KR20190039468A - 압전식 밸브, 그 압전식 밸브의 구동 방법, 및 그 압전식 밸브를 이용한 분풍 수단을 구비하는 광학식 입상물 선별기 - Google Patents
압전식 밸브, 그 압전식 밸브의 구동 방법, 및 그 압전식 밸브를 이용한 분풍 수단을 구비하는 광학식 입상물 선별기 Download PDFInfo
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Abstract
개변시의 응답성이 우수함과 함께, 기체의 공급을 조기에 안정시킬 수 있는 압전식 밸브를 제공하기 위해, 본 발명의 상기 압전식 밸브는, 외부로부터 공급되는 압축 기체를 받아들이는 기체 압력실, 및 그 기체 압력실로부터 상기 압축 기체를 배출하는 기체 배출로를 갖는 압전식 밸브로서, 상기 기체 압력실에 배치되고 상기 기체 배출로를 개폐하는 밸브체와, 상기 밸브체의 동작에 필요한 구동력을 변위로서 발생하는 압전 소자와, 상기 압전 소자의 변위를 확대하여 상기 밸브체에 작용시키는 변위 확대 기구와, 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호를 구동 회로에 대한 입력 신호로서 상기 압전 소자에 구동 전압을 인가하고, 그 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 압전 소자의 신축 변위를 이용하여 밸브의 개폐를 실시하는 압전식 밸브, 그 압전식 밸브의 구동 방법, 및 그 압전식 밸브를 이용한 분풍 (噴風) 수단을 구비하는 광학식 입상물 선별기에 관한 것이다.
종래, 곡립이나 수지 펠릿 등의 입상물을 분풍에 의해 불어 날려 양품과 불량품으로 선별하거나, 입상물에 혼입되는 이물질 등을 분풍에 의해 제거하거나 하는 광학식 입상물 선별기가 알려져 있다.
이 종류의 입상물 선별기는, 반송로의 단부 (端部) 로부터 소정의 궤적을 따라 낙하하는 입상물을, 불량품 등의 검출 신호에 기초하여 분풍에 의해 불어 날려 제거함으로써, 그 입상물의 선별을 실시하는 것이다.
상기 입상물 선별기는, 연속적 또한 대량으로 낙하하는 입상물 중에서 불량품 등을 에어의 분풍에 의해 불어 날리는 것이며, 당해 불량품 등만을 다른 입상물을 말려들게 하지 않고 양호한 정밀도로 불어 날리기 위해서는, 분풍 노즐에 응답성이 좋은 밸브를 구비하는 것이 필요하게 된다.
그래서, 본건 출원인들은, 압전 소자를 이용하여 밸브의 개폐를 고속으로 실시하는 압전식 밸브를 개발하였다 (특허문헌 1 ∼ 3 참조).
특허문헌 1 ∼ 3 에 기재된 압전식 밸브는, 압전 소자의 작은 변위를 지레의 원리에 기초하여 확대하는 변위 확대 기구를 구비하는 것이다.
그리고, 상기 압전식 밸브를 이용한 분풍 노즐을 구비하는 광학식 입상물 선별기는, 상기 압전식 밸브가 종래의 전자 밸브에 비해 밸브 개폐시의 응답성이 우수하므로, 불량품 등을 양호한 정밀도로 불어 날리고, 또한 양품 등을 말려들게 하여 불어 날릴 우려가 적은 것이다.
그런데, 상기 광학식 입상물 선별기는, 상기 압전식 밸브가 변위 확대 기구를 통하여 밸브체를 이동시키는 것이기 때문에, 상기 밸브체가 진동하여 노즐로부터의 분풍량이 변동되고, 안정적인 선별 작용을 얻을 수 없게 되는 문제가 있다.
그래서, 상기 문제를 해결하는 것으로서, 특허문헌 2 에는, 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 2 단 전압으로 하는 압전식 밸브가 기재되어 있다.
특허문헌 2 에 기재된 압전식 밸브는, 밸브체를 개변 (開弁) 구동하는 타이밍으로 1 단째의 전압을 압전 소자에 인가하고, 상기 개변에 수반하여 발생하는 밸브체의 진동을 방지하는 타이밍으로 상기 1 단째의 전압보다 높은 2 단째의 전압을 압전 소자에 인가하는 것이며, 개변 후에 있어서의 기체 분출량의 변동을 억지 (抑止) 함으로써, 기체의 공급을 조기에 안정시킬 수 있다.
그러나, 상기 특허문헌 2 에 기재된 압전식 밸브는, 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 사각 형상의 1 단 전압으로 한 경우에 비해 개변시의 응답성이 열등한 문제가 있다.
상기 특허문헌 2 에 기재된 압전식 밸브의 문제를 해결하는 것으로서, 특허문헌 3 에는, 프리펄스와 메인 펄스로 이루어지는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호에 기초하여 압전 소자에 특정한 전압값으로 이루어지는 1 단의 구동 전압을 인가하는 압전식 밸브가 기재되어 있다.
특허문헌 3 에 기재된 압전식 밸브는, 밸브체를 개변하는 타이밍으로, 상기 프리펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 특정한 전압값으로 이루어지는 구동 전압을 인가하고, 상기 개변에 수반하여 발생하는 밸브체의 진동을 방지하는 타이밍으로, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 상기 구동 전압을 인가하는 것이며, 상기 특허문헌 2 에 기재된 압전식 밸브에 비해, 개변시의 응답성이 우수하다.
그러나, 상기 특허문헌 3 에 기재된 압전식 밸브는, 상기 특허문헌 2 에 기재된 압전식 밸브에 비해, 개변 후에 있어서의 기체 분출량의 변동을 억지하는 데에 시간이 걸리고, 기체의 공급을 조기에 안정시키려면, 추가적인 개량의 여지가 있다.
그래서, 본 발명은, 개변시의 응답성이 우수함과 함께, 기체의 공급을 조기에 안정시킬 수 있는 압전식 밸브, 및 그 압전식 밸브의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 상기 압전식 밸브를 이용함으로써, 입상물의 보다 안정적인 선별 작용을 얻을 수 있는 광학식 입상물 선별기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 외부로부터 공급되는 압축 기체를 받아들이는 기체 압력실, 및 그 기체 압력실로부터 상기 압축 기체를 배출하는 기체 배출로를 갖는 압전식 밸브로서,
상기 기체 압력실에 배치되고 상기 기체 배출로를 개폐하는 밸브체와,
상기 밸브체의 동작에 필요한 구동력을 변위로서 발생하는 압전 소자와,
상기 압전 소자의 변위를 확대하여 상기 밸브체에 작용시키는 변위 확대 기구와,
제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호를 구동 회로에 대한 입력 신호로서 상기 압전 소자에 특정한 전압값으로 이루어지는 구동 전압을 인가하고, 그 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 구동 수단이, 상기 밸브체를 개변하는 타이밍으로, 상기 제 1 프리펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 상기 구동 전압을 인가하고, 상기 개변 직후에 있어서의 상기 기체 배출로로부터의 기체 분출량의 변동을 억지하는 타이밍으로, 상기 제 2 프리펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 상기 구동 전압을 인가하고, 상기 기체 분출량의 변동을 억지한 후에 있어서의, 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지하는 타이밍으로, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 상기 구동 전압을 인가하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 구동 수단이, 상기 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지한 후에, 상기 밸브체를 폐변 (閉弁) 하는 타이밍으로, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 인가한 구동 전압을 해제하는 것이 바람직하다.
또, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 피선별물을 이송하는 이송 수단과, 그 이송 수단의 단부로부터 낙하하는 피선별물을 검출 위치에 있어서 검출하는 광학 검출 수단과, 그 광학 검출 수단의 더욱 하방에 형성되고, 당해 광학 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여 피선별물을 에어의 분풍에 의해 불어 날리는 분풍 수단을 구비하여 이루어지는 광학식 입상물 선별기로서,
상기 분풍 수단은, 상기 어느 압전식 밸브를 구비하고,
당해 압전식 밸브는, 상기 광학 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 구동 수단의 신호 발생부에서 상기 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하고, 상기 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 구동 수단이, 상기 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 패턴 설정하는 신호 설정부를 추가로 갖고, 피선별물의 종류에 따라, 상기 신호 설정부에 사전에 설정된 복수의 신호 패턴으로부터 최적의 신호를 선택하고, 당해 선택한 신호를 상기 신호 발생부에서 발생하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 외부로부터 공급되는 압축 기체를 받아들이는 기체 압력실, 및 그 기체 압력실로부터 상기 압축 기체를 배출하는 기체 배출로를 갖고,
상기 기체 압력실에 배치되고 상기 기체 배출로를 개폐하는 밸브체와,
상기 밸브체의 동작에 필요한 구동력을 변위로서 발생하는 압전 소자와,
상기 압전 소자의 변위를 확대하여 상기 밸브체에 작용시키는 변위 확대 기구와,
상기 압전 소자를 신축 변위시켜 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단을 구비하는 압전식 밸브의 구동 방법으로서,
상기 구동 수단은, 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호에 기초하여 상기 압전 소자에 특정한 전압값으로 이루어지는 구동 전압을 인가하고, 그 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 기 구동 수단이, 상기 제 1 프리펄스에 기초하는 상기 압전 소자에 대한 상기 구동 전압의 인가에 의해, 상기 밸브체를 개변하고, 상기 제 2 프리펄스에 기초하는 상기 압전 소자에 대한 상기 구동 전압의 인가에 의해, 상기 개변 직후에 있어서의 상기 기체 배출로로부터의 기체 분출량의 변동을 억지하고, 상기 메인 펄스에 기초하는 상기 압전 소자에 대한 상기 구동 전압의 인가에 의해, 상기 기체 분출량의 변동을 억지한 후에 있어서의, 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 구동 수단이, 상기 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지한 후에, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 인가한 상기 구동 전압을 해제하고, 상기 밸브체를 폐변하는 것이 바람직하다.
본 발명의 압전식 밸브는, 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호를 구동 회로에 대한 입력 신호로서 상기 압전 소자에 특정한 전압값으로 이루어지는 구동 전압을 인가하고, 그 압전 소자를 신장시켜 밸브체를 개변 구동하는 구동 수단을 구비하기 때문에, 개변시의 응답성이 우수함과 함께, 기체 분출량의 변동을 조기에 억지함으로써 기체의 공급을 조기에 안정시킬 수 있다.
본 발명의 압전식 밸브는, 상기 구동 수단이, 개변 직후에 있어서의 기체 분출량의 변동을 억지한 후에 있어서의, 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지한 후에, 상기 밸브체를 폐변하는 타이밍으로, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 인가한 구동 전압을 해제하는 것으로 하면, 기체 분출 시간이 비교적 짧은 경우에도, 기체를 안정적으로 공급할 수 있다.
본 발명의 광학식 입상물 선별기는, 상기 압전식 밸브를 구비하기 때문에, 에어의 공급이 조기에 안정되고, 개변시의 응답성의 양호함과 더불어, 입상물의 보다 안정적인 선별을 실시할 수 있다.
본 발명의 광학식 입상물 선별기는, 압전식 밸브의 구동 수단이, 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 패턴 설정하는 신호 설정부를 추가로 갖고, 피선별물의 종류에 따라, 상기 신호 설정부에 사전에 설정된 복수의 신호 패턴으로부터 최적의 신호를 선택하고, 당해 선택한 신호를 신호 발생부에서 발생하기 때문에, 피선별물의 종류에 관계없이, 항상 안정적인 선별을 실시할 수 있다.
본 발명의 압전식 밸브의 구동 방법에 의하면, 구동 수단이, 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호에 기초하여 상기 압전 소자에 특정한 전압값으로 이루어지는 구동 전압을 인가하고, 그 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하기 때문에, 당해 압전식 밸브를, 개변시의 응답성이 우수한 것으로 할 수 있음과 함께, 기체 분출량의 변동을 조기에 억지함으로써 기체의 공급이 조기에 안정되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 압전식 밸브의 구동 방법에 의하면, 상기 구동 수단이, 개변 직후에 있어서의 기체 분출량의 변동을 억지한 후에 있어서의, 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지한 후에, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 인가한 구동 전압을 해제하고, 상기 밸브체를 폐변하는 것으로 하면, 당해 압전식 밸브를, 기체 분출 시간이 비교적 짧은 경우에도, 기체를 안정적으로 공급하는 것으로 할 수 있다.
도 1 은 압전식 밸브의 개략 설명도.
도 2 는 압전식 밸브의 개략 정면도.
도 3 은 압전식 밸브의 제 1 변형예.
도 4 는 압전식 밸브의 제 2 변형예.
도 5 는 본 발명의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치의 회로 구성의 블록도.
도 6 은 본 발명의 압전식 밸브의 구동 장치에서 발생하는 신호 및 압전 소자의 인가 전압의 타이밍 차트.
도 7 은 본 발명의 실시예에 있어서의 충전용 구동 회로에 대한 입력 신호를 나타내는 그래프.
도 8 은 도 7 의 입력 신호에 기초하여 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 나타내는 그래프.
도 9 는 도 8 의 구동 전압에 의해 개변하는 압전식 밸브의 기체 배출로로부터 분출하는 에어의 분출압 특성을 나타내는 그래프.
도 10 은 종래의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치의 회로 구성의 블록도.
도 11 은 종래의 압전식 밸브의 구동 장치에서 발생하는 신호 및 압전 소자의 인가 전압의 타이밍 차트.
도 12 는 비교예에 있어서의 충전용 구동 회로에 대한 입력 신호를 나타내는 그래프.
도 13 은 도 12 의 입력 신호에 기초하여 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 나타내는 그래프.
도 14 는 도 13 의 구동 전압에 의해 개변하는 압전식 밸브의 기체 배출로로부터 분출하는 에어의 분출압 특성을 나타내는 그래프.
도 15 는 본 발명의 실시예와 비교예의 에어 분출압 특성을 비교하는 그래프.
도 16 은 광학식 입상물 선별기의 요부 측단면도.
도 17 은 도 16 에 나타내는 광학식 입상물 선별기의 제어 블록도.
도 2 는 압전식 밸브의 개략 정면도.
도 3 은 압전식 밸브의 제 1 변형예.
도 4 는 압전식 밸브의 제 2 변형예.
도 5 는 본 발명의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치의 회로 구성의 블록도.
도 6 은 본 발명의 압전식 밸브의 구동 장치에서 발생하는 신호 및 압전 소자의 인가 전압의 타이밍 차트.
도 7 은 본 발명의 실시예에 있어서의 충전용 구동 회로에 대한 입력 신호를 나타내는 그래프.
도 8 은 도 7 의 입력 신호에 기초하여 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 나타내는 그래프.
도 9 는 도 8 의 구동 전압에 의해 개변하는 압전식 밸브의 기체 배출로로부터 분출하는 에어의 분출압 특성을 나타내는 그래프.
도 10 은 종래의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치의 회로 구성의 블록도.
도 11 은 종래의 압전식 밸브의 구동 장치에서 발생하는 신호 및 압전 소자의 인가 전압의 타이밍 차트.
도 12 는 비교예에 있어서의 충전용 구동 회로에 대한 입력 신호를 나타내는 그래프.
도 13 은 도 12 의 입력 신호에 기초하여 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 나타내는 그래프.
도 14 는 도 13 의 구동 전압에 의해 개변하는 압전식 밸브의 기체 배출로로부터 분출하는 에어의 분출압 특성을 나타내는 그래프.
도 15 는 본 발명의 실시예와 비교예의 에어 분출압 특성을 비교하는 그래프.
도 16 은 광학식 입상물 선별기의 요부 측단면도.
도 17 은 도 16 에 나타내는 광학식 입상물 선별기의 제어 블록도.
본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
＜압전식 밸브＞
도 1 은, 밸브 본체의 측면이 개방된 상태에 있어서의 압전식 밸브의 개략 설명도로서, 폐변시에 있어서의 측면도를 나타낸다. 도 2 는 도 1 의 압전식 밸브의 정면도를 나타낸다.
압전식 밸브 (10) 는, 밸브 본체 (11) 와, 밸브체 (12) 와, 압전 소자 (13) 와, 변위 확대 기구 (14) 와, 구동 장치 (15) 를 구비한다.
상기 밸브 본체 (11) 는, 외부의 압축 기체 공급원 (도시 생략) 으로부터 압축 기체의 공급을 받는 기체 압력실 (111), 및 그 기체 압력실 (111) 내의 기체를 외부에 분출하는 기체 배출로 (112) 를 갖는다.
상기 밸브체 (12) 는, 상기 밸브 본체 (11) 의 상기 기체 압력실 (111) 내에 배치되고, 상기 기체 배출로 (112) 를 개폐한다.
상기 압전 소자 (13) 는, 상기 밸브 본체 (11) 내에 배치되고, 그 밸브 본체 (11) 에 일단이 고정된다.
상기 변위 확대 기구 (14) 는, 상기 밸브 본체 (11) 의 상기 기체 압력실 (111) 내에 배치되고, 상기 압전 소자 (13) 의 변위를 확대하여 상기 밸브체 (12) 에 작용시킨다.
상기 구동 장치 (15) 는, 상기 압전 소자 (13) 에 구동 전압을 인가하여 전하를 충전하고, 그 압전 소자 (13) 를 신장시키는 충전용 구동 회로와, 상기 충전한 전하를 방전하고, 상기 압전 소자 (13) 를 수축시키는 방전용 구동 회로를 구비하고, 상기 압전 소자 (13) 를 신축 변위시킴으로써 상기 밸브체 (12) 를 개폐 구동한다.
또한, 상기 구동 장치 (15) 는, 상기 양 구동 회로가 상기 압전 소자와 전기적으로 접속되는 것이면 되고, 예를 들어 상기 밸브 본체 (11) 와 물리적으로 일체로 될 필요는 없다.
상기 변위 확대 기구 (14) 는, 상기 압전 소자 (13) 의 길이 방향 축선과 기체 배출로 (112) 를 연결하는 선 (이하, 「중심선」이라고 한다.) 에 대해 대칭으로 1 쌍 형성되는 것이다.
제 1 변위 확대 기구는, 제 1 힌지 (16a), 제 2 힌지 (17a), 제 1 아암 부재 (18a) 및 제 1 판 스프링 (19a) 으로 구성된다. 제 1 힌지 (16a) 의 일단은 밸브 본체 (11) 에 접합된다. 제 2 힌지 (17a) 의 일단은 상기 압전 소자 (13) 에 장착되는 캡 부재 (131) 에 접합된다. 제 1 힌지 (16a) 및 제 2 힌지 (17a) 의 각 타단은, 제 1 아암 부재 (18a) 의 기부에 접합된다. 제 1 아암 부재 (18a) 의 외측 선단 부분에는, 제 1 판 스프링 (19a) 의 일단이 접합된다. 제 1 판 스프링 (19a) 의 타단은 밸브체 (12) 의 일방측의 측단부에 접합된다.
한편, 제 2 변위 확대 기구는, 제 3 힌지 (16b), 제 4 힌지 (17b), 제 2 아암 부재 (18b) 및 제 2 판 스프링 (19b) 으로 구성된다. 제 3 힌지 (16b) 의 일단은 밸브 본체 (11) 에 접합된다. 제 4 힌지 (17b) 의 일단은 상기 압전 소자 (13) 에 장착되는 캡 부재 (131) 에 접합된다. 제 3 힌지 (16b) 및 제 4 힌지 (17b) 의 각 타단은, 제 2 아암 부재 (18b) 의 기부에 접합된다. 제 2 아암 부재 (18b) 의 외측 선단 부분에는, 제 2 판 스프링 (19b) 의 일단이 접합된다. 제 2 판 스프링 (19b) 의 타단은 밸브체 (12) 의 타방측의 측단부에 접합된다.
압전식 밸브 (10) 는, 도 1 의 상태에 있어서, 구동 장치 (15) 에 의해 압전 소자 (13) 에 구동 전압을 인가하여 전하를 충전하면, 당해 압전 소자 (13) 가 도면 상우측 방향으로 신장된다. 당해 압전 소자 (13) 의 신장에 수반되는 변위는, 제 1 변위 확대 기구에서는, 제 2 힌지 (17a) 를 역점, 제 1 힌지 (16a) 를 지점, 제 1 아암 부재 (18a) 의 선단부를 작용점으로 하여 지레의 원리에 의해 확대되고, 제 1 아암 부재 (18a) 의 외측 선단부를 크게 변위시킨다. 동일하게, 당해 압전 소자 (13) 의 신장에 수반되는 변위는, 제 2 변위 확대 기구에서는, 제 4 힌지 (17b) 를 역점, 제 3 힌지 (16b) 를 지점, 제 2 아암 부재 (18b) 의 선단부를 작용점으로 하여 지레의 원리에 의해 확대되고, 제 2 아암 부재 (18b) 의 외측 선단부를 크게 변위시킨다.
그리고, 상기 제 1 아암 부재 (18a) 및 제 2 아암 부재 (18b) 의 각 외측 선단부에 있어서의 변위는, 제 1 판 스프링 (19a) 및 제 2 판 스프링 (19b) 을 개재하여 밸브체 (12) 를 밸브 시트 (113) 로부터 이간시키고, 기체 배출로 (112) 를 개방한다.
한편, 압전식 밸브 (10) 는, 구동 장치 (15) 에 의해 상기 압전 소자 (13) 가 전하를 방전하면 그 압전 소자 (13) 가 수축되고, 당해 수축이 제 1 및 제 2 변위 확대 기구를 통하여 밸브체 (12) 에 전달되고, 당해 밸브체 (12) 가 밸브 시트 (113) 에 착좌된다.
여기서, 도 1 에 있어서, 압전식 밸브 (10) 는, 기체 압력실 (111) 의 측면이 외부에 개방된 상태를 예로서 설명했지만, 그 기체 압력실 (111) 은 밀폐된 상태에서 사용되는 것은 말할 필요도 없다.
＜압전식 밸브의 제 1 변형예＞
도 3 은, 압전식 밸브의 제 1 변형예로서, 밸브 본체의 측면이 개방된 상태를 나타낸다.
당해 압전식 밸브 (20) 는, 밸브체 (22), 압전 소자 (23), 변위 확대 기구 (24) 를 일체화하여 이루어지는 액추에이터 (30) 를 갖고, 당해 액추에이터 (30) 를, 기체 압력실 (211) 및 기체 배출로 (212) 를 갖는 밸브 본체 (21) 에 대해 측방으로부터 고정시키는 구성으로 한 점에서, 도 1 에 나타내는 압전식 밸브 (10) 와 상이하다.
또한, 여기서는, 상기 밸브체 (22) 를 개폐 구동하는 구동 장치에 대해서는 도시 생략한다.
여기서, 상기 변위 확대 기구 (24) 는, 상기 압전 소자 (23) 의 변위를 확대하는 변위 확대부 (25) 와, 상기 압전 소자 (23) 의 변위를 상기 변위 확대부 (25) 에 전달하는 변위 전달부 (26) 를 갖는다.
상기 변위 전달부 (26) 는, 상기 압전 소자 (23) 의 일단이 접합되는 U 자상의 베이스 기판 (27) 과, 상기 압전 소자 (23) 의 타단이 접합되는 캡 부재 (28) 를 갖는다.
당해 압전식 밸브 (20) 는, 상기 압전 소자 (23) 가, 상기 U 자상의 베이스 기판 (27) 의 공간 내로서 그 U 자상 바닥부와 상기 캡 부재 (28) 사이에 장착되고, 상기 일단이 상기 베이스 기판 (27) 에 접합되고, 상기 타단이 상기 캡 부재 (28) 에 접합되어 있다.
당해 압전식 밸브 (20) 도, 밸브 본체 (21) 의 측면을 밀폐한 상태에서 사용되는 것은 말할 필요도 없다.
＜압전식 밸브의 제 2 변형예＞
도 4 는, 압전식 밸브의 제 2 변형예로서, 밸브 본체의 단면 내부의 모습을 나타낸다. 도 4 에 나타내는 압전식 밸브 (40) 는, 기체 압력실 (411) 을 형성하는 밸브 본체 (41) 의 전면 (前面) 이 개구되고, 그 개구를 폐쇄하는 덮개체 (42) 에 기체 배출로 (421) 가 형성되어 있고, 당해 덮개체 (42) 에, 상기 밸브 본체 (41) 의 내부에 배치 형성되는 플레이트 (43) 가 일체로 형성됨과 함께, 그 플레이트 (43) 에 도 2 에 나타내는 액추에이터 (30) 가 고정되어 있는 점에서, 도 3 에 나타내는 압전식 밸브 (20) 와 상이하다.
또한, 여기서도, 밸브체를 개폐 구동하는 구동 장치에 대해서는 도시 생략한다.
당해 압전식 밸브 (40) 는, 상기 액추에이터 (30) 가 고정된 플레이트 (43) 를, 상기 밸브 본체 (41) 에 있어서의 전면의 개구로부터 내부에 배치 형성함과 함께, 상기 플레이트 (43) 와 일체로 형성된 상기 덮개체 (42) 로 상기 밸브 본체 (41) 의 상기 개구를 폐쇄함으로써 조립된다.
[실시예] (더블·프리펄스 신호)
도 5 는, 본 발명의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치의 회로 구성에 대한 블록도를 나타낸다. 도 6 은, 상기 구동 장치에서 발생하는 신호 및 압전 소자의 인가 전압의 타이밍 차트를 나타낸다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치는, 신호 발생부 (150) 에 있어서, 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스로 이루어지는 1 개의 충전용 신호 (A) (이하, 「더블·프리펄스 신호」라고 한다.) 를 발생하고, 그 더블·프리펄스 신호를 충전용 구동 회로 (151) 에 대한 입력 신호로 함으로써, 압전 소자에 전압을 인가하여 전하를 충전하고, 그 압전 소자를 신장시킨다. 또, 상기 구동 장치는, 신호 발생부 (150) 에 있어서 발생하는 방전용 신호 (B) 를 방전용 구동 회로 (152) 에 대한 입력 신호로 함으로써, 상기 압전 소자로부터 상기 전하를 방전시키고, 그 압전 소자를 수축시킨다.
본 발명의 압전식 밸브는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 상기 신호 발생부 (150) 에 있어서 발생하는 신호 (A) (더블·프리펄스 신호) 를 충전용 구동 회로 (151) 에 대한 입력 신호로서, 상기 압전 소자에 특정한 전압값으로 이루어지는 1 단의 구동 전압을 인가하므로, 구동 장치의 회로 구성이 심플해진다.
도 7 은, 본 발명의 압전식 밸브에 있어서의 충전용 구동 회로 (151) 에 대한 입력 신호 (더블·프리펄스 신호) 를 나타낸다. 도 8 은, 상기 입력 신호에 기초하여 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 나타낸다. 도 9 는, 상기 구동 전압에 의해 개변되는 기체 배출로로부터 분출하는 에어의 분출압 특성의 그래프를 나타낸다. 여기서는, 압전식 밸브에 외부로부터 공급하는 압축 기체로서 압축 에어를 사용하였다.
도 7 내지 도 9 에 나타내는 그래프의 실험 조건은 이하와 같다.
(1) 압축 에어 공급 압력 : 0.20 ㎫ (대기압하의 게이지압값)
(2) 구동 전압 : 72 V
(3) 압축 에어 설정 유량 : 52 ℓ/min
(4) 입력 신호 : 제 1 프리펄스 시간 t1 = 0.135 ms
제 1 휴지 시간 t2 = 0.064 ms
제 2 프리펄스 시간 t3 = 0.470 ms
제 2 휴지 시간 t4 = 0.050 ms
메인 펄스 시간 t5 = 0.281 ms
(압전 소자의 통전 시간 : 1 ms)
(5) 에어 분출압 검출 위치 : 기체 배출로 선단으로부터 2 ㎜
여기서, 상기 입력 신호 (더블·프리펄스 신호) 의 각 시간 (t1 ∼ t5) 의 조건은, 압축 에어 공급 압력, 구동 전압 및 에어 분출 시간에 기초하여 결정된다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 프리펄스 시간 (t1) 및 제 1 휴지 시간 (t2) (제 2 프리펄스의 입력 타이밍) 은, 개변시에 있어서의 에어 분출압의 개시가 빠르고, 또한 개변 직후에 있어서의 에어 분출압의 변동이 억지되는 (개변에 수반되는 반동으로 밸브체가 진동하는 것을 방지한다) 최적의 타이밍 조건이 되도록 설정되어 있다.
또, 상기 제 2 프리펄스 시간 (t3) 및 제 2 휴지 시간 (t4) (메인 펄스의 입력 타이밍) 은, 상기 개변 직후에 있어서의 에어 분출압의 변동이 억지된 후에 있어서, 추가적인 에어 분출압의 변동이 억지되는 최적의 타이밍 조건이 되도록 설정되어 있다.
또한, 상기 메인 펄스 시간 (t5) 은, 에어 분출 시간에 기초하여 설정된다. 여기서는, 상기 추가적인 에어 분출압의 변동이 억지된 후에 상기 밸브체가 폐변되는 타이밍 조건이 되도록 설정되어 있다.
본 발명의 압전식 밸브에 있어서, 상기 구동 장치는 도시되지 않은 신호 설정부를 갖고 있고, 그 신호 설정부에는, 상기 압축 에어 공급 압력과 구동 전압의 조합에 의해, 사전에 복수의 더블·프리펄스 신호의 신호 패턴이 설정되어 있다.
본 발명의 압전식 밸브에 있어서, 더블·프리펄스 신호는, 작업자에 의한 상기 각 시간 (t1 ∼ t5) 의 매뉴얼 입력에 더하여, 상기 신호 설정부에 사전에 설정되는 복수의 더블·프리펄스 신호의 신호 패턴으로부터의 선택에 의해, 상기 신호 발생부 (150) 에서 발생하는 것으로 할 수 있다.
[비교예] (프리펄스 신호)
도 10 은, 특허문헌 3 에 기재된, 종래의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치의 회로 구성에 대한 블록도를 나타낸다. 도 11 은, 상기 구동 장치에 있어서 발생하는 신호 및 압전 소자의 인가 전압의 타이밍 차트를 나타낸다.
도 10 및 도 11 에 나타내는 바와 같이, 종래의 압전식 밸브는, 도 5 및 도 6 에 나타내는 본 발명의 압전식 밸브와, 구동 장치의 회로 구성에 있어서 공통되지만, 상기 구동 장치에 있어서 발생하는 신호 및 압전 소자의 인가 전압의 각 파형에 있어서 상이하다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 종래의 압전식 밸브에 있어서의 구동 장치는, 신호 발생부 (150) 에 있어서, 프리펄스와 메인 펄스로 이루어지는 1 개의 충전용 신호 (C) (이하, 「프리펄스 신호」라고 한다.) 를 발생하고, 그 프리펄스 신호를 충전용 구동 회로 (151) 에 대한 입력 신호로 함으로써, 압전 소자에 전압을 인가하여 전하를 충전하고, 그 압전 소자를 신장시킨다. 또, 상기 구동 장치는, 신호 발생부 (150) 에 있어서 발생하는 방전용 신호 (D) 를 방전용 구동 회로 (152) 에 대한 입력 신호로 함으로써, 상기 압전 소자로부터 상기 전하를 방전시키고, 그 압전 소자를 수축시킨다.
도 12 는, 종래의 압전식 밸브에 있어서의 충전용 구동 회로 (151) 에 대한 입력 신호 (프리펄스 신호) 를 나타낸다. 도 13 은, 상기 입력 신호에 기초하여 압전 소자에 인가하는 구동 전압을 나타낸다. 도 14 는, 상기 구동 전압에 의해 개변되는 기체 배출로로부터 분출되는 에어의 분출압 특성의 그래프를 나타낸다. 여기서는, 압전식 밸브에 외부로부터 공급되는 압축 기체로서 압축 에어를 사용하였다.
도 12 내지 도 14 에 나타내는 그래프의 실험 조건은 이하와 같다.
(1) 압축 에어 공급 압력 : 0.20 ㎫
(2) 구동 전압 : 72 V
(3) 압축 에어 설정 유량 : 52 ℓ/min
(4) 입력 신호 : 프리펄스 시간 t6 = 0.135 ms
휴지 시간 t7 = 0.064 ms
메인 펄스 시간 t8 = 0.801 ms
(압전 소자의 통전 시간 : 1 ms)
(5) 에어 분출압 검출 위치 : 기체 배출로 선단으로부터 2 ㎜
여기서, 상기 프리펄스 시간 (t6) 및 휴지 시간 (t7) (메인 펄스의 입력 타이밍) 은, 개변시에 있어서의 에어 분출압의 개시가 빠르고, 또한 개변 직후에 있어서의 에어 분출압의 변동이 억지되는 (개변에 수반되는 반동으로 밸브체가 진동하는 것을 방지한다) 최적의 타이밍 조건이 되도록 설정되어 있다.
또, 상기 메인 펄스 시간 (t8) 은, 에어 분출 시간에 기초하여 설정되어 있다.
도 15 는, 본 발명의 실시예와 비교예에 있어서의 에어 분출압 특성을 비교하는 그래프를 나타낸다.
도 15 에 있어서, 파선은 실시예로서, 「더블·프리펄스 신호」를 충전용 구동 회로 (151) 에 대한 입력 신호로 한 경우의 결과를 나타낸다. 또, 실선은 비교예로서, 「프리펄스 신호」를 충전용 구동 회로 (151) 에 대한 입력 신호로 한 경우의 결과를 나타낸다.
먼저, 실시예와 비교예의 그래프를 비교한 경우, 개변시의 응답 특성에 차가 보이지 않으므로, 본 발명의 압전식 밸브도, 종래의 압전식 밸브와 동일하게, 개변시의 응답성이 우수한 것이라고 할 수 있다.
다음으로, 실시예와 비교예의 그래프를 비교한 경우, 비교예에서는 2 개의 리플이 보이지만, 실시예에서는 후방의 리플이 거의 제거되어 있는 것을 알 수 있다.
이것으로부터, 본 발명의 압전식 밸브는, 종래의 압전식 밸브에 비해, 기체 분출량의 변동을 조기에 억지함으로써, 기체의 공급을 조기에 안정시킬 수 있는 것이라고 할 수 있다.
또, 실시예와 비교예의 그래프를 비교한 경우, 에어 분출압을 소정값 (p) 이상으로 유지할 수 있는 시간이, 비교예에서는 시간 (b) 인 것에 대해, 실시예에서는 시간 (a) 이며, 실시예가 비교예보다 장시간에 걸쳐, 에어 분출압을 소정값 (p) 이상으로 유지할 수 있는 것을 알 수 있다.
이것으로부터, 본 발명의 압전식 밸브는, 종래의 압전식 밸브에 비해, 에어 분출 시간이 비교적 짧은 경우에 있어서, 기체를 안정적으로 공급할 수 있는 것이라고 할 수 있다.
＜광학식 입상물 선별기＞
다음으로, 본 발명의 압전식 밸브를 이용한 분풍 노즐을 구비하는 광학식 입상물 선별기에 대해 설명한다.
도 16 은, 광학식 입상물 선별기의 내부 구조를 간략화하여 나타낸 요부 측단면도를 나타낸다. 도 17 은, 광학식 입상물 선별기에 있어서의 제어 블록도를 나타낸다.
광학식 입상물 선별기 (610) 는, 상부에 탱크 (620) 와 진동 피더 (630) 로 이루어지는 입상물 공급부를 갖는다. 그 입상물 공급부의 하방에는 소정 폭을 갖는 경사상 슈트 (640) 가 배치된다.
상기 입상물 공급부로부터 공급된 입상물은, 상기 경사상 슈트 (640) 상을 폭 방향으로 퍼져 연속상으로 자연 유하한 후, 그 하단으로부터 소정의 낙하 궤적을 따라 공중에 방출된다.
상기 소정의 낙하 궤적의 전후에는, 상기 경사상 슈트 (640) 의 폭 방향으로 평행하게 직선상으로 연장되는 입상물 검출 위치 (O) 에 있어서 입상물을 촬상하는 적어도 1 쌍의 광학 검출 장치 (650a, 650b) 가 대향하여 배치 형성된다. 각 광학 검출 장치 (650a, 650b) 는, 각각 CCD 라인 센서를 내장하는 CCD 카메라 등의 촬상 수단 (651a, 651b), 형광등 등으로 이루어지는 조명 수단 (652a, 652b), 및 상기 입상물을 촬상할 때의 배경이 되는 백그라운드 (653a, 653b) 등으로 구성된다.
또, 상기 입상물 검출 위치 (O) 의 하방에는, 불량품 등을 에어의 분풍에 의해 제거하는 분풍 장치 (670) 가 배치 형성된다. 상기 분풍 장치 (670) 는, 상기 본 발명의 압전식 밸브를 복수 병설하여 장착하여 이루어지는 분풍 노즐 (671) 과, 그 분풍 노즐 (671) 에 압축 에어를 보내는 압축 에어 공급 장치 (673) 를 구비하고, 상기 각 광학 검출 장치 (650a, 650b) 의 검출 결과에 기초하여, 상기 경사상 슈트 (640) 의 하단으로부터 방출되는 입상물을, 그 입상물의 낙하 궤적의 폭 방향 각 위치에 대응하여 형성되는 상기 분풍 노즐 (671) 의 복수의 노즐 구멍으로부터의 에어의 분사에 의해 불어 날린다. 또한, 상기 압전식 밸브의 압전 소자는, 구동 장치 (672) 의 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
상기 광학식 입상물 선별기 (610) 에 있어서, 상기 경사상 슈트 (640) 를 폭 방향으로 퍼져 연속상으로 자연 유하한 후, 그 하단으로부터 소정의 낙하 궤적을 따라 공중에 방출되는 입상물은, 상기 입상물 검출 위치 (O) 에 있어서 상기 각 광학 검출 장치 (650a, 650b) 의 촬상 수단 (651a, 651b) 에 의해 촬상되고, 당해 촬상 데이터가 제어 장치 (660) 에 보내진다. 그 제어 장치 (660) 는, 상기 촬상 데이터에 기초하여 불량품 등의 제거해야 할 입상물을 특정함과 함께 당해 입상물의 크기 등에 관한 정보를 취득하고, 상기 불량품 등의 배제 신호를 상기 구동 장치 (672) 에 보낸다.
상기 분풍 장치 (670) 는, 상기 구동 장치 (672) 에 보내지는 상기 배제 신호에 기초하여 상기 복수의 압전식 밸브를 선택적으로 구동하고, 상기 경사상 슈트 (640) 의 폭 방향으로 평행하게 직선상으로 연장되는 입상물 배제 위치 (E) 를 통과하는 불량품 등에 대해, 그 폭 방향의 각 위치에 대응하여 형성되는 상기 분풍 노즐 (671) 의 각 노즐 구멍으로부터 에어를 분풍한다.
이 때, 상기 구동 장치 (672) 는, 상기 배제 신호에 기초하여, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 신호 발생부에 있어서 「더블·프리펄스 신호」를 발생하고, 그 더블·프리펄스 신호를 충전용 구동 회로에 대한 입력 신호로서, 상기 선택적으로 구동되는 압전식 밸브의 압전 소자에 구동 전압을 인가한다.
그리고, 상기 분풍 노즐 (671) 의 각 노즐 구멍으로부터의 분풍에 의해 불어 날려진 불량품 등은, 불량품 배출구 (681) 로부터 기 (機) 외로 배출된다. 또, 분풍에 의해 불어 날려지지 않고 소정의 낙하 궤적을 그대로 통과한 양품 등은, 양품 배출구 (682) 로부터 회수된다.
여기서, 상기 구동 장치 (672) 는 신호 설정부를 갖고 있고, 그 신호 설정부에는, 압축 에어 공급 압력과 구동 전압의 조합에 의해, 사전에 복수의 더블·프리펄스 신호의 신호 패턴이 설정되어 있다.
상기 광학식 입상물 선별기 (610) 는, 운전 개시시에, 작업자가 선별 대상물의 종류를 입력 설정하지만, 그 때, 당해 선별 대상물의 크기나 무게에 기초하여, 압전식 밸브의 압축 에어 공급 압력, 구동 전압 및 분풍 시간이 결정된다. 그리고, 상기 광학식 입상물 선별기 (610) 는, 그 압축 에어 공급 압력 및 구동 전압의 조합, 그리고 분풍 시간에 기초하여, 상기 구동 장치 (672) 의 신호 설정부에 사전에 설정된 복수의 더블·프리펄스 신호의 신호 패턴으로부터 최적의 신호를 선택하고, 당해 선택한 더블·프리펄스 신호를 상기 구동 장치 (672) 의 신호 발생부에서 발생한다.
또한, 상기 더블·프리펄스 신호는, 작업자에 의한 매뉴얼 입력에 의해 설정하는 것으로 하고, 그 설정한 신호를 상기 구동 장치 (672) 의 신호 발생부에서 발생시키는 것으로 해도 된다.
상기 광학식 입상물 선별기 (610) 는, 본 발명의 압전식 밸브를 이용한 분풍 노즐을 구비하는 것이며, 에어의 공급을 조기에 안정시킬 수 있으므로, 개변시의 응답성의 양호함과 더불어, 입상물의 보다 안정적인 선별을 실시할 수 있다.
상기 광학식 입상물 선별기에 있어서, 선별 대상이 되는 입상물은, 대표적으로는 곡물립 (穀物粒), 특히 미립 (米粒) 이지만, 반드시 곡물립에 한정되는 것은 아니고, 그 대상물은, 분풍에 의해 불어 날리는 것이 가능한 크기와 질량인 한 무엇이라도 상관없다.
또한, 본 발명의 압전식 밸브는, 변위 확대 기구가 상기 압전 소자의 길이 방향 축선과 기체 배출로를 연결하는 선에 대해 비대칭으로 배치되는 것이어도 되고, 변위 확대 기구가 하나만 배치되는 것이어도 된다.
또, 본 발명의 압전식 밸브는, 밸브체가 아암 부재의 일단부에 접합되는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 압전식 밸브는, 압전 소자의 길이 방향 축선이 밸브체의 동작 방향에 일치하는 것이 아니어도 된다.
본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 발명의 범위를 일탈하지 않는 한 그 구성을 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
산업상 이용가능성
본 발명의 압전식 밸브는, 개변시의 응답성이 우수함과 함께, 기체의 공급을 조기에 안정시킬 수 있는 것이며, 다양한 분야에 있어서 유효하게 이용할 수 있는 것이다.
10 : 압전식 밸브
11 : 밸브 본체
111 : 기체 압력실
112 : 기체 배출로
12 : 밸브체
13 : 압전 소자
14 : 변위 확대 기구
15 : 구동 장치
150 : 신호 발생부
151 : 충전용 구동 회로
152 : 방전용 구동 회로
18a, 18b : 아암 부재
19a, 19b : 판 스프링
20 : 압전식 밸브
21 : 밸브 본체
211 : 기체 압력실
212 : 기체 배출로
22 : 밸브체
23 : 압전 소자
24 : 변위 확대 기구
30 : 액추에이터
40 : 압전식 밸브
41 : 밸브 본체
411 : 기체 압력실
42 : 덮개체
421 : 기체 배출로
43 : 플레이트
610 : 광학식 입상물 선별기
640 : 경사상 슈트
650a, 650b : 광학 검출 장치
651a, 651b : CCD 카메라 (촬상 수단)
660 : 제어 장치
670 : 분풍 장치
671 : 분풍 노즐
672 : 구동 장치
673 : 압축 에어 공급 장치
11 : 밸브 본체
111 : 기체 압력실
112 : 기체 배출로
12 : 밸브체
13 : 압전 소자
14 : 변위 확대 기구
15 : 구동 장치
150 : 신호 발생부
151 : 충전용 구동 회로
152 : 방전용 구동 회로
18a, 18b : 아암 부재
19a, 19b : 판 스프링
20 : 압전식 밸브
21 : 밸브 본체
211 : 기체 압력실
212 : 기체 배출로
22 : 밸브체
23 : 압전 소자
24 : 변위 확대 기구
30 : 액추에이터
40 : 압전식 밸브
41 : 밸브 본체
411 : 기체 압력실
42 : 덮개체
421 : 기체 배출로
43 : 플레이트
610 : 광학식 입상물 선별기
640 : 경사상 슈트
650a, 650b : 광학 검출 장치
651a, 651b : CCD 카메라 (촬상 수단)
660 : 제어 장치
670 : 분풍 장치
671 : 분풍 노즐
672 : 구동 장치
673 : 압축 에어 공급 장치
Claims (8)
- 외부로부터 공급되는 압축 기체를 받아들이는 기체 압력실, 및 그 기체 압력실로부터 상기 압축 기체를 배출하는 기체 배출로를 갖는 압전식 밸브로서,
상기 기체 압력실에 배치되고 상기 기체 배출로를 개폐하는 밸브체와,
상기 밸브체의 동작에 필요한 구동력을 변위로서 발생하는 압전 소자와,
상기 압전 소자의 변위를 확대하여 상기 밸브체에 작용시키는 변위 확대 기구와,
제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호를 구동 회로에 대한 입력 신호로서 상기 압전 소자에 구동 전압을 인가하고, 그 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 압전식 밸브. - 제 1 항에 있어서,
상기 구동 수단은, 상기 밸브체를 개변하는 타이밍으로, 상기 제 1 프리펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 상기 구동 전압을 인가하고, 상기 개변 직후에 있어서의 상기 기체 배출로로부터의 기체 분출량의 변동을 억지하는 타이밍으로, 상기 제 2 프리펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 상기 구동 전압을 인가하고, 상기 기체 분출량의 변동을 억지한 후에 있어서의, 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지하는 타이밍으로, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 상기 구동 전압을 인가하는, 압전식 밸브. - 제 2 항에 있어서,
상기 구동 수단은, 상기 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지한 후에, 상기 밸브체를 폐변하는 타이밍으로, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 인가한 구동 전압을 해제하는, 압전식 밸브. - 피선별물을 이송하는 이송 수단과, 그 이송 수단의 단부로부터 낙하하는 피선별물을 검출 위치에 있어서 검출하는 광학 검출 수단과, 그 광학 검출 수단의 더욱 하방에 형성되고 당해 광학 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여 피선별물을 에어의 분풍에 의해 불어 날리는 분풍 수단을 구비하여 이루어지는 광학식 입상물 선별기로서,
상기 분풍 수단은, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 압전식 밸브를 구비하고,
당해 압전식 밸브는, 상기 광학 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 구동 수단의 신호 발생부에서 상기 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하고, 상기 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하는 것을 특징으로 하는, 광학식 입상물 선별기. - 제 4 항에 있어서,
상기 구동 수단은, 상기 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 패턴 설정하는 신호 설정부를 추가로 갖고, 피선별물의 종류에 따라, 상기 신호 설정부에 사전에 설정된 복수의 신호 패턴으로부터 최적의 신호를 선택하고, 당해 선택한 신호를 상기 신호 발생부에서 발생하는, 광학식 입상물 선별기. - 외부로부터 공급되는 압축 기체를 받아들이는 기체 압력실, 및 그 기체 압력실로부터 상기 압축 기체를 배출하는 기체 배출로를 갖고,
상기 기체 압력실에 배치되고 상기 기체 배출로를 개폐하는 밸브체와,
상기 밸브체의 동작에 필요한 구동력을 변위로서 발생하는 압전 소자와,
상기 압전 소자의 변위를 확대하여 상기 밸브체에 작용시키는 변위 확대 기구와,
상기 압전 소자를 신축 변위시켜 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단을 구비하는 압전식 밸브의 구동 방법으로서,
상기 구동 수단은, 제 1 프리펄스, 제 2 프리펄스 및 메인 펄스를 포함하는 신호를 발생하는 신호 발생부를 갖고, 그 신호 발생부에서 발생하는 상기 신호에 기초하여 상기 압전 소자에 구동 전압을 인가하고, 그 압전 소자를 신장시켜 상기 밸브체를 개변 구동하는 것을 특징으로 하는, 압전식 밸브의 구동 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 구동 수단은, 상기 제 1 프리펄스에 기초하는 상기 압전 소자에 대한 상기 구동 전압의 인가에 의해, 상기 밸브체를 개변하고, 상기 제 2 프리펄스에 기초하는 상기 압전 소자에 대한 상기 구동 전압의 인가에 의해, 상기 개변 직후에 있어서의 상기 기체 배출로로부터의 기체 분출량의 변동을 억지하고, 상기 메인 펄스에 기초하는 상기 압전 소자에 대한 상기 구동 전압의 인가에 의해, 상기 기체 분출량의 변동을 억지한 후에 있어서의, 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지하는, 압전식 밸브의 구동 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 구동 수단은, 상기 추가적인 기체 분출량의 변동을 억지한 후에, 상기 메인 펄스에 기초하여 상기 압전 소자에 인가한 상기 구동 전압을 해제하고, 상기 밸브체를 폐변하는, 압전식 밸브의 구동 방법.
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