KR20170019722A - 원료 정량 공급 장치 및 공급 방법 - Google Patents

원료 정량 공급 장치 및 공급 방법 Download PDF

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KR20170019722A
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Abstract

소결용 원료 공급과정에서 원료의 과공급을 방지할 수 있고, 벨트 컨베이어의 비정상적인 벨트 속도 변화를 정확히 검출하여 대처할 수 있도록, 원료가 저장된 호퍼로부터 배출된 원료를 이송하는 벨트 컨베이어, 상기 벨트 컨베이어로 배출된 원료의 무게를 검출하는 로드셀, 상기 로드셀의 검출값에 따라 상기 벨트 컨베이어의 벨트 회전 속도를 제어하는 제어수단을 포함하고, 상기 제어수단은 벨트 컨베이어의 구동모터 회전속도를 검출하는 속도센서에 연결되어 속도센서의 출력값을 순차적으로 저장하는 데이터 저장부, 상기 데이터 저장부에서 설정된 과거 시간대의 출력값과 속도센서로부터 입력된 현재 구동모터의 출력값의 편차를 연산하는 연산부, 상기 연산부로부터 편차값을 인가받아 이 편차값을 기 설정된 기준값과 비교하여 편차값이 기준값 이상인 경우 벨트 컨베이어 이상을 판정하는 비교연산부를 포함하는 원료 정량 공급 장치를 제공한다.

Description

원료 정량 공급 장치 및 공급 방법{CONSTANT FEED WEIGHER FOR RAW MATERIAL AND CONSTANT FEEDING METHOD FOR THE SAME}
소결용 원료를 일정 비율로 배출하여 정량 공급하기 위한 공급장치와 공급방법에 관한 것이다.
예를 들어, 소결공정을 살펴보면, 원료 호퍼에서 공급된 광석 및 무연탄 등의 각종 원료는 정량공급장치(CFW: Constant Feed Weigher)에서 정량 공급되어 드럼 믹서에서 배합된 후 배합원료빈에 저장된다. 이후 배합원료는 배합원료빈에서 소결기로 공급되고, 최종적으로 소결광으로 제조된다.
정량공급장치는 여러 조건의 원료를 정해진 배합비의 설정값에 따라 연속적으로 공급하기 위한 장치로, 소결광의 품질은 물론 조업 전반에 미치는 영향이 지대하므로 항상 철저한 관리가 요구되는 소결 공정의 핵심 장치이다.
상기 정량공급장치는 호퍼에서 배출된 원료의 무게를 검출하는 로드셀과 원료를 이송하는 벨트 컨베이어를 구비한다. 이에, 소결 조업을 위해 호퍼에 저장된 원료를 조업 배합비에 따라 목표 공급량을 설정하게 되면, 로드셀의 검출값과 벨트 컨베이어의 벨트 속도에 따라 공급량이 연산되어 정확한 양으로 원료를 공급할 수 있다.
그런데, 원료의 공급 과정에서 로드셀의 이상 발생 또는 괴광이나 이물질 등의 걸림으로 인해 정확한 원료 무게가 검출되지 못하고, 이에 원료 공급이 정상적으로 이루어지지 않게 된다. 원료 공급이 제대로 이루어지지 못하는 경우, 장치의 운전이 목표 공급량을 맞추도록 제어되면서 벨트 컨베이어의 벨트 속도가 갑자기 상승된다.
따라서, 벨트 회전속도 상승으로 인해 원료가 과 공급되는 현상이 발생되며, 이에, 원료 배합 성분에 악영향을 초래하고, 벨트 컨베이어의 과부하로 설비의 수명이 단축되는 문제가 있다. 이러한 문제에도 불구하고, 정량공급장치는 자동으로 제어 운전되는 설비로, 종래에는 작업자가 이를 인지하기 매우 어려워 원료의 과 공급을 제어하기 힘든 문제가 있다.
소결용 원료 공급과정에서 원료의 과공급을 방지할 수 있도록 된 원료 정량 공급 장치 및 공급 방법을 제공한다.
소결용 원료를 공급하는 과정에서 발생하는 벨트 컨베이어의 비정상적인 벨트 속도 변화를 정확히 검출하여 대처할 수 있도록 된 원료 정량 공급 장치 및 공급 방법을 제공한다.
본 구현예의 정량 공급장치는, 원료가 저장된 호퍼로부터 배출된 원료를 이송하는 벨트 컨베이어, 상기 벨트 컨베이어로 배출된 원료의 무게를 검출하는 로드셀, 상기 로드셀의 검출값에 따라 상기 벨트 컨베이어의 벨트 회전 속도를 제어하는 제어수단을 포함하고,
상기 제어수단은 벨트 컨베이어의 구동모터 회전속도를 검출하는 속도센서에 연결되어 속도센서의 출력값을 순차적으로 저장하는 데이터 저장부, 상기 데이터 저장부에서 설정된 과거 시간대의 출력값과 속도센서로부터 입력된 현재 구동모터의 출력값의 편차를 연산하는 연산부, 상기 연산부로부터 편차값을 인가받아 이 편차값을 기 설정된 기준값과 비교하여 편차값이 기준값 이상인 경우 벨트 컨베이어 이상을 판정하는 비교연산부를 포함할 수 있다.
상기 비교연산부에 연결되어 벨트 컨베이어 이상시 출력신호를 인가받아 이를 외부에 경고하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 비교연산부에 연결되어 벨트 컨베이어 이상시 비교연산부의 제어신호를 인가받아 구동모터의 속도를 조절하는 모터제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 저장부와 상기 연산부 사이에 연결되어 데이터 저장부의 데이터를 설정된 시간대에 대해 연산부로 인가하는 제1 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
상기 비교연산부에 연결되어 기준값을 설정하기 위한 기준값설정부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어수단은 원료 공급량을 변경하기 위한 공급량 변경부를 더 포함할 수 있다.
상기 공급량 변경부는 원료의 목표 공급량을 재 설정하기 위한 공급량설정부와, 공급량 설정부에서 재 설정된 목표 공급량에 따른 구동모터의 제어값을 출력하는 비율기, 상기 비율기의 출력값과 현재 구동모터의 현재 출력값을 비교 연산하여 상기 모터제어부에 제어신호를 인가하는 변경비교연산부를 포함할 수 있다.
상기 공급량 변경부는 상기 비교연산부와 상기 모터제어부 사이에 설치되는 제2 스위칭부와, 상기 공급량설정부의 설정값에 따라 구동모터의 출력값이 변동된 경우 상기 비교연산부의 출력값이 상기 모터제어부로 인가되지 않도록 상기 제2 스위칭부를 제어하는 변경연산부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 정량 공급방법은, 호퍼에서 배출되어 벨트 컨베이어를 통해 공급되는 원료의 무게에 따라 벨트를 이동하는 구동모터의 회전 속도를 제어하여 원료를 정량 공급하는 원료 정량 공급 방법에 있어서,
상기 벨트 컨베이어의 구동모터 회전 속도를 지속적으로 검출하는 속도 검출단계, 검출된 구동모터 회전 속도값을 순차적으로 저장하는 데이터 저장단계, 설정된 과거 시간대의 구동모터 회전 속도값과 현재 구동모터 회전 속도값의 편차를 연산하는 편차 연산단계, 연산된 편차값을 기 설정된 기준값과 비교하여 편차값이 기준값 이상인 경우 벨트 컨베이어 이상을 판별하는 이상 판별단계를 포함할 수 있다.
상기 정량 공급 방법은, 벨트 컨베이어 이상 시 이를 외부에 표시하는 경고단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정량 공급 방법은, 벨트 컨베이어 이상 시 구동모터 회전 속도를 조절하는 제어단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정량 공급 방법은, 원료 공급량을 변경하기 위해 목표 공급량 변경단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목표 공급량 변경단계는, 원료의 목표 공급량 재 설정 여부를 판단하는 재설정 판단단계, 목표 공급량 재 설정시 재 설정된 원료의 목표 공급량에 따른 구동모터의 회전 속도를 연산하여 출력하는 비례출력단계, 연산된 구동모터 회전 속도와 현재 구동모터 회전 속도를 비교 연산하여 상기 구동모터 회전속도를 제어하는 제어단계를 포함할 수 있다.
상기 목표 공급량 변경 단계에서, 상기 재설정 판단단계는 상기 경고단계 전에 수행되어, 상기 이상 판별단계에서 편차값이 기준값 이상이고, 상기 재설정 판단단계에서 원료 목표 공급량을 재 설정한 경우 상기 이상 판별단계에 의한 출력신호를 무시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 구현예에 의하면, 벨트 컨베이어의 벨트 이송속도 변화를 정확히 검출함으로써, 운전자가 신속하게 필요한 조치를 취할 수 있게 된다. 이에, 벨트 이송속도 급 상승에 따른 원료 과공급을 방지함으로써, 조업을 안정화하여 생산성을 높이고 소결광의 품질을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
또한, 벨트 컨베이어의 모터에 과부하가 걸리는 것을 방지하여 설비 사고를 예방하고 장치의 수명을 연장할 수 있게 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 원료 정량 공급 장치의 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 원료 정량 공급 과정을 순차적으로 도시한 개략적인 순서도이다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하 설명에서 본 실시예는 소결설비에 있어서, 소결용 원료를 정량 공급하기 위한 장치를 예로서 설명한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 소결설비를 포함하여, 호퍼에 저장된 원료를 배출하여 공급하는 모든 설비에 모두 적용가능하다.
도 1은 본 실시예에 따른 원료 정량 공급 장치의 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 원료 정량 공급장치(100)는 원료가 저장된 호퍼(10)와 원료를 이송하여 공급하는 벨트 컨베이어(20)를 포함하여, 호퍼(10)의 하부에 벨트 컨베이어(20)가 설치된 구조로 되어 있다. 상기 벨트 컨베이어(20)는 벨트를 회전시키는 구동휠(24)에 감속기(28)를 매개로 구동모터(26)가 연결되어, 구동모터(26)의 회전 구동에 의해 벨트가 이동하면서 호퍼(10)에서 배출된 원료를 공급하게 된다.
상기한 벨트 컨베이어(20)의 하부에는 공급되는 원료의 중량을 측정하기 위한 로드셀(22)이 설치되어 있다. 또한, 상기 구동모터(26)에는 속도를 검출하는 속도센서(30)가 설치된다. 구동모터(26)의 회전속도에 따라 벨트의 이동 속도가 가변되므로 구동모터(26)의 회전속도에 따라 원료의 공급량이 가변된다. 따라서, 벨트 컨베이어(20)로 배출된 원료량에 따라 구동모터(26)의 회전속도를 조절함으로써 원료를 설정된 정량으로 공급할 수 있게 된다.
이에, 본 실시예의 공급장치는 상기 로드셀(22)의 검출값에 따라 상기 구동모터(26)의 회전속도 즉, 상기 벨트 컨베이어(20)의 벨트 이동 속도를 조절하여 원료 공급량을 제어하는 제어수단(40)을 포함한다.
본 실시예에서 상기 제어수단(40)은 벨트 컨베이어(20)의 벨트 이동 속도 즉, 구동모터(26)의 회전 속도가 급작스럽게 가변되는 경우 이를 정확히 검출하여 벨트 컨베이어의 이상을 판별하게 된다.
이를 위해 상기 제어수단(40)은, 상기 속도센서(30)에 연결되어 속도센서(30)의 출력값을 순차적으로 저장하는 데이터 저장부(42), 상기 데이터 저장부(42)에서 설정된 과거 시간대의 출력값과 속도센서(30)로부터 입력된 구동모터(26)의 현재 속도에 대한 출력값의 편차를 연산하는 연산부(44), 상기 연산부(44)로부터 편차값을 인가받아 이 편차값을 기 설정된 기준값과 비교하여 편차값이 기준값 이상인 경우 벨트 컨베이어(20) 이상을 판정하는 비교연산부(50)를 포함한다.
또한, 상기 제어수단(40)은 상기 비교연산부(50)에 연결되어 벨트 컨베이어(20) 이상시 출력신호를 인가받아 이를 외부에 경고하는 표시부(54)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 비교연산부(50)에 연결되어 벨트 컨베이어(20) 이상시 비교연산부(50)의 제어신호를 인가받아 구동모터(26)의 속도를 조절하는 모터제어부(56)를 더 포함할 수 있다.
이에, 벨트 컨베이어(20)의 벨트 이동 속도가 갑자기 상승되는 경우 제어수단(40)에 의해 벨트 컨베이어(20) 이상 유무를 바로 파악할 수 있고, 외부에서도 표시부(54)를 통해 이를 바로 확인할 수 있다. 또한, 벨트 컨베이어(20) 이상시 모터제어부(56)를 통해 구동모터(26)를 정지시키는 등 바로 조치를 위해, 원료의 과다 공급을 방지할 수 있게 된다.
상기 속도센서(30)는 구동모터(26)의 회전 속도를 연속적으로 검출하게 된다. 속도센서(30)에서 검출된 구동모터(26)의 회전 속도는 데이터 저장부(42)에 시간대별로 순차적으로 저장된다.
상기 데이터 저장부(42)는 예를 들어, 속도센서(30)의 출력값을 시간에 따라 S1에서 Sn 초전 데이터로 순차적으로 저장한다. 데이터가 계속 저장됨에 따라 Sn 초 이상의 데이터는 삭제한다. 이에, 상기 데이터 저장부(42)는 설정된 시간대별로 구동모터(26)의 회전속도에 대한 과거 데이터를 저장하게 된다.
상기 연산부(44)는 데이터 저장부(42)와 속도센서(30)에 연결되어, 데이터 저장부(42)로부터 인가된 과거 시간대의 구동모터(26) 속도에 대한 속도센서(30)의 출력값과 현재 속도센서(30)에서 검출된 구동모터(26)의 속도 검출값의 편차를 연산한다.
상기 데이터 저장부(42)로부터 연산부(44)로 인가되는 출력값은 데이터 저장부(42)에 저장된 순차적 데이터 중 임의로 설정된 시간대의 데이터이다.
데이터 저장부(42)로부터 설정된 시간대의 데이터를 연산부(44)로 인가하기 위해, 본 실시예의 제어수단(40)은 상기 데이터 저장부(42)와 상기 연산부(44) 사이에 연결되어 데이터 저장부(42)의 데이터를 설정된 시간대에 대해 연산부(44)로 인가하는 제1 스위칭부(46)를 더 구비한다. 제1 스위칭부(46)는 데이터 저장부(42)에 기록된 각 시간대별 데이터 중 설정된 시간대에 대한 데이터를 스위칭하여 연산부(44)로 인가한다. 상기 제1 스위칭부(46)에는 시간대를 설정하기 위한 타임 선택부(48)가 연결되어, 작업자는 타임 선택부(48)를 통해 제1 스위칭부(46)에 선택할 시간대를 임의로 설정할 수 있다.
이에, 타임 선택부(48)를 통해 설정된 시간대의 데이터가 데이터 저장부(42)로부터 연산부(44)로 인가된다.
이와 같이, 상기 연산부(44)는 설정된 시간대에 있어서의 과거 구동모터(26)의 회전 속도 값은 데이터 저장부(42)로부터 인가받고, 현재 구동모터(26)의 회전 속도 값은 속도센서(30)로부터 바로 인가받아 두 값의 편차를 구한다.
연산부(44)에서 구해진 과거 구동모터(26)의 회전속도와 현재 구동모터(26)의 회전속도 간의 편차값은 비교 연산부(44)로 인가된다.
상기 비교연산부(50)는 내부에 미리 설정되어 있는 기준값이 저장되어 있어, 연산부(44)로부터 인가받은 편차값을 상기 기준값과 비교한다.
상기 기준값은 과거 구동모터(26)의 회전속도와 현재 구동모터(26)의 회전속도 편차의 허용 가능 범위에 대한 한계값으로 이해할 수 있다. 즉, 상기 비교연산부(50)는 상기 편차값과 기준값을 비교하여 편차값이 기준값 이내면 구동모터(26)의 속도 변화가 허용 가능한 정도로 판단하고, 기준값 이상인 경우 구동모터(26)의 시간에 따른 회전속도 변화량이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단하여 벨트 컨베이어(20) 이상을 판정한다.
상기 기준값은 작업자가 임의로 설정할 수 있다. 이를 위해, 상기 제어수단(40)은 상기 비교연산부(50)에 연결되어 기준값을 설정하기 위한 기준값설정부(52)를 더 포함한다. 이에, 작업자는 기준값설정부(52)를 통해 비교연산부(50)에 기준값을 설정한다. 비교연산부(50)는 기준값설정부를 통해 인가된 기준값에 따라 편차값과 기준값을 비교 연산한다.
이와 같이, 상기 제어수단(40)은 설정된 시간대에 대한 구동모터(26)의 회전속도 편차를 통해 벨트 컨베이어(20)의 벨트 이동 속도가 급격하게 변하는 것을 바로 확인할 수 있다. 이에, 벨트 컨베이어(20) 이상을 바로 확인하여 필요한 조치를 취함으로써, 원료의 과 공급을 방지할 수 있게 된다.
상기 비교연산부(50)는 상기 편차값과 기준값을 비교 연산하여 편차값이 기준값 이상인 경우 표시부(54)와 모터제어부(56)로 출력신호를 인가하여, 표시부(54)와 모터제어부(56)를 제어구동한다.
비교연산부(50)의 인가신호에 따라 상기 표시부(54)가 구동되어 벨트 컨베이어(20)의 벨트 이동 속도 이상을 외부에 경고한다. 상기 표시부(54)는 예를 들어, 이상 여부를 외부에 시각적으로 표시하는 경고등이나, 이상 여부를 시각적으로 알리는 사이렌 등 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
이에, 작업자는 벨트 컨베이어(20)의 급작스런 원료 공급 속도 상승시 표시부를 통해 외부에서 이를 바로 확인하여 필요한 조치를 취할 수 있게 된다.
상기 모터제어부(56)는 구동모터(26)를 제어작동하기 위한 것으로, 상기 비교연산부(50)의 출력신호를 인가받아 구동모터(26)를 긴급하게 정지작동하거나, 회전 속도를 낮춰 벨트의 이동 속도를 조절한다.
이에, 벨트 컨베이어(20)의 벨트 이송 속도가 갑자기 빨라지는 경우, 비교연산부(50)의 출력신호에 따라 상기 모터제어부(56)가 구동되어 구동모터(26)를 정지시킴으로써, 원료의 과 공급을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 제어수단(40)은 필요시 원료의 공급량을 변경하기 위한 공급량 변경부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 공급량 변경부는 원료의 목표 공급량을 재 설정하기 위한 공급량설정부(60)와, 공급량설정부(60)에서 재 설정된 목표 공급량에 따른 구동모터(26)의 제어값을 출력하는 비율기(62), 상기 비율기(62)의 출력값과 현재 구동모터(26)의 현재 출력값을 비교 연산하여 상기 모터제어부(56)에 제어신호를 인가하는 변경비교연산부(64)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 변경비교연산부(64)와 모터제어부(56) 사이에는 비교연산부(50)의 출력값 또는 변경비교연산부(64)의 출력값을 선택적으로 인가하기 위한 제2 스위칭부(66)가 연결된다.
따라서, 필요시 원료 공급량을 변경하게 되면 모터제어부(56)가 구동모터(26)의 회전 속도를 조절하여, 벨트의 이동 속도를 가변시킴으로써, 원료를 변경된 공급량에 맞춰 공급할 수 있게 된다.
상기 공급량설정부(60)에서 새롭게 설정된 원료 공급량에 따라 비율기(62)가 구동모터(26)의 회전속도를 연산하여 출력한다. 변경비교연산부(64)는 새롭게 비율기(62)로부터 구해진 구동모터(26) 출력값과 현재 구동모터(26) 출력값을 비교하여 로드셀(22)의 출력값에 따라 모터제어부(56)를 구동함으로써, 구동모터(26)의 회전 속도를 변경된 원료 공급량에 맞춰 제어할 수 있게 된다. 상기 변경비교연산부(64)는 연결되어 있는 모니터(68) 등을 통해 변경된 원료 공급량이나 구동모터(26)의 부하율 등을 표시할 수 있다.
여기서, 상기 공급량 변경부의 제어에 의해 구동모터(26)의 회전 속도가 조절된 경우에는 벨트 컨베이어(20) 이상에 따른 구동모터(26)의 속도변화와 달리 정상 조업 상태이므로, 상기 비교연산부(50)의 출력신호는 무시될 필요가 있다.
이에, 본 실시예의 공급량 변경부는 상기 비교연산부(50)와 상기 모터제어부(56) 사이에 설치되는 제3 스위칭부(70)와, 상기 공급량설정부(60)의 설정값에 따라 구동모터(26)의 출력값이 변동된 경우 상기 비교연산부(50)의 출력값이 상기 모터제어부(56)로 인가되지 않도록 상기 제3 스위칭부(70)를 제어하는 변경연산부(72)를 더 포함한다.
상기 변경연산부(72)는 원료 공급량이 새롭게 설정된 경우 제3 스위칭부(70)를 제어 작동하여 비교연산부(50)와 모터제어부(56) 사이의 연결을 차단하고, 제3 스위칭부(70)를 통해 변경연산부(72)를 제2 스위칭부(66)로 연결한다.
제2 스위칭부(66)는 변경연산부(72)의 제어 신호에 따라 스위칭되어 변경비교연산부(64)를 모터제어부(56)로 연결한다. 이에, 비교연산부(50)의 출력신호가 차단되면서 변경비교연산부(64)의 출력신호가 모터제어부(56)로 인가되어, 변경비교연산부(64)의 신호에 따라 구동모터(26)를 제어할 수 있게 된다.
이와 같이, 벨트 이동 속도가 가변된 원인이 원료 공급량의 재설정에 있는 경우에는, 구동모터(26)의 회전 속도가 변하더라도 벨트 컨베이어(20)의 이상을 판단하지 않고 정상적인 조업을 계속 유지할 수 있게 된다.
이하, 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 원료 정량 공급 과정에 대해 설명한다.
호퍼(10)에서 배출된 원료는 벨트 컨베이어(20)의 벨트를 타고 이동되어 배합기로 공급된다. 벨트로 배출된 원료량은 로드셀(22)을 통해 검출된다. 로드셀(22)의 검출값에 따라 벨트의 이동 속도를 제어함으로써, 원하는 공급량에 맞춰 원료를 정량 공급할 수 있게 된다.
원료 공급과정에서 로드셀(22)의 이상이나 벨트 걸림 등으로 인해 구동모터(26)의 회전 속도가 급격히 상승하면서 벨트의 이동 속도가 갑자기 상승하는 경우가 발생된다.
구동모터(26)의 회전 속도가 갑자기 상승하게 되면 본 실시예의 제어수단(40) 구동에 따라 벨트 컨베이어(20) 이상을 판별하여 구동모터(26)를 정지시킴으로써, 원료의 과 공급이나 구동모터(26)의 과 부하를 방지할 수 있게 된다.
즉, 본 실시예는 원료 정량 공급을 위해, 먼저 원료를 이송하는 상기 벨트 컨베이어(20)의 벨트 회전 속도를 지속적으로 검출한다.(S100) 속도센서(30)를 통해 검출된 구동모터(26)의 회전 속도는 데이터 저장부(42)에 순차적으로 저장된다.(S110) 데이터 저장부(42)에 저장된 과거의 구동모터(26) 회전 속도 값은 연산부(44)로 인가된다.
연산부(44)는 데이터 저장부(42)로부터 인가된 과거 구동모터(26) 출력값과 속도센서(30)로부터 인가된 현재 구동모터(26)의 출력값을 연산하여 그 편차값을 구한다.(S120)
연산부(44)에서 구해진 편차값은 비교연산부(50)로 인가되고, 비교연산부(50)는 기 설정되어 있는 기준값과 상기 편차값을 비교하여 편차값이 기준값 이상인지 여부를 판별한다.(S130)
이에, 상기 편차값이 기준값 이상인 경우 구동모터(26)의 회전 속도 변화량이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단하여, 벨트 컨베이어(20) 이상으로 판별한다.
벨트 컨베이어 이상 판별시, 벨트 컨베이어(20)의 이상을 외부에 시각적으로 또는 청각적으로 표시하여 경고하고, 모터제어부(56)에 제어신호를 출력하여 예를 들어, 구동모터(26)를 정지시키거나 구동모터(26)의 회전 속도를 낮추도록 조절한다. (S160 ~ S170)
이와 같이, 벨트 컨베이어(20)의 벨트 이동 속도가 갑자기 상승되는 경우 이를 바로 확인하여 벨트 컨베이어(20) 이상 유무를 바로 파악할 수 있고, 구동모터(26)를 정지시켜 원료의 과다 공급을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 공급 방법은 필요한 경우 원료의 목표 공급량 변경할 수 있다. 원료 목표 공급량 변경에 따라 벨트 이동 속도가 변경되어 구동모터(26)의 회전 속도가 달라지게 된다.
즉, 원료 목표 공급량이 재 설정되었는지 여부를 판단하여, 목표 공급량이 재 설정된 경우 설정된 목표 공급량에 따라 필요한 구동모터(26)의 회전 속도를 연산한다.(S140 ~ S150)
그리고 연산된 구동모터(26)의 회전속도와 현재 구동모터(26)의 회전 속도를 비교 연산하여 구동모터(26)의 회전속도를 제어한다.(S170) 따라서, 구동모터(26)의 회전속도가 새롭게 설정된 목표 공급량에 맞춰 셋팅되어 필요한 이동 속도로 벨트를 이동시켜 원료를 공급하게 된다.
여기서, 구동모터(26) 회전 속도 변화가 원료의 목표 공급량 변경에 기인한 경우에는 상기 편차값과 기준값의 비교에 따른 이후 과정은 무시하고 원료 목표 공급량 변경에 따라 구동모터(26)가 제어된다.
이를 위해, 본 실시예에서 상기 목표 공급량의 재설정 여부 판단 과정은 상기 편차값이 기준값 이상인지 여부를 판별하는 과정 이후에 실시될 수 있다.
이에, 편차값이 기준값 이상인 경우, 상기 목표 공급량 재설정 여부를 판단하여, 목표 공급량이 재설정되지 않은 경우 바로 경고 표시 과정과 구동모터(26) 속도 조절 과정을 진행한다. 그리고 목표 공급량이 재설정된 경우에는, 편차값이 기준값 이상이라 하다라도 구동모터(26)의 이상으로 판단하지 않아 이후 경고 표시 과정을 거치지 않는다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 호퍼 20 : 벨트 컨베이어
22 : 로드셀 26 : 구동모터
30 : 속도센서 40 : 제어수단
42 : 데이터 저장부 44 : 연산부
46 : 제1 스위칭부 48 : 타임선택부
50 : 비교연산부 54 : 표시부
56 : 모터제어부 60 : 공급량설정부
62 : 비율기 64 : 변경비교연산부
66 : 제2 스위칭부 70 : 제3 스위칭부
72 : 변경연산부

Claims (14)

  1. 원료가 저장된 호퍼로부터 배출된 원료를 이송하는 벨트 컨베이어, 상기 벨트 컨베이어로 배출된 원료의 무게를 검출하는 로드셀, 및 상기 로드셀의 검출값에 따라 상기 벨트 컨베이어의 벨트 회전 속도를 제어하는 제어수단을 포함하고,
    상기 제어수단은 벨트 컨베이어의 구동모터 회전속도를 검출하는 속도센서에 연결되어 속도센서의 출력값을 순차적으로 저장하는 데이터 저장부, 상기 데이터 저장부에서 설정된 과거 시간대의 출력값과 속도센서로부터 입력된 현재 구동모터의 출력값의 편차를 연산하는 연산부, 및 상기 연산부로부터 편차값을 인가받아 이 편차값을 기 설정된 기준값과 비교하여 편차값이 기준값 이상인 경우 벨트 컨베이어 이상을 판정하는 비교연산부를 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교연산부에 연결되어 벨트 컨베이어 이상시 출력신호를 인가받아 이를 외부에 경고하는 표시부를 더 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교연산부에 연결되어 벨트 컨베이어 이상시 비교연산부의 제어신호를 인가받아 구동모터의 속도를 조절하는 모터제어부를 더 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 저장부와 상기 연산부 사이에 연결되어 데이터 저장부의 데이터를 설정된 시간대에 대해 연산부로 인가하는 제1 스위칭부를 더 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비교연산부에 연결되어 기준값을 설정하기 위한 기준값설정부를 더 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어수단은 원료 공급량을 변경하기 위한 공급량 변경부를 더 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공급량 변경부는 원료의 목표 공급량을 재 설정하기 위한 공급량설정부, 공급량 설정부에서 재 설정된 목표 공급량에 따른 구동모터의 제어값을 출력하는 비율기, 및 상기 비율기의 출력값과 현재 구동모터의 현재 출력값을 비교 연산하여 상기 모터제어부에 제어신호를 인가하는 변경비교연산부를 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공급량 변경부는 상기 비교연산부와 상기 모터제어부 사이에 설치되는 제2 스위칭부, 및 상기 공급량설정부의 설정값에 따라 구동모터의 출력값이 변동된 경우 상기 비교연산부의 출력값이 상기 모터제어부로 인가되지 않도록 상기 제2 스위칭부를 제어하는 변경연산부를 더 포함하는 원료 정량 공급 장치.
  9. 호퍼에서 배출되어 벨트 컨베이어를 통해 공급되는 원료의 무게에 따라 벨트를 이동하는 구동모터의 회전 속도를 제어하여 원료를 정량 공급하는 원료 정량 공급 방법에 있어서,
    상기 벨트 컨베이어의 구동모터 회전 속도를 지속적으로 검출하는 속도 검출단계, 검출된 구동모터 회전 속도값을 순차적으로 저장하는 데이터 저장단계, 설정된 과거 시간대의 구동모터 회전 속도값과 현재 구동모터 회전 속도값의 편차를 연산하는 편차 연산단계, 및 연산된 편차값을 기 설정된 기준값과 비교하여 편차값이 기준값 이상인 경우 벨트 컨베이어 이상을 판별하는 이상 판별단계를 포함하는 원료 정량 공급 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 벨트 컨베이어 이상 판별 시 이를 외부에 표시하는 경고단계를 더 포함하는 원료 정량 공급 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 벨트 컨베이어 이상 판별 시 구동모터 회전 속도를 조절하는 제어단계를 더 포함하는 원료 정량 공급 방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정량 공급 방법은, 원료 공급량을 변경하기 위해 목표 공급량 변경단계를 더 포함하는 원료 정량 공급 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 목표 공급량 변경단계는, 원료의 목표 공급량 재 설정 여부를 판단하는 재설정 판단단계, 목표 공급량 재 설정시 재 설정된 원료의 목표 공급량에 따른 구동모터의 회전 속도를 연산하여 출력하는 비례출력단계, 및 연산된 구동모터 회전 속도와 현재 구동모터 회전 속도를 비교 연산하여 상기 구동모터 회전속도를 제어하는 제어단계를 포함하는 원료 정량 공급 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 재설정 판단단계는 상기 경고단계 전에 수행되어, 상기 이상 판별단계에서 편차값이 기준값 이상이고, 상기 재설정 판단단계에서 원료 목표 공급량을 재 설정한 경우 상기 이상 판별단계에 의한 출력신호를 무시하는 원료 정량 공급 방법.
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