KR920003588B1 - 진동성 컨베이어 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

진동성 컨베이어

제1도는 본 발명에 따른 진동성 컨베이어의 사시도.

제2도는 제1도의 선 2-2를 따라 취한, 제1도에 도시된 진동성 컨베이어의 일부단면 확대 측면도.

제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취한, 제1도에 도시된 진동성 컨베이어의 일부단면 확대 단부도.

제4도는 제3도의 선 4-4를 따라 취한, 제1도에 도시된 진동성 컨베이어의 확대 저면도.

제5도는 제3도의 선 5-5를 따라 취한, 제1도에 도시된 진동성 컨베이어의 구동 장치의 하나의 자극편을 나타내는 확대 측면도.

제6도는 한쌍의 자극편을 가지고 있는 진동성 컨베이어 트레이를 단일방향으로 펄스운동시키기 위한 구동 장치의 한가지 실시예를 자극편 구조를 개략적으로 나타내는 도면.

제7도는 횡방향으로 대칭적인 자극편을 횡방향으로 나란히 설치한 두번째 실시예의 자극편 구조를 개략적으로 나타내는 도면.

제8도는 각각의 자극편에 다수의 코일을 가지고 단부와 단부가 맞닿는 구조를 가지는 제3실시예의 자극편 구조를 개략적으로 나타내는 도면.

제9도는 구동 장치를 한쪽 방향으로 구동시키도록 되어있는 한가지 실시예의 구동 제어장치를 개략적으로 나타내는 도면.

제10도는 제9도의 구동 제어장치에 의해 발생된 전기 신호들을 개략적으로 나타내는 도면.

제11도는 구동장치를 한쪽 방향으로 구동시키기 위한 구동제어장치의 펄스열 제어회로의 한가지 실시예를 나타내는 회로도.

제12도는 구동장치를 순방향 및 역방향 모두로 구동시키기 위한 구동 제어 장치의 펄스열 제어회로의 두번째 실시예를 나타내는 회로도.

제13도는 구동 장치를 순방향 및 역방향 모두로 구동시키도록 되어 있는 두번째 실시예의 구동 제어장치를 개략적으로 나타내는 도면.

제14도는 제13도의 구동 제어장치에 의해 발생된 순방향 F신호와 역방향 R신호를 개략적으로 나타내는 도면.

제15도는 진동성 컨베이어의 트레이를 순방향 및 역방향 모두로 펄스운동시키기 위한 자극편 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 진동성 컨베이어 22 : 트레이

24 : 투입 단부 26 : 배출 단부

28 : 프레임 34, 76, 80 : 횡방향 스페이서

36 : 트레이 굴곡재 38 : 유리섬유 시이트

42 : 횡방향의 트레이 보강재 50 : 구동유니트

52 : 트레이 자극편 54 : 평형장치 자극편

56 : 운동 평형장치 58, 62 : 자극편 지지체

60, 64 : 보강판 66 : 측부 레일

70 : 조절판 78 : 평형장치 굴곡재

100 : 와이어 코일 200, 320 : 구동 제어기

202, 322 : 전력 모듀울 204, 324 : 제어 모듀울

208, 327 : 가변 단권 변성기

본 발명은 진동성 컨베이어에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하면 이러한 진동성 컨베이어에 동력을 공급하기 위한 구동 장치와 구동 제어장치에 관한 것이다.

진동성 컨베이어는 부서지기 쉽거나 소형 혹은 가벼운 물품을 한 지점에서 다른 지점으로 운반하기 위해 공업적으로 널리 이용되고 있다. 예컨대, 쿠키나 고무마칩과 같이 부서지기 쉬운 식품을 포장함에 있어서는, 이 식품이 예컨대 쿠킹오븐과 같은 중앙위치로부터 다수의 가공위치로 보내지며, 여기서 포장기에 의해 이 식품을 포장하고 밀봉시키게 된다. 이러한 식품은 부서지기 쉭ㅂ고 이러한 제조단계에서 용이하게 파지되지 않기 때문에, 상술한 진동성 컨베이어가 필요한 것이다. 이러한 형태로 사용되는 진동성 컨베이어의 한가지 예는 미국 특허 제3,731,787호에 기재되어 있다.

한가지 형태의 진동성 컨베이어에는, 프레임과, 물품을 받아들이기 위한 트레이(이 트레이는 수직에 대해 경사진 굴곡부재로 이루어지는 것이 보통인 탄성 수단에 의해 상기 프레임에 고정되어 있다)와, 상기 굴곡부재에 의해 한정된 경로내에서 이 트레이를 진동시키기 위한 구동 시스템이 포함되어 있다. 트레이에 얹혀진 물품은 구동 시스템의 각각의 사이클에서 그 이송방향의 전방으로 던져진다. 이 트레이는 분당 600-1400사이클의 속도로 진동되는 것이 전형적이며, 이 트레이상에 얹혀진 물품은 동일한 비율의 전진력, 즉, 진동 임펄스(impulse)를 받는다.

이러한 컨베이어에 있어서는 진동 운동을 제공하기 위하여 다양한 방법이 이용되어 왔다. 한가지 방법에 있어서는, 통상의 회전 모우터의 회전운동이 전기기계적 링크장치에 의해 직선운동으로 변환된다. 이러한 방법은 특히 구동 시스템에 의해 생성된 잡음과, 링크 장치의 마모 및 가동 부붐들을 윤활시킬 필요성이 있다고 하는 중대한 결점을 가진다. 예컨대 식품을 운반하는데 사용되는 청결한 환경내에 윤활유를 도입한다는 것은 매우 바람직하지 못하다. 직접 흡인 구동이라고 불리워지는 또다른 방법에 있어서는, 2개의 자극편(pole piece)을 가진 구동장치를 설치함에 의하여 편심 기계 링크의 사용을 회피하고 있는데, 상기 2개의 자극편중 한개는 컨베이어의 프레임에 부착되어 있고 다른 한개는 트레이에 부착되어 있다. 이러한 직접 흡인 구동 장치에 있어서, 자극편의 편평한 면이 구동 장치의 작용 방향과 수직하다. 하나의 자극편은 영구적으로 자화(磁化)되거나 혹은 직류 전류에 의해 자화될 수 있으며, 다른 하나의 자극편은 그 주위에 감겨진 코인에 흐르는 교류 전류에 의해 교대적으로 자화 및 탈자화(소자)되는 전자석이므로, 2개의 자극편들은 굴곡부재의 복원력에 의하여 교대로 서로 당겨지거나 밀려난다. 이러한 장치에 있어서, 진동의 진폭은 자극편들 사이의 최초의 간격에 의해 상대적으로 고정되어 있다. 자극편의 이동길이는 고유한 자체 한계를 갖고 있지 않으므로, 2개의 자극편이 서로 부딪힐 수도 있어서 구동 장치를 상당히 손상시킬 수도 있다.

이러한 구동 장치들에 있어서의 문제점들을 해결하기 위하여, 몇가지 원리의 직선 구동 장치가 진동성 컨베이어에 적용되어 왔다. 직선 구동 장치에 있어서, 그 편평한 면이 구동 장치의 작동 방향과 평행하게 되어 있는 2개의 자극편이 비교적 일정한 횡방향 간격을 유지하면서 서로 평행하게 이동한다. 하나의 자극편을 교대적으로 자화 및 탈자화시킴으로써 구동력이 부여되어, 2개의 자극편들이 그 작동방향을 따라 서로 잡아당기고, 이에 의해 구동장치의 작동 방향과 평행한 운동을 발생시킨다. 진동의 진폭은 종래의 직접 흡인 구동 장치에 비하여 상당히 증가될 수 있으며, 또한 얻어진 진동 진폭을 더욱 증가시키기 위하여 자극편을 설계하는 여러가지의 변경이 제안된 바 있다.

진동성 컨베이어에 진동을 부여하기 위한 여러가지 수단들은 어떤 장점들을 가지고 있기는 하지만, 종래의 모든 구동 장치들은 제어 능력이 완전하지 않다고 하는 공통적인 결점을 지닌다. 회전 모우터를 사용하면 모우터 속도를 조정함에 의하여 진동 주파수를 용이하게 제어할 수는 있지만, 링크 장치와 편심성을 기계적으로 변경시킴이 없이는 진동의 진폭을 용이하게 제어할 수가 없다. 50 혹은 60사이클의 교류에서 작동되는 종래의 직접 흡인 구동 장치 및 종래의 직선 구동장치에 있어서는, 진동 주파수가 용이하게 제어되지 않을 수도 있다. 복잡한 전자장치를 사용하여 진동 주파수를 변화시키려는 시도가 몇차례 있었으나, 대부분의 경우, 진동 주파수는 매초당 50 혹은 60사이클 혹은 그의 정수분(intergral fraction)의 1의 주파수로 작동되어서 지지 물질(즉, 트레이)를 진동시키는 모우터에 의해 발생되는 진동 주파수로 한정된다. 컨베이어의 소요 전력을 낮추도록 트레이를 그의 고유진동 주파수 혹은 그 부근의 주파수에서 구동시킬 수 있는 것이 강하게 요망된다. 따라서, 종래의 진동성 컨베이어는 완전한 제어능력이 결여되어 있기 때문에 트레이내의 물품을 가장 적합하게 운송할 수가 없으며, 따라서 비효율적이다.

어떤 사용목적에 있어서는, 진동성 컨베이어는 진동의 진폭, 주파수 및 전력 입력의 완전한 제어가 없이도 만족스럽게 작동된다. 다른 사용목적에 있어서는, 제품 이동의 제어를 최적화시키면서 필요로하는 입력 전력을 최소로 하여 줄 수 있도록 컨베이러를 조정하기 위하여서는 상술한 바와 같은 완전한 제어가 필요할것이다. 따라서, 진동성 컨베이어에 사용하는 구동장치와 구동 제어장치에서, 신뢰성있는 장치 요소를 사용하여 진폭과 주파수 및 전력 입력을 확실하고도 임의로 제어하도록 되어 있는 에너지 효율이 높은 동력원을 제공할 수 있는 장치가 필요하게 된다. 본 발명은 이러한 필요성을 충족시킴과 동시에 이에 관련된 장점들을 제공하는 것이다.

본 발명은, 종래 장치에 있어서의 장점을 가지면서도 주파수와 진폭 및 전력 입력의 제어에 대한 넓은 융통성을 가짐과 동시에 컨베이어 트레이내의 물품의 이동의 제어 및 에너지 효율을 최적화시킬 수 있는 구동장치 및 구동 제어장치를 구비한 진동성 컨베이어를 제공한다. 이 구동장치 및 이에 관련된 구동 제어장치는 가동성의 기계적 링크장치가 없어 윤활유를 제공할 필요가 없과 컨베이어의 소음수준을 감소시킨다. 구동 제어장치를 단순히 손가락으로 조정하기만 하여도 진동 주파수와 진폭 및 전력 수준을 연속적으로 변화시킬 수 있으며, 이때 다른 변수들을 동시에 변화시키거나 컨베이어의 작동을 중지시키거나 혹은 다른 기계적인 변경을 행할 필요도 없다. 따라서, 조작하는 특정한 구조, 제품의 종류, 흐름속도 및 에너지 사용량에 따라서 컨베이어를 미세하게 조정할 수 있는 완전한 유통성을 갖는다.

본 발명에 따른 진동성 컨베이어는 구동 장치와 구동제어장치로 이루어지는 구동 시스템을 포함하며, 상기 구동 제어장치에는 주기적으로 반복되는 펄스열인 전력 신호를 구동 장치에 제공하기 위한 수단이 있고, 이 전력 신호의 주파수와 지속시간(폭) 및 전력 수준은 제어 가능하다. 구동 장치는 그의 작동 방향과 평행한 편평한 면을 가진 한쌍의 자극편을 구비하며, 따라서 각각의 자극편의 상기 면은 서로 평행을 유지하면서 구동장치의 작동 방향으로 어긋나 있다. 바람직하게는, 하나의 자극편은 진동성 컨베이어의 트레이에 장착되어 있고, 다른 자극편은 운동 평형장치(balancer)부분에 장착되어 있다. 전력 신호가 작용할때는, 자극편의 면이 작동 방향으로 서로 평행하게 이동한다. 이들 자극편은 전력신호에 의하여 동시에 여기된다.

바람직한 실시예에 있어서, 구동 제어장치에 공급되는 전력은 통상적인 50 내지 60사이클/초의 교류 전류이다. 이 구동 제어장치는 제어 모듀율과 전력 모듀율로 구성되는데, 전력 모듀울에는 교류를 주기적으로 작동 및 비작동시킴으로써 펄스열 전력 신호를 구동장치에 발생시키기 위한 릴레이가 포함되어 있다. 이 릴레이는 제어 모듀울내의 신뢰성이 있고 비교적 간단한 디지탈 논리 수단에 의해 제어되며, 이 수단에 의해 릴레이의 개폐를 제어하면서 바꾸는 것이 가능하다. 릴레이의 연속적인 폐쇄와 개방 사이의 시간 길이는 구동 장치의 주파수를 결정지음으로써 진동성 컨베이어의 진동 주파수를 결정짓게 되며, 각 사이클에서 릴레이가 폐쇄되어 있는 시간의 길이는 구동 장치내의 자극편 구조의 한계내에서 진동성 컨베이어의 행정(行程)길이, 즉, 진동의 진폭을 결정한다.

더욱 상세히 말하면, 이러한 바람직한 실시예에 있어서, 구동 제어 장치는 일련의 펄스열로 구성되는 전력 신호를 구동 장치에 발생시킨다. 이 펄스열내의 각각의 펄스는 AC신호로 구성되는데, 그 형태는 어떠하여도 좋다(통상적으로, 미국에서는 60사이클 AC, 기타의 많은 나라에서는 50사이클 AC). 교류의 주파수를 변화시키려고 하는 대신에 펄스열내의 펄스의 주파수 및 지속시간을 제어하면, 구동 장치의 진동 임펄스를 트레이 및 탄성수단의 고유 공명 주파수로 동조하도록 구동장치에의 전력 신호를 제어할 수가 있다. 따라서, 시스템을 동조하는 능력은, 종래에서와 같이 트레이의 중량 혹은 탄성 수단의 빳빳한 정도를 기계적으로 변경시키는 것으로 제한되는 것이 아니라, 전력신호의 펄스열을 임의로 변경시켜서 전자적으로 달성할 수 있다. 또한, 구동 제어장치내에 가변 단권변성기수단을 임의로 설치하면, 펄스열의 높이, 즉 전압을 변화시킬 수가 있는데, 바람직한 실시예에서는, 교류 신호의 전압변화에 대응하여 이것을 행하는 것에 의해 주파수 및 진폭에 관계없이 구동 장치에의 전체적인 전력 입력을 제어할 수 있다. 따라서, 트레이와 굴곡부재를 포함하는 진동성 컨베이어의 기계적 부품들은 특정한 물품을 운반하도록 최적으로 설계할 수 있는 한편, 구동 장치와 구동 제어장치에 의해 진동 작용의 동조를 완전히 달성될 수 있다. 이러한 제어는 장치의 작동시에 전자적으로 달성되므로, 조작자는 물품의 이동 및 필요로 하는 전력 수준을 관찰하여 진동성 컨베이어의 소비 전력을 최소화시킴과 동시에 운반기능을 최적화시키도록 구동 제어장치를 연속적으로 조정할 수 있는 것이다.

이상의 설명으로부터, 본 발명은 진동성 컨베이어 분야에서 상당한 진보를 나타냄을 알 수 있을 것이다. 컨베이어의 구동 장치에 일련의 펄스열에 의한 동력을 제공하면, 시스템의 동조가 가동 부품들의 기계적인 변형에 더 이상 제한되지 않고, 이용될 수 있는 교류 전력에 의해 결정되는 제약내에서 작동할 수 있다. 진동 운동의 큰 진폭은 진동 주파수와 전력 수준을 연속적으로 동조하는 능력과 관련하여 제어 가능하게 달성될 수 있어, 최소의 소비 전력으로 물품의 최적 운반을 달성할 수 있다. 본 발명의 장치는 소음이 없으며 윤활의 필요성도 없는데, 왜냐하면 구동 장치네의 기계적인 부품 혹은 링크장치가 없기 때문이다. 본 발명의 장치는 상당한 변형을 가함이 없이도 통상적인 교류 혹은 직류를 사용하여 작동될 수 있다.

첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1-3도에 잘 도시된 대로, 본 발명의 진동성 컨베이어(20)는 트레이(tray)(22)를 포함하며, 그 트레이는 그의 일단부에서 타단부로 물품(도시안됨)을 수용하여 진동적으로 이송하도록 작용한다. 도시된대로, 트레이(22)는 바람직하게는, 물품의 이동을 대개 의도된 방향으로 한정하는 1쌍의 측벽(23)을 가진 U자형 홈통의 형태로 되어 있다. 제1도에 도시된 실시예에 있어서, 물품이 투입 단부(24)안으로 낙하된 다음 트레이(22)를 따라 배출단부(26)로 진동적으로 운반되며, 이 배출 단부에서 그 물품은 포장기, 가공기 혹은 다른 진동성 컨베이어와 같은 다른 기계류(도시안됨)에 제공된다. 트레인(22)는 또한, 그의 각 단부의 양측에서 하방으로 연장하는 2쌍의 플랩(40)을 포함한다. 횡방향의 트레이 보강재(42)가 트레이(22)의 각 단부에 있는 1쌍의 플랩(40)들 사이에서 용접등에 의해 고정되고, 그래서 그 보강재는 트레이(22)의 폭을 가로질러 연장하여 트레이(22)를 강화시키고 견고하게 하며, 후술되는 바와 같이 트레이(22)를 지지하는 부재로서도 작용한다. 횡방향의 트레이 보강재(42)는 정사각 관형 형강인 것이 바람직하다.

진동선 컨베이어(20)는 프레임(28)을 포함하며, 그 프레임(28)은 그에 용접된 L자형 부착물(30)을 관통하는 볼트들에 의해 바닥이나 다른 구조물에 부착되거나 그 바닥위에 얹히는 기부(베이스)로 작용한다. 그 프레임은 전형적으로 강판 및 형강으로 구성되어 있다. 도시된 실시예에 있어서, 프레임(28)은 1쌍의 외측 횡방향 스페이서(34)와 1쌍의 내측 횡방향 스페이서(80)를 포함한 다수의 횡방향 스페이서들에 의해 서로 연결된 1쌍의 강판 측면부재(32)를 포함하고, 스페이서들의 양단부가 측면부재(32)에 용접된다. 외측 및 내측 횡방향 스페이서(34)(80)는, 프레임(28)에 강성 및 강도를 제공함과 동시에 용접성이 있고 중량이 비교적 가벼운 중공의 정사각 형강인 것이 바람직하다. 프레임(28)은 진동성 컨베이어(20)구조물의 받침대를 지지하는 기부를 제공하고, 이를 위해 충분한 강도 및 진동 저항성을 가져야 한다.

트레이(22)는 탄성 트레이 지지수단, 바람직하게는, 1쌍의 트레이 굴곡재(36)에 의해 프레임(28)에 부착되고, 또 그 프레임에 의해 탄성적으로 지지되며, 한 굴곡재는 투입 단부(24)에 인접하고 다른 굴곡재는 배출단부(26)에 인접하여 배치되어 있다. 각 트레이 굴곡재(36)는 바람직하게는 유리섬유 시이트(sheet)(38)과 같은 2쌍의 탄성물질로 형성되는 것이 좋고, 각 쌍의 유리섬유 시이트는 그의 일단부에서 외측 횡방향스페이서(34)의 일측에 부착되어, 유리섬유 시이트(38)가 프레임(28)에 연결되고, 다른 단부에서는 횡방향의 트레이 보강재(42)에 부착되어, 유리섬유 시이트(38)가 트레이(22)에 연결된다.

트레이 굴곡재(36)는 동일한 부착 수단에 의해 외측 횡방향 스페이서(34) 및 횡방향의 트레이 보강재(42)에 부착되는 것이 좋고, 그러한 부착수단은 외부에 나사홈이 있는 볼트(44), 그 볼트와 짝을 이루는 너트(46) 및 4개의 워셔(48)로 이루어져 있다. 제2도에 도시된 대로, 트레이 굴곡재(36)를 외측 횡방향 스페이서(34)(및 횡방향의 트레이 보강재(42))에 부착한때의 중첩 순서는 볼트(44)의 머리, 한 워셔(48), 한 유리 섬유 시이트(38), 다른 워셔(48), 다른 유리섬유시이트(38), 외측 횡방향 스페이서(34), 다른 유리섬유 시이트(38), 다른 워셔(48), 다른 유리섬유 시이트(38), 다른 워셔(48), 및 너트(46)이다.

트레이 굴곡재(36)의 기능을 트레이(22)를 프레임(28)상에 지지하는 것과, 또한 트레이(22)가 그의 중립위치로부터 변위된 때 복원력을 제공하는 것이다. 제2도에는, 트레이(22)가 중립위치, 혹은 정지위치에 있는 것으로 도시되어 있고, 여기서는 트레이(22)에 아무런 외력도 가해지지 않는다. 트레이(22)가 어떤 외력에 의해 진동 축선(49)을 따라 이 중립 위치로부터 변위되면, 트레이 굴곡재(36)로 도시된 탄성 트레이 지지 수단은 점차 증가하는 저항력으로 그런 변위 및 변위력에 저항하고, 그리하여 트레이(22)를 그의 중립위치로 되돌려미는 복원력을 제공한다. 가해진 외력이 해제되면, 트레이(22)는 그의 중립위치로 복귀하지만, 그의 관성때문에 중립위치를 지나쳐서 진동축선(49)를 따라 반대방향으로 변위된다. 그리고나서, 탄성 트레이 지지수단은 복원력에 의해 이런 반대쪽 변위에 저항하고, 그래서 트레이(22)는 마찰에 의해 중립위치로 복귀하여 안정될때까지 중립위치 주위에서 요동한다.

트레이(22)의 질량과 트레이 굴곡재(360의 구조 및 강성이 트레이(22)의 고유 진동수를 결정한다. 외력이 진동과 동기적으로 순간적이지만 주기적으로 다시 가해지면, 트레이(22)는 외력에 의한 최소의 부가 동력에 의해 이 고유 진동수 근처에서 계속 요동한다.

진동선 컨베이어(20)의 경우에 구동 유니트(50)에 의해 가해지는 힘은, 전방의 단일 방향으로 혹은 진동축선(49)에 평행한 전후 방향의 2방향으로 가해질 수 있다.

트레이 굴곡재(36)는 진동 축선(49)에 수직하지만 수평면에 있는 축선으로서 정의된 횡방향 축선(51)에 따른 트레이(22)의 어떤 변위도 저지한다. 그러므로, 트레이 굴곡재(36)는, 판의 평면에서의 변형에 저항하지만 판 평면에 수직하게 휘어질 수 있는 판상 구조로 되어 있는 것이 좋다. 트레이 굴곡재(36)는 임의의 적절한 물질로 구성될 수 있는데, 유리섬유가 제일 좋고, 강철 혹은 네오프렌이 다음으로 좋다. 그 굴곡재의 구성물질과 형상 및 갯수는 탄성 트레이 지지 수단의 강성을 바구기 위해 변경될 수 있고, 그러한 변경은 당분야에 숙달된 사람들에게 알려져 있다.

진동성 컨베이어(20)요 구동 유니트(50)는 진동축선(49)을 따라 프레임(28)에 대해 트레이(22)를 진동시킨다. 구동 유니트(50)의 구조는 여러가지로 할 수 있다. 예컨대, 구동 유니트(50)의 일 부분이 프레임(28)에 강고히 고정되고 다른 부분이 트레이(22)에 고정될 수 있다. 그런, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 구동 유니트(50)의 일부분이 프레임(28)에 의해 탄성적으로 지지되고, 다른 부분이 트레이(22)에 고정된다. 그와 같이 동적으로 평형된 진동성 컨베이어에 있어서, 프레임(28)에 대한 순진동효과는 감소되고, 그래서 구조물의 전체 중량 및 외부 지지조건도 감소될 수 있다.

본 발명의 이 양태에 따라서, 구동 유니트(50)는 대개 마주보게 배치된 1쌍의 자극편들, 즉, 트레이(22)에 강직하게 부착된 트레이 자극편(52)과, 탄성 평형장치 지지 수단에 의해 프레임(28)에 탄성적으로 부착된 운동 평형장치(56)에 강고히 부착된 평형장치 자극편(54)으로 구성된다. 이런 배열에 있어서, 트레이(22)가 구동 유니트(50)의 힘에 의해 진동 축선(49)을 따라 한 방향으로 운동할때, 운동 평형장치(56)는 반대방향으로 운동함으로써 반응하여, 프레임(28)에 혹은 부착물(30)을 통해 흡수되어야 하는 진동 에너지를 최소화시킨다.

트레이 자극편(52) 및 평형장치 자극편(54)의 구조 및 위치조정에 대한 세부사항은 후술될 것이고, 바로 다음의 설명은 동적 평형장치의 구조적 측면에 관한 것이다.

트레이 자극편(52)은 트레이 자극편 지지체(58)에 볼트로 고정됨으로써 트레이(22)에 강고히 부착되고, 그 트레이 자극편 지지체(58)는 트레이(22)의 저부에 용접 고정된다. 트레이 자극편 지지보강판(거싯)(60)은 트레이 자극편 지지체(58) 및 트레이(22) 저부에 직각으로 용접되어 있어, 횡방향 축선(51)방향으로 트레이 자극편을 운동시키려고 하는 힘(트레이 자극편(42)에 대한)에 저항한다. 후술되는 바와 같이, 그러한 힘은 트레이 자극편(52) 및 평형장치 자극편(54)이 여기된 때에 발생한다.

평형장치 자극편(54)은 운동 평형장치(56)에 강고하지만 조절가능하게 부착도어 있는 구조물위에 지지되고, 그래서 평형장치 자극편(54)의 위치가 트레이 자극편(52)에 대해 조절될 수 있다. 평형장치 자극편(54)은, 두조각의 강판을 T자형으로 용접하여 형성된 T자형의 평형장치 자극편 지지체(62)에 볼트로 고정된다. 평형장치 자극편 지지보강판(거싯)(64)이 평형장치 자그견 지지체(62)의 상부 및 중앙 다리에 직각으로 용접되어, 횡방향 축선(51)방향으로 구조적 강성을 제공한다. 전술한대로, 평형장치 자극편(54)과 트레이자극편(52)이 여기된 때, 그것들은 진동 축선(49) 및 횡방향 축선(51)을 따라 서로 가까워지게 당겨지고, 보강판들(60)(64)은 트레이 자극편(52) 혹은 평형장치 자극편(54)에 의해 횡방향 축선을 따라 일어나는 감응운동을 저지하고 방해한다.

운동 평형장치(56)는 프레임(28)과 대략 동일한 횡방향 폭을 가진 대략 U자형 구조물로 되어 있다. 평형장치 자극편 지지체(62)는 운동 평형장치(56)에 강고하지만 조절가능하게 부착되고, 이어서 운동 평형장치(56)는 타성 평형장치 지지수단에 의해 프레임(28)에 부착되어 그 프레임에 의해 탄성적으로 지지된다. 운동 평형장치(56)는 진동축선(49)에 평행하게 연장하며 옆으로 마주보게 배치된 1쌍의 운동 평형 장치 측부레일(66)들을 포함한다. 운동 평형장치 측부 레일(66)은 중량의 초과없이 운동 평형장치(56)에 길이방향으로 강성을 부여하는 중공의 장방형 강관으로 되어 있는 것이 좋다. 마주보게 배치된 운동 평형장치 측부 레일(66)들 사이에는 양끝에 하나씩 1쌍의 횡방향 스페이서(76)들이 연장하여 있어, 운동 평형장치(56)에 강성을 부여하고, 후술되는 바와 같이 부착 및 지지점들로서 작용한다. 평형장치를 위한 횡방향 스페이스(76)들은 정사각 단면을 가진 중공의 관형 형재들로 되어 있는 것이 좋다. L자형의 조절판 지지체(68)가 각 측부 레일(66)에 용접되어 부착되고 그 레일로부터 하방으로 연장한다. 그 조절판 지지체는 부착부분(69)을 형성하도록 진동 축선(49)을 따르는 방향으로 하방으로 각이져 있고, 그 하향 각도는 물품들이 진동에 의해 던져지는 방향에서 먼쪽으로, 즉, 제2도에서 우측으로 이루어져 있다.

조절판(70)이 두 조절판 지지체(68)의 부착 부분(69)의 L자형 플랜지에 강고하지만 조절가능하게 볼트로 고정되어, 운동 평형장치(56)의 옆으로 마주보게 배치된 측면들 사이에서 연장하는 평형장치 자극편 지지체(62)를 위한 지지표면을 제공한다. 제4도에 도시된 바와 같이, 조절판(70)은 그에 형성된 제1슬로트(72)들을 통해 연장하는 제1조절 볼트(71)들에 의해 조절판 지지체(68)에 강고하지만 조절가능하게 부착된다.

제1조절 볼트(71)들을 느슨하게하고, 제1슬로트(72)들에 의해 허용되는 범위내에서 조절판(70)을 이동시킴으로써, 평형장치 자극편(54)은 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)에 평행하게 트레이 자극편(52)에 대해 이동될 수 있고, 그리하여 두 자극편들을 서로 평행하게 이동시킬 수 있다. 약간 유사한 방식으로, 평형장치 자극편 지지체(62)는 조절판(70)의 제2슬로트(75)들을 통과하는 제2조절 볼트(74)들에 의해 조절판(70)에 부착된다. 제2조절 볼트(74)들을 느슨하게 함으로써 평형장치 자극편 지지체(62)가 횡방향 축선(51)에 평행한 방향으로 이동될 수 있고, 그리하여 트레이 자극편(52)과 평형장치 자극편(54)사이의 횡방향간격을 변화시킬 수 있다. 그러한 조절의 목적은 구동 유니트(50)의 기능에 대한 후술되는 설명으로부터 분명해질 것이다.

운동 평형장치(56)는 탄성 평형장치 지지 수단에 의해 프레임(28)에 부착된다. 바람직하게, 그러한 탄성 평형장치 지지 수단은 운동 평형장치(56)의 양측에 하나씩 있는 1쌍의 평형장치 굴곡재(78)로 구성되고, 그 굴곡재들은 트레이 굴곡재(36)와 같은 탄성 트레이 지지 수단에 의해 트레이(22)에 제공되는 기능과 유사한 기능을 운동 평형장치(56)에 수행한다. 즉, 운동 평형장치(56)는 외력의 작용을 받지 않으면 중립 위치에 정지하여 있지만, 운동 평형장치(56)가 그의 중립 위치에서 변위함과 더불어 점차 증가하는 복원력을 제공한다. 전술한 대로, 동적으로 평형된 시스템에 있어서, 운동 평형장치(56)는 진동 축선(49)에 평행하지만 트레이(22)에 대향하게 운동하여, 프레임(28)에 대한 부하를 감소시키도록 진동력에 반작용한다. 평형장치 굴곡재(78)는 또한, 횡방향 축선(51)에 평행한 방향으로 운동 평형장치(56)를 변위시키려는 어떤 시도에도 저항한다.

평형장치 굴곡재(78)의 상단분는 평형장치용 횡방향 스페이서(76)에 부착되고, 하단부는 내측 횡방향 스페이서(80)에 부착된다. 그 횡방향 스페이서들(76)(80)의 구조와, 평형장치 굴곡재(78)를 그 횡방향 스페이서들(76)(80)에 부착하는 수단은 본 발명의 작동에 중요한 것은 아니나, 트레이 굴곡재(36)를 횡방향의 트레이 보강재(42) 및 외측 횡방향 스페이서(34)에 부착하는 것에 대해 전술한 것과 동일한 것이 바람직하다. 그러므로 자세한 설명의 반복은 생략하고, 앞의 설명을 참고하기 바란다.

이 실시예에 있어서, 트레이 굴곡재(36)와 평형장치 굴곡재(78)는 약 20˚-약 45˚, 바람직하게는, 약 20˚의 각도로 수직에 대해 똑같이 기울어져 있다. 이런 경사에 의해, 트레이(22)에 있는 물품들은 구동 유니트(50)의 매 진동 주기마다 진동 방향으로(제2도에서 우측으로) 또 진동 축선에 평행하게 전방으로 이송된다. 제2도에 대한 방향들을 참조하면, 트레이(22)가 하방으로 또 좌측으로 급속히 진동됨에 따라, 트레이안의 물품들은 트레이(22)가 그의 최하점에 이를 때까지 하방으로 떨어진다. 트레이(22)가 상방으로 그리고 우측으로 이동하기 시작하면, 물품이 우측 전방으로 던져진다. 이런 진동 사이클이 반복됨에 따라, 물품은 점차 단계적으로 우측으로 이동되어, 투입 단부(24)로부터 배출 단부(26)로 이동한다. 이런 주기적인 진동을 효율적으로 덜성하기 위해서, 구동 유니트(50)의 작용방향(73)은 제2도에 도시된 바와 같이 트레이 굴곡재(36) 및 평형장치 굴곡재(78)의 평면에 수직해야 한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 자극편들(52)(54)은 E자의 가운데 다리에 코일들이 감겨있는 E자형 전자석 수단으로 구성되어 있고, 자극편 면들중 하나의 대략 폭만큼 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)을 따라 변위되도록 구동 유니트(50)에 장착된다. 그러한 형상은 종래 장치에 비하여 구동 유니트(50)의 효율을 증가시킨다.

자극편들(52)(54)의 형상은 본질적으로 동일하고, 제5도는 와이어 코일(100)이 중앙 다리(102)에 감겨있는 트레이 자극편(52)의 면을 나타낸다. 자극편들(52)(54)의 구성 물질은 당분야에 숙달된 자들에게 공지되어 있고, 그것은 전형적으로 낮은 히쇼ㅡ테리시스(hysteresis)를 갖는 철 물질이다. 트레이 자극편(52)은 전류가 와이어 코일(100)에 흐르지 않으면 자화되지 않는다. 와이어 코일(100)은 여기되면 트레이 자극편(52)의 1쌍의 외측 다리(104)를 및 중앙 다리(102)에 반대의 자기 극성을 유도한다.

대개 옆으로 마주보게 배치된 트레이 자극편(52) 및 평형장치 자극편(54)이 제6도에 개략적으로 도시되어 있는데, 여기서 와이어 코일(100)이 자극편의 구조를 더 잘나타내기 위하여 단일 선회의 와이어로만 나타내어져 있다. 좌우측 요소들의 와이어 코일(100)들은 전원에 반대쪽으로 감겨있어, 그것들이 동시에 여기되면 코일들이 감겨있는 코어들이 반대의 자기 극성을 갖게 되어 서로 끌어당긴다. 자극편들(52)(54) 각각의 중앙 다리(102)는 중앙 다리 자극편 면(106)을 가지며, 자극편들(52)(54) 각각의 외측 다리(104)는 외측 다리 자극편 면(108)을 가진다. 자극편들(52)(54) 각각의 중앙 다리 자극편 면(106)의 폭은 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)으로 사실상 동이한 것이 좋고, 자극편들(52)(54) 각각의 외측 다리 자극편 면 (108)의 폭도 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)으로 사실상 동일한 것이 좋다. 자극편 면들(106)(108)의 폭은 서로 동일한 것이 바람직하다. 실제로, 약 1인치(2.54cm) 미만의 자극편 면들(106)(108)의 폭이 유효한 결과들을 준다는 것이 밝혀졌고, 더 큰 폭의 자극편 면들(106)(108)을 가진 자극편들을 사용하는데 제한은 없다고 믿어진다. 자극편 면들(106)(108)의 폭은 진동 축선(49)에 따른 구동 유니트(50)의 진동의 최대 진폭을 제한한다.

제6도에 도시된 바와 같이, 자극편들(52)(54)은 중앙 다리 자극편 면(106)의 대략 폭만큼 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)에 평행하게 어긋나 있는 것이 좋다. 즉, 이 바람직한 실시예에 있어서, 트레이 자극편(52) 및 평형장치 자극편(54)의 대응하는 중앙 다리 자극편 면(106)들은, 트레이 자극편(52)이 부착되어 있는 트레이(22)와 평형장치 자극편(54)이 부착되어 있는 운동 평형장치(56)가 그들의 중립 위치에 있을때 직접 마주보지 않게된다. 또한, 약

인치(2.54cm) 폭의 중앙 다리 자극편 면(106)을 가진 자극편들(52)(54)에 있어서, 약 1/8인치(0.318cm)의 자극편 간격(110)만큼 횡방향 축선(51)에 평행한 방향으로 자극편들을 옆으로 분리시키는 것이 바람직하다고 밝혀졌다. 진동 축선(49)과 자극편 간격(110)을 따라 자극편들(52)(54)을 어긋나게하는 정도는 제4도와 관련하여 기술된 방식으로 조절판(70) 혹은 평형장치 자극편 지지체(62)를 이동시킴으로써 자극편들(52)(54)의 최적을 상대 위치조정을 달성하도록 변경될 수 있다.

제7도는 자극편들의 구조에 대한 제2실시예를 나타낸다. 전술한대로, 자극편들(52)(54)이 와이어 코일들(100)에 의해 여기된 때, 견인력들이 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)으로, 또한 횡방향 축선(51)에 평형하며 이 방향에 수직하게 자극편들을 이동시킨다. 보강판들(60)(64)은 자극편 간격(110)을 변화시키려하는 이 횡단력에 저항하도록 보강작용을 제공한다. 와이어 코일(100)의 비교적 낮은 전류 수준에서 작동하는 비교적 작은 자극편들(52)(54)이라면, 횡단력은 비교적 작은 보강판들(60)(64)에 의해 쉽게 저지될 수 있다. 그러나, 자극편들(52)(54)이 더 크게 만들어지거나, 지지 및 보강 구조물의 중량을 최소화시키는 것이 요구되는 경우에, 서로 상쇄되는 반대의 동일한 횡단력들을 일으킴으로써 자극편 간격(110)을 변화시키려는 횡단력을 제거하기 위해 제7도의 변형 실시예가 이용될 수 있다. 제7도의 자극편 구조는 제6도에 도시된 타입의 자극편 2쌍의 뒷면 대 뒷면끼리 접속하여 된 것이다. 좌측쌍의 자극편(112)에 의해 발생된 횡단력이 우측쌍의 자극편(114)에 의해 발생된 서로 반대의 힘들에 의해 반작용되어 중화된다. 또한, 제7도의 자극편 구조는 트레이(22)를 진동시키기 위해 증가된 동력 수준을 제공한다. 제6도의 실시예에 있어서, 외측 자극편 면(120)의 대략 폭만큼 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)을 따라 외측 자극편(118)에 대해 중앙 자극편(116)을 어긋나게 하는 것이 또한 바람직하다. 제7도의 구조에 있어서는, 외측 자극편(118)이 트레이(22) 혹은 운동 평형장치(56)중 하나를 운동시키는 동안, 중안 자극편은 다른 하나를 운동시킨다.

제7도처럼 전체 횡단 폭이 배가됨이 없이도 증가된 동력 수준을 얻는 자극편 구조의 또 다른 실시예가 제8도에 도시되어 있다. 제8도의 구조는 제6도에서 보는 바와 같은 자극편들 2쌍이 서로 단부끼리 맞닿아져 연결되어 구성된다. 이러한 구조에서는, 제7도에 나타나 것처럼 유니트의 횡단폭이 늘어나지 않으면서 제7도와 같이 2배 단위의 증가된 진동 능력을 얻을 수 있지만, 제7도의 실시예와는 달리 횡단력의 평형을 얻을 수 없다. 어떤 진동성 컨베이어(20)에서는, 비교적 좁은 폭을 가지면서 구동 유니트(50)의 동력 수준을 증가시키는 것이 요구되는데 이때 제8도의 구조가 적합하다. 다시, 중앙 다리 자극편 면(106)의 폭만큼 구동 유니트(50)의 작용 방향(73)으로 자극편들을 어긋나게 하는 것이 바람직하다.

제6도 내지 제8도와 관련하여 설명된 자극편 구조는 한 방향으로 동력 진동을 시키기 위해 주기적으로 힘을 가하는 구동 유니트와 관련되어 있다. 제6도를 참조하면, 와이어 코일(100)이 여기되면 좌측 자극편이 상대적으로 하향 운동을 하고 우측 자극편은 상대적으로 상향 운동을 한다. 그래서, 힘이 단일 방향으로 적용된다. 작용 방향(73)을 따라 힘을 두 방향으로 적용하기 위해서는, 제15도에 나타낸 바와 같이 두쌍의 자극편들(122,124)이 서로 단부끼리 맞대어 두개가 마주보며 배치된다. 제15도의 구조가 앞서 설명한 방법대로 구동 제어기에 의해 힘을 받아 구동될 때, 대향하여 배치된 두쌍의 자극편들(122,124)은 한쌍의 자극편(122)이 트레이(22)를 한방향으로 구동시키고 다른 쌍의 자극편(124)이 다른 방향으로 구동시키도록 하는 방식으로 여기된다. 그래서 한사이클당 입력이 증가된다.

자극편의 기본 구조는 제5도 및 제6도에 도시된 것이다. 지적한 대로 특정한 장점이나 특성을 얻기 위해 제7도, 제8도 및 제15도와 같이 개조할 수도 있다. 기본 구조의 또 다른 개조도 당업자에 의해 행해질 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 구동 유니트(50)의 와이어 코일(100)에 공급되는 전력 신호는 일련의 펄스 열로 제공된다. 펄스 열은 대부분의 산업현장에서 쓰이는 전형적인 50 내지 60사이클 교류전력의 것보다 낮은 주파수를 가진다. 다음에 설명하는 장치를 사용하면, 각 펄스열의 주파수 및 지속시간이 제어될 수 있고, 그리하여 구동 유니트(50)의 주파수 및 진폭(행정 길이)를 제어할 수 있다.

제9도에 나타난 바람직한 실시예에서, 구동 유니트(50)에 공급되는 전력 신호를 발생시키기 위한 구동 제어기(200)는 전력 모듀율(202)과 제어 모듀율(204)을 포함한다. 전력 모듀율(202)은 구동 유니트(50)에 요구되는 최대 전압 및 전류를 반송할 수 있는 고전류측을 가진 릴레이(206)를 포함한다. 가변 단권변성기(208)가 릴레이(206)의 고전류측에 직렬로 배치되어, 라인(210)을 통해 구동 유니트(50)로 전달되는 교류전압을 조절적으로 줄여서 제9도 및 제10도에서 (B)로 표시된 전력 신호의 전체 전력 수준을 펄스 열의 주파수나 진폭을 변경시키지 않고 손쉽게 조정할 수 있게 한다.

제어 모듀울(204)은 제9도에서 (A)로 나타낸 제어 신호를 릴레이(206)의 개폐를 제어하기 위해 전력 모듀울(202)로 전달한다. 그래서 제어신호(A)는 릴레이(206)의 저전류 측, 즉, 제어측에 전달된다. 제10도에 나타낸 바와 같이, 제어신호(A)는 온-오프형 신호이며, 그것은 제어 가능한 시간 동안 릴레이(206)를 닫고, 그후 그 릴레이를 열고 그리고 다시 제어 가능한 시간 후에 릴레이(206)를 닫는다. 다음, 제어 신호(A)의 이러한 시퀀스가 반복되어, 제10도에서 (A)에 나타낸 것과 같은 파형을 이룬다.

라인(210)의 교류신호에 대하여 전력 모듀울(202)의 릴레이(206)를 제어신호(A)에 따라, 개폐한 때는, 제9도 및 제10도에서 (B)로 나타낸 전력 신호가 발생된다. 제10도의 전력 신호(B)는 일련의 펄스열(212)로 이루어지고, 그의 주파수 및 지속시간(폭)은 제어 신호(A)의 구형파 펄스의 주파수(214) 및 지속 시간(폭)(216)을 변화시키는 것에 의해 직접 제어될 수 있다.

본 발명의 가장 바람직한 실시예에서, 전력 모듀울(202)의 릴레이(206)는 ＂인터내셔날 렉티파이어(International Rectifire)사＂에서 제조되는 모델 D4825 시리즈 ISCR Output 솔리드 스테이트 릴레이(무접점 계전기)이다. 이런 릴레이는 고전류측에 480볼트의 전압을 인가한 때 최대 25암페어의 전류를 통과시킨다. 이 릴레이는 약 3밀리암페어의 전류와 3-32볼트 DC의 제어 신호(A)에 의해 작동된다. 릴레이(206)와 가변 단권변성기(208)는 구동 유니트(50)의 전력 소비량과 라인(210)에 공급되는 최대 전력 수준에 의거하여 선택된다.

제11도는 전력 모듀울(202)에 공급되는 제9도 및 제10도와 같은 제어 신호(A)를 발생하기 위해 제어 모듀울(204)내에 포함된 전자회로의 가장 바람직한 실시예)를 나타낸다. 이 회로의 가장 바람직한 실시예에서는 556 이중타이머 집적회로를 사용하는데, 이 집적회로는 단일 칩상에 마련된 2개의 회로로 구성되어 있다. 제1회로는 제어가능한 주파수의 연속적인 주기적 트리거 신호를 발생하는 비안정 RC 타이머이고, 제2회로는 제어 가능한 펄스폭과 상기 연속적인 주기적 트리거 신호에 의해 결정된 주파수를 가진 제어신호(A)를 포함한 직류 펄스열을 발생하는 단안정 RC 타이머이다. 이러한 칩이 제11도에 블록(300)으로 나타나 있는데, 여기서 그들 회로 각각의 부품에 관해서는 도시 및 설명되지 않았다. 특히, 상기한 556 이중 타이머 집적회로는, 예를 들면, ＂시그네틱 코퍼레이션＂같은 많은 제작자에 의해 제조되는 그러한 집적 회로들을 판매하는 ＂해밀튼 전자회사＂와 같은 많은 판매처에서 구입할 수 있다.

특히, 제11도의 회로는 556칩의 비안정 RC 타이머 측에 주파수 조정, 즉 동조 제어기(302)를 구비하고 있다. 또한, 556칩의 단안정 RC 타이머 측에는 펄스폭 조정기(304)가 제공되어 있다. 제어 신호(A)의 주파수(214)를 제어하기 위해, 동조 제어기인 전위차계(302)가, 칩(300)의 핀(2)에 인가될 임계 수준 전압까지 커패시터(306)를 충전하는데 필요한 시간을 결정하는 충전 전류에 맞추어져 있다. 이 전압이 핀(4)에 인가되는 공급 전압의 어떤 일정한 비율과 같은 값에 도달하면, 칩(300)에 있는 방전 트랜지스터 스위치가 닫혀서, 칩(300)의 핀(1)을 통해 커패시터(306)를 방전시킨다. 커패시터(306)의 전압이 낮은 수준에 도달하면, 핀(6)에 전달되는 신호에 의해 내부 트랜지스터 스위치가 개방되고, 커패시터(306)를 재충전시켜 사이클을 반복한다. 내부 트랜지스터 스위치가 닫히면, 트리거 신호가 핀(5)에 발생된다. 이 핀(5)에 발생된 연속적인 주기적 트리거 신호에 의해, 전력 모듀울(202)에 보내지는 제어 신호(A)의 주파수(214)가 결정된다.

제어 신호(A)의 펄스 지속시간(펄스폭)(216)은 핀(5)으로부터의 신호를 556칩(300)의 단안정 RC 타이머측의 트리거 핀(8)으로 보냄으로써 결정된다. 핀(8)이 트리거되자마자, 커패시터(308)는 칩(300)의 핀(12)에 걸리는 전압이 공급 전압의 예정된 비율에 도달할 때까지 충전되기 시작한다. 이때, 제2내부 트랜지스터 스위치가 닫히고 따라서 전압은 핀(13)을 통해 접지의 방전이 시작된다. 커패시터(308)를 충전시키는데 걸리는 시간은 펄스폭 조정기인 전위차계(304)를 셋팅함으로써 결정된다. 내부 플립플롭(flip-flop) 신호는 지수적으로 증가하는 내부 RC 신호를 구형파로 변환시켜, 이것이 집적 칩(300)의 핀(9)에 출력으로 공급되어진다. 그래서, 전위차계(304)의 셋팅에 의해, 전력 모듀울(202)에 보내지는 제어 신호(A)의 펄스폭, 즉, 펄스 지속시간(216)이 결정된다. 제어 모듀울(204)내에 포함된 이 바람직한 실시예의 회로를 사용함으로써, 제어 신호(A)의 주파수(214) 및 펄스 지속시간(216)이 단순히 전위차계(302,304)를 조정함으로서 쉽게 제어될 수 있다. 제11도에 나타낸 회로요소의 정확한 저항값 및 용량은 특정한 진동성 컨베이어(20)를 구동하는데 필요한 용량범위의 특성에 따라 달라질 것이고, 이러한 회로 요소의 선택은 당업자에게 명백한 것이다.

앞에서 바로 설명한 실시예는 단상 전원으로 작동되고 단일 방향으로만 트레이(22)에 펄스를 제공하는 구동 유니트(50)에 관한 것이다. 구동 제어기(200)는 같은 제어 모듀울(204)과, 모두 제어 신호(A)에 의해 동작되는 3개의 라인과 3개의 릴레이를 가지는 전력 모듀울을 이용함으로써 트레이(22)를 단일 방향으로 흔들기 위해 3상 전력을 이용할 수 있도록 쉽게 변형될 수 있다.

제9도 내지 제11도에 나타난 구동 제어기의 실시예는 트레이(22)를 단일 방향으로만 구동시키고, 중립 위치로의 복귀는 트레이 굴곡재(36)와 평형장치 굴고재(78)의 작용에 의해서만 이루어진다. 어떤 경우에는, 트레이(22)를 제15도와 관련하여 앞서 말한대로 양 방향으로 흔드는 것이 바람직하며, 각 사이클 동안 진동성 컨베이어(20)에 공급되는 전력 입력을 증가시킬 수 있다.

제13도는 전후 양방향으로 흔들기 위해 전력 모듀울(322)과 제어 모듀울(324)로 구성된 구동 제어기(320)의 바람직한 실시예를 나타낸다. 제13도에 나타난 이 특정 실시예에서, 3상 교류 전력이 구동 유니트 (50)에 공급되는 전력 신호를 위한 에너지를 공급하도록 사용된다. 구동 제어기(320)의 기본 원리는 일반적으로 제9도에 나타낸 구동 제어기(200)의 원리와 같지만, 제어 모듀울(324)은 전력 모듀울(322)에 2개의 펄스 신호를 보내고, 다음, 펄스 신호들은 교류 전력 입력의 3상중 2개를 주기적으로 교환하도록 보내진다. 그래서, 구동 제어기(320)는 전방향과 후방향으로 구동 유니트(50)가 순차적으로 흔들리도록 솔리드 스테이트형가역 스타터(Starter)의 원리를 이용한다. 전력 모듀울(322)는 3상 입력 전력의 2개의 상을 서로 교환하기위해 두쌍의 릴레이(326)를 이용한다. 릴레이(326)는 예를 들면 앞서말한 릴레이(206)에 사용되는 것과 같은 표준 규격품일 수 있다. 임의로, 3상 가변 단권 변상기(327)가 제9도의 가변 단권 변성기(208)와 비슷한 형태로 제공될 수 있다. 그래서, 라인(329)상의 전력 신호는 제어가능하고, 예를 들면 제15도에 나타내 바와 같이 F-펄스 신호(331)를 자극편(122)에 그리고 R-펄스 신호(333)를 자극편(124)에 보냄으로써 구동 유니트(50)에 공급된다.

구동 제어기(320)는 진동 축선(49)에 평행한 양방향으로 구동 유니트(50)를 흔들기 때문에 제13도에서 문자(F)와 (R)로 나타낸 2개의 제어 신호가 제어 모듀울(324)에 의해 전력 모듀울(322)로 보내져야 한다.

문자(F)는 순방향 펄스를 의미하고, 문자(R)은 역방향 펄스를 의미하는데, 두 펄스간의 상호관계가 제14도에 개략적으로 나타나 있다. 제9도-제11도의 실시예에서와 같이, 주파수(328)와 펄스 지속시간(33)은 제어 모듀울(324)의 전위차계의 셋팅(setting)에 의해 제어가능하게 조절될 수 있다. 제14도에 나타낸 바와 같이, F 신호의 주파수(328)는 R 신호의 주파수(322)와 같고, 또한 F 신호의 펄스 지속시간(330)도 R 신호의 지속시간(334)과 같은 것이 바람직하다. 제14도의 실시예에서, 한 방향의 펄스의 끝점(336)과 다른 방향의 펄스의 시작점(338) 사이에 간격이 있는 것이 바람직하다. 이 간격은 전력 모듀울(322)의 라인이 단락되는 것을 방지하기 위해 60사이클 교류의

사이클과 일치해야만 한다.

그래서, 제14도의 F 및 R신호들은 정합되어야 하고, 이들 신호를 발생하는 전자회로는 당업자에게 이미 공지이다. 제어 모듀울(324)의 전자회로를 구성하는데는 여러가지 방법에 있을 수 있고, 제12도는 이 회로의 가장 바람직한 실시예를 나타낸다.

제어 모듀울(324)은 제12도에서 볼록 형태로 나타낸 4개의 집적회로 칩과 관련하여 구성된 전자회로를 구비하고 있으며 따라서, 각 전자부품에 관해서는 나타내지 않았다. 제12도의 집적회로는 변호(350)으로 나타낸 모델 2240의 2진 프로그램식 타이머/카운터(binary programmable timer/counter)와, 번호(352)로 나타낸 555타이머, 번호(354)로 나타낸 7400쿼드 2-입력 NAND 게이트 및, 번호(356)으로 나타내 7406 16진 인버터 구동기로 구성되어 있다 이 모든 집적회로는 시중에서 구입할 수 있다.

제12도의 회로는 많은 점에서 제11도의 회로와 같은 방법으로 기능하여 기본적인 직류 펄스 신호를 발생시키지만, 그 외에도 전력 모듀울(322)에 공급되는 일련의 F 및 R 신호들을 발생하기 위해 디지탈 논리를 사용한다. 그래서, 제12도의 회로는 제11도의 회로에 의해 발생되는 동등한 신호들에 관하여 더 명백히 설명하고, 그에 더하여, 그러한 신호의 논리적 처리에 관하여 설명한다. 모델 2240의 2진 프로그램식 타이머/카운터는 556 이중 타이머 집적회로와 같이 제어 가능한 주파수의 연속적인 주기적 트리거 신호를 발생하는 비안정 RC 타이머를 포함하고 있다. 이 연속적인 주기적 트리거 신호는 555 타이머 칩(352)의 단안정 RC 타이머로 보내진다. 556칩(300)의 단안정 RC 타이머 회로와 마찬가지로, 555타이머 칩(352)은 핀(3)에 직류 펄스 열을 발생시킨다. 556칩(300)에 의해 발생된 신호의 경우와 같이, 555칩(352)의 출력신호의 주파수는 주파수 제어 전위차계(358)를 조정함으로써 제어될 수 있고, 펄스 지속시간은 펄스 지속시간 전위차계(360)를 조정함으로써 제어될 수 있다. 일단 이 기본적인 직류 펄스 신호가 얻어지면, F 및 R 신호들은 2240칩(350)의 핀(1)에 의해 생성된 카운트 신호에 의해 발생되며, 이들 신호는 555칩(352)의 핀(3)에서 나온 출력 신호와 함께 7400칩(354)에서 논리적으로 처리된다. 내부회로를 사용하여, 칩(352)은 먼저 칩(350)의 핀(1)으로부터의 카운트 신호를 역전시켜서, 카운트 신호와 그의 역신호 모두를 논리 기능에 이용될 수 있게 한다(각각, 핀(1)과, 핀(11)에 나타난다). 전력 모듀울(322)에 공급된 F 신호 펄스는 칩(352)의 핀(1)의 카운트 신호와, 칩(354)에 공급되는 칩(352)의 핀(3)에서 나온 출력 신호를 논리적으로 곱하여 얻어진것이고, 이것은 그다음에 칩(354)의 핀(3)에서 출력 신호로써 보내진다. 전력 모듀울(322)에 공급되는 R 신호는 칩(354)의 핀(10)으로 공급되는 카운트 신호의 역신호와, 칩(354)의 핀(9)으로 공급되는 칩(352)의 출력 신호와의 논리적 곱의 결과인데, 이것에 의해 얻어진 신호(R)는 칩(354)의 핀(9)에서 유용하다.

칩(354)의 핀(3,8)에서 나온 신호는 필요한 전압을 가지고 있으나 전력 모듀울(322)의 전형적인 릴레이(326)를 구동시키기에는 그 전력수준이 너무낮다. 그래서 이 신호들은 개방 콜렉터(collector) 구동기 칩(356)으로 보내져서 릴레이(326)를 구동시키기에 충분한 수준까지 그 전력수준을 높이게 된다. 전력 모듀울(322)로 보내진 R 및 F 신호는 각각, 칩(356)의 핀(2,12)상에서 유용하게 된다.

그래서 본 발명의 구동 유니트 및 구동 제어기는 본 발명의 범위내에서 다상 전력이나 단상 전력, 교류나 직류 전력, 그리고 여러가지 자극편 구조를 이용하여 트레이(22)를 순방향 또는 순방향 및 역방향으로 구동시키기에 적합하게 될 수 있다. 이러한 펄스 전력의 구성에 의해 진폭 및 주파수를 제어하여 컨베이어의 최적 동조를 얻을 수 있다. 더구나, 두 자극편에 펄스 전력 신호를 부여하는 실시예에서, 주파수와 진동을 적절히 조정함으로써 하나의 자극편이 일정한 자장을 가지고 있는 종래의 기술과 비교하여 행정 길이가 늘어날 수 있다. 이러한 장치에서는 2개의 자극편이 직접 마주보는 지점에서 상대적으로 멀리 지나지 않게 자극편의 운동이 제한된다. 본 발명에서, 펄스의 ＂오프＂부분중에 전력을 끊음으로써, 자극편은 관성의 영향하에서 자극면의 직접 대향 지점을 통과하기 때문에 복원력이 커지기 이전에 각 행정을 늘일 수 있다. 양방향으로 흔들 수 있는 능력에 의해서도 마찬가지로 행정을 늘일 수 있다.

또한, 한 실시예에서 각각 트레이와 운동 평형장치에 2개의 자극편을 장치함으로서, 종래 기술보다 큰 현저한 효과가 얻어진다. 종래의 장치에서는, 트레이에 대한 기계적 연결은 프레임상의 전동기에 연결된 구동벨트와 함께 운동 평형장치에 장치되었다. 이렇게 하면, 서로 평행하게 움직이는 자극편의 면을 가진 구동유니트를 사용하지 못하고, 복잡한 링크 장치 및 벨트 구동이 필요하게 되어 기계적인 유지 보수의 문제가 생긴다. 또한, 진폭은 제어할 수 없고 단지 주파수만 쉽게 제어될 수 있었다. 본 발명은 트레이와 운동 평형장치 사이에 그리고 운동 평형장치와 프레임 사이에 기계적 링크 장치가 없기 때문에 이러한 문제점이 없다. 트레이와 운동 평형장치 사이에 걸리는 힘은 자력이고, 따라서 단지 전선만이 트레이와 운동 평형장치에 연결하면 된다. 트레이와 운동 평형장치 사이의 상대적인 무게도, 기계적으로 상호 연결된 부품에 발생하는 파괴적인 조화진동을 고려할 필요없이 더 쉽게 바꿀 수 있다.

본 발명의 사용함으로써, 고능률의 제어가능한 진동성 컨베이너가 구성될 수 있음이 명백히 인식될 것이다.

Claims (11)

1. 프레임(28), 물품을 수용하여 직선 통로를 따라 그 물품을 운반하기 위한 긴 트레이(22), 프레임(28)으로부터 트레이(22)를 지지하고 직선 통로를 따라 트레이가 진동하는 것을 허용하는 탄력적인 장착 수단(36), 하나의 자극편(52)은 트레이(22)에 고정적으로 연결되고 다른 하나의 자극편(54)은 프레임(28)에 탄력적으로 연결되는 적어도 1쌍의 서로 대향하고 전기적으로 여자가능한 자극편들(52,54)을 가지는 전자기구동 수단(50), 표준간선 전압 및 주파수로 교류 전류를 공급하는 전원, 및 , 트레이(22)를 진동시키기 위해 전자기 구동 수단(50)에 전원을 전기적으로 접속하기 위한 구동제어 수단(200,320)으로 구성되는, 물품 운반을 위한 진동성 컨베이어로서, 상기 구동 제어 수단(200,320)이, 전원으로부터 전자기 구동 수단(50)에 공급되는 교류전류를 주기적으로 통전 및 단절시키기 위한 수단(204,206; 324,326)과, 전원의 주파수로 전자기 구동 수단(50)에 보내지는 교류전류의 정시 버스트(timed burst)들의 지속시간을 설정하고, 진동할때의 트레이(22)의 고유 조파 주파수(natural harmonic frequency)와 같거나 그 주파수에 가까운 조파 주파수로 전자기 구동 수단(50)을 동조시키기 위한 사용자 제어 수단(302,304; 358,360)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동성 컨베이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동 제어 수단(200,320)이, 전원이 주파수로 전자기 구동 수단(50)에 보내지는 교류 전류의 정시 버스트들의 전압을 조정하기 위한 가변 단권변성기(208,327)를 구비하고 있는 진동성 컨베이어.
3. 제2항에 있어서, 교류 전류를 주기적으로 통전 및 단절시키기 위한 상기 수단이 이중 타이머 집적회로(300)와, 상기 가변 단권변성기(208,327)에 전기적으로 접속된 고전압 릴레이(206,326)를 구비하고, 상기 이중 타이머 집적 회로는 상기 릴레이를 개폐하기 위해 그 릴레이에 정시 제어 신호들을 보내는 수단(204,324)을 가지는 진동성 컨베이어.
4. 제1항에 있어서, 상기 전원이 3상 교류 전류를 공급하고, 상기 구동 제어 수단(320)이, 3상 전력선중 2개의 전력선에 설치되어 이들 2개의 전력선들에 있어서의 3상 교류 전류를 순차로 주기적으로 통전 및 단절시키고, 전자기 구동 수단에 보내지는 순차적 교류 전류의 정시 버스트들의 3상들중 2개를 상호 교환시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 사용자 제어 수단(358)이 상기 3상 전력선중 2개의 전력선 각각의 3상 교류 전류중 2개의 주파수로 순차적 교류전류의 정시 버스트들의 지속시간을 설정하는 진동성 컨베이어.
5. 제4항에 있어서, 상기 구동 제어 수단(320)이 1쌍의 상기 자극편들 각각에 대한 2개의 전력선들 각각으로 보내지는 순차적 교류 전류의 정시 버스트들의 전압을 조정하기 위한 3상 가변 단권변성기(327)를 더 포함하는 진동성 컨베이어.
6. 제5항에 있어서, 3상 교류 전류를 주기적으로 통전 및 단절시키기 위한 상기 수단(324,358,326)이, 타이머/카운터(350), 타이머(352), NAND 게이트(354) 및 헤브(hev) 인버터 구동기(356)로 이루어진 4개의 집적 회로칩들을 포함하는 전자 회로와, 3상 단권변성기(327)에 전기적으로 접속되고 3상 전력선중 2개의 전력선들에 서로 병렬로 접속된 2개의 고전압 릴레이들(326)을 포함하고, 상기 NAND 게이트(354)가, 상기 릴레이들을 구동시키는데 충분한 수준으로 릴레이 제어 신호들을 승압시키기 위해 개방 콜렉터 구동기칩(356)에 정시 제어 신호들을 보내는 진동성 컨베이어.
7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 전자기 구동 수단(50)이, 상기 1쌍의 서로 대향된 자극편들(112)과 좌우 대칭으로 배치된 제2쌍의 서로 대향된 자극편들(114)과, 교류 전류의 정시 버스트들을 상기 좌우대칭으로 배치된 2쌍의 서로 대향된 자극편들(112,114)에 보내는 수단을 포함하는 진동성 컨베이어.
8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 전자기 구동 수단(50)이, 상기 1쌍의 서로 대향된 자극편들에 대하여 끝과 끝을 접하여 배치된 서로 대향된 자극편들을 포함하는 진동성 컨베이어.
9. 제8항에 있어서, 자극편들을 서로 분리시키기 위해 상기 끝과 끝을 접하여 배치된 서로 인접한 자극편들(122,124) 사이에 스페이서가 개재되어 있는 진동성 컨베이어.
10. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 서로 대향된 1쌍의 자극 편들(52,54)이 상기 직선 통로의 방향으로 서로 변위되어 있는 진동성 컨베이어.
11. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 전자기 구동 수단(50)이 트레이(22) 아래에 위치하여 프레임(28)에 탄성적으로 연결된 기다란 운동 평형 장치(56)를 포함하고, 상기 서로 대향된 1쌍의 자극편중(52,54) 하나의 자극편(52)이 트레이(22)의 저부에 고정적으로 연결되고 다른 하나의 자극편(54)은 상기 운동 평형장치(56)에 고정적으로 연결된 진동성 컨베이어.

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