집적 방향 일단부의 지엽류(P)에는 흡인 챔버(6)에 의해 항상 취출 위치(S)를 향하는 공기류가 작용된다. 즉, 흡인 챔버(6)에 의해 집적 방향 일단부의 지엽류(P)가 재빠르게 취출 위치(S)로 끌려와 취출 벨트(4)에 흡착되어 취출된다.
취출 위치(S)로부터 취출된 지엽류(P)는 반송 벨트(8a, 8b)의 닙(8c)에 돌입하고, 취출 방향 선단이 닙(8c)에 의해 끼움 지지되고, 또한 하류로 반송된다. 취출된 지엽류(P)가 닙(8c)에 도달한 것은 센서(S5)의 출력이 "명"으로부터 "암"으로 된 것에 의해 검지된다. 이때, 반송 벨트(8a, 8b)의 주행 속도는 취출 벨트(4)의 주행 속도보다 약간 빠른 속도로 설정되어 있으며, 당해 지엽류(P)는 반송 벨트(8a, 8b)에 의해 빼내어져 하류측으로 반송되게 된다.
취출 위치(S)로부터 취출된 지엽류(P)에 포개진 상태로 2매째 이후의 지엽류(P)가 연동되어 나온 경우, 2매째 이후의 지엽류(P)가 분리 롤러(7)에 의해 분리된다. 이때, 분리 롤러(7)의 둘레면에는 부압이 발생되고 있으며, 슬리브(7c)에는 취출 방향과 반대 방향의 분리 토크가 제공되고 있다. 1매의 지엽류(P)가 정상적으로 취출되었을 때는 분리 롤러(7)의 슬리브(7c)가 취출 방향을 따라 연동 회전하고, 2매 포개진 상태로 취출된 경우에는 슬리브(7c)가 역회전한다. 이에 의해, 2매째 이후의 지엽류(P)가 반대 방향으로 되돌려져 1매째의 지엽류(P)와 분리된다.
그런데, 상술한 바와 같이 복수매 포개진 상태의 지엽류(P)를 1매씩 분리하여 반송로(9) 위로 취출하는 경우, 부압 챔버(5)의 부압을 ON/OFF 제어하거나, 혹은 취출 벨트(4)를 간헐적으로 주행시킴으로써 지엽류(P)끼리의 사이에 갭을 형성한다. 이들 갭의 크기는 취출 장치(1)의 하류의 반송로(9)에 접속된 처리 장치(여기서는 도시 및 설명을 생략한다)에 있어서의 지엽류(P)의 처리 능력에 따라 결정된다. 및/혹은 이들 갭의 크기는 반송로(9)의 하류에 배치된 도시하지 않은 게이트의 절환 속도에 따라 결정된다.
예를 들어, 하류측의 처리 장치에 있어서의 처리 효율을 높임과 함께, 충분한 처리 시간을 부여하기 위해서는 지엽류(P) 사이의 갭을 원하는 길이로 안정되게 컨트롤하는 것이 바람직하다. 그러나, 취출 벨트(4)를 간헐적으로 동작시켜 갭을 형성하는 방법으로는, 벨트의 가속 및 감속에 필요하게 되는 시간을 높은 정밀도로 컨트롤하는 것이 어려워, 가감속 시에 벨트와 지엽류(P) 사이에 미끄러짐을 발생시킬 가능성이 있다.
한편, 부압 챔버(5)의 부압을 ON/OFF 제어하기 위해, 펌프(13)와 부압 챔버(5)를 연결하는 배관 도중에 상술한 종래의 솔레노이드 밸브를 설치하고, 이 솔레노이드 밸브를 개폐 제어함으로써 지엽류 사이의 갭을 컨트롤하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 이 방법으로는 상술한 바와 같이 솔레노이드 밸브 자체의 응답 속도가 느리기 때문에 지엽류(P) 사이의 갭을 원하는 길이로 정밀도 높게 컨트롤하는 것은 어렵다.
이로 인해, 본원 발명자들은 응답 속도가 매우 빠르고, 다량의 공기를 유통시킬 수 있어 공기류를 재빠르게 유통 및 차단할 수 있는 밸브 장치를 개발했다. 이하, 본 발명의 밸브 장치의 실시 형태에 대하여 몇 개의 예를 들어 설명한다.
도 4에는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 밸브 장치(20)의 개략도를 도시하고 있다. 또한, 도 5에는 이 밸브 장치(20)의 내부 구조를 설명하기 위해, 도 4의 밸브 장치(20)를 분해한 개략도를 도시하고 있다.
이 밸브 장치(20)는 부압 챔버(5)와 펌프(13)를 연결하는 흡기관(22) 도중에 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 흡기관(22)은, 도시한 바와 같이 펌프(13)를 작동시켰을 때의 공기의 흐름 방향(도면에서 화살표(R) 방향)을 따라 밸브 장치(20)의 상류측의 부압 챔버(5)에 접속된 상류측 흡기관(22a)과, 밸브 장치(20)의 하류측의 펌프(13)에 접속된 하류측 흡기관(22b)으로 분할되어 있다.
밸브 장치(20)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상류측 흡기관(22a)의 부압 챔버(5)로부터 떨어진 측의 단부에 접속된 대략 원판 형상의 제1 블록(24), 하류측 흡기관(22b)의 펌프(13)로부터 떨어진 측의 단부에 접속된 대략 원판 형상의 제2 블록(26), 이들 제1 및 제2 블록(24, 26) 사이에 배치된 대략 원판 형상의 제1 및 제2 차단판(31, 32), 및 각 차단판(31, 32)을 각각 독립적으로 회전시키는 2개의 서보 모터(33, 34)를 갖는다.
2개의 서보 모터(33, 34)는 본 발명의 구동 장치로서 기능하고, 상술한 취출 장치(1)의 제어부(10)에 접속되어 있다. 또한, 각 서보 모터(33, 34)는, 각각 제1 및 제2 블록(24, 26) 외측에 배치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 2개의 차단판(31, 32)을 각각 독립적으로 회전시키는 2개의 서보 모터(33, 34)를 사용한 경우에 대하여 설명하지만, 도시하지 않은 단일의 구동 장치에 의해 2매의 차단판(31, 32)을 회전시켜도 된다.
상류측 흡기관(22a)과 하류측 흡기관(22b)을 포함하는 흡기관(22)은, 도 4에 도시된 바와 같이 밸브 장치(20)를 통하여 연장되는 공기의 유로(23)(도면에서 파선으로 나타낸다)를 규정하고 있다. 그리고, 제1 블록(24), 제2 블록(26), 제1 차단판(31), 및 제2 차단판(32)은 이 유로(23)와 대략 직교하는 자세로, 서로 동축에 근접하여 배치되어 있다. 즉, 도 5에서는 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해 이들 원판 형상의 4개의 부재(24, 26, 31, 32)는 축 방향으로 떨어진 상태로 도시하고 있지만, 실제로는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 축 방향에 근접하여 배치되어 있다.
제1 및 제2 차단판(31, 32)은, 각각 상술한 흡기관(22)을 유통하는 공기의 유로(23)를 차단하는 면을 따라 회전 가능(이동 가능)하게 배치되어 있다. 또한, 제1 및 제2 차단판(31, 32)은, 각각 제1 블록(24) 및 제2 블록(26)의 중심을 관통하여 연장된 서보 모터(33, 34)의 회전축(33a, 34a)에 동축에 설치되어 있다.
본 실시 형태의 제1 차단판(31)과 제2 차단판(32)은 각각 대응하는 서보 모터(33, 34)에 의해 서로 반대 방향(도면 중 화살표 방향)으로 독립적으로 회전된다. 구체적으로는, 제1 차단판(31)은 도 5에서 좌측으로부터 보아 시계 방향(CW 방향)으로 회전되고, 제2 차단판(32)은 도 5에서 좌측으로부터 보아 반시계 방향(CCW 방향)으로 회전된다.
제1 블록(24)에는 상류측 흡기관(22a)을 접속한 연통 구멍(24a)이 형성되어 있다. 또한, 제2 블록(26)에도 하류측 흡기관(22b)을 접속한 연통 구멍(26a)이 형성되어 있다. 이들 연통 구멍(24a, 26a)은 각각 제1 및 제2 블록(24, 26)의 회전 중심으로부터 떨어진 정위치를 관통하며 형성되어 있다. 또한, 이들 2개의 연통 구멍(24a, 26a)은 상술한 유로(23)와 정확히 겹쳐지는 위치에 형성되어 있고, 서로 대향하는 위치에 동축에 형성되어 있다.
한편, 2매의 차단판(31, 32)에는 각각 복수(본 실시 형태에서는 3개)의 유통 구멍(31a, 32a)(제1 유통 구멍, 제2 유통 구멍)이 형성되어 있다. 이들 복수의 유통 구멍(31a, 32a)은, 각각 제1 및 제2 차단판(31, 32)의 회전에 의해 이동(회전)한다. 본 실시 형태에서는, 각 유통 구멍(31a, 32a)은 차단판(31, 32)의 회전 방향을 따라 만곡하며 연장된 대략 부채 형상으로 형성되어 있다. 즉, 각 유통 구멍(31a, 32a)은 차단판(31, 32)의 회전 도중에, 제1 및 제2 블록(24, 26)의 연통 구멍(24a, 26a), 즉 상술한 흡기관(22)의 유로(23)에 겹쳐지는 시간이 비교적 길어지는 형상을 갖는다.
이하, 상술한 구조의 밸브 장치(20)의 동작에 대해, 도 6 내지 도 15를 참조하여 설명한다. 도 6 내지 도 13에는 2매의 차단판(31, 32)을 회전시켜 유로(23)를 개폐 제어하는 경우의 동작 설명도를 도시하고 있으며, 도 14에는 도 6 내지 도 13의 동작에 관련시켜 각 차단판(31, 32)의 회전 속도 변화를 설명하기 위한 그래프를 도시하고 있으며, 도 15에는 도 6 내지 도 13의 동작에 관련된 유로(23)의 개구 면적의 경시 변화를 나타내는 그래프를 도시하고 있다. 또한, 도 6 내지 도 13은 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해 밸브 장치(20)의 주요부의 구성만을 간략화하여 도시했다.
도 6에는 밸브 장치(20)에서 유로(23)를 차단한 상태의 일례를 도시하고 있다. 도 6 내지 도 13에서는 유로(23)가 각 차단판(31, 32)과 교차하는 영역(23a)을 이점차선으로 나타내고 있다. 본 실시 형태에서는 2매의 차단판(31, 32)을 각각 도시된 화살표 방향으로만 가변속으로 회전했다. 구체적으로는, 도 14에 도시된 바와 같이 부압 챔버(5)측의 제1 블록(24)에 인접한 제1 차단판(31)을 도면에서 시계 방향(CW 방향:제1 회전 방향)으로 회전하고, 펌프(13)측의 제2 블록(26)에 인접한 제2 차단판(32)을 도면에서 반시계 방향(CCW 방향:제2 회전 방향)으로 회전하도록 했다.
도 6에 도시된 상태에서 2매의 차단판(31, 32)의 회전은 정지되어 있다. 이 상태를 유로(23)를 개방하기 전의 대기 상태로 한다. 도 14, 도 15의 그래프에서는, 이 도 6에 도시한 대기 상태의 시각을 제로로 하고 있다. 이 상태에서, 유로(23)는 그 단면의 약 절반의 영역이 제1 차단판(31)에 의해 차단되어 있으며, 나머지의 약 절반의 영역이 제2 차단판(32)에 의해 차단되어 있으며, 제1 및 제2 차단판(31, 32)의 협동에 의해 유로(23)가 완전히 차단되어 있다.
더욱 상세하게는, 이 상태에서 제1 차단판(31)의 1개의 유통로(31a)의 CW 방향을 따른 전단부 가장자리(311)가 유로(23) 내에 있으며, 제2 차단판(32)의 1개의 유통로(32a)의 CCW 방향을 따른 전단부 가장자리(321)가 유로(23) 내에 있다. 게다가, 이 상태에서 이들 2개의 유통로(31a, 32a)는 유로(23) 내에서 겹쳐지지 않는 것이 필요하다. 예를 들어, 이 상태에서 제1 차단판(31)의 유통로(31a)의 전단부 가장자리(311)와 제2 차단판(32)의 유통로(32a)의 전단부 가장자리(321)가 약간 겹쳐져 있어도 된다.
그리고, 이 대기 상태로부터 제어부(10)의 『개방』 명령에 기초하여, 도 7에 도시된 상태까지 각 차단판(31, 32)이 각각 화살표 방향으로 회전되어 유로(23)가 개통된다. 이때, 제어부(10)는 센서(S1 내지 S6)의 출력을 감시하여 선행하는 지엽류(P)가 반송로(9) 위로 취출된 것을 판단하여, 당해 지엽류(P)를 취출 벨트(4)에 흡착시키기 위한 『개방』 명령을 발행한다.
또한, 제어부(10)가 도 6의 대기 상태에서 정지하고 있던 각 차단판(31, 32)을 회전시키기 위해 각 차단판(31, 32)의 각속도는 도 14에 도시된 바와 같이 제로로부터 서서히 증가한다. 도 14를 보면, 대기 상태로부터 2매의 차단판(31, 32)의 회전을 시작하여 가속하고 있는 도중에, 유로(23)의 완전 개방으로 되어 있는 것을 알았다. 즉, 도 7의 상태에서는 각 차단판(31, 32)은 가장 빠른 속도로 회전하고 있게 된다.
이와 같이, 2매의 차단판(31, 32)의 가속 회전 도중에 유로(23)를 완전 개방의 상태로 함으로써 도 15에 도시된 바와 같이 매우 짧은 시간에 유로(23)를 폐쇄로부터 개방으로 절환할 수 있어, 밸브 장치(20)의 응답 속도를 빠르게 할 수 있다. 이러한 효과를 발휘하기 위해서는 유로(23)를 개통하기 전의 대기 상태에서 도 6에 도시된 상태를 만드는 것이 중요하며 도 6의 대기 상태로부터 각 차단판(31, 32)을 서로 다른 방향으로 회전시키는 것이 중요하다.
이에 대해, 가령 유로(23)를 개통함과 동시에 2매의 차단판(31, 32)을 정지시키는 제어를 실시할 필요가 있는 경우, 정지 상태의 차단판(31, 32)을 가속한 후, 차단판(31, 32)이 정지할 때까지 감속을 위한 여분의 시간이 필요해져, 『개방』 명령으로부터 유로(23)를 완전 개방으로 할 때까지의 시간이 길어져 버린다.
또한, 가령 유통로(31a)의 전단부 가장자리(311)가 유로(23) 내에 없는 상태로부터 제1 차단판(31)을 회전시킴과 함께 유통로(32a)의 전단부 가장자리(321)가 유로(23) 내에 없는 상태로부터 제2 차단판(32)을 회전시켜 유로(23)를 개통시키는 경우, 유로(23)를 폐쇄로부터 개방으로 할 때까지의 각 차단판(31, 32)의 이동 거리(회전 각도)가 길게(크게) 되어 버려, 『개방』 명령으로부터 유로(23)를 완전 개방으로 할 때까지의 시간이 길어져 버린다.
이로 인해, 본 실시 형태에서는 도 6에 도시된 대기 위치로부터 각 차단판(31, 32)의 회전을 개시하여 가속 도중에 유로(23)를 완전 개방으로 하도록 했다. 또한, 본 실시 형태에서는 각 차단판(31, 32)의 가속 도중에 유로(23)를 완전 개방으로 하는 경우를 설명했지만, 적어도 유로(23)를 개통하는 도중에 각 차단판(31, 32)을 감속시키지 않으면 된다.
이 후, 제어부(10)는, 도 7에 도시된 상태로부터 도 8의 상태를 거쳐 도 9의 상태에 이르는 동안 2매의 차단판(31, 32)의 회전을 감속하며 정지한다. 본 실시 형태에서는 도 7의 상태로부터 도 8의 상태 사이에 2매의 차단판(31, 32)의 회전을 감속시켜 대강 정지시키고, 도 8의 상태로부터 도 9의 상태까지 사이에 2매의 차단판(31, 32)을 천천히 회전시켜 또 다른 대기 상태로 이동해 둔다. 즉, 이번에는 이 도 9의 상태가 유로(23)를 차단하기 전의 대기 상태로 된다.
더욱 상세하게는, 도 9의 대기 상태에서는 제1 차단판(31)의 1개의 유통 구멍(31a)의 CW 방향을 따른 후단부 가장자리(312)가 유로(23)(영역(23a))의 가장자리에 근접하고, 제2 차단판(32)의 1개의 유통 구멍(32a)의 CCW 방향을 따른 후단부 가장자리(322)가 유로(23)(영역(23a))의 반대측의 가장자리에 근접하고 있다. 또한, 이 상태에서 당연히 이들 2개의 유통 구멍(31a, 32a)은 유로(23)와 겹쳐져 있다.
그리고, 도 9의 대기 상태로부터 제어부(10)의 『폐쇄』 명령에 기초하여, 도 10에 도시된 상태까지 2매의 차단판(31, 32)이 회전되어 유로(23)가 재빠르게 차단된다. 이 경우에서도 도 14에 도시된 바와 같이 2매의 차단판(31, 32)의 가속 도중에 유로(23)를 차단하는 것이 중요하며 차단판(31, 32)이 감속되는 일은 없다. 또한, 이 때 유로(23)가 완전히 차단될 때까지의 각 차단판(31, 32)의 이동 거리(회전 각도)는 유통 구멍(31a, 32a)의 후단부 가장자리(312, 322)가 유로(23)의 가장자리로부터 대략 중앙으로 이동할 때까지의 매우 짧은 거리(각도)이며, 단시간에 유로(23)를 차단할 수 있는 것을 알았다.
이렇게 유로(23)를 단시간에 차단하기 위해서는 유로(23)를 차단하기 전의 대기 상태에서, 도 9에 도시된 위치에 각 차단판(31, 32)을 정지시켜 두는 것이 중요하며 이 대기 상태를 만듦으로써 밸브 장치(20)의 폐쇄 동작의 응답 속도를 빠르게 할 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 상태일 때 각 차단판(31, 32)은 가장 빠른 속도로 회전하고 있다.
또한 이 후, 제어부(10)는 도 10에 도시된 상태로부터 도 11에 도시된 상태를 거쳐 도 12의 상태에 이르는 동안 2매의 차단판(31, 32)의 회전을 감속시켜 대강 정지시킨다. 그리고, 이 상태로부터 도 13에 도시된 대기 상태(도 6에 도시된 대기 상태와 동일한 자세)로 될 때까지 차단판(31, 32)을 천천히 회전시켜 정지시킨다.
이상, 도 6 내지 도 13에 도시된 동작을 반복하여 밸브 장치(20)를 개폐 제어함으로써 흡기관(22)을 개통 및 차단하고, 취출 위치(S)에 공급된 지엽류(P)에 부압을 작용시켜 취출 벨트(4)에 흡착시켜 지엽류(P)를 반송로(9) 위로 1매씩 간헐적으로 취출한다. 본 실시 형태의 밸브 장치(20)를 사용한 경우, 각 차단판(31, 32)을 각각 1회전하는 동안 3매의 지엽류(P)를 취출할 수 있다.
본 실시 형태의 밸브 장치(20)를 사용함으로써, 상술한 바와 같이 유로(23)를 단시간에 재빠르게 개통 및 차단할 수 있어 복수매의 지엽류(P)를 연속하여 고속으로 취출할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 취출 장치(1)에 의하면, 상술한 밸브 장치(20)를 사용함으로써 다량의 공기를 재빠르게 유통 및 차단할 수 있어 비교적 무거운 지엽류(P)라도 확실하고 안정되게 취출 벨트(4)에 흡착시킬 수 있다.
이에 대해, 종래의 솔레노이드 밸브를 동일한 용도로 사용한 경우, 솔레노이드 밸브는 상술한 바와 같이 유체의 통과 저항이 크기 때문에, 다량의 공기를 일제히 통과시키는 것이 어려워 부압 챔버(5)를 재빠르게 진공화할 수는 없다. 또한, 유로 자체를 굵게 한 경우, 그만큼 플런저의 관성이 커져 솔레노이드 밸브의 응답 속도가 느려져 버린다.
이에 대해, 본 실시 형태의 밸브 장치(20)는 모터(27)를 회전시키기만 하는 간단한 제어에 의해 유로(23)를 재빠르게 개통 및 차단시킬 수 있어 응답 속도를 고속으로 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 밸브 장치(20)에 있어서, 유로(23) 자체의 굵기도 임의로 설정할 수 있어, 보다 다량의 공기를 유통 및 차단할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 밸브 장치(20)는 공기를 일직선으로 통과시키는 구조를 갖기 때문에 공기의 통과 저항은 거의 없어 다량의 공기를 원활하게 유통시킬 수 있다.
도 16에는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 밸브 장치(30)의 분해 사시도를 도시하고 있다. 이 밸브 장치(30)는 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 부압 챔버(5)와 펌프(13)를 연결하는 흡기관(22) 도중에 설치되어 있음과 함께, 부압 챔버(5)와 펌프(13)의 배기구(13a)를 연결시키는 배기관(28) 도중에 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시 형태의 밸브 장치(30)는 흡기관(22)과 배기관(28)을 교대로 개통 및 차단하도록 동작한다.
배기관(28)은 펌프(13)의 배기구(13a)로부터 배기되는 공기의 흐름 방향(도면에서 화살표(Q) 방향)을 따라 밸브 장치(30)의 상류측에 있는 상류측 배기관(28a)과, 밸브 장치(30)의 하류측에 있는 하류측 배기관(28b)을 갖는다. 상류측 배기관(28a)은 펌프(13)의 배기구(13a)와 밸브 장치(30)의 제2 블록(26)의 연통 구멍(26b)을 연결시키고, 하류측 배기관(28b)은 밸브 장치(30)의 제1 블록(24)의 연통 구멍(24b)과 부압 챔버(5)를 연결시키고 있다. 배기관(28)은, 후술하는 유로(29)를 규정하고 있다.
또한, 하류측 배기관(28b)을 접속한 제1 블록(24)의 연통 구멍(24b)은 차단판(31)의 회전 중심축에 대하여 연통 구멍(24a)과 대칭이 되는 위치에 형성되어 있다. 또한, 상류측 배기관(28a)을 접속한 제2 블록(26)의 연통 구멍(26b)은 차단판(32)의 회전 중심축에 대하여 연통 구멍(26a)과 대칭이 되는 위치이면서 또한 제1 블록(24)의 연통 구멍(24b)과 동축이 되는 위치에 형성되어 있다. 여기까지 설명한 이외의 구조는, 상술한 제1 실시 형태의 밸브 장치(20)와 대략 동일한 구조이기 때문에, 여기에서는 마찬가지로 기능하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
상술한 구조의 밸브 장치(30)는, 이하와 같이 동작한다.
또한, 여기에서도 도 17 내지 도 22에서는 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해 밸브 장치(30)의 주요부의 구성만을 간략화하여 도시했다.
도 17에는 흡기관(22)을 차단하고, 또한 배기관(28)을 개통한 상태의 일례를 도시하고 있다. 즉, 도 17의 상태에서는 흡기관(22)에 의해 규정한 유로(23)(제1 유로)가 차단되어 있으며, 배기관(28)에 의해 규정한 유로(29)(제2 유로)가 개통되어 있다. 바꾸어 말하면, 도 17의 상태에서 펌프(13)로부터의 배기가 부압 챔버(5)로 보내져, 부압 챔버(5)가 대기압으로 복귀되고 있다.
도 17에 도시된 상태에서 2매의 차단판(31, 32)의 회전은 정지되어 있다. 이 상태를 유로(23)를 개방하기 전의 대기 상태로 한다. 또한, 이 상태는 유로(29)를 차단하기 전의 대기 상태로도 되어 있다. 즉, 이 상태에서 유로(23)는 그 단면의 약 절반의 영역이 제1 차단판(31)에 의해 차단되어 있으며, 나머지의 약 절반 정도의 영역이 제2 차단판(32)에 의해 차단되어 있으며, 제1 및 제2 차단판(31, 32)의 협동에 의해 유로(23)가 완전히 차단되어 있다. 또한, 이 상태에서 유로(29)에는 제1 차단판(31)의 유통 구멍(31a)이 겹쳐져 있음과 함께, 제2 유통 구멍(32a)이 겹쳐져 있어, 제1 및 제2 차단판(31, 32)의 협동에 의해 유로(29)가 완전 개방으로 되어 있다.
더욱 상세하게는, 이 상태에서 제1 차단판(31)의 1개의 유통로(31a)의 CW 방향을 따른 전단부 가장자리(311)가 유로(23) 내에 있으며, 제2 차단판(32)의 1개의 유통로(32a)의 CCW 방향을 따른 전단부 가장자리(321)가 유로(23) 내에 있다. 게다가, 이 상태에서 이들 2개의 유통로(31a, 32a)는 유로(23) 내에서 겹쳐져 있지 않다.
또한, 동시에 이 상태에서 제1 차단판(31)의 다른 유통 구멍(31a)의 CW 방향을 따른 후단부 가장자리(312)가 유로(29)의 가장자리에 근접하고, 제2 차단판(32)의 다른 유통 구멍(32a)의 CCW 방향을 따른 후단부 가장자리(322)가 유로(29)의 반대측의 가장자리에 근접하고 있다. 게다가, 이 상태에서 이들 2개의 유통 구멍(31a, 32a)은 각각 유로(29)와 완전히 겹쳐져 있다.
그리고, 이 대기 상태로부터 제어부(10)의 『개방』 명령에 기초하여, 도 18에 도시된 상태까지 각 차단판(31, 32)이 각각 화살표 방향으로 회전되어 유로(23)가 개통됨과 동시에 유로(29)가 차단된다. 이때, 도 17의 대기 상태에서 정지하고 있던 각 차단판(31, 32)을 회전시키기 위해 각 차단판(31, 32)의 각속도는 제로로부터 서서히 증가한다. 즉, 본 실시 형태에 있어서도, 도 17로부터 도 18의 상태에 이르는 각 차단판(31, 32)의 가속 도중에 유로(23)가 완전 개방으로 됨과 함께 유로(29)가 차단된다.
이와 같이, 2매의 차단판(31, 32)의 가속 회전 도중에 유로(23)를 완전 개방의 상태로 함과 동시에 유로(29)를 차단함으로써 매우 짧은 시간에 유로(23)를 폐쇄로부터 개방으로 절환할 수 있고, 동시에 매우 짧은 시간에 유로(29)를 개방으로부터 폐쇄로 절환할 수 있어, 밸브 장치(30)의 응답 속도를 빠르게 할 수 있다. 이러한 효과를 발휘하기 위해서는 유로(23)를 개통하기 전의 대기 상태 및 유로(29)를 차단하기 전의 대기 상태에서 도 17에 도시된 상태를 만드는 것이 중요하며 도 17의 대기 상태로부터 각 차단판(31, 32)을 서로 다른 방향으로 회전시키는 것이 중요하다.
이 후, 제어부(10)는, 도 18에 도시된 상태로부터 도 19의 상태를 거쳐 도 20의 상태에 이르는 동안, 2매의 차단판(31, 32)의 회전을 감속하며 정지시킨다. 본 실시 형태에서는 도 18의 상태로부터 도 19의 상태 사이에 2매의 차단판(31, 32)의 회전을 감속시켜 대강 정지시키고, 도 19의 상태로부터 도 20의 상태까지 사이에 2매의 차단판(31, 32)을 천천히 회전시켜 또 다른 대기 상태로 이동해 둔다. 즉, 이번에는 이 도 20의 상태가 유로(23)를 차단하기 전의 대기 상태로 됨과 동시에 유로(29)를 개방하기 전의 대기 상태로 된다.
더욱 상세하게는, 도 20의 대기 상태에서는 제1 차단판(31)의 1개의 유통 구멍(31a)의 CW 방향을 따른 후단부 가장자리(312)가 유로(23)(영역(23a))의 가장자리에 근접하고, 제2 차단판(32)의 1개의 유통 구멍(32a)의 CCW 방향을 따른 후단부 가장자리(322)가 유로(23)(영역(23a))의 반대측의 가장자리에 근접하고 있다. 또한, 이 상태에서 당연히 이들 2개의 유통 구멍(31a, 32a)은 유로(23)와 완전히 겹쳐져 있다.
동시에, 이 대기 상태에서 제1 차단판(31)의 다른 유통 구멍(31a)의 CW 방향을 따른 전단부 가장자리(311)가 유로(29) 내에 있으며, 제2 차단판(32)의 다른 유통로(32a)의 CCW 방향을 따른 전단부 가장자리(321)가 유로(29) 내에 있다. 게다가, 이 상태에서 이들 2개의 유통로(31a, 32a)는 유로(29) 내에서 겹쳐져 있지 않다.
그리고, 도 20의 대기 상태로부터 제어부(10)의 『폐쇄』 명령에 기초하여, 도 21에 도시된 상태까지 2매의 차단판(31, 32)이 회전되어 유로(23)가 재빠르게 차단됨과 동시에 유로(29)가 재빠르게 유통된다. 이 경우에 있어서도, 2매의 차단판(31, 32)의 가속 도중에 유로(23)를 차단함과 함께 유로(29)를 유통시킬 수 있어, 차단판(31, 32)이 감속되지는 않는다. 또한, 이 때 유로(23)가 완전히 차단되고 유로(29)가 완전히 개방될 때까지의 각 차단판(31, 32)의 이동 거리(회전 각도)는 1개의 유통 구멍(31a, 32a)의 후단부 가장자리(312, 322)가 유로(23)의 가장자리로부터 대략 중앙으로 이동할 때까지의 매우 짧은 거리(각도)이며, 단시간에 유로(23)를 차단(유로(29)를 개방)할 수 있는 것을 알았다.
이와 같이 유로(23)를 단시간에 차단함과 함께 유로(29)를 단시간에 유통시키기 위해서는 유로(23)를 차단하기 전의 대기 상태, 즉 유로(29)를 개방하기 전의 대기 상태에서, 도 20에 도시된 위치에 각 차단판(31, 32)을 정지시켜 두는 것이 중요하며, 이 대기 상태를 만듦으로써 밸브 장치(30)의 개폐 동작의 응답 속도를 빠르게 할 수 있다.
또한 이 후, 제어부(10)는, 도 21에 도시된 상태로부터 도 22에 도시된 상태를 거쳐 다시 도 17의 상태에 이르는 동안 2매의 차단판(31, 32)의 회전을 감속시켜 정지시킨다.
이상, 도 17 내지 도 22에 도시된 동작을 반복하며 밸브 장치(30)를 개폐 제어함으로써 흡기관(22)을 개통 및 차단함과 동시에 배기관(28)을 차단 및 개통할 수 있다. 이에 의해, 취출 위치(S)에 공급된 지엽류(P)에 부압을 작용시켜 취출 벨트(4)에 흡착시켜 지엽류(P)를 반송로(9) 위로 1매씩 간헐적으로 취출함과 함께 각 지엽류(P)를 취출한 후 부압 챔버(5)를 재빠르게 대기압으로 복귀시킬 수 있다. 본 실시 형태의 밸브 장치(30)를 사용한 경우, 각 차단판(31, 32)을 각각 1회전하는 동안 3매의 지엽류(P)를 취출할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서도 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있고, 게다가 지엽류(P)의 흡착을 해제할 때는 부압 챔버(5) 내로 다량의 공기를 재빠르게 보내줄 수 있다.
추가적인 이점 및 변경들은 당업계의 숙련자들에게 용이하게 발생할 것이다. 따라서, 보다 넓은 관점에서의 본 발명은 본 명세서에 도시되고 설명된 특정 설명 및 대표적인 실시예들에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구항들 및 그와 균등한 것에 의해 정의된 바와 같은 일반적인 본 발명의 개념의 사상 또는 범주를 벗어나지 않는 한 다양한 변경들이 이루어질 수도 있다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는 취출 위치(S)로 공급된 지엽류(P)를 취출하는 취출 부재로서 무단 상태의 취출 벨트(4)에 대하여 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 취출 방향으로 회전하는 로터에 복수의 흡착 구멍을 형성한 취출 부재를 사용해도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 2매의 차단판(31, 32)을 협동시켜 유로(23(29))를 개폐 제어하는 밸브 장치(20(30))에 대하여 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 3매 이상의 차단판을 겹쳐 배치하고 협동시킴으로써 복수의 유로를 개폐 제어하도록 해도 좋다. 이 경우, 물리적으로 모든 차단판의 회전축을 동축에 배치하는 것이 어렵기 때문에 회전 중심을 어긋나게 하고 회전축을 평행하게 배열하도록 차단판을 부분적으로 겹치는 방법을 생각할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 1개의 유로(23), 혹은 2개의 유로(23, 29)를 동시에 개폐 제어하는 밸브 장치(20, 30)에 대하여 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 1개의 밸브 장치로 개폐하는 유로의 개수는 임의로 설정 가능하다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 유로를 개통시키기 전의 대기 상태에 있어서, 2매의 차단판을 협동시켜 유로를 완전히 차단하도록 2매의 차단판을 정지시켰지만, 반드시 유로를 완전히 차단할 필요는 없으며 2매의 차단판에 약간의 간극이 형성되어 있어도 좋다.

Claims (20)

  1. 유체를 유통시키는 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과,
    이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과,
    상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 포함하는, 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 제1 유통 구멍이 상기 유로를 가로 지르는 제1 이동 방향으로 상기 제1 차단판을 이동시킴과 함께 상기 제2 차단판을 상기 제1 이동 방향과 반대인 제2 이동 방향으로 이동시키는, 밸브 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 유로를 개통시키기 전의 대기 상태일 때 상기 제1 유통 구멍의 상기 제1 이동 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 유로 내에, 또한 상기 제2 유통 구멍의 상기 제2 이동 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 유로 내에 존재하도록 상기 제1 및 제2 차단판을 정지시켜 두는, 밸브 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 대기 상태로부터 상기 제1 및 제2 차단판의 이동을 개시하여, 상기 제1 및 제2 차단판의 가속 도중에 상기 유로를 완전 개방하는, 밸브 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 유로를 차단하기 전의 대기 상태일 때, 상기 제1 유통 구멍의 상기 제1 이동 방향을 따른 후단부 가장자리가 상기 유로의 가장자리에 근접하고, 상기 제2 유통 구멍의 상기 제2 이동 방향을 따른 후단부 가장자리가 상기 유로의 반대측의 가장자리에 근접하고, 또한 상기 제1 및 제2 유통 구멍이 상기 유로에 겹쳐지는 위치에, 상기 제1 및 제2 차단판을 정지시켜 두는, 밸브 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구동 장치는 상기 대기 상태로부터 상기 제1 및 제2 차단판의 이동을 개시하여, 상기 제1 및 제2 차단판의 가속 도중에 상기 유로를 차단하는, 밸브 장치.
  7. 유체를 유통시키는 제1 유로 및 이 제1 유로와 떨어져 배열된 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제정의 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과,
    이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 제1 및 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제1 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과,
    상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 제1 및 제2 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 포함하는, 밸브 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 복수의 제1 유통 구멍이 상기 제1 및 제2 유로를 가로 지르는 제1 회전 방향으로 상기 제1 차단판을 회전시키는 제1 모터와, 상기 제2 차단판을 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 회전시키는 제2 모터를 갖는, 밸브 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 제1 유로를 개통시키기 전의 대기 상태일 때, 상기 제1 유통 구멍의 상기 제1 회전 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 유로 내에 존재하고, 상기 제2 유통 구멍의 상기 제2 회전 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 유로 내에 존재하고, 또한 상기 제2 유로를 다른 상기 제1 및 제2 유통 구멍이 개통하는 위치에 상기 제1 및 제2 차단판을 정지시켜 두는, 밸브 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 대기 상태로부터 상기 제1 및 제2 차단판의 회전을 개시하여, 상기 제1 및 제2 차단판의 가속 도중에 상기 제1 유로를 완전 개방함과 동시에 상기 제2 유로를 차단하는, 밸브 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 제1 유로를 차단하기 전의 대기 상태일 때, 상기 제1 유통 구멍의 상기 제1 회전 방향을 따른 후단부 가장자리가 상기 제1 유로의 가장자리에 근접하고, 상기 제2 유통 구멍의 상기 제2 회전 방향을 따른 후단부 가장자리가 상기 제1 유로의 반대측의 가장자리에 근접하고, 상기 제1 및 제2 유통 구멍이 상기 제1 유로에 겹쳐지고, 또한 상기 제2 유로를 차단하는 위치이며, 다른 상기 제1 유통 구멍의 상기 제1 회전 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 제2 유로 내에 있으며, 다른 상기 제2 유통 구멍의 상기 제2 회전 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 제2 유로 내에 있고, 상기 다른 제1 및 제2 유통 구멍이 상기 제2 유로 내에서 겹쳐지지 않는 위치에 상기 제1 및 제2 차단판을 정지시켜 두는, 밸브 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 대기 상태로부터 상기 제1 및 제2 차단판의 회전을 개시하여, 상기 제1 및 제2 차단판의 가속 도중에 상기 제1 유로를 차단함과 동시에 상기 제2 유로를 개통시키는, 밸브 장치.
  13. 복수매의 지엽류를 포개어 투입하는 투입부와,
    흡착 구멍을 갖고, 상기 투입부에 투입된 지엽류 중 포갬 방향 일단부의 지엽류를 따라 주행하는 취출 부재와,
    이 취출 부재의 이면측으로부터 상기 흡착 구멍을 흡인하여 당해 취출 부재의 표면에 부압을 발생시켜, 상기 일단부의 지엽류를 당해 취출 부재의 표면에 흡착시키는 부압 발생부와,
    이 부압 발생부에 유로를 통하여 접속한 흡기 장치와,
    상기 유로 도중에 설치된 밸브 장치를 포함하고,
    상기 밸브 장치는,
    상기 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과,
    이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 유로를 차단하는 면을 따라 이동 가능하게 설치되어, 이동 도중에 상기 유로에 겹쳐지는 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과,
    상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 갖는, 지엽류 취출 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 제1 유통 구멍이 상기 유로를 가로 지르는 제1 이동 방향으로 상기 제1 차단판을 이동시킴과 함께, 상기 제2 차단판을 상기 제1 이동 방향과 반대인 제2 이동 방향으로 이동시키는, 지엽류 취출 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 유로를 개통시키기 전의 대기 상태일 때, 상기 제1 유통 구멍의 상기 제1 이동 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 유로 내에, 상기 제2 유통 구멍의 상기 제2 이동 방향을 따른 전단부 가장자리가 상기 유로 내에 각각 존재하는 위치에, 상기 제1 및 제2 차단판을 정지시켜 두는, 지엽류 취출 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 대기 상태로부터 상기 제1 및 제2 차단판의 이동을 개시하여, 상기 제1 및 제2 차단판의 가속 도중에 상기 유로를 완전 개방하는, 지엽류 취출 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 유로를 차단하기 전의 대기 상태일 때, 상기 제1 유통 구멍의 상기 제1 이동 방향을 따른 후단부 가장자리가 상기 유로의 가장자리에 근접하고, 상기 제2 유통 구멍의 상기 제2 이동 방향을 따른 후단부 가장자리가 상기 유로의 반대측의 가장자리에 근접하고, 또한 상기 제1 및 제2 유통 구멍이 상기 유로에 겹쳐지는 위치에, 상기 제1 및 제2 차단판을 정지시켜 두는, 지엽류 취출 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 구동 장치는, 상기 대기 상태로부터 상기 제1 및 제2 차단판의 이동을 개시하여, 상기 제1 및 제2 차단판의 가속 도중에 상기 유로를 차단하는, 지엽류 취출 장치.
  19. 복수매의 지엽류를 포개어 투입하는 투입부와,
    흡착 구멍을 갖고, 상기 투입부에 투입된 지엽류 중 포갬 방향 일단부의 지엽류를 따라 주행하는 취출 부재와,
    이 취출 부재의 이면측으로부터 상기 흡착 구멍을 흡인하여 당해 취출 부재의 표면에 부압을 발생시켜, 상기 일단부의 지엽류를 당해 취출 부재의 표면에 흡착시키는 부압 발생부와,
    이 부압 발생부에 제1 유로를 통하여 접속한 흡기 장치와,
    상기 제1 유로 도중에 설치되어 있음과 함께 제1 유로와는 다른 제2 유로 도중에 설치된 밸브 장치를 포함하고,
    상기 밸브 장치는,
    상기 제1 및 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제1 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제1 유통 구멍을 갖는 제1 차단판과,
    이 제1 차단판에 겹쳐져 상기 제1 및 제2 유로를 차단하는 면을 따라 회전 가능하게 설치되어, 회전 도중에 상기 제1 유로에 겹쳐짐과 함께 회전 도중에 상기 제2 유로에 겹쳐지는 복수의 제2 유통 구멍을 갖는 제2 차단판과,
    상기 제1 및 제2 차단판을 협동시켜 상기 제1 및 제2 유로를 차단 및 개통시키는 구동 장치를 갖는, 지엽류 취출 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2 유로는, 상기 흡기 장치의 배기구와 상기 부압 발생부를 연락하여 연장 설치되어 있는, 지엽류 취출 장치.
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