KR930009001B1 - 지엽류의 반송장치 및 방법 - Google Patents

지엽류의 반송장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

지엽류의 반송장치 및 방법
제 1 도는 본 발명에 따른 지엽류의 반송 장치의 한 실시예도.
제 2 도는 본 발명의 한 실시예에 따른 반송 장치내의 반송 유니트의 한 실시예도.
제 3 도 내지 제 5 도는 제 1 도에 도시된 테이블의 구체 예식도.
제 6 도는 제 1 도에 도시된 주 제어 유니트의 제어 순서의 한 실시예의 플로우 차트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 구동 유니트 2 : 작동기
3 : 압전 소자 4 : 지지대
5 : 스프링 기구 6 : 종동 롤러
7 : 엔코더 8 : 캠
9 : 지엽류 10 : 주 제어부
11 : 구동 파라미터 설정 수단 12 : 간격 설정 수단
13 : 제 1 제어 테이블 14 : 제 2 제어 테이블
15 : 고유 파라미터 판정 테이블 16 : 압전 소자 구동 회로
17 : 모터 구동 회로 18 : 키 입력 수단
19 : 스테핑 모터 20 : 상위 장치
본 발명은 지엽류(紙葉類)의 반송 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 압전 소자를 구동원으로 하는 반송 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에, OA 기기 등의 반송 기구에서는 스테핑 모터등에 의해 기어나 벨트를 통하여 구동 롤러를 구동하여 지엽류를 반송하는 방법이 사용되어 왔다.
그러나, OA 기기 등의 소형화에 따라 지엽류의 반송 기구의 간소화가 과제로 되어 왔고, 이것을 실현하는 한 방법으로서 압전 소자를 사용하여 지엽류를 직접 구동하는 지엽류 반송 기구의 개발이 추진되고 있다. 그리고, 이에 관해서는, 예를들면, "니찌께이 일렉트로닉스(日經 electronics)" 446권, 1988년 5월 2일호, 74 내지 75페이지의 NE 레포트가 참고가 된다.
지엽류의 반송 기구에서는 반송 속도 및 반송량이 안정되어야 함이 불가결하나, 압전 소자를 사용한 지엽류의 반송 기구에서는 진동체인 작동기(actuator)와 피진동체인 지엽류가 서로 접촉할 시의 마찰력으로 구동되는 것이므로, 진동체와 지엽류의 간격 또는 압압력 및 지엽류의 종류(두께, 강성 등)에 의해 속도차가 발생한다.
본 발명의 목적은 특성이 상이한 지엽류를 안정한 속도로 반송하는 반송 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 지엽류를 고유 파라미터에 대응한 조건에서 반송하는 반송 장치 및 반송 방법을 제공함에 있다.
반송 유니트는 압전 소자로 구성된 작동기 및 종동(從動) 롤러를 포함하고, 이 작동기와 종동 롤러 사이에 반송될 지엽을 협지하며, 압전 소자의 진동에 의해 지엽을 반송한다. 제어 유니트는 지엽의 고유 파라미터에 관한 정보(바람직하게는, 지엽류의 두께)를 결정하고, 이 정보에 따른 구동 조건을 압전 소자의 구동 유니트에 부여한다. 그럼으로써, 압전 소자는 반송해야 할 지엽의 고유 파라미터에 대응한 조건에서 구동되므로, 지엽은 안정한 속도로 반송된다.
또한, 본 발명의 반송 방법은 압전 소자를 미리 정해진 표준 조건에서 구동하여 지엽을 반송하고, 이로인한 반송 속도에서 이 지엽의 고유 파라미터를 특정한다. 그리고, 이 특정된 고유 파라미터에 대응한 조건에서 압전 소자를 구동하여 지엽을 반송한다. 이하, 본 발명의 한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 2 도는 지엽류의 반송 장치의 반송 유니트를 도시한 것이다. 구동 유니트(1)은 지지대(4) 및 지지대(4)에 부착된 작동기(2)를 포함하고, 작동기는 압전 소자(3)을 포함한다. 종동 롤러(6)은 작동기(2)와 지엽류(9)를 협지하도록 배치되어 있다. 구동 유니트(1)은 스프링 기구(5)에 의해 종동 롤러(6)에 압압되어 있다. 종동 롤러(6)에는 동일축으로 엔코더(7)이 부착되고, 종동 롤러(6)의 회전 상태를 검출함으로써, 지엽류(9)의 반송 속도를 측정하도록 되어 있다. 또한, 종동 롤러(6)에는 캠(8)이 당접되어 있다. 캠(8)은 스테핑 모터(19)에 의해 회전되고, 종동 롤러(6)을 도면 상하 방향으로 평행 이동시킴으로써, 종동 롤러(6)과 작동기(2)이 간격 또는 압압력이 조정된다.
상기 작동기(2)와 종동 롤러(6) 사이에 지엽류(9)를 협지한 상태에서 압전 소자(3)에 교류 전압을 인가하면, 압전 소자(3)은 초음파 진동을 발생시키고, 작동기(2)에 도면의 X방향으로 초음파 진동이 여기된다. 이 X방향의 진동으로 지엽류(9)와 접촉된 작동기(2)는 지엽류(9)에서 단속적으로 반발력을 받아 도면의 Y방향으로 진동을 한다. 이 진동의 합성에 따라 지엽류(9)가 직접 반송된다.
제 1 도는 본 발명의 한 실시예인 지엽류 반송 장치의 제어 유니트의 구성을 도시한 것이다. 도면에서, 참조 번호(10)은 주 제어부를 표시한 것으로서, 상술한 압전 소자(3)에 인가되는 구동 전압 또는 구동 전류 등의 전기적인 구동 조건을 설정하기 위한 구동 파라미터 설정 수단(11), 상기 종동 롤러(6)과 작동기(2) 사이의 간격을 설정하기 위한 간격 설정 수단(12) 및 후술하는 3종류의 테이블로 구성되어 있다. 제 1 제어 테이블(13)은 장치의 개발 과정에서 구해진 지엽류(9) 각각의 고유 파라미터 및 각각의 지엽류(9)를 소정의 반송 속도로 반송할 시의 압전 소자(3)의 구동 조건, 즉, 상기 구동 파라미터 설정수단(11)에서 설정되는 값의 관계를 테이블화한 것이다. 제 2 제어 테이블(14)는 지엽류(9) 각각의 고유 파라미터 및 상기 종동 롤러(6)과 작동기(2)의 압압력, 즉, 종동 롤러(6)과 작동기(2)의 간격을 상기 제 1 제어 테이블(13)과 같이, 장치의 개발 과정에서 구해진 적정값, 즉, 상기 간격 설정 수단(12)에서 설정되는 값의 관계를 테이블화한 것이다. 또, 제 3 테이블, 즉 고유 파라미터 판정 테이블(15)는 미리 표준화하여 설정한 제 1 제어 테이블(13)과 제 2 제어 테이블(14)의 값으로 반송했을 시의 지엽류(9)의 고유 파라미터와 표준 반송 속도의 편차 관계를 장치의 개발 또는 제조 과정에서 구하여 테이블화한 것이다.
제 3 도 내지 제 5 도는 상술한 제 1 제어 테이블(13), 제 2 제어 테이블(14) 및 고유 파라미터 판정 테이블(15)의 내용을 구체적으로 도시한 것이다.
제 3 도의 제 1 제어 테이블(13)은 지엽류(9)의 고유 파라미터로서의 지엽류(9)의 두께(t) 및 압전 소자(3)이 구동 조건으로서의 구동 전압(e)의 관계를 테이블화한 것이며, 지엽류(9)의 두께(t1, t2, …, tn)에 대하여, 이 지엽류(9)를 소정의 속도로 반송하기에 가장 적합한 압전 소자(3)의 구동 전압(e1, e2, …, en)을 검색하도록 구성되어 있다.
제 4 도의 제 2 제어 테이블(14)는 지엽류(9)의 고유 파라미터로서의 지엽류(9)의 두께 및 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격(g)의 관계를 테이블화한 것이며, 지엽류(9)의 두께(t1, t2, …, tn)에 대하여, 이 지엽류(9)를 소정의 속도로 반송하기에 최적합한 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격(g1, g2, …, gn)을 검색하도록 구성되어 있다.
또, 제 5 도의 고유 파라미터 판정 테이블(15)는 미리 표준으로 설정한 압전 소자(3)의 구동 전압(est) 및 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격(gst)로 지엽류(9)를 반송한 경우의 표준 속도 편차(v) 및 지엽류(9)의 고유 파라미터인 두께(t)의 관계를 테이블화한 것이며, 지엽류(9)를 압전 소자(3)의 구동 전압(est) 및 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격(gst)로 반송한 경우의 표준 속도 편차(v1, v2, …, vn)에 대하여, 지엽류(9)의 파라미터인 두께(t1, t2, …, tn)을 검색하도록 구성되어 있다.
참조 번호(16)은 압전 소자 구동 회로이며, 상술한 구동 파라미터 설정 수단(11)에서 설정된 값으로 압전 소자(3)을 구동시킨다. 참조번호(17)은 모터 구동 회로이며, 상술한 간격 설정 수단(12)에서 설정된 값에 따라 스테핑 모터(19)를 구동하고, 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격을 상기 간격 설정 수단(12)에서 설정된 값으로 제어한다.
또, 상기 주 제어부(10)에는 엔코더(7)의 신호가 입력되고, 이 신호로 지엽류(9)의 반송 속도를 측정 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 주 제어부(10)에는 키 입력 수단(18)이 접속되어 있고, 장치의 동작 상태 설정 및 지엽류(9)의 고유한 파라미터의 입력 등이 가능하게 되어 있다.
제 6 도는 제어 유니트의 제어 플로우차트를 도시한 도면이다.
처음에, 키 입력 수단(18)에 의해 장치를 테스트 모드로 설정하고, 사용하는 지엽류(9)를 테스트 반송한다(단계 31 및 단계 32). 이때, 상술한 구동 파라미터 설정 수단(11)과 간격 설정 수단(12)에는 고유 파라미터 판정 테이블(15)를 작성했을시의 값이 설정된다(단계 33 및 34). 테스트 반송되는 지엽류(9)의 반송 상태는 엔코더(7)의 신호로서 주 제어부(10)에 입력된다(단계 35 및 단계 36).
엔코더(7)에서의 신호에 의해 주 제어부(10)은 지엽류(9)의 반송 속도와 표준 속도의 편차를 구하고, 이 편차를 키로 하여 상술한 고유 파라미터 판정 테이블(15)를 검색하고(단계 37 및 단계 38), 반송된 지엽류(9)의 고유 파라미터를 특정 기억한다(단계 39).
다음에, 키 입력 수단(19)에 의해 장치를 운용 모드로 설정한다. 이 상태에서, 상위 장치(20)에서 반송 기동 지령(a)를 수신하면(단계 31 및 단계 41), 테스트 모드에서 기억한 지엽류(9)의 고유 파라미터를 키로 하여 제 1 제어 테이블(13)과 제 2 제어 테이블(14)를 검색하여(단계 42 및 단계 44), 구동 파라미터 설정 수단(11) 및 간격 설정 수단(12)에서 설정을 요하는 값을 얻어 각각에 설정한다(단계 43 및 단계 45). 이 설정된 값에 따라, 압전 소자 구동 회로(16)을 통하여 압전 소자(3)이 구동된다. 또, 간격 설정 수단(12)에서 설정된 값에 따라, 종동 롤러(6)은 캠(8), 스테핑 모터(19) 및 모터 구동 회로(17)을 통하여 작동기(2)와 가장 적합한 간격이 되게 설정된다.
상술한 설명에서는 반송되는 지엽류(9)의 고유 파라미터를 테스트 반송하여 구하는 것으로 했으나, 지엽류(9)의 지질과 두께가 분명할 경우는, 키 입력 수단(18)에 의해 직접 지엽류(9)의 고유 파라미터를 장치에 기억시킬 수도 있다. 또, 업무에 따라 지엽류(9)가 특정될 경우는, 업무의 종별 코드를 키 입력 또는 상위 장치에서 전송 입력하고, 이 업무 코드를 키로 하여 지엽류의 고유 파라미터를 특정할 수도 있다.
다음에, 상술한 방법으로 지엽류의 고유 파라미터를 특정하고, 소정의 압전 소자(3)의 구동 조건 및 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격을 설정한 상태에서의 반송되는 지엽류(9)의 반송상태는 상술한 테스트 반송시와 마찬가지로, 엔코더(7)을 통하여 주 제어부(10)에 의해 검출되고, 표준 속도와 비교되어(단계 46 및 단계 47), 이 편차가 미리 설정된 값 이상일 경우, 상위 장치(20)에서 소정의 신호(b)를 출력한다(단계48 및 단계 49). 따라서, 상위 장치(20)은 지엽류(9)의 이중 반송, 또는 업무에 대응하지 않는 부정한 지엽류가 반송되어 있는지를 측정할 수 있다. 편차가 미리 정해진 값 이내이면, 어떠한 것도 발생하지 않게 된다.
그리고, 상기 실시예에서는 지엽류(9)의 반송 속도의 검출 방법으로서 엔코더(7)에 의한 방법을 사용했으나, 이는 다른 방법, 예를들면, 지엽류(9)의 반송 경로상에 포토 인터럽터 센서 등의 검출 수단을 설치하여, 지엽류의 통과 시간에서 속도를 검출하는 방법도 이용 가능하다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 반송되는 지엽류의 두께, 강성 등의 물체 고유의 파라미터에 대한 압전 소자의 구동 전압 등의 전기적 구동 조건 및 작동기와 종동 롤러 사이의 간격 또는 상기 종동 롤러의 작동기 방향으로의 압압력의 최적값을 설정하여, 지엽류를 반송하도록 했으므로, 특성이 다른 지엽류를 안정한 속도로 반송가능한 지엽류의 반송 장치를 실현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 압전 소자(3)으로 구성된 작동기(2) 및 종동 롤러(6)을 포함하고, 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6) 사이에 반송되는 지엽을 협지하며, 상기 압전 소자(3)의 진동에 의해 상기 지엽을 반송하는 수단(2 및6), 상기 압전 소자(3)을 전기적으로 구동하는 구동 수단(16), 상기 지엽의 고유 파라미터에 관한 정보를 제공하는 수단(18) 및 상기 제공 수단(18)로부터의 상기 정보에 대응한 구동 조건을 상기 구동 수단(16)에 부여하는 제어 수단(10)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지엽류의 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단(10)이 상기 정보와 전기적 구동 조건의 쌍을 복수로 유지하는 제 1 제어 테이블(13)을 포함하고, 상기 제공 수단(18)에서의 상기 정보에 응답하여 상기 제 1 제어 테이블(13)에서 전기적 구동 조건의 하나를 구동 수단에 부여하는 것을 특징으로 하는 지엽류의 반송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 정보가 상기 지엽의 두께인 것을 특징으로 하는 지엽류의 반송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 반송 수단이 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격을 조정하는 수단(8)을 포함하고, 상기 제어 수단(10)이 상기 제공 수단(18)로부터의 상기 정보에 따른 조건을 상기 조정 수단(8)에 부여하는 수단(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지엽류 반송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어 수단(10)이 상기 정보와 전기적 구동 조건의 쌍을 복수로 유지하는 제 1 제어 테이블(13) 및 상기 정보와 상기 간격의 차이의 쌍을 복수로 유지하는 제 2 제어 테이블(14)를 포함하고, 상기 제공 수단(18)로부터의 상기 정보에 응답하여, 상기 제 1 제어 테이블(13)에서 전기적 구동 조건의 하나를 상기 구동 수단(16)에 부여하면서, 상기 제 2 제어 테이블(14)에서 상기 간격의 값중의 하나를 상기 조정 수단(8)에 부여하는 것을 특징으로 하는 지엽류의 반송 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 반송 수단이 상기 작동기(2)에 대한 종동 롤러(6)의 압압력을 조정하는 수단(8)을 포함하고, 상기 제어 수단(10)이 상기 제공 수단(18)로부터의 상기 정보에 대응한 조건을 상기 조정 수단(8)에 부여하는 수단(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지엽류의 반송 장치.
  7. 압전 소자(3)으로 구성된 작동기(2), 종동 롤러(6) 및 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격을 조정하는 수단(8)을 포함하고, 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 사이에 반송되는 지엽을 협지하며, 상기 압전 소자(3)의 진동으로 상기 지엽을 반송하는 수단(2, 6 및 8), 상기 압전 소자(3)을 전기적으로 구동하는 구동 수단(16), 상기 지엽의 고유 파라미터에 관한 정보와 전기적 구동 조건의 쌍을 복수로 유지하는 제 1 제어 테이블(13), 상기 지엽의 고유 파라미터에 관한 정보와 상기 간격의 값과의 쌍을 복수로 유지하는 제 2 제어 테이블(14) 및 상기 고유 파라미터를 판정하기 위한 고유 파라미터 판정 테이블(15)를 포함하는 제어 수단(10) 및 상기 반송 수단(2, 6 및 8)에 의해 반송되는 상기 지엽의 반송 상태를 검출하여 상기 제어 수단(10)에 입력하는 수단(18)을 포함하되, 상기 제어 수단(10)이 상기 압전 소자(3)을 미리 정해진 표준 조건으로 구동했을 시의 상기 입력 수단(18)로부터의 반송 상태에서 상기 고유 파라미터 판정 테이블(15)를 사용하여 상기 고유 파라미터를 판정하고, 이 판정된 고유 파라미터로 상기 제 1 및 제 2 제어 테이블(13 및 14)에서 상기 전기적 구동 조건 및 간격값을 구하여 상기 구동 수단(16) 및 상기 조정 수단(8)에 부여하는 것을 특징으로 하는 지엽류의 반송 장치.
  8. 압전 소자(3)으로 구성된 작동기(2) 및 종동 롤러(6)을 포함하고, 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6) 사이에 반송되는 지엽을 협지하며, 상기 압전 소자(3)의 진동에 의해 상기 지엽을 반송하는 방법에 있어서, 상기 압전 소자(3)을 미리 정해진 표준 조건에서 구동하여 상기 지엽을 반송하는 제 1 단계, 상기 제 1 단계에서의 상기 지엽의 반송 속도에서 상기 지엽의 고유 파라미터를 특정하는 제 2 단계 및 상기 특정된 고유 파라미터에 대응한 조건에서 상기 압전 소자(3)을 구동하여 상기 지엽을 반송하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 압전 소자(3)으로 구성된 작동기(2), 종동 롤러(6) 및 상기 작동기(2)와 종동 롤러(2)의 간격을 조정하는 수단(8)을 포함하고, 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6) 사이에 반송되는 지엽을 협지하며, 상기 압전 소자(3)의 진동으로 상기 지엽을 반송하는 방법에 있어서, 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격을 미리 정해진 표준값으로 하고, 상기 압전 소자(3)을 미리 정해진 표준 조건에서 구동하여 상기 지엽을 반송하는 제 1 단계, 상기 제 1 단계에서의 상기 지엽의 반송 속도에서 상기 지엽의 고유 파라미터를 특정하는 제 2 단계 및 상기 특정된 고유 파라미터에 대응한 상기 작동기(2)와 종동 롤러(6)의 간격을 조정하고, 상기 특정된 고유 파라미터에 대응한 조건에서 상기 압전 소자(3)을 구동하여 상기 지엽을 반송하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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