KR940002271Y1 - 컨베이어에사용되는계량,선별및금속검출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

컨베어에 사용하는 계량, 선별 및 금속 검출장치

제 1 도는 본 고안의 제 1 실시예의 구성을 도시하는 도면.

제 2 도는 제 1 도의 요부의 구성을 도시하는 블록도.

제 3 도는 제 2 도의 일부회로 구성도.

제 4 도는 제 2 도의 일부구성을 도시하는 블록도.

제 5 도는 제 1 도의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도.

제 6a 내지 제 6c 도는 각각 제 1 도의 다른 변형예를 도시하는 구성도.

제 7 도는 본 고안의 1실시예를 포함하는 모터제어장치에 적용되는 인버터부의 구성을 도시하는 블록도.

제 8 도는 제 7 도의 요부의 구성을 도시하는 회로도.

제 9 도 및 제 10 도는 제 8 도의 요부에 미리 기억되어 있는 데이터를 도시하는 도면.

제 11 도는 제 7 도의 요부의 구성을 도시하는 회로도.

제 12 도는 제 7 도의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도.

제 13 도 및 제 14 도는 각각 제 7 도의 파형예의 요부의 구성을 도시하는 회로도.

제 15a 도는 제 7 도의 변형예를 도시하는 구성도.

제 15b 도는 제 15a 도의 일부회로 구성도.

제 15c 도 및 제 15d 도는 제 15a 도의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.

제 16a 도 및 제 16b 도는 제 1 실시예에 적용되는 인버터부를 포함하는 모터제어장치의 다른 예를 도시하는 구성도.

제 17 도는 본 고안의 제 1 실시예에 적용되는 인버터부를 포함하는 모터제어장치의 구성을 도시하는 블록도.

제 18 도 및 제 19 도는 제 17 도의 요부의 구성을 도시하는 회로도.

제 20 도 및 제 21 도는 제 17 도의 동작을 설명하기 위한 각 부의 신호 파형도.

제 22 도는 제 17 도의 변형예를 설명하기 위한 요부 블록도.

제 23 도는 본 고안의 제 1 실시예에 적용되는 인버터부의 구성을 도시하는 블록도.

제 24 도, 제 25 도 및 제 26 도는 제 23 도의 변형예를 설명하기 위한 블록도.

제 27a 도는 제 1 실시예에 적용되는 인버터부의 다른 속도지령부의 구성도.

제 27b 도는 제 27a 도의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.

제 27c 도는 제 1 실시예에 적용되는 인버터부의 다른 속도지령부의 구성도.

제 27d 도는 제 27c 도의 동작을 설명하기 위한 타이밍챠트.

제 28 도는 본 고안의 제 2 실시예를 도시하는 구성도.

제 29 도는 제 28도의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.

제 30 도는 제 28 도의 변형예를 설명하기 위한 요부 블록도.

제 31 도는 종래의 생산라인의 구성의 일부를 도시하는 개략도.

제 32 도는 제 31 도의 속도제어를 설명하기 위한 도면.

제 33 도는 본 고안의 제 3 실시예의 구성을 도시하는 도면.

제 34 도는 제 33 도의 변형예의 요부의 구성을 도시하는 도면.

제 35a 도 및 제 35b 도는 제 33 도의 변형예를 설명하기 위한 요부 블록도.

제 36a 도 내지 제 36d 도는 종래의 중량선별기 및 그것에 이용되는 인버터부를 도시하는 구성도.

제 37 도는 본 고안의 각 실시예에 이용되는 계량기로서 적용가능한 제 1의 전자평형저울의 전기적구성을 도시하는 도면.

제 38 도는 제 37 도의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도.

제 39 도는 제 37 도의 요부의 변형예를 도시하는 회로도.

제 40 도는 종래의 전자평형형저울의 구성을 도시하는 도면.

제 41 도는 제 37 도의 A/D변환기의 구체적 구성을 도시하는 블록도.

제 42 도는 제 41 도의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.

제 43 도는 제 41 도의 일부의 변형예를 도시하는 블록도.

제 44 도는 기타 A/D 변환기의 구성을 도시하는 블록도.

제 45 도는 제 37 도 A/D변환기의 다른 구체적 구성을 도시하는 블록도.

제 46 도는 제 45 도의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.

제 47 도는 각 실시예에 적용가능한 제 2의 FB형 저울의 기구부를 도시하는 단면도.

제 48 도는 제 47 도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.

제 49 도는 제 47 도의 일부를 제외하고 또한 부분적으로 절격하여 묘사한 사시도.

제 50 도는 제 47 도의 일부를 제외하고 묘사한 사시도.

제 51 도는 제 47 도의 통기부분의 확대 단면도.

제 52 도는 제 47 도의 케이블구멍부분의 확대 단면도.

제 53 도는 제 47 도 케이스의 고정상태를 도시하기 위한 설명도.

제 54 도는 제 47 도의 파킹의 확대 단면도.

제 55 도는 제 47 도의 하중받이부의 요부를 도시한 단면도.

제 56 도 및 제 57 도는 제 47 도의 지주(支柱)를 관통한 케이블부분의 수밀(水密)구조를 도시하는 도면.

제 58 도는 종래의 전자평형형 저울의 원리도.

제 59 도 및 제 60 도는 종래의 전자평형저울의 구성을 도시하는 개략 원리도.

본 고안은 컨베이어에 사용하는 개량, 선별 및 금속검출장치에 관한 것이며, 특히 물품을 반송중에 계량하여 이 계량치에 의거하여 물품의 선별을 실시하는 중량선별기에 적용가능한 컨베이어에 사용하는 계량, 선별 및 금속검출장치에 관한 것이다.

주시한 바와같이 각종의 생산라인상에서 제품의 중량을 계량하고 그 계량치에 의거하여 제품의 선별을 실시하고 선별결과에 따른 라인에 제품을 나누는 작업을 자동적으로 실시하기 위해 중량선별기(오토체커)를 조입한 시스템이 채용되고 있다.

이 종류의 시스템에 있어서 최근 특히 요구되는 기능으로서는 고속, 고정도(高精度), 고신뢰성화를 달성할 수 있는 것이다.

그런데 상술한 바와같이 중량선별기는 피계량용 물품을 반입, 반송, 반출하기 위해 후술하는 바와같은 조주(助走)(반입) 컨베이어, 계량컨베어, 선별컨베어라는 각종의 반송장치가 필요하게 된다. 그리고 이러한 반송장치에 있어서는 상술한 시스템전체의 요청을 만족시키기 위해 소형, 장수명, 고(高) 토크(torque), 고안정화라는 기능이 주로 반송장치의 동력원이 되는 모터를 포함하는 반송구동제어계에 요구된다.

그런데 종래의 중량선별기에 이용되는 반송장치는 일반적으로 상술한 바와같은 기능을 만족하는 것이 실현되어있지 않았다.

이하에 그 이유는 들어본다.

제 36a 도는 종래의 중량선별기의 구성을 도시하는 것으로, 1은 물품을 소정속도로 반송하는 조주컨베어이며, 제어장치(2)에 의해 모터(M1)를 정속으로 구성하여 소정의 반송속도를 얻고 있다.

3은 조주컨베어(1)에서 반입된 물품(W)을 반송하고 있는 사이에 계량기(4)로 계량하는 계량컨베어이며 제어장치(5)에 의해 모터(M2)를 정속으로 구동하여 소정의 반송속도를 얻고 있다.

6은 계량컨베어(3)에 의한 물품의 반입을 검지하는 센서, 7은 센서(6)에서의 신호를 받고, 물품(W)이 계량컨베어(3)에 완전히 반입되고나서 소정시간후 즉, 계량신호가 안정하는데에 필요한 시간경과후의 계량치에 따른 선별 신호를 출력하는 선별회로이다.

8은 계량컨베어(3)에 대한 물품을 선별신호에 따른 경로로 반출하는 선별컨베어이며 선별신호에 따라 작동하는 가이드장치(9)에 의해 반입된 물품(W)의 반출 위치를 예를들면 3방향으로 나눌수 있다.

또한 이 선별컨베어(8)도 다른 컨베어와 마찬가지로 제어장치(10)에 의해 모터(M3)를 정속구동하여 소정의 반송속도를 얻고 있다.

각 컨베어어의 구동원인 모터(M1,M2,M3)는 소형이며, 장시간의 연속운전에 견디는 단상(單相)유도형의 브러시레스 모터이며, 각 제어장치(2,5,10)는 각 모터(M1,M2,M3)에 대한 상업용전원의 도통각(導通角)(전압치)을 가변함으로써 그 회전속도의 가변제어가 가능하게 되어 잇다.

3개의 컨베어는 계량컨베어(3)에 주어지는 진동을 가능한 한 적게하여 계량컨베어(3)에 물품이 반입되고나서 계량될때까지의 시간을 단축할수 있도록 동일 반응속도로 설정되어 있다.

따라서 조주컨베어(1)에 반입된 물품은 미리 정해진 일정한 속도로 계량컨베어(3)에 속도 변화가 없는 상태로 반입되고, 그 계량치에 의거하여 선별이 이 반송중에 실시된다.

계량컨베어(3)에서 선변컨베어(8)에 반입된 물품은 선별신호에 따른 반출위치로 가이드되고 도시하지 않는 후속라인에 보내진다.

그러나 이 중량선별기처럼 복수의 컨베어를 같은 속도로 제어할 필요가 있는 반송장치에서는 물품의 종류를 바꿀때마다 각 컨베어마다의 반송속도를 각각 변경조정해야하는 문제점이 있었다.

이 때문에 각 제어장치(2,5,10)에 동일의 제어신호를 보내어 3개의 모터(M1,M2,M3)에 동일 전원전압을 공급하는 것처럼 각 컨베어의 반송속도를 일괄적으로 제어하는 것도 생각할 수 있지만 모터 개개의 성능(변속비를 포함한)의 차이나 부하가 되는 컨베어의 차이가 큰 경우는 유효하지 않다.

또한 상기와 같이 도통각을 가변하여 컨베어의 반송속도를 바꾸는 제어장치에서는 불균형이 많고, 각 컨베어마다에 반송속도의 미세조정을 실시하지 않으면 동일속도로 조정할 수 없다.

또한 이 종류의 중량선별기에서는 물품의 반송방향의 길이가 긴만큼 선별속도(반송속도)를 늦게 할 필요가 있지만 상기와 같이 도통각을 가변제어하여 반송속도를 가변하는 방식에서는 반송속도를 늦게하기 위해 도통각(전압치)을 작게하면 후술하는 바와같이 각 모터(M1,M2,M3)의 토크가 작아져버리고 중량이 큰 물품의 선별에 지장을 준다는 문제가 있었다.

한편, 생산라인이나 검사라인에 설치되는 라인반송용 컨베어에도 구동원으로서 모터가 이용되고 있다.

이 종류의 반송기기에 이용되는 모터로서는 장시간의 연속운전에 견디기 위해 직류모터와 같이 브리쉬마찰이 없고, 발열이 적은 단상유도모터가 주로 사용되고 있다.

제 36b 도는 단상유도모터(11)를 제어하기 위한 종래의 제어장치의 구성을 도시하는 도면이다.

단상유도모터(이하 모터라 한다)(11)는 제 1,제 2의 코일(L1,L2)에 위상(位相)이 90도 다른 교류전압을 주어 회전자(12)를 회전시키도록 구성되어 있고(C₀는 위상용 콘덴서), 회전자의 회전에 동기한 교류신호를 발전기(13)에서 출력한다.

모터제어장치(110)는 모터(11)의 발전기(13)에서의 교류신호를 정류회로(111)에서 직류전압신호로 변환하고, 이 전압과 스피드설정용 가변저항기(112)에서의 제어전압과를 비교제어회로(113)로 비교한다.

이 비교신호는 상업용전원(115)과 모터(11)의 사이에 설치된 다이리스터(114)에 출력되고, 예를들면 비교제어회로(113)에 입력되는 양 전압이 같아지도록 상업용전원(115)의 교류신호의 도통각(전압치)이 제어된다.

따라서 스피드설정용 가변저항기(112)를 조작하여 제어전압을 높이게하면 모터(111)에 대한 상업용전원의 도통각(전압치)이 커져서 모터(11)의 회전속도는 높아지고 제어신호를 낮게하면 반대로 모터(11)의 회전속도는 낮아지고 가변저항(112)의 조작으로 모터(11)의 회전속도를 임의로 제어할 수 있다.

그러나 상기와 같은 모터제어회로는 모터(11)의 회전속도를 낮게하는 만큼 상업용전원의 도통각(전압치)을 작게 해야하면 그에 따라 토크도 저하하므로 저속으로 큰 토크를 얻을 수 없고 컨베어에 있어서는 파워부족을 초래한다.

또한 발전기(13)에서의 교류전압에 의해 스피드제어를 실시하고 있기 때문에 발전특성이 불균형과 비직선성을 피할수 없으므로 각 전원을 안정화하지 않으면 스피드가 변동하기 쉽고, 같은 이유로 복수의 모터를 동일속도로 제어하는 것이 매우 곤란하다는 문제가 있었다.

즉, 이러한 문제는 말하자면 스피드 콘트롤(스피드 가변)모터라 칭하는 타입의 모터에 있어서 숙명적인 것이다.

이 때문에 3상(相)모터를 이용하는 것이 생각되지만 3상 모터는 통상 200V의 상업용전원에 제작되고 있기 때문에 필연적으로 단상 100V용 모터에 비교하여 대형화하는 것을 피할수 없다.

또한 DC 모터에서는 브러쉬가 존재하기 때문에 장수명화가 곤란한다.

상술한 바와같이 유도모터를 임의의 속도로 회전구동하는 전원으로는 상업용전원의 도통각(전압치)을 제어하는 테크닉으로는 도통각(전압치)의 변화에 의해 회전토크가 현저히 변화하기 때문에 회전 속도를 크게 변화 실수는 없다.

이 때문에 종래 제 36c 도에 도시하는 바와같이 상업용 전원(201)을 인버터(203)로 임의의 주파수의 교류전원으로 변환하여 유도 모터등의 부하(負荷)회로(202)에 공급하는 것이 실시되고 있다.

인버터(203)는 상업용전원(201)을 직류로 변환하는 정류회로(204)와, 이 직류를 설정주파수로 변조(펄스폭이나 펄스밀도로 변조)하는 변조회로(205)와, 변조회로(205)에 주파수설정신호를 출력하는 주파수설정기(206)로 구성되어 있고, 주파수설정기(206)의 설정주파수에 따라 부하회로(202)에 대한 전원주파수를 임의(수H_z~수100H_z)로 변화시킬수 있다.

그러나 인버터를 이용하여 교류모터등과 같은 유도성 부하회로에 전원을 공급할 경우, 안이하게 전원주파수를 낮게하면 부하회로에 흐르는 전류가 현저하게 증대되어 버리고 코일이 타는등에 의한 화재사고가 발생할 우려가 있다. 또한 상술한 바와같이 모터등을 구동하는 인버터에서는 그 회전속도를 임의로 설정하기 위해 그 구동주파수를 가변하기 위한 주파수설정기를 갖고 있다.

제 36d 도는 종래의 주파수 가변형 인버터(301)의 구성을 도시하는 블록도이다.

제 36d 도에 있어서, 302는 주파수설정기이며 분압기(303)의 출력전압을 AD변환기(304)에 의해 디지탈치로 변환하여 출력한다.

305는 상업용전원을 AD변환기(304)에서의 신호에 대응한 주파수의 교류전원으로 변환하는 교류변환회로이며, 상업용전원을 정류회로(306)에 의해 직류전원으로 변환하고, 스위칭회로(307)에 있어서 이 직류의 단속, 극성교체를 실시하는 부하회로(309)를 교류구동한다.

308은 AD변환기(304)에서의 디지탈치에 따라 스위칭회로(307)를 제어하는 스위치제어회로이며, 예를들면, 사인(Sin)형으로 펄스폭이 변화하는 일련의 신호를 디지탈치에 따른 주기로 스위칭회로(307)에 보내고 직류전원을 단속시켜서 부하회로(309)를 교류구동시킨다.

따라서 주파수설정기(302)의 분압기(303)를 조작하여 출력전압을 변화시키면 이 전압의 변화에 따라 부하회로(309)에 대한 교류전원의 주파수가 변화한다.

그러나 상기와 같이 전압으로 구동주파수의 제어를 실시하는 인버터에서는 라인전압변화나 온도변화등에 의한 전압변동이 비교적 크기 때문에 구동주파수를 고정도로 유지하는 것이 곤란하였다.

특히 복수의 인버터에 의해 복수의 부하회로를 동기구동시키는 경우에는 그 주파수를 맞추는데에 많은 노력이 필요하다는 문제점이 있었다.

또한 인버터로 구동되는 교류모터는 3상 모터이기 때문에 필연적으로 인버터도 3상 모터구동 인버터제어계로 구성되어야 하며, 상술한 바와같은 중량선별기를 위한 반송장치로서 이러한 인버터를 포함하는 3상모터 구동제어계를 채용하는 것은 도외시되고 있었다.

또한 물품의 생산라인에서는 재료의 계량체크나 이물질혼입체크등의 각종 검사가 반송로상에서 자동적으로 실시되고 있다.

제 31 도는 검사라인을 끼우는 생산라인의 일부를 도시하는 개략도이다.

도면에 있어서 401은 검사라인에 대한 반입 컨베어이다. 반입컨베어(401)상을 소정속도로 거의 동일한 간격으로 반송되는 물품(W)은 조주컨베어(402)를 통하여 검사컨베어(403)에 순차반입되고, 검사컨베어(403)에서 검사된 물품은 다음 공정으로 진행하게 된다.

여기에서 검사컨베어(403)는 계량체크 혹은 이물질혼입체크를 실시하기 위해 필요충분한 반송로길이를 가지고 있지만 이 반송로길이 보다 짧은 간격으로 반입컨베어(401)상을 반송되는 물품을 그대로 검사컨베어(403)에 반입시킨 경우, 2개 이상의 물품이 동시에 재치되는 상태가 존재하게되고, 계량체크등을 정확히 실시할수 없는 우려가 있다.

이 때문에 제 32 도에 도시하는 바와같이 조주컨베어(402) 및 검사컨베어(403)를 반입컨베어(401)의 반송속도(V₁)보다 빠른 반송속도(V₂)로 운전하여 물품간의 거리를 넓힌 상태에서 검사라인을 통과시킴과 동시에 조주콘베어(402)와 검사컨베어(403)의 반송속도를 같게하여 검사컨베어(403)에 대한 물품반입의 충격을 억제하고 검사에 대한 영향을 경감시키고 있다.

그러나 반입컨베어(401)에서 속도(V₁)로 반출되는 물품은 조주컨베어(402)에서 급격한 가속을 받기 때문에 안전성이 나쁜 물품은 넘어지거나 물품에 따라서는 내용물이 한쪽으로 치우치거나 한다.

또한 넘어지기 쉬운 막대형 물품의 경우는 이 급격한 가속때문에 옆으로 놓고(반송방향과 직교하는 방향)반송할수 없고, 반송밀도가 낮아져버린다.

이상 요약하면 종래의 중량선별기에 이용되는 반송장치는 동력원으로서 교류모터를 포함하는 반송구동제어계에 있어서 요청되는 소형, 장수명, 고토크, 고안정화라는 기능을 만족하는 것을 실현할수 없었다.

이에 의해 종래에 반송장치는 중량선별기 나아가서는 중량측정장치 시스템 전체로서 요구되는 고속, 고정도, 고신뢰성화의 실현에 기여할수 없었다.

본 고안은 이상과 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적은 동력원으로서의 교류모터를 구동하는 인버터 제어계에 의한 반송장치를 채용함으로써, 소형, 장수명, 고토크, 고안정화라는 기능을 만족할수 있고, 나아가서는 시스템전체의 고속, 고정도, 고신뢰성화의 실현에 기여할수 있는 장치를 제공하는데에 있다.

본 고안의 제 1 형태에 의하면 지정된 피측정용 물품을 반송하고, 물품을 공급하기 위한 조주 컨베어 및 상기 조주 컨베어로 부터 물품을 받기 위한 계량컨베어를 적어도 하나 구비하는 컨베어 수단과; 상기 조주 컨베어를 구동하기 위한 제 1 단상형 무브러시 모터와; 상기 측정컨베어를 구동하기 위한 제 2 단상형 무브러시 모터와; 지정속도에 따라 상기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터에 설정 주파수로 교류전압을 걸어주어 상기 조주 및 계량컨베어의 속도를 동속시키기 위한 인버터 수단과; 상기 계량컨베어의 반송경로에 설치되고, 물품의 무게를 측정하기 위한 계량수단과; 물품을 분류케하는 상기 계량수단의 측정출력에 따라 물품에 대한 선별신호를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치가 제공된다.

본 고안의 제 2 형태에 의하면 제 1 단상형 무브러시 모터의 회전력에 의해 물품을 연속으로 반송하기 위한 조주 컨베어와; 제 2 단상형 무브러시 모터의 회전력에 의해 상기 조주 컨베어로 부터 반출된 물품을 이동시키는 계량컨베어와; 측정 컨베어에 의해 이동되는 동일 물품을 측정하기 위한 측정수단과; 물품을 분류 가능하게 하는 상기 계량컨베어에 의해 제공된 측정출력에 따라 선별신호를 발생하는 선별회로와; 상업용 주파수 교류전원을 직류 전원으로 정류하고, 직류전원을 지정주파수 교류 전원으로 스위칭하고, 지정주파수교류전원을 각기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터에 공급하기 위한 단일 주파수 변환기 또는 복수의 주파수 변환기를 구비하며; 상기 조주컨베어 및 상기 계량컨베어를 각각 구동하는 상기 제 1 및 제 2 단상형무브러시 모터는 서로 동일한 주파수를 갖고 있는 교류전원에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치가 제공된다.

본 고안의 제 3 형태에 의하면 지정된 속도로 물품을 각기 반송하기 위한 복수의 단상형 무브러시 모터에 의해 구동되는 복수의 컨베어와; 상기 복수의 컨베어에 의해 반송되는 물품을 측정하기 위한 수단과; 지정된 속도에 따라 주파수를 갖는 교류전류로 상기 복수의 단상형 무브러시 모터를 각기 구동시키는 복수의 인버터와; 상기 복수의 인버터에 각기 동일 속도를 생성하기 위한 속도데이타를 갖고 있는 복수의 속도 지정신호를 발생하는 속도지정 수단과; 상기 복수의 컨베어속도를 점차적으로 서로 같게하기 위해 상기 속도지정 수단에 의해 발생된 속도지정신호중에 적어도 하나를 보정하기 위한 수단과; 물품을 분류 가능하게 하는 상기 측정수단의 측정출력에 따라 물품에 대한 선별신호를 발생하는 선별회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치가 제공된다.

본 고안의 제 4 형태에 의하면 물품을 공급하기 위한 조주 컨베어 및 상기 조주 컨베어로 부터 물품을 받기 위한 검출 컨베어를 적어도 하나 구비하고, 지정속도로 검출된 물품을 반송하기 위한 컨베어 수단과; 상기 조주컨베어를 구동하기 위한 제 1 단상형 무브러시 모터와; 상기 검출컨베어를 구동하기 위한 제 2 단상형 무브러시 모터와; 지정속도에 따라 상기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터에 설정 주파수의 교류전압을 공급하여 상기 조주 및 검출컨베어의 속도를 등속시키는 인버터 수단과; 상기 검출컨베어의 반송경로에 제공되고, 물품이 금속인지 아닌지를 검출하기 위한 검출수단과; 물품을 분류 가능하게 하는 상기 검출수단으로 부터의 검출출력에 따라 물품에 대한 선별 신호를 발생하기 위한 선별회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 금속검출장치가 제공된다.

이하 도면에 의거하여 본 고안의 몇가지예를 설명한다.

제 1 도는 제 1 실시예의 중량선별기의 구성을 도시하는 도면이며, 전술한 제 36a 도와 동일한 것에 대해서는 동일참조부호를 붙여서 설명을 생략한다.

제 1 도에 있어서 20은 제 36a 도의 제어장치(2,5,10)대신 이용되는 것으로 상업용전원(예를들면 10V, f₁=50H_z)(15)를 임의의 주파수(f₂)의 교류전원으로 교환하는 주파수변환기(인버터)이다. 이 주파수변환기(20)는 제 2 도에 도시하는 바와같이 구성되어 있다.

제 2 도에 있어서 21은 상업용전원에서의 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류회로, 22-27은 완전히 같은 형태로 구성되는 스위치회로이며 후술하는 펄스폭변조(PWM) 신호발생장치(28)에서의 PWM신호(φ ₁-φ ₄)와 (φ _a-φ _b)에 따라 각 교류모터 예를 들면 단상유도형 브러시레스모터(M1,M2,M3)의 코일(L1,L2)에 대해서 직류전압을 소정의 반복주기와 소정의 가변펄스폭주기로 ON,OFF한 교류출력을 공급한다.

제 3 도는 스위치회로(22~27)중 하나를 대표적으로 도시하는 도면이며 직렬로 접속된 스위치(S₁,S₂) 및 스위치(S₃,S₄)의 각 일단이 정류회로(21)의 +-의 직류전압출력단(+),(-)에 접속되어 있다.

각 스위치(S₁~S₄)는 "H"레벨의 신호에서 ON, "L"레벨의 신호에서 OFF하도록 형성되어 있고, 스위치(S₁)에는 PWM신호(φ ₁)가 입력되어 있다.

또한 스위치(S₃)에는 PWM신호(φ ₂)가 입력되고, 스위치(S₂)에는 전환신호(φ _a)가 입력되고, 스위치(S₄)에는 전환신호(O_a)를 인버터(INV₁)에서 반전한 신호가 입력되고 있다.

스위치(S₁,S₂)의 접속점과 스위치(S₃,S₄)의 접속점은 모터(M1)의 한쪽의 코일(L1)의 양단에 접속되어 있다.

기타 스위치회로(23~27)도 완전히 같은 형태로 구성되어 있고 각각 각 모터(M1~M3)의 코일(L1,L2)에 접속되어 있다.

PWM 신호발생장치(28)는 주파수설정장치(37)에서의 출력에 의거하여 펄스폭이 사인형으로 변화하는 4상의 PWM신호(φ ₁-φ ₄)와 90도 위상의 다른 전환신호(φ _a,φ _b)를 출력하기 위해 예를들면 제 4 도에 도시하는 바와같이 구성되어 있다.

제 4 도에 있어서 29는 주파수설정장치(37)에 설정되는 반송속도 데이타를 클록신호의 입력별로 적산하고, 이 적산치를 어드레스치로서 순차메모리회로(31,32)에 출력함과 동시에 90도 위상의 다른 전환신호(φ _a,φ _b)를 출력하는 연산회로이다.

메모리회로(31,32)에는 미리 사인(Sin)함수로 변환하는 펄스폭 데이타와 코사인(cos) 함수로 변화하는 펄스폭데이타가 각각 기억되어 있고, 연산회로(29)에서의 어드레스치에 대응한 펄스폭데이타를 각각 출력한다.

33, 34는 메모리회로(31,32)에서의 펄스폭데이타에 대응한 듀티(duty)비의 펄스를 발생하는 펄스발생기이다.

35, 36은 연산회로(29)에서의 90도 위상의 다른 전환신호(φ _a,φ _b)에 의해 펄스발생기(33,34)에서의 신호를 전환출력하는 전환회로이며 전환신호가 "L"일때는φ ₁,φ ₃측에 접속하고, 전환신호가 "H"일때는φ ₂,φ ₄측에 접속한다.

또한 연산회로(29)는 메모리회로(31,32)에 대한 어드레스치의 출력이 메모리회로(31,32)의 어드레스 영역을 일순(一順)할때마다 출력하는 전환신호(φ _a,φ _b)에 의해 전환신호(35,36)를 교체하여 일련의 PWM신호가 각각의 전환신호(35,36)에서 교대로 출력되도록 제어한다.

따라서 이 PWM 신호발생장치(28)에서는 제 5 도 (a)-(f)에 도시하는 바와같은 PWM 신호(φ ₁~φ ₄)와 전환신호(φ _a,φ _b)가 출력되게되고, 예를들면 스위치회로(22)에서는 일련의 PWM신호(φ ₁)가 입력되어 있는 동안(T₁기간)에는 전환신호(φ _a)의 반전신호에 의해 스위치(S₄)가 ON 상태로 되기때문에 모터(M₁)의 코일(L1)에 흐르는 전류는 제 5g 도에 도시하는 바와같이 T₁기간동안 사인형으로 증가한다.

또한 스위치회로(22)에 PWM 신호(φ ₂)가 입력되어 있는 동안(T₂기간)에는 스위치(S₂)가 전환신호(φ _a)에 의해 ON상태로 되기 때문에 코일(L1)에 흐르는 전류는 역방향으로 증가한다.

이하, 마찬가지로 모터(M₁)이 코일(L1)에는 반송속도 데이타로 결정되는 주파수 f₂=1/(T₁+T₂)의 교류전류가 흐르게 된다.

또한 PWM 신호(φ ₃,φ ₄)는 각각 PWM신호(φ ₁,φ ₂)보다 발생타이밍이 90도식 늦어져 있기 때문에 모터(M4)의 코일(L2)에는 제 5h 도에 도시하는 바와같이 코일(L1)에 흐르는 전류보다 90도 위상이 늦는 동일주파수(f₂)의 교류전류가 흐르고 모터(M1)는 이 주파수에 동기한 속도로 회전하게 된다.

기타의 모터(M2,M3)도 동일주파수(f₂)의 교류전류에 의해 구동되기 때문에 조주컨베어(1), 계량컨베어(3) 및 선별컨베어(8)는 반송속도데이타에 대응하는 동일한 반송속도를 갖게된다.

따라서 조주컨베어(1)에 반입된 물품은 소정의 속도로 반송되고 조주컨베어(1)와 동일한 반송속도의 계량컨베어(3)에 큰 충격을 주지않고 반입된다.

계량컨베어(3)에 대한 물품의 반입은 센서(6)로 검지되고 물품이 계량컨베어(3)상에 완전히 반입되고나서 계량신호가 안정될때까지의 시간이 경과한 후, 이 물품의 중량이 선별회로(7)에서 선별되고, 중량치에 대응한 선별신호가 출력된다.

계량컨베어(3)에서 선별컨베어(8)로 반입된 물품은 선별신호에 따라 구동되는 가이드장치(9)에 의해 소정의 반출위치로 가이드되고, 후속라인(도시없음)으로 반출된다.

또한 물품의 길이가 길고, 저속으로 선별할 필요가 있는 경우는 주파수설정장치(29)에서의 반송속도데이타를 작게하여 메모리회로(31,32)에 대한 어드레서 간격을 작게하면 T₁+T₂가 커지고 모터(M1,M2,M3)의 각 코일(L1,L2)에 흐르는 교류전류의 주파수도 낮아지기 때문에 각 컨베어간의 속도차가 없는 상태로 반송속도가 일제히 늦어진다. 이 제어는 각 모터에 대한 교류전류주파수제어이기 때문에 각 모터(M1,M2,M3)의 토크는 저하하지 않는다.

더구나 상기 실시예에서는 계량컨베어(3)의 뒤에 선별컨베어(8)를 설치했지만 계량컨베어(3)에서 반출되는 물품을 경사면에서 받아 활주시키고, 선별신호에 따라 따른 경로로 가이드하는 슈트식 선별장치를 이용해도 좋다.

또한 상기 실시예에서는 하나의 주파수변환기(20)로 복수의 모터를 같은 속도로 제어하고 있었지만 모터마다에 주파수변환기를 설치하고, 각 주파수변환기에 동일 주파수 설정데이타를 주어도 모든 데이타를 같은 속도로 제어할수 있다.

또한 상기 실시예의 주파수변환기(20)는 펄스폭을 변조하여 코일에 사인형 전류를 흐르도록 하고 있었지만 펄스밀도나 펄스의 파고치(파고치)를 변조하도록 한 주파수변환기를 이용해도 좋다.

본 고안의 제 1 실시예에 의한 중량선별기는 상기 설명과 같이 주파수변환기(인버터)를 이용하여 임의의 주파수의 교류전류를 복수 모터에 흐르도록 하고 있기 때문에 복잡한 조정을 하지않고 조주컨베어와 계량컨베어의 반송속도를 항상 동일하게 할 수 있고 속도가변도 용이하게 실시할 수 있다.

또한 저속반응시에도 반송토크의 저하가 없기 때문에 치수가 긴 물품이나 중량이 큰 물품이라도 원활히 반송 선별할 수 있다.

더구나 이 제 1 실시예는 제 6 도에 도시하는 바와같이 제 1 도에서 조주컨베어(1)를 제거한 구성으로 하는 것처럼 변형하여 적용할 수 있다.

또한 제 6b 도에 도시하는 바와같이 제 6a 도의 계량기(4)를 제거하고 구성하거나 또는 계량기(4)대신에 금속검출기(MD)(단, 이 경우 3은 반입컨베어가 된다)를 설치한 구성으로 변형하여 적용가능하다.

더구나 제 6c 도에 도시하는 바와같이 역삼각형의 루프형체인 또는 벨트(16)로 물품(W)을 반송하면서 계량기(4)로 계량하는 것처럼 변형된 구성도 적용가능하다. 제 6c 도중의 M은 모터이며 17은 고정부재이다.

다음에 제 1 실시예의 주파수변환기(인버터)(20)에 의한 모터(M1,M2,M3) 나아가서는 각 컨베어(1,3,8)를 포함하는 반송장치의 구동제어계에 적용가능한 인버터제어에 의한 모터제어장치에 대하여 설명한다.

즉, 모터제어장치(120)의 구성을 도시하는 제 7 도에 있어서 121은 상업용전원(115)(예를들면 150H_z, 100볼트)을 정류하여 직류전원으로 교환하는 정류회로, 122는 외부에서의 설정신호에 대응한 주파수의 클록신호를 출력하는 클록발생기, 123은 클록신호에 의거하여 발생타이밍이 다른 4상의 펄스폭변조신호(이하 PWM신호라 한다)(φ ₁,φ ₂,φ ₃,φ ₄)와 90도 위상이 다른 전환신호(φ _a,φ _b)를 출력하는 PWM 신호발생회로이다.

이 PWM 신호발생회로(123)는 예를들면 제 8 도에 도시하는 바와같이 구성되어 있다.

제 8 도에 있어서 124는 클록신호를 N분주(分周)하는 분주기, 125는 분주기(124)에서의 분주신호를 계수하는 n+1 비트의 어드레스 카운터이다.

126은 n비트의 어드레스 공간을 갖는 제 1의 메모리회로이다.

이 제 1의 메모리회로(126)에는 제 9 도에 도시하는 바와같이 각 어드레스치(A)(A=0~2ⁿ-1)에 대응하여 각각 B.SIn(A.π/2ⁿ)으로 나타내는 펄스폭 데이타(W₀~W_2n-1)이 기억되어 있다.(B는 계수)

127(제 8 도)은 제 1의 메모리회로(126)에서 판독된 펄스폭데이타(W)를 초기치로 하여 앤드회로(128)를 통하여 입력되는 클록신호를 받을 때마다 "1"씩 감산하는 다운카운터이며 계수치가 "0"이 되면 플립플롭(129)에 리셋신호를 출력한다.

플립플롭(129)은 분주신호의 상승에서 출력(Q)을 "H"레벨이 세트되고 앤드회로(128)의 게이트를 열어서 클록신호를 다운카운터(127)에 입력한다.

따라서 분주신호가 상승하면 메모리회로(126)에 대한 어드레스치가 "1"만큼 증가하고, 그 어드레스치(A)에 대응한 펄스폭 데이타(W)가 다운카운터(127)에 세트되고 앤드회로(128)를 통하여 클록신호의 다운카운트가 개시되고 펄스폭데이타(W)와 같은 수의 클록신호가 입력되면 플립플롭(129)이 리셋되게 된다.

이 때문에 플립플롭(129)의 출력(Q)에서는 분주신호의 상승에 동기하여 펄스폭데이타(W)에 대응하는 폭을 갖는 일련의 PWM신호가 출력되게 된다.

130은 어드레스 카운터(125)의 n+1 비트째의 출력을 전환신호(φ _a)의 레벨이 "L"일때 PWM 신호를 단자(130a)측에서 출력하고 전환신호(φ _a)의 레벨이 "H"일때는 단자(130b)측으로 출력한다. 또한 플립플롭(129)의 출력에서 분리된 단자는 "L"레벨이 된다.

131은 제 1의 메모리회로(126)와 마찬가지로 n비트의 어드레스 공간을 갖는 제 2의 메모리회로이다.

이 제 2의 메모리회로(131)에는 제 10 도에 도시하는 바와같이 B.cos(A.π/2ⁿ)의 절대치로 표시되는 펄스폭 데이타(K₀~K_2n-1)가 어드레스치에 대응하여 기억되어 있다.

132(제 8 도)는 제 2의 메모리회로(131)에서 판독된 펄스폭데이타(K)를 초기치로 하여 앤드회로(133)를 통하여 입력되는 클록신호를 받을 때마다 "1"씩 감산하는 다운카운터 이며 계수치가 "0"이 되면 플립플롭(134)에 리셋신호를 출력한다.

플립플롭(134)은 분주신호의 상승에서 출력(Q)을 "H"레벨에 세트하고 앤드회로(133)의 게이트를 열어서 클록신호를 다운카운터(132)에 입력한다.

따라서 플립플롭(134)의 출력(Q)에서는 제 2의 메모리회로(131)에 기억된 펄스폭데이타(K)에 대응하는 펄스폭을 갖는 일련의 PWM신호가 출력되게 된다.

135는 어드레스카운터(125)의 n비트째의 출력의 상승시에 n+1비트째의 출력의 상승시에 n+1비트째의 출력(φ _a)의 레벨을 래치하는 플립플롭이며 그 출력(Q)은 전환신호(O_a)에 대하여 90도 위상이 늦은 전환신호(φ _b)로서 전환신호(136)에 출력되고 있다.

전환신호(136)는 플립플롭(135)에서의 전환신호(φ _b)의 레벨이 "H"일때는 단자(136b)측에서 PWM 신호를 출력한다.

두개의 전환신호(130,136)에서의 PWM 신호(φ ₁,φ ₂),(φ ₃,φ ₄)와 전환신호( φ_a,φ _b)는 제 7 도에 도시하는 바와같이 제 1의 구동회로(140) 및 제 2의 구동회로(150)에 각각 출력되고 있다.

제 1, 제 2의 구동회로(140,150)는 모두 제 11 도에 도시하는 바와같이 구성되어 있다.

제 11 도에 있어서, 141~144(151~154)는 포토커플러(photocoupler)(141a~144a(151a~154)), 구동트랜지스터(141b~144b(151b~154b) 및 보호용 다이오드(D₁~D₄)로 구성되는 스위치회로이며 스위치회로(141(151))에는 PWM 신호(φ ₁(φ ₃))가 인버터(145)에 의해 반전되어 입력되고 있다.

스위치회로(141,142(151,152))는 정류회로(121)에서의 직류전원에 대하여 직렬로 접속되어 있고, 그 스위치회로 끼리의 접속점에는 모터(160)의 제 1의 코일(161(제 2의 코일 162))의 일단측이 접속되어 있다.

마찬가지로 직류전원에 대하여 직렬로 접속된 스위치 회로(143,144(153,154)끼리의 접속점에는 제 1의 코일(161(제 2의 코일 162))의 타단측이 접속되어 있다.

다음에 제 7 도의 모터제어장치(120)의 동작에 대하여 설명한다.

외부에서의 주파수설정신호에 의해 주파수(F_c)에 설정된 클록신호가 클록발생기(122)에서 PWM 신호발생기(123)에 출력되면 이 클록신호는 제 8 도의 분주기(124)에 의해 N분주되고, 어드레스카운터(125)에는 제 12a 도에 도시하는 바와같은 주파수 Fc/N의 분주신호가 입력된다.

어드레스카운터(125)의 어드레스치(A)는 분주신호가 입력될때마다 '1"씩 증가하여 제 1의 메모리회로(126)에서 펄스폭데이타(W₀~W_2N-1)를 순서대로 출력시키기 때문에 어드레스카운터(125)의 n+1 비트째의 전환신호(φ(제 12b 도의)가 "L"레벨인 동안(T₁)기간)은 동면도의 C에 도시하는 바와같이 일련의 PWM신호(φ ₁)가 출력되고, 전환신호(φ _a)가 "H"레벨인 동안(T₂)간은 동 도면 D에 도시하는 일련의 PWM신호(φ ₂)가 출력된다(T₁=T₂=2ⁿ. N/F_c).

T₁기간중 스위치회로(144)는 전환신호(φ _a)의 반전 신호에 의해 ON상태로 유지되어 있기 때문에 직류전원에서 모터(160)의 제 1의 코일(161)은 제 12e 도에 도시하는 바와같이 증가하는 전류가 흐른다.

T₂기간중은 제 1의 구동회로(140)의 스위치회로(143)에 대하여 PWM신호(φ ₂)가 입력되고, 스위치회로(142)가 전환 신호(φ _a)에 의해 ON상태로 유지되므로 제 1의 코일(161)에 흐르는 전류는 사인형으로 감소한다.

이하 마찬가지로 PWM 신호(φ ₁,φ ₂) 및 전환신호(φ _a)에 의해 소정주파수의 코일전류가 흐른다. 또한 제 1의 코일(161)에 흐르는 전류는 주기가 T₁+T₂(=2ⁿ⁺¹. N/F_c)의 사인파형이 된다.

한편 제 2의 메모리회로(131)에서도 어드레스치(A)에 대응한 펄스폭 데이타(K₀~K_2N-1)가 순차출력되지만 전환신호(φ _b)는 제 12f 도에 도시하는 바와같이 전환신호(φ _a)보다 90도 위상이 늦어져 있기 때문에 T₁후반부터 T₂의 전반까지의 기간(T₃), 및 T₂의 후반부터 다음의 T₁의 전반가지의 기간(T₄)에는 제 2의 메모리회로(131)의 펄스폭데이타(K)의 상위반만큼의 데이타에 대응한 펄스폭의 PWM신호의 다음에 하위반만큼의 데이타에 대응한 펄스폭의 PWM 신호가 출력된다.

따라서 PWM 신호(φ ₃)는 제 12g 도에 도시하는 바와같이 PWM 신호(φ ₁)과 동일파형으로 그 발생주기가 1/4주기만큼 늦은 신호가 된다. 마찬가지로 PWM 신호(φ ₄)도 제 12h 도에 도시하는 바와같이 PWM신호(φ ₂)에 대하여 그 발생주기가 1/4주기만큼 늦은 신호가 된다.

이 때문에 모터(160)의 제 2의 코일(162)에 흐르는 전류는 제 12i 도에 도시하는 바와같이 제 1의 코일(161)에 흐르는 전류에 대하여 동일주파수로 90도 위상이 늦은 사인파형이 된다.

이렇게 하여 90도위상이 다른 전류가 제 1, 제 2의 코일(161,162)에 흐르기 때문에 모터(160)의 회전자(163)는 주파수 F_c/(2ⁿ⁺¹.N)에 동기한 속도로 회전한다.

또한 모터(160)의 회전속도는 클록주파수(F_c)에 비례하기 때문에 클록주파수(F_c)를 외부로부터 바꿈으로써 임의의 회전속도가 얻어진다.

또한 제 7 도의 모터제어회로에서는 기준전압(접지전위)에 대하여 +직류전원을 PWM 신호에 의해 OFF하여 모터(160)의 제 1, 제 2의 코일(161,162)에 전류를 흐르도록 하고 있었지만 제 13 도에 도시하는 바와같이 상업용전원(115)을 배전압정류회로(170)에서 정류하여 구동회로(171)에 +-의 전원을 출력하여 +-의 전원에 대하여 직렬로 접속된 스위치(172,173)에 대하여 PWM 신호(φ ₁,φ ₂)를 소정기간씩 교대로 입력함으로써 모터(160)의 클록 제 1의 코일(161)에 제 7 도의 경우와 같은 교류전류를 흐르게 할수도 있다.

또한 제 7 도에서는 포토캐플러와 구동트랜지스터에 의해 스위치회로(141-141(151-154))를 구동하고 있었지만 이것에 한정되지 않고 PWM 신호를 직접 스위치소자(트랜지스터, FET등)를 ON OFF 하도록 해도 좋다.

또한 제 7 도에서는 PWM 발생회로(123)의 제 1, 제 2의 메모리회로(123,131)에 0~π에 상당하는 펄스폭데이타를 각각 기억하고 있었지만 0~π/2까지의 데이타를 전환하여 출력하도록 하여 메모리용량을 적게 하도록 해도 좋다.

더구나 제 8 도의 PWM 신호발생회로(123)에 한정되는 것은 아니고 예를들면 제 14 도에 도시하는 바와같이 분주신호가 상승할때마다 소정시간 ON하는 스위치(180)와 가산기(181)를 상기 제 8 도의 어드레스 카운터(125) 대신 이용하고, 가산기(181)에 소정의 어드레스간격데이타(D)를 입력설정하면 가산기(181)의 출력치는 분주신호의 입력마다에 어드레스간격데이타의 간격으로 순차 증가하게 되고 제 1, 제 2의 메모리회로(126,131)에 대한 어드레스지정을 임의의 간격으로 실시할수 있고, 클록신호의 주파수를 바꾸지 않고, 모터의 각 코일에 흐르는 교류전류의 주파수를 임의로 설정할 수 있다.

또한 제 7 도의 모터제어회로에서는 펄스폭이 사인형으로 변화하는 펄스변조신호에 따라 모터코일에 사인형의 전류를 흐르도록 하고 있었지만 펄스의 변조는 상기와 같은 폭 뿐아니라 동일폭으로 밀도록 사인형으로 변조한 펄스신호(주파수변조)나, 동일폭으로 높이를 사인형으로 변조한 펄스신호(진폭변조)에 의해 모터코일에 소정주파수의 교류전류를 흐르도록 해도 좋다.

이상과 같은 모터제어장치는 상기 설명과 같이 코일에 흐르는 전류를 사인형으로 변환시키도록 변조된 변조신호에 따라 직류전압을 ON, OFF하여 모터의 제 1, 제 2의 코일에 거의 90도위상이 다른 교류신호를 흐르도록 하고 있기 때문에 펄스변조신호의 파수를 제어함으로써 모터의 회전속도를 변화시킬 수 있고, 회전속도가 넓은 범위에 걸쳐서 큰 토크를 얻을 수 있다.

또한 모터의 회전속도의 제어는 펄스변조신호의 주파수에 의존하기 때문에 도일의 주파수정보를 주는 것으로 복수의 모터의 동속제어를 용이하게 실시할 수 있다.

또한 이상과 같은 모터의 제어장치는 모터코일로의 전류통로를 교대로 형성하는 푸쉬풀타입의 2조의 각 두개의 스위치중 도통측이 되는 1조의 한쪽의 스위치에 PWM 신호를 공급하고, 또한 타방의 스위치에는 그 PWM신호가 공급되고 있는 기간을 통하여 ON이 되는 전환신호를 공급함과 동시에 비도통측이 되는 다른 1조의 스위치에 대하여 각각 모터코일에 대하여 폐(閉)루프를 형성할 수 있도록 다이오드(D₁~D₄)가 부가되어 있다. 따라서 PWM신호가 저레벨로 떨어질때마다 생기는 모터코일에서의 역기전력은 상기 PWM 신호의 기간을 통하여 ON이 되는 스위치와 대향하는 하나의 다이오드와의 사이에 형성되는 폐루프(제 11 도의 굵은선에 의한 일점쇄선의 루프(100)를 참조)를 통하여 모터코일에 흐르게 된다.

즉, 만약 이러한 것을 고려하고 있지 않는다면 PWM 신호가 저레벨로 떨어질 때마다 짧은 기간이라도 모터코일로의 전류통로가 차단되게 되므로 모터는 미시적으로는 회전을 정지하는 방향으로 소세(消勢)되어 결고 원하지 않는 회전불규칙이 생기는 원인이 되고, 나아가서는 저토크밖에 얻을 수 없다는 원하지 않는 사태를 야기한다.

그런데 본 고안에 적용되는 모터제어장치에서는 PWM 신호로 단상유도형 브러시레스모터를 구동하는 인버터를 이용할 때에 상술한 바와같이 모터코일에서의 역(잔류)기전력을 폐루프중에 회전시키도록 한다면 프라이 호일 효과를 갖는 회로를 부가하고 있으므로 모터에 회전불규칙을 발생시키지 않고 또한 충분한 고토크가 얻어지게 된다.

제 15a 도는 제 17 도의 1전원구동방식 대신 +-(V+,V-)의 2전원 구동방식으로 한 모터제어회로의 구성을 도시한다. 이 구성에서는 6개의 스위치로서 전계효과 트랜지스터(FET₁~FET₆)을 이용함과 동시에 4개의 다이오드(D₁~D₄)를 이용하는 것만으로 좋다(제 7 도에서는 합계로 각 8개의 스위치와 다이오드가 필요하게 된다)

제 15b 도는 각 스위치를 구동하는 회로의 하나를 대표적으로 도시하고 있다. 즉, 이 구동회로 각 스위치(FET₁-FET₄)에 교대로 제 15c 도의 a,b에 도시하는 서로 90도 위상이 어긋난 PWM 신호를 공급하고 또한 스위치(FET₅,FET₆)에 제 15c 도의 c,d에 도시하는 상기 a,b의 그것과는 서로 역상(逆相)관계에 있고 또한 그들 자체는 서로 90도 위상이 어긋난 전환신호를 공급하기 때문에 이 경우, 도시하지 않는 CPU에서의 소정의 설정주파수에 대응한 ON/OFF신호로 구동하는 포토캐플러(PC)와 바이어스 전원회로(BC)와의 사이에 각 FET_1-6과 각 다이오드 D_1-4(단, 다이오드는 FET₁~FET₄까지에 접속된다)를 결합하여 구성되어 있다.

그리고 이러한 모터제어회로는 모터(160)의 제 1 및 제 2의 코일(160,162)에 제 15e,f 도에 도시하는 바와같은 서로 90°위상이 어긋난 사인파형의 전류(I₁,I₂)가 흐르고 제 7 도와 마찬가지로 가능하게 된다.

제 15d 도는 상기 플라이호일 효과를 설명하기 위해 제 15c 도의 일부를 확대하여 도시하는 것으로 제 1 및 제 2의 스위치(FET₁,FET₂)에 제 15d 도의 a,b에 도시하는 바와같은 PWM신호가 공급되면 제 1의 코일(161)에는 제 15d 도의 c에 도시하는 바와같은 PWM 파형의 전압(V₁)이 생기게 되지만 전술한 플라이호일 효과에 따라 제 1의 코일(161)에는 제 15d 도의 d에 도시하는 바와같이 전체로서는 사인파형이며, PWM 파형이 빠져들어감에 따라 약간 역방향으로 빠져들어가도록 한 미시적으로는 지그재그형으로 변화하지만 결코 종래와 같이 제로레벨로 빠져들어가지 않는 연속된 전류(I)가 흐르게 되는 것이다.

또한 이 전류파형에 있어서 빠져들어가는 부분의 뒤의 각 상승부는 각각 같은 경사를 갖고 또한 서로 PWM 파형에 따른 시간차를 갖는 것이 된다.

제 16a 도는 이상과 같은 인버터(120)를 이용하는 모터 제어장치에 있어서 모터로의 과전류대책을 실시한 구성을 도시한다.

즉, 모터의 구동력(F)은 기본적으로 그 코일에 흐르는 전류(I)에 비례한다(F=KI,K : 비례정수). 이것은 코일에 발생하는 자력이 전류에 비례하고 있다는 것에서 자명한 일이다.

또한 모터자체는 그 구성요소에 의거하여 허용전력이 있으므로 소손(燒損)을 방지하기 위해 고부하 등에 의한 모터정지시에 과전류가 흐르지 않도록 해두면 좋다.

그 상태에서 제 16a 도에 도시하는 바와같이 인버터(120)의 구성중에 모터(160)를 정(定)전류구동하기 위한 구성을 부가한 것이다.

즉, 여기에서는 제 1의 코일(161)에 대해서만 나타내면 이 제 1의 코일(161)에서 트랜스(280), 정류회로(281), 연산증폭기(282)를 통하여 검출된 코일전류를 정전류제어회로(283)로 유도하여 인버터(120)에 -귀환을 거는 구성이다. 이 경우, 정전류제어회로(283)는 검출된 코일전류를 적분하는 적분회로(284)와, 이 적분회로(284)에서의 출력에 의거하여 소정의 설정주파수에 대응하는 ON/OFF 신호를 출력하는 CPU(285)를 갖고 있다. CPU(285)에서의 ON/OFF신호는 전술한 바와같이 인버터(120)를 구성하는 PWM 신호발생회로(123) 및 구동회로(140)를 통하여 모터(160)의 제 1의 코일(161)에 사인파형의 전류를 흐르게 하는데에 도움이 된다.

또한 상기 검출된 코일전류의 통로에는 전류설정을 위한 설정기(286)가 부가되어 있다.

이러한 구성이라면 모터(160)는 확실히 정전류 구동되므로 과전류에 의한 소손등을 미연에 방지할수 있다.

제 16b 도는 제 16a 도의 구성에 덧붙여서 소정시간(예를들면 1분간)에 걸쳐서 코일전류가 한계치를 나타냈을 때에 경보를 주는 더멀알람회로(287)와, 코일전류가 정격전류를 넘으면 경보를 주는 과전류알람회로(288)를 구비한 구성을 나타내고 있다. 상기 더멀알람회로(287)는 한계치설정기(287a)와, 연산증폭기(287b) 및 타이머(287c)로 구성된다. 또한 과전류알람회로(288)는 과전류(정격전류에 대응)치설정기(288a)와 연산증폭기(288b)로 구성된다.

제 17 도도 또한 제 1 실시예에 적용가능한 인버터의 구성을 도시하는 도면이다.

즉, 이 제 17 도는 상업용전원(201)을 임의의 주파수를 2상(90도위상이 다르다)의 교류전원으로 변환하여 교류모터 예를들면 단상유도형 브러시레스모터(207)의 코일(208,209)에 공급하여 회전자(210)를 임의의 속도로 회전구동하는 인버터(220)의 구성을 도시하는 도면이다. 제 17 도에 있어서, 221은 상업용전원(201)(예를들면 50Hz, 100볼트)을 정류하여 직류전원으로 변환하는 정류회로, 222는 제 1, 제 2의 클록신호에 의거하여 발생타이밍의 다른 4상의 펄스폭 변조신호(이하, PWM신호라 쓴다)(φ ₁,φ ₂,φ ₃,φ ₄)와 90도 위상이 다른 극성전환신호(φ _a,φ _b)를 출력하는 PWM 신호발생회로이다.

이 PWM 신호발생회로(222)는 예를들면 제 18 도에 도시하는 바와같이 구성되어 있다.

제 18 도에 있어서 223은 제 1의 클록신호(CLK₁)를 계수하는 n+1비트의 어드레스카운터이다.

224는 n비트의 어드레스공간을 갖는 제 1의 메모리 회로이며 각 어드레스치 A(A=0~2ⁿ-1)에 대응하여 각각 B.Sin(A.π/2ⁿ-1)으로 표시되는 펄스폭 데이타(W₀~W_2n-1)가 미리 기억되어 있다(B의 계수).

225는 제 1의 메모리회로(224)에서 판독된 펄스폭 데이타(W)를 초기치로하고, 앤드회로(226)에서 입력되는 제 2의 클록신호(CLK₂)를 받을때마다 "1"씩 감산하는 다운카운터이며, 계수치가 "0"이 되면 플립플롭(227)에 리셋신호를 출력한다(또한 제 1의 클록신호(CLK₁)의 주파수는 제 2의 클록신호(CLK₂)의 주파수보다 낮다).

플립플롭(227)은 제 1의 클록신호(CLK₁)의 상승으로 출력(Q)을 "H"레벨에 세트하고, 앤드회로(226)의 게이트를 열어서 제 2의 클록신호(CLK₂)를 다운카운터(225)로 입력한다.

따라서 제 1의 클록신호(CLK₁)가 상승하면 제 1의 메모리회로(224)에 대한 어드레스치가 "1"만큼 증가하고 그 어드레스치(A)에 대응한 펄스폭 데이타(W)가 다운카운터(225)에 세트되고, 앤드회로(226)을 통하여 제 2의 클록신호(CLK₂)의 다운카운트가 개시되고, 펄스폭 데이타(W)와 같은수의 클록이 입력되면 플립플롭(227)이 리셋되게 된다.

이 때문에 플립플롭(227)의 출력(Q)에서는 제 1의 클록신호(CLK₁)의 상승에 동기하여 펄스폭데이타(W)에 대응하는 폭을 갖는 일련의 PWM 신호가 출력되게 된다.

228은 어드레스 카운터(223)의 n+1비트째의 출력을 극성전환신호(φ _a)로 하는 전환회로이며, 극성전환신호(φ _a)의 레벨이 "L"일때 일련의 PWM 신호를 단자(228a)측에서 출력하고 극성전환신호(φ _a)의 레벨이 "H"일 때는 단자(228b)측에서 출력한다. 또한 플립플롭(227)의 출력에서 분리된 단자는 "L"레벨이 된다.

229는 제 1의 메모리회로(224)와 마찬가지로 n비트의 어드레스 공간을 갖는 제 2의 메모리회로이다.

이 제 2의 메모리회로(299)에는 B.cos(A.π/2ⁿ의 절대치로 표시된 펄스폭데이타(K₀~K_2n-1)가 각 어드레스치에 대응하여 미리 기억되어 있다.

230은 제 2의 메모리회로(229)에서 판독된 펄스폭데이타(K)를 초기치로 하여 앤드회로(231)에서 입력되는 제 2의 클록신호(CLK₂)를 받을때마다 "1"씩 가산하는 다운카운터이며 계수치가 "0"이 되면 플립플롭(232)에 리셋신호를 출력한다.

플립플롭(232)는 제 1의 클록신호(CLK₁)의 상승으로 출력(Q)을 "H"레벨에 세트하고, 앤드회로(231)의 게이트를 열어서 제 2의 클록 신호를 다운카운터(230)로 출력한다.

따라서 플립플롭(232)의 출력(Q)에서는 제 2의 메모리회로(229)에 기억된 펄스폭데이타(K)에 대응하는 펄스폭을 갖는 일련의 PWM신호가 출력되게 된다.

233은 어드레스카운터(223)의 n비트째의 출력이 어택시에 n+1비트째의 출력(φ _a)의 레벨을 래치하는 플립플롭이며, 그 출력(Q)은 극성전환회로(φ _a)에 대하여 90도 위상이 늦는 극성전환회로(φ _b)로서 전환회로(234)에 출력되어 있다.

전환회로(234)는 플립플롭(232)에서의 극성전환신호(φ _b)의 레벨이 "L"일때는 단자(234a)측에서 또 극성전환신호(φ _b)의 레벨이 "H"일때는 단자(234b)측에서 PWM 신호를 출력한다.

두개의 전환회로(228,234)에서의 PWM 신호(φ ₁,φ ₂),(φ ₃,φ ₄)와 극성전환신호(Oa,Ob)는 제 17 도에 도시하는 바와같이 제 1의 구동회로(240) 및 제 2의 구동회로(250)에 각각 출력되어 있다.

제 1, 제 2의 구동회로(240,250)는 모두 제 19 도에 도시하는 바와같이 구성되어 있다.

제 19 도에 있어서 241~244(251~254)는 PWM신호(φ ₁,φ ₂) 및 극성전환신호(φ _a,φ _b)의 레벨에 따라 ON,OFF하는 스위치회로이며 스위치회로(241(251))에는 PWM신호(φ ₁(φ _s))이 입력되고, 스위치회로(242)(252)에는 전환신호(φ _a(φ _b))가 입력되고 있다. 또한 스위치회로(243)에는 PWM신호(φ ₂(φ ₄))가 입력되고 스위치회로(244(254))에는 전환신호(φ _a(φ _b))가 인버터(245)에 의해 반전되어 입력되고 있다.

스위치회로(241,242,(251,252))는 정류회로(221)에서의 직류전원에 대하여 직렬로 접속되어 있고, 그 스위치회로끼리의 접속점에서는 유도모터(207)의 코일(208,209)의 양단측이 접속되어 있다.

마찬가지로 직류전원에 대하여 직렬로 접속된 스위치회로(243,244(253,254))끼리의 접속점에는 코일(208,209)의 타단측이 접속되어 있다.

260은 유도모터(207)의 두개의 코일(208,209)에 흐르는 전류를 검출하는 전류검지회로이다(제 17 도 참조).

261,262는 1차코일(261a,262a)측이 코일(208,209)에 각각 직렬로 접속된 검지트랜스이며, 고투자율(高透磁率)의 코어에 권선되어 있는 263,264는 검지트랜스(261,262)의 2차코일(261b,262b)측에 출력되는 교류신호를 정류하는 정류회로, 265는 정류회로(263,264)에서의 직류전압을 가산하는 가산기이다.

266은 이 가산출력이 소정치를 넘었을때 전류제한신호를 출력하는 판정회로이다.

이 전류제한신호는 스피드 설정회로(270)에 출력되어 있다.

스피드설정회로(270)는 PWM신호발생회로(222)에 대한 제 1, 제 2의 클록신호의 주파수를 임의로 바꾸도록 구성되어 있다.

271은 클록발생기(272)의 클록주파수를 프리세트 설정하는 설정기, 273은 클록발생기(272)에서의 신호를 N분주하고, 이 분주출력을 제 1의 클록신호(CLK₁)로서 출력하는 제 1 분주기, 274는 클록발생기(272)에서의 신호를 M분주(M〈N)하는 제 2의 분주기이다.

275는 판정회로(266)에서의 전류제한신호에 의해 전환되는 스위치이며 전류제어신호를 받고 있을때는 클록발생기(272)에서의 신호를 제 2 클록신호(CLK₂)로서 출력하고, 전류제어신호를 받고 있지 않을때는 제 2 클록신호(CLK₂)로서 출력하고, 전류제어신호를 받고있지 않을때는 제 2 분주기(274)에서의 분주출력을 제 2의 클록신호(CLK₂)로서 출력한다.

다음에 이 인버터(220)의 동작에 대하여 설명한다.

스피드설정회로(270)의 설정기(271)에 소정의 주파수 데이타(F_c)가 프리세트되면 제 20a 도에 도시하는 주파수 F_c/N의 제 1의 클록신호(CLK₁)와 주파수 F_c/M의 제 1의 클록신호(CLK₂)가 PWM 신호발생회로(222)에 출력한다.

어드레스카운터(223)의 어드레스치(A)는 제 1의 클록신호(CLK₁)가 입력될때마다 "1"씩 증가하여 제 1의 메모리회로(224)에서 펄스폭데이타(W₀~W_2n-1)를 순서대로 출력시키기 때문에 어드레스카운터(223)에서의 극성전환신호(φ _a(제 20 도의 B)가 "L"레벨인 동안(T₁기간)은 제 20 도의 C에 도시하는 바와같이 일련의 PWM 신호(φ ₁)가 출력되고, 극성전환신호(φ _a)의 반전신호에 의해 ON상태로 유지되고 있기 때문에 유동모터(207)의 코일(208)에는 제 20e 도에 도시하는 바와같이 사인형으로 증가하는 전류가 흐른다.

(T₂기간중은 제 1 구동회로(240)의 스위치회로(243)에 대하여 PWM신호(φ ₂)가 입력되고, 스위치회로(242)가 극성전환신호(φ _a)에 의해 ON상태로 유지되기 때문에 코일(208)에 흐르는 전류는 사인상태로 감소한다.

이하 마찬가지로 PWM신호(φ ₁,φ ₂) 및 극성전환신호(O_a)에 의해 소정 주파수의 코일전류가 흐른다. 또한 코일(208)에 흐르는 전류는 주기가 T₁+T₂(=2/F_c)의 사인파형이 된다.

한편 제 2의 메모리회로(131)에서도 어드레스치(A)에 대응한 펄스폭 데이타(K₀~K_2n-1)가 순차출력되지만 전환신호(φ _b)는 제 20 도의 f에 도시하는 바와같이 전환신호(φ _a)보다 90도 위상이 늦어져 있기 때문에 T₁후반부터 T₂의 전반까지의 기간 T₃및 T₂및 T₂의 후반부터 다음의 T₁의 전반까지의 기간 T₄에는 제 2의 메모리회로(229)의 펄스폭데이타(K)의 상위반만큼의 데이타에 대응한 펄스폭의 PWM신호의 다음에 하위반만큼의 데이타에 대응한 펄스폭의 PWM 신호가 출력된다.

따라서 PWM 신호(φ ₃)는 제 12g 도에 도시하는 바와같이 PWM 신호(φ ₁)와 동일파형으로 그 발생주기가 1/4주기만큼 늦은 신호가 된다. 마찬가지로 PWM 신호(φ ₄)도 제 12h 도에 도시하는 바와같이 PWM신호(φ ₂)에 대하여 그 발생주기가 1/4 주게 만큼 늦은 신호가 된다.

이 때문에 모터(207)의 제 2의 코일(209)에 흐르는 전류는 제 20i 도에 도시하는 바와같이 제 1의 코일(208)에 흐르는 전류에 대하여 동일주파수로 90도 위상이 늦은 사인파형이 된다.

이렇게 하여 90도위상이 다른 전류가 제 1, 제 2의 코일(208,209)에 흐르기 때문에 유도모터(207)의 회전자(210)는 주파수(Fc/2ⁿ⁺¹.N)에 동기한 속도로 회전한다.

또한 모터(207)의 회전속도는 클록주파수(F_c)에 비례하기 때문에 클록주파수(F_c)를 외부에서부터 바꿈으로써 임의의 회전속도가 얻어진다.

여기에서 클록주파수(Fc)가 현저히 낮은 주파수로 프리세트되면 유도모터(207)의 코일(208,209)에 흐르는 전류가 급격히 증가한다.

이 전류증대는 전류검지회로(260)에 의해 검지되고, 전류가 소정치이하가 되면 전류제어신호가 스피드설정회로(270)에 출력되고, 제 2의 클록신호(CLK₂)의 주파수는 F_c/M에서 F_c로 전환된다.

이 때문에 통상 전류시에는 제 21a 도에 도시하는 제 2의 클록신호(CLK₂)의 펄스폭데이타(Wp)갯수만큼의 폭으로 제 21b 도의 처럼 출력되고 있던 PWM신호(φ ₁-φ ₄)는 높은 주파수로 전환된 제 2의 클록신호(CLK₂)(제 21c 도)의 Wp갯수만큼의 폭으로 제 21d 도 처럼 출력되게 된다.

따라서 전류사인상태의 해제는 전원의 ON,OFF, 설정기(271)에 의한 프리셋트치의 변경 혹은 전용 리셋수단에 의해 실시하면 좋다(도시 없음).

또한 제 17 도의 인버터에서는 전류검지회로(260)에서의 전류제한신호에 의해 부하회로에 흐르는 전류는 제한하도록 하고 있었지만 전류를 완전 차단하도록 해도 좋고, 전류를 제한하는 경우도 상기 실시예처럼 펄스폭을 축소할뿐 아니라 전류제한용 저항기를 삽입하거나 프리세트설정을 규재해버리도록 해도 좋다.

또한 상기 제 17 도에서는 사인형으로 변화하는 폭의 펄스에 의해 부하회로를 교환구동하는 인버터에 본 고안을 적용하고 있었지만 펄스간격변조, 펄스폭변조에 따라 교류구동하는 인버터에도 마찬가지로 적용할수 있다.

또한 제 17 도에서는 유도모터(207)에 흐르는 전류가 소정치를 넘었을때 전류사인을 순간적으로 실시하도록 하고 있었지만 전류변화를 적분한 값으로 판정하도록 해도 좋고, 제 22 도에 도시하는 바와같이 가산기(265)의 출력을 비교기(267)로 소정치와 비교하고 비교기(267)의 어택출력으로 기동하는 타이머 회로(268)의 출력에 의해 플립플롭(269)을 세트하도록 판정회로(266')를 구성해두면 공급전류가 소정치를 연속하여 소정시간을 넘었을때에 이 플립플롭(269)의 출력으로 전류제한을 실시할수 있다.

또한 이 전류제한시에 알람회로(280)를 작동시켜서 작업자에게 이상을 알릴수 있고, 플립플롭(269)의 출력으로 상업용전원을 차단하도록 해도 좋다.

이러한 인버터는 상기 설명과 같이 부하회로에 흐르는 전류를 검지하고, 이 전류가 소정치보다 커지면 구동전류를 제한하도록 구성되어 있기 때문에 구동주파수가 낮아져도 유도성이 부하회로에 과대전류가 흐르는 것을 방지하고 코일소실등에 의한 화재사고를 미연에 방지할 수 있다.

제 23 도도 또한 제 1 실시예에 적용가능한 인버터(310)의 구성을 도시하는 블록도이며 제 36d 도에서 설명한 구성과 동일한 것에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.

제 23 도에 있어서 320은 주파수설정기이며 수정발진기(321)에서의 기준신호의 주파수(F₀)를 입력기(322)의 설정치(M)배한 주파수의 펄스신호를 저배기(323)에서 출력하도록 구성되어 있다. 이 펄스신호는 주파수측정회로(330)의 포토캐플러(331)에 입력되어 있다.

주파수측정회로(330)는 포토캐플러(331)로 받은 펄스신호를 카운터(332)로 계수하고, 발진기(333)에서의 출력에 동기한 타이머회로(334)에서의 래치펄스의 입력마다에 이 계수치를 래치회로(335)에 래치시키고 이 래치펄스를 지연회로(336)로 약간 지연시킨 카운터(332)를 리셋하도록 구성되어 있다.

따라서 래치회로(335)의 출력을 래치펄스 1주기(T)의 사이에 카운터(332)에 입력되는 펄스신호의 수가 되고, T를 단위시간으로 하는 펄스신호의 주파수를 나타내게 된다.

이 래치회로(335)의 출력은 교류변화회로(305)의 스위치제어회로(308)에 출력되고 있고, 스위치제어회로(308)는 이 래치출력치에 대응한 주파수의 펄스로 직류전원을 교류변조한다.

여기에서 스위치제어회로(308)에 대한 래치출력치(K)와 부하회로(309)에 대한 구동주파수(F_d)가 일치하도록 미리 설정되고, 래치펄스의 주기가 100밀리초, 주파수설정기(320)의 수정발진기(321)의 출력주파수가 10Hz라고 하면 설정치(M)를 "100"으로 설정했을때 카운터(332)에 입력되는 펄스신호의 주파수는 1kHz가 된다.

따라서 래치회로(335)에는 "100"이 매회 래치되고, 이 값은 스위치제어회로(308)에 출력되고 구동주파수(Fd)는 100Hz가 되고, 부하회로(309)에는 100Hz의 교류전원이 공급되게 된다.

또한 구동주파수의 안정도는 주파수설정치(320)에 저배기(323)를 이용하고 있었지만 제 24 도에 도시하는 바와같이 분주기(324)를 이용하여 주파수설정기(340)를 구성해도 좋다. 이 경우는 소정치를 래치회로(335)의 출력으로 나누는 제산기(341)를 설치하고, 이 제산출력을 스위치제어회로(308)에 출력하도록 주파수측정회로(350)를 구성하면 설정치(M)와 구동주파수는 (F_d)와의 관계를 비례한 상태로 할수 있다.

또한 제 23 도의 인버터에서는 래치출력치(K)와 주동주파수(F_d)가 일치하는 경우에 대하여 설명했지만 Fd=α·K(φ는 임의)라도 좋고, 이 α(비례계수)를 스위치제어회로(308)에서 가변되도록 해도 좋다. 또 부하회로(309)가 유도성인 경우는 과전류의 문제로 특히 낮은 주파수에서의 구동이 한정되기 때문에 제 25 도에 도시하는 바와같이 래치출력치를 판정하고, 허용한도를 넘는 값이 래치회로(335)에서 출력되었을 때는 스위치 제어회로(308)혹은 스위치회로(307)에 대하여 전원 공급을 전달시키는 절단신호를 출력시키도록 주파수측정회로(370)를 구성해도 좋다.

또한, 제 23 도의 인버터에서는 하나의 주파수설정기(320)에서 하나의 부하회로(309)에 대한 구동주파수의 설정을 실시하도록 하고 있었지만 제 26 도에 도시하는 바와같이 하나의 주파수설정기(320)에서의 펄스신호를 복수주파수측정회로(330)를 통하여 복수의 교류변환회로(305)에 출력하도록 해도 좋고, 이렇게 구성한 경우 복수의 부하회로(309)(예를들면 복수의 교류모터)를 하나의 주파수설정기(320)로 고정밀도의 동기운전할수 있다.

또한 전술한 바와같이 비례계수(α)를 각각에 보정함으로써 다른 복수의 모터등을 같은 속도로 회전구동할수도 있다.

제 23 도 내지 제 26 도의 인버터는 상기 설명한 바와같이 주파수설정기에서 원하는 구동주파수에 대응한 주파수의 펄스신호를 출력하고, 이 펄스신호의 주파수측정결과에 대응한 주파수의 교류전원을 출력하도록 하고 있기 때문에 특별히 고정밀도의 구동주파수의 제어를 극히 용이하게 실시할수 있고, 복수의 부하회로의 동기구동도 간단히 실시할 수 있다.

그런데 이상과 같은 인버터를 이용하는 모터제어장치에 있어서는 속도지령의 주고받음에 대하여 지령을 내는 쪽의 이상을 어떻게 검출하고, 그 검출결과에 의거하여 모터를 안전사이드(즉, 모터정지의 구동전압 0V를 주는 상태)로 유도되는가가 안전장치의 대책으로서 중요한 문제가 된다.

그리고 우선 속도지령을 정확히 수행하려면 디지탈적 제어회로로 취득하도록 구성하는 것이 필요하게 된다. 이것은 특히 후술하는 제 3의 실시예처럼 복수의 인버터를 이용할 경우에 특히 중요하다.

제 27a 도는 상술한 바와같은 관점에 입각한 속도지령부의 구성을 도시하는 것으로 특히 입력펄스주파수에 비례하여 동작하고 소정리미트를 넘으면 모터의 회전을 정지하는 것처럼 구성한 것이다.

즉, 이 속도지령부는 제 27b 도의 a에 도시하는 바와같이 모터 회전수의 100배 정도의 주파수를 갖는 펄스지령을 입력으로 하여 카운트하는 카운터(380)를 제 27b 도의 b에 도시하는 바와같은 일정주기(예를들면 0.1 sec주기)의 입력검지에 의거하여 클리어함과 동시에 스위치(381)를 닫아서 래치회로(382)에 래치한다.

이 래치회로(282)의 래치내용은 제 27b 도의 c에 도시하는 바와같이 지정회전수에 따른 것이며 그 래치출력은 제산기(383), 제 1 및 제 2의 비교기(384,385)에 주어진다. 상기 제산기(383)는 래치출력을 소정의 정수(예를들면 2대의 인버터 사이의 속도설정비)로 제산함으로써 제 27b 도의 c에 도시한 지정회전수데이타를 도시하지 않는 각 인버터부에 포함되는 PWM신호발생회로에 부여한다.

또한 래치출력은 제 1 및 제 2의 비교기(384,285)에서 각각 상한리미트치(値) 및 하한리미트치와 비교되고, 상하한 리미트치로 각각 그것까지 나와있던 알람을 정지하는 신호를 출력한다. 바꾸어 말하면 제 27b 도의 e와 d에 도시하는 바와같이 지정회전수가 상한리미트치를 넘고 있는 동안 및 하한 리미트치를 넘고있는 동안에 알람신호를 출력하고 그 동안의 적정지정회전수에 있어서 모터를 구동하는 것을 허용하는 것이다.

제 27c 도는 모터회전수에 대한 기준치에 대한 승산율데이타를 정기적으로 보내도록 구성한 속도지령부를 도시하고 있다.

즉, 이 속도지령부는 제 27d 도의 a에 도시하는 바와같은 ASC Ⅱ코드(S₀)가 입력되는 시리얼 Ⅰ.0(391)를 갖고, 이 시리얼 Ⅰ/0(391)에서의 제 27d 도의 b에 도시하는 바와같은 로드신호(S₁)로 스위치(392)를 통하여 상기 입력(S₀)을 래치회로(393)에 래치시킴과 동시에 시리얼 Ⅰ/0(319)에서 T₁타이머(394)를 통한 제 27d 도의 c에 도시하는 바와같은 신호(S₂)로 상기 래치회로(383)의 내용을 클리어한다.

그리고 래치회로(393)에서의 출력을 제산기(395)로 소정의 정수(예를들면 2대의 인버터 사이의 속도설정비)로 제산함으로써 지정회전수 데이타를 얻고, 도시하지 않는 각 인버터부에 포함되는 PWM신호발생회로에 송출된다.

다음에 본 고안의 제 2 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제 28 도는 본 고안을 전술한 조주컨베어(402)에 적용한 구성을 도시하는 도면이다.

제 28 도에 있어서 404는 90도 위상이 다른 교류전원이 동기한 속도로 회전하여 조주컨베어(402)를 구동하는 모터, 예를들면 단상유동형 브러시레스 모터이다.

405는 조주컨베어(402)에 물품이 반입된 것을 투수광(投受光)에 의해 광학적으로 검출하는 센서이다.

410은 모터(404)의 회전속도를 제어하는 가감속제어부이다.

411은 소정주파수의 신호를 출력하는 발진기, 412는 발진기(411)에서의 신호를 설정되는 분주비(N)로 분주하는 제 1의 분주기이다.

413은 제 1의 분주기(412)에서의 분주신호에 동기한 신호로 서로 90도 위상이 다른 2상(相)의 교류의 구동신호(전류)를 모터(404)에 공급하는 인버터이며, 분주신호의 주파수에 비례한 주파수를 갖는 구동신호(전류)를 모터(404)에 출력하도록 구성되어 있다.

414는 발진기(411)에서의 신호를 가속설정기(415)에서 설정된 분주비(M)로 분주하는 제 2의 분주기이다.

416은 센서(405)에서의 검출신호(통과중 "L"레벨)의 상승으로 출력(Q)을 "H"에 고정하는 플립플롭이다.

417은 센서(405)에서의 검출신호의 상승시에 프리셋트된 값을 초기치로 하고 앤드회로(418)로부터 입력되는 펄스를 감산카운트하는 프리셋트형의 다운카운터이다.

419는 다운카운터(417)에 초기치를 설정하는 초기속도설정기이다.

다운카운터(417)의 계수중의 출력은 제 1의 분주기(412)의 분주비를 결정함과 동시에 비교기(420)에 입력되어 있다.

비교기(420)는 다운카운터(417)의 계수출력과 종료속도설정기(421)의 설정치가 일치했을때 플립플롭(416)에 대하여 리셋신호를 출력하도록 구성되어 있다.

이상과 같은 가감속제어부(41)를 구비한 조주컨베어(401)의 동작을 이하에 설명한다.

미리 초기속도설정기(419)에는 조주컨베어(402)의 반송속도가 반입컨베어(401)의 반송속도(Va)와 같아지는데에 필요한 제 1의 분주기(412)에 대한 분주비(N_a)가 설정되어 있고, 종류속도설정기(421)에는 검사컨베어(403)의 반송속도(V_b)(V_a)(V_a)와 같아지기 위한 분주비(N_b)가 설정되어 있는 것으로 한다(N.Nb).

또한 가속설정기(415)에는 속도(V_a)와 속도(V_b)의 평균속도로 조주컨베어(402)의 반송로길이를 제산한 값(평균이동시간)의 사이에 제 2의 분주기(414)의 분주펄스가 (N_a-N_b)개 이상 입력되는 범위의 임의의 값(M)이 설정되어 있는 것으로 한다.

여기에 반입컨베어(401)로부터 속도(V_a)로 반입된 물품(W)의 선단이 t₁시에 센서(405)를 횡단하면 그 검출신호가 제 29a 도에 도시하는 바와같이 내려가고 다운카운터(417)에는 설정치(N_a)가 프리셋트된다.

이 프리셋트에 의해 제 1 의 분주기(412)에 분주비는 제 29b 도에 도시하는 바와같이 N_a가 되고 조주컨베어(402)의 속도는 제 29c 도에 도시하는 바와같이 V_a가 된다.

이 때문에 반입컨베어(401)에서의 물품은 거의 동일한 속도로 조주컨베어(402)에 반입되게 된다.

반입된 물품(W)이 t₂시에 완전히 조주컨베어(402)상으로 이동하면 센서(405)에서의 검출신호는 상승하고, 엔드회로(418)를 통하여 제 2 의 분주기(414)에서의 분주펄스가 다운카운터(417)에 입력되기 때문에 제 2 의 분주기(412)의 분주비는 분주펄스의 입력시마다 감소한다.

이 때문에 조주컨베어(402)의 반송속도는 서서히 빨라지고 물품(W)은 가속 되면서 검사컨베어(403)방향으로 반송된다.

다운카운터(417)의 계수출력이 t₃시에 N_b와 일치하면 플립플롭(416)이 리셋되기 때문에 다운카운터(417)의 출력은 Nb인체로 일정하게 되고, 조주컨베어(402)의 반송속도는 V_b로 고정된다.

따라서 조주컨베어(402)의 출구부근까지 가속반송된 물품(W)은 검사컨베어(403)의 반송속도(V_b)와 동일속도로 반출됨으로써 원활히 검사컨베어(403)에 반입되어 검사를 받는다.

조주컨베어(402)의 반송속도는 다음의 물품(W)이 반입컨베어(401)로부터 반입되는 t₄시에 다시 V_a로 복귀한다.

이하 같은 동작이 반복되고 물품(W)은 순차 검사컨베어(403)로 부내지지만 물품(W)은 급격한 속도변화를 받지않기 때문에 원활히 반송되게 된다.

또한 상기 실시예에서는 분주기(제 1 의 분주기(12)의 분주비를 연속적으로 변화시킴으로써 반송장치의 속도를 직선적으로 변화시키도록 하고 있었지만 제 30 도에 도시하는 바와같이 스위치(sweep)시간이나 스위프개시 전압 및 스위프종료전압을 임의로 설정할 수 있는 스위프전압발생기(430)의 출력을 전압 제어발진기(VCO)(431)의 발신주파수를 임의의 특성(예를들면 곡선상)으로 연속적으로 변화시켜서 반송속도를 가변하도록 해도 좋다.

또한 상기 실시예에서는 반입된 물품을 가속하여 반출하는 경우에 대하여 설명했는데 예를들면 다운카운터(417)대신에 업카운터를 이용하면 반입된 물품을 감속하여 반출하는 것도 가능하다.

또한 상기 실시예에서는 물품의 반입개시를 광학적인 센서(405)로 검출하고 있었지만 반입물품에 차단되는 자력선변화를 검출하기 위해 상기 센서나 이 반송장치에 대한 하중변화를 검출하는 하중센서를 이용하도록 해도 좋다.

본 고안의 제 2 실시예의 반송장치는 상기 설명과 같이 일단측반송에서의 물품반입개시를 센서로 검출하고 물품반입시의 반송속도를 일단측반송로의 반송속도에 가깝게 하고 물품반출시의 반송속도를 타단측반송로의 반송속도에 가깝도록 제어되어 있기 때문에 물품반입시나 물품반출시에 물품에 대하여 급격한 힘이 가해지지 않고 물품이 전도되거나 내용물이 한쪽으로 쏠리거나 하는 일이 발생하지 않는다.

또한 봉형태의 물품을 반송하는 경우에도 급격한 가속에 의한 위치어긋남등이 발생하기 어려워지기 때문에 반송방향에 직교하는 방향으로 나열하여 반송 할수 있고, 반송밀도를 높게하는 것이 가능하게 된다.

다음에 본 고안의 제 3 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제 33 도는 제 3 실시예로서 인버터제어 반송장치를 포함하는 중량선별기의 구성을 도시하는 도면이며 전술한 제 36d 도의 구성과 동일한 것에 대해서는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.

이 중량선별기에서는 각 모터(M1,M2,M3)의 구동전원장치로서 동일한 인버터(주파수 변환기)(520,521,522)가 이용되고 있다.

각 인버터(520,521,522)는 상업용전원을 정류하여 이 직류를 스위칭함으로써 입력되는 데이타에 대응한 주파수로 90도 위상이 다른 교류전류를 단상유도형 브러시레스모터(M1,M2,M3)내의 2개의 코일에 공급하도록 구성되어 있다.

523은 이 중량선별기 전체의 반송속도를 지정하는 속도지정부이며, 지정된 속도데이타(S)를 출력한다.

524,525는 속도데이타(S)를 보정하는 보정회로이며, 모터(M1,M2,M3)가 동일한 구동주파수로 구동되었을때의 계량컨베어(3)에 대한 조주컨베어(1)의 속도비(α)와 계량컨베어(3)에 대한 선별컨베어(8)의 속도비(β)에 의해 속도데이타(S)를 제산보정하여 각각 인버터(520,522)에 출력한다(이 속도비는 거의 일정하여 미리 컨베어별로 측정해둔다).

따라서 물품(W)에 따른 속도데이타(S)가 속도지정부(523)에 설정되면 각 인버터(520,521,522)에 대하여 각각 S/α,S,S/β의 속도데이타가 설정된다.

이 때문에 모터(M1,M2,M3)의 구동주파수의 비는 F₁: F₂: F₃=1/α :1 : 1/β가 되고 각 컨베어의 속도는 동일속도가 된다.

이 상태에서 조주컨베어(1)에 반입된 물품(W)은 거의 충격이 없는 상태에서 계량컨베어(3)에 반입되기 때문에 계량기(4)에서의 계량신호의 진동은 단시간에 수속된다.

계량컨베어(3)에 대한 물품의 반입은 센서(6)로 검출되고 물품이 계량컨베어(3)상에 완전히 반입되고나서 계량신호가 안정될때까지의 시간이 경과한 후, 이 물품의 중량이 선별회로(7)로 선별되고 중량치에 대응한 선별신호가 출력된다.

계량컨베어(3)에서 거의 충격이 없는 상태로 선별컨베어(8)에 반입된 물품은 선별신호에 따라서 구동되는 가이드장치(9)에 의해 소정의 반출위치로 가이드되고 후속되는 라인(도시없음)으로 반출된다.

또한 물품의 종류가 변경되고, 다른 반송속도로 선별할 경우 속도지정부(523)의 속도데이타(S)를 변경지령하면 각 컨베어의 속도가 일제히 지령속도로 바뀐다. 이 제어는 모터에 대한 구동주파수의 제어이기 때문에 반송속도를 늦게 설정해도 토크저하는 없고 안정된 반송이 실시된다.

또한 상기 실시예에서는 조주컨베어(1), 계량컨베어(3) 및 선별컨베어(8)의 3개의 컨베어를 동일반송속도로 하는 경우에 대하여 설명했지만 계량컨베어(3)에 주어지는 진동은 조주컨베어(1)와의 속도차에기 인하지만 중대(重大)하기 때문에 조주컨베어(1)와 계량컨베어(3)만을 동일속도로 제어하도록 해도 좋다.

또한 상기 실시예에서는 모터를 구동하기 위한 구동전원장치로서 인버터를 이용하고 있었지만 구동주파수를 입력신호에 따라 바꿀수 있는 구동전원이라면 인버터가 아니라도 상관없고 예를들어 스텝핑모터용 구동전원이라도 좋다(모터가 스텝핑모터인 경우).

또한 인버터는 통상 상당히 낮은 주파수까지의 교류전원을 모터에 대하여 공급할 수 있지만 제 34 도에 도시하는 바와같이 속도데이타가 소정범위에서 이탈한 것을 판정기(530)로 판정하여 각 인버터(520,521,522)의 동작을 정자 혹은 일정 주파수로 고정하도록 구성해두면 속도지정부(523)의 고장등에 의한 모터소실(저속)이나 물품이 쓰러지는 것등을 미연에 방지할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는 반송속도를 지정하는 신호로서 속도 데이타를 보정회로(524,525)에 입력하여 연산에 의해 보정한 속도데이타를 인버터에 설정하도록 하고 있었지만 제 35a 도에 도시하는 바와같이 저장속도에 대응한 주파수(F)의 신호를 보정수단으로서의 α분 주기(531), β분주기(532)에 입력하고, 그 분주출력(보정출력)에 의해 각 인버터(520',521',522')의 구동주파수를 제어하도록 해도 좋다.

또한 제 35b 도에 도시하는 바와같이 각 컨베어마다의 반송속도에 대한 구동주파수의 관계를 미리 기억하고 있는 메모리회로(540,541,542)를 보정수단으로서 각각 설치하고 속도데이타(S)를 어드레서로 하여 각 메모리회로(540,541,542)에서 판독한 주파수데이타를 인버터(520,521,522)에 설정하도록 해도 좋다. 이 테크닉은 각 컨베어의 반송속도가 속도데이타에 비례하지 않는 경우에 특히 유효하다.

또한 상기 실시예에서는 본 고안을 중량선별기에 적용하고 있었지만 복수의 컨베어를 같은 속도로 반송시키는 반송장치라면 본 고안을 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 고안의 제 3 실시예의 중량선별기에서는 그것에 포함되는 인버터제어물품 반송장치가 상기 설명한 바와같이 복수의 컨베어의 모터를 주파수가변의 구동 전원장치에서 각각 구동되도록 하고, 복수의 컨베어의 속도가 거의 같은 속도가 되도록 속도지정신호의 보정을 실시하는 보정수단을 갖고 있다.

이 때문에 동일의 속도지정신호에 의해 복수의 컨베어의 반송속도를 동일반복속도 그대로 임의로 변경할 수 있고, 물품변경시에 매우 용이하게 속도변경을 실시할 수 있다.

또한 전원주파수를 바꾸어 모터의 속도를 제어하도록 하고 있기 때문에 저속반송시에도 반송토크의 저하사없고 치수가 긴 물품이나 중량이 무거운 물품이라도 원활히 반송할 수 있다.

또한 상기 각 실시예의 변형예등은 상호간에 같은 취지로 적용가능하다.

다음에 상기 각 실시예에 이용되는 계량기로서 적용되는 전자평형형 저울에 대하여 설명한다.

주지한 바와같이 각종 제조라인등에서 이용되는 물품(워크)의 중량측정(계량)장치는 응답성이나 정밀도상의 관점에서 이제까지의 작동트랜스형, 로드셀형에서 전자평형형으로 옮겨지고 있다.

각종 계량장치에 이용되고 있는 종래의 전자평형형저울은 제 40 도에 도시하는 바와같이 구성되고 있다.

제 40 도에 있어서 601은 소정의 중간위치를 지점(S)으로 하여 그 일단측(1a)에서 피계량물(W)을 받도록 형성된 레버를 포함하는 저울대, 602는 저울대(601)의 타단측(601b)의 굴곡부에 설치된 원형의 구멍, 603은 이 구멍(602)로 향하여 빛을 투광하는 투광기, 604, 605는 구멍(2)을 통과한 빛을 수광(受光)하는 상하방향으로 나열한 수광기이다.

606은 수광기(604,605)에서의 수광신호의 차를 검출하는 차동 증폭기, 607은 차동신호에 대한 계수승산, 적분 및 미분을 실시하여 제어전압을 출력하는 PID 연산기, 608은 제어전압과 같은 구동전압을 출력하고, 대전류를 출력할 수 있는 고동증폭기이다.

609는 구동전압에 따른 전자력으로 저울대(601)의 타단측(601b)을 하방으로 흡인하는 전자(force)코일, 610은 전자코일(609)에 흐르는 전류에 의해 저항 R에 생기는 전압을 출력하는 버퍼증폭기, 611은 버퍼증폭기(610)에서 출력되는 신호의 진동성분이나 노이즈 성분을 제거하여 피계량물(W)의 하중에 대응한 직류전압신호를 출력하는 저역통과(低域通過)필터(이하 LPF 라 한다)이다.

이러한 구성의 전자평형형저울에서는 피계량물에 의한 하중에 의해 저울대(601)가 시계방향으로 변위하려고 하면 수광기(605)의 수광량보다 수광기(604)의 수광량이 커져서 차동신호가 출력되고, PID 연산기(607)에서의 제어전압이 커지고, 저울대(601)를 반시계방향으로 변위시키는 힘이 증가하고, 결국 저울대(601)는 수평방향으로 유지된다.

전자코일(609)의 흡인력은 구동전류에 비례하기 때문에 저울대(601)가 수평으로 균형된 상태에 있어서 저항 R양단에 발생하는 전압은 피계량물의 하중에 비례하고 있다.

따라서, 미리 하중에 대한 저항양단의 전압출력을 고정해 두면 저역통과필터(611)에서의 출력에 의해 피계량물(W)의 중량을 알 수 있다.

그러나 이상과 같은 종래의 전자평형형 저울은 특히 피계량물에 의한 하중이 스텝형에 가까운 변화를 한 경우 상기와 같이 전자코일(609)을 전압구동하고 있으면 그 코일인단스에 대한 과도응답에 의해 전자코일(609)에 흐르는 전류가 자연대수로 정상치에 수속되기 때문에 계량에 긴 시간이 걸리는 문제가 있다.

특히 컨베어형으로 형성된 저울대에 차례차례로 피계량물을 이송하고 반송중에 피계량물의 계량을 효율적으로 실시하도록 구성된 계량장치에서는 계량속도를 저하시키는 중대한 문제가 있다.

이것을 개선하기 위해 PID 연산기(607)의 미분성분을 증가시키는 방법도 고려되지만 미분본래의 목적인 제어특성의 개선된 최적치를 사용할 수 없게 됨과 동시에 강하게 미분을 걸면 이 제어계가 발진해버리는 문제가 있다.

그런데, 종래부터 이용되고 있는 전자평형형저울은 제 58 도의 원리도에서 도시하는 바와같이 레버(L)의 지점(S)보다 판측에 저울대(예를들면 계량컨베어)(C)에서의 수감부분의 힘(F₁)을 받고 반대측에 전자코일(FC)에 의한 흡인력(F₂)를 받아서 균형시키고 이때의 전자코일(FC)에 공급하는 전류치에 의거하여 저울대(C)상의 피측정물(W)의 중량을 측정하는 것이다.

즉, 저울대(예를들면 계량컨베어)(C)에 피측정물(W)을 싣지 않은 상태에서도 저울대(C)의 중량(데드 웨이트)에 의해 레버(L)의 타단(A)측이 상방으로 올라가므로 지점(S)의 반대측에 고정된 전자코일(FC)에 전류를 흘려서 레버(L)의 반대측을 하방으로 흡인하여 저울대(C)의 중량(데드 웨이트)와 균형시켜서 레버(L)를 수평으로 유지해 둔다.

그리고, 저울대(C)에 피측정물(W)을 실었을 때에 레버(L)의 타단(A)측이 상방으로 올라가려고 하는데에 대항하여 전자코일(FC)전류를 증가시켜서 피측정물(W)의 중량에 대응한 분량만큼 전자코일(FC)의 흡인력(F₂)을 증가시켜서 반대측의 단부(A)가 변위하지 않도록 한다.

이 변위하지 않도록 하기위한 전자코일(FC)로의 전류치의 증가분에 의거하여 피측정물(W)의 중량이 검출된다.

그러나 이러한 구성의 종래의 전자평형형 저울에서는 다음과 같은 문제가 있었다.

(a)저울대(C)의 데드 웨이트에 대하여 전자코일(FC)의 흡인력(F₂)으로 균형을 잡고 있으므로 저울대(C)에 피측정물(W)가 없는 무부하상태에서도 항상 전자코일(FC)에 전류를 흘려서 레버(L)를 수평으로 유지시켜야 하므로 전력소비면에서 문제가 있다.

특히 저울대(C)로서 피측정물(W)을 반송하고 측정하는 계량컨베어를 이용하는 경우에는 계량컨베어 및 컨베어를 구동하는 모터등의 커다란 중량과 균형시킬 필요가 있으므로 그보다 큰 전류를 흘려야 한다. 이 때문에 전자코일에 의한 발열량이 크고, 전자평형형저울 내부의 전자회로의 동작에 온도변화에 의한 악영향을 주어서 고정도의 측정을 할수 없다.

(b)저울대(C)의 커다란 중량과 전자코일(FC)의 흡인력(F₂)을 균형시키기 위해 레버(L)의 지점(S)에서의 저울대(C)축의 중량의 수감부까지의 거리(ℓ₁)에 대하여 지점(2)에 대하여 지점(2)에서 전자코일(FC)의흡인력의 수감부까지의 거리(ℓ₂)를 크게해야 한다.

그런데 이처럼 ℓ₁과 ℓ₂의 비가 크고, 더구나 지점(S)에 대하여 편측의 저울대(C)에 대하여 반대측은 현저히 가볍다는 질량의 불균형때문에 외부진동(예를들면 이 저울을 설치한 곳의 진동)의 영향에 의해 레버(L)에 진동이 생겨서 고정밀도의 측정을 할수 없다.

또한 계량컨베어에 피측정물을 바꿔실거나 제거했을때에 레버(L)에 이 질량 불균형 때문에 커다란 진동이 생기므로 고정도의 측정 및 고정도화 조치를 할수 없다.

또한 종래부터 방수화를 꾀한 저울로서 알려져있는 구조의 1예를 제 59 도의 원리도로서 도시한다.

즉, 레버(L)의 지점(S)보다 편측에, 벽체(B)의 외부의 저울대(예를들면 계량컨베어)(C)에서의 수감부분의 힘을 받는다.

저울대(C)의 지주(Ca)는 저울대(C)의 상하진동을 받지않도록 벽체(B)의 구멍(Ba)에서 위로 돌출되어 있다. 그리고 레버(L)의 지점(S)에 대하여 반대측으로 스프링(SP)을 고정하고 이 스프링(SP)의 휘는 힘에 의해 균형이 잡히고 있다. 또, 스프링(SP)은 감도스프링으로서 작동하고, 레버(L)가 저울대(C)상의 피측정물(W)의 중량에 비례한 변위(각변위)를 하돌고 설정되어 있다. 따라서 레버(L)의 1단에 예를들면 차동트랜스(T)의 코어(C)를 설치하고 레버(L)의 변위를 검출함으로써 피측정물(W)의 중량을 알수 있다.

그런데 이러한 저울에서는 상기한 바와같이 벽체(B)의 구멍(Ba)과 지주(Ca)와의 사이에 간격이 있기 때문에 피계량불(W)이 액체를 포함하고 있는 경우, 혹은 저울대(C)를 세척할 경우에 이 간격 때문에 액체가 커부내부로 침입할 우려가 있다.

이 때문에 종래에는 제 9 도에 도시하는 바와같이 지주(Ca)에 원통형의 방지후드(Pa)를 고정하고, 벽체(B)의 구멍(Ba)의 가장자리부에 원통형의 방수통(Pb)를 고정하고, 다시 방수통(Pa)의 상단외주에 액체차단돌기(Pc)를 설치하는 등의 대책을 강고하고 있었다.

그러나 이러한 구성의 종래의 방수화를 꾀한 저울에서는 (a)벽체의 내부로의 액체의 침입방지에는 방수통(Pb)의 액체차단돌기(Pc)와 방수후드(Pa)와의 간격을 가능한 한 작게해야하지만 너무 간격을 작게하면 진동등으로 지주(Ca)가 그것들과 접촉하고, 지주(Ca)의 상하운동을 방해한다.

이 때문에 이 구조에서는 통기 면적이 커지고, 액체의 내부로의 침입을 완전하게는 방지할 수 없다.

(b)외부와의 통기면적이 크기 때문에 결로가 생기기 쉽다.

또한 방수를 위해 제 60 도에 도시하는 바와같이 벽체(B)와 지주(C)의 틈을 신축체(D)로 밀봉하는 것이 생각되지만, (c)신축체(D)의 신축력에 의해 레버(L)의 변위가 피측정물(W)의 중량에 정확히 비례하지 않게 된다.

(d)벽체(B)의 내부에 밀봉되기 때문에 온도의 변화에 의해 벽체(B)내부의 공기압이 변화하여 중량의 측정에 오차가 생긴다.

(e)벽체(B)의 내부가 밀봉되기 때문에 벽체(B)내부의 공기가 쿳숀으로서 역할하고 레버(L)가 진동하여 저울이 안정되는데에 시간이 걸린다.

이러한 문제는 레버(L)의 1단에 차동트랜스(T)대신 제 582 도의 전자코일(FC)을 결합하도록 한 전자평형형저울의 경우도 마찬가지이다.

이상 요약하면 종래의 전자평형형 저울은 고속응답성을 갖는 것이 실현되어있지 않고, 또한 고정밀도화 나아가서는 고신뢰성화에 기여할수 있는 것이 실현되어 있지 않았다.

제 37 도는 개량된 제 1의 전자평형형저울을 도시하는 전기적인 구성도이며 제 40 도와 동일구성에는 동일부호를 이용하고 있다.

제 37 도에 있어서 615는 중간위치를 지점(S)으로 한 레버(L)를 포함하는 일단측(615a)이 컨베어형으로 형성된 저울대, 616은 저울대(615)의 타단측(615b)의 굴곡부(615c)에 설치된 원형의 구멍이다.

이 구멍(616)을 통과한 투광기(603)에서의 빛을 수광하는 수광기(604,605)에서의 수광신호를 상기 레버(L)의 변위량에 대응한 변위신호로서 차동증폭기(606)에 입력된다.

이 차동증폭기(606)에서의 출력신호를 받는 PID연산기(607)에서는 PID연산에 의해 저울대(615)에 걸리는 하중에 대응한 제어전압이 출력된다.

또한 PID 연산기(607)대신 현대제어이론에 의거한 제어동작을 실시하는 예를들면 멤버쉽 함수에 의한 퍼지(fuzzy)제어기능을 이용하도록 해도 좋고, 요는 상기 변위신호가 0에 가깝도록 제어하는 파라미터를 연산하는 것이면 좋다.

620은 PID연산기(607)에서의 제어전압에 대응한 전류를 전조코일(609)에 흐르게 하는 전류변환회로이다.

이 전류변환회로(620)는 구동증폭기(621)의 반전 입력단자에 저항(R1)을 통하여 제어전압을 입력하고, 이 구동증폭기(621)의 출력에 의해 전류구동되는 전자코일(609)에 흐르는 전류를 저항(R2)으로 전압 검출하고, 그 검출전압이 비반전입력단자에 인가되는 버퍼증폭기(622)이 출력단자에서 저항(R₃(=R₁))을 통하여 구동증폭기(621)의 반전입력단자로 귀환하도록 구성되어 있다. 또한 구동증폭기(621)의 비번잔입력단자는 저항(R₀)을 통하여 접지되고, 버퍼증폭기(622)의 반전입력단자는 그것의 출력단에 접속되어 있다.

623은 버퍼증폭기(622)에서 LPF(611)를 통하여 출력되는 계량신호를 디지탈치로 변환하는 A/D 변환기, 624는 이 계량치에서 저울대(615)의 중량치를 감산하여 피계량물의 중량을 산출하는 중량산출부이다.

625는 피계량물(W)의 저울대(615)로의 반입타이밍을 검출하는 센서이며, A/D 변환기(623)는 이 센서(625)에서의 타이밍검출신호를 받고나서 소정시간(T)후의 계량신호를 디지탈치로 변환한다.

다음에 이처럼 구성된 본 고안의 전자평형형 저울의 동작에 대하여 제 38 도 a~g에 도시하는 타이밍챠트를 참조하여 설명한다.

저울대(615)에 피계량물(W)이 반입되면 그 하중은 제 38a 도에 도시하는 바와같이 띠형태로 변화한다.

PID 연산기(607)는 이 하중변화의 미분성분(제 38b 도)과 적분, 정수성분(제 38c 도)과의 합성출력을 제어전압신호(V_c)로의 제 38d 도 처럼 주로 -V₁부터 -V₂사이의 값을 취하는 파형을 출력한다.

구동증폭기(621)의 출력전류(I_a)는 버퍼 증폭기(622)에서의 귀환에 의해 제 38 도의 e처럼 이 제어전압(V_c)에 신속히 추종하여 V₂/R₂로 정해지는 전류치로 수속한다.

이 수속은 제 38e 도에 점선으로 표시한 종래의 전압구동에 의한 전류변화에 비해 훨씬 빠르다.

이때 저항 R₂의 단자전압 즉, 버퍼증폭기(622)의 전력전압(Vb)은 제 38f 도에 도시하는 바와같이 -V₂볼트가 된다.

이렇게하여 전자코일(609)에는 제어전압에 추종한 전류가 빠르게 흐르기 때문에 저울대(615)는 제 38g 도에 도시하는 바와같이 하중의 변화시에 약간 변위하는 것 뿐으로 그 평형상태가 유지된다.

피계량물이 반입되고나서 T시간후의 계량신호는 디지탈신호로 변환되고 중량계산부(624)에서 피계량물의 중량치가 산출된다.

또한 전자코일(609)에 흐르는 정류는 제어전압에 빠르게 대응하여 변화하기 때문에 이 시간(T)을 짧게 설정할수 있고 피계량물이 저울대(615)에 실려있는 시간을 이 T에 매우 근접하도록 반송속도를 정하면 가장 효율적인 계량이 실시된다.

또한 제 1의 전자평형형 저울에서는 전류변환회로(620)를 구동증폭기(621)와 버퍼 증폭기(622)로 구성하고 있었지만 제 39 도에 도시하는 전류변환회로(630)처럼 구성해도 좋다. 즉, 제 39 도에 있어서는 PID 연산기(607)에서의 제어전압을 대전류를 출력할 수 있는 전압이득 "1"의 구동증폭기(631)에서 받고, 전자코일(609)과 전류검출용 저항(R2)을 -귀환루프에 삽입한 반전형의 구동증폭기(632)에 구동증폭기(631)에서의 출력을 저항(R4)을 통하여 입력하도록 구성한다.

또한 633은 저항(R₂)의 단자전압을 계량신호로서 출력하는 차동증폭기이다.

또한 제 37 도에서는 2개의 수광기(604,605)에 의해 저울대의 변위를 검출하도록 하고 있었지만 이 변위 검출은 광학적인것뿐 아니라 차동트랜스등을 이용할 수 있다.

이상과 같이 개량된 제 1의 전자평형형 저울은 상기 설명과 같이 제어전압에 대응한 전류로 전자코일을 -귀환루프중에서 전류구동하도록 구성하고 있기 때문에 하중변화에 전자코일의 전류가 빠르게 응답하고, 하중변화부터 계량타이밍까지의 시간을 현자하게 단출할수 있고, 계량효율을 현격히 높일 수 있다.

그런데 제 37 도에 있어서 A/D변환기(623)는 LPF(11)에서의 중량에 대응한 계량신호를 디지탈치로 변환하여 중량산출부(624)에 공급함으로써 중량산출부(624)에서의 연산을 고속으로 또한 고정도로 실시할수 있도록 하여 전자평형형저울을 이용하는 시스템 전체의 신뢰성을 향상시키는데에 기여하고 있다.

이러한 A/D 변환기로서는 구성이 비교적 간단하고 저렴하기 때문에 V/F 변화기를 이용한 것을 채용할수 있다.

제 44 도는 이 V/F 변환식의 A/D변환기의 구성을 도시하는 블록도이다. 제 44 도에 있어서 731은 입력되는 아날로그신호의 전압(V)에 비례한 주파수(F)를 갖는 펄스신호를 출력하는 V/F변환기이며 예를들면 입력전압 0볼트에서 풀스케일(10볼트)까지의 변화에 대하여 주파수 0Hz에서 2Hz까지의 펄스신호를 비례출력하도록 구성되어 있다.

732는 이 V/F 변환기(731)에서의 펄스신호의 주파수를 계수하는 계수회로이며 이 펄스신호를 게이트신호발생회로(733)에서의 게이트 펄스에 의해 앤드회로(734)를 통과시켜서 소정시간만큼 N비트의 카운터(735)로 입력시키고, 그 계수결과를 래치회로(736)에 래치시켜서 디지탈치로 출력시킨다.

또한 737은 게이트펄스의 하강보다 약간 늦은 래치펄스를 출력하는 래치펄스 발생회로, 738은 래치펄스보다 늦고 게이트펄스의 상승보다 진행된 리셋펄스를 출력하여 카운터(735)를 리셋하는 리셋펄스발생회로이다.

따라서 입력아날로그전압(V)이 변화하면 래치회로(736)에 래치되는 계수치도 그 변화에 따라 변화하게 된다.

그런데 상기와 같은 구성의 A/D 변환기에서는 예를들면 16비트의 분해능력을 얻기 위해서는 거의 32밀리초(64K/2MHz)의 꽤 긴 게이트 타임이 필요하게 되고, 상술한 바와같이 전자평형형저울의 계량신호(아날로그양)의 고정도의 측정과 파형분석을 함께 실시할 경우, 높은 주파수성분을 포함하는 아날로그신호의 변화를 반드시 고속이 또한 정확히 조사할수 없다는 문제가 있다.

그 상태에서 게이트 타임을 예를들면 1/8의 4일리초로 단출하여 샘플링을 고속화함과 동시에 얻어진 계수치를 8개 가산하여 16비트의 정도를 얻는 방법도 생각할수 있다. 그런데 이 경우, 카운터(735)의 리셋에 필요한 시간을 V/F 변환기(731)에서 출력되는 최고주파수의 펄스신호의 주기에 대하여 무시될 정도로 짧게해야 한다.

즉 이 리셋시간내에 입력되는 펄스의 수는 매회의 계수결과에는 포함되지 않기 때문에 이 계수치의 가산결과에는 커다란 오차가 포함되어버리고 정도가 현저히 저하되어 버린다.

이 때문에 고속동작이 기대되는 ECL등의 고속소자를 이용하는 것을 생각할수 있지만 이러한 고속소자는 고가이고 또 발열이 많고 드리프트등의 새로운 문제를 처리해야 하므로 단순하게는 사용하기 어렵다는 문제가 있다.

제 41 도는 상술한 바와같은 문제를 해결하기 위 한 A/D 변환기 구성을 도시하는 블록도이다.

제 41 도에 있어서 740은 아날로그전압(V)에 비례한 주파수의 펄스신호를 출력하는 V/F 변환기이며, 예를들면 출력펄스가 수정발진기(741)에서의 클록신호에 동기하여 출력되는 동기식의 V/F 변환기이며, 전술한 V/F 변환기(731)와 마찬가지로 아날로그 전압의 0볼트 부터 풀스케일(10볼트)에 대하여 주파수 0Hz부터 2MHz의 펄스를 출력한다.

742는 V/F 변환기(740)에서의 펄스신호를 연속 계수하는 예를들면 16비트의 엔드리스카운터이다.

743은 이 엔드리스카운터(742)의 계수출력을 제 1의 래치펄스를 받을때마다 래치하는 제 1의 래치회로이며, 744는 제 1의 래치회로(743)의 출력을 제 2의 래치펄스를 받을때마다 래치하는 제 2의 래치회로이다.

745는 수정발진기(741)에서의 클록신호를 분주하는 예를들면 1밀리초마다에 제 1의 래치펄스를 출력하는 래치펄스 발생회로, 746은 제 1의 래치펄스보다 작은 시간(d₁)만큼 늦은 기입펄스를 출력하는 제 1의 지연회로, 747은 기입펄스보다 작은 시간(d₂)만큼 늦은 제 2의 래치펄스를 출력하는 제 2의 지연회로이다.

748은 제 1의 래치회로(743)의 출력부터 제 2의 래치회로(744)의 출력을 감산하는 연산기이다.

이 감산결과는 어느 제 1의 래치펄스 발생시(T_n-1)에 있어서 엔드리스카운터(742)의 계수치(A_n-1)를 다음의 제 1 래치펄스 발생시(T_n)의 계수치(A_n)에서 뺀 값(C_n)이 되고, 이것은 T_n-1에서 T_n시까지의 아날로그전압의 크기에 대한 디지탈치이다.

또한 이 디지탈치는 최대로 2MHz의 펄스 신호를 1밀리초마다에 래치한 값끼리의 감산결과이기 때문에 최대로 "2000"즉 11비트의 분해능력을 갖고 있다.

749는 연속 입력된 소정개수(32개)의 감산결과의 적산치를 출력하는 적산회로이며, 감산결과를 순서대로 기억하는 시프트레지스터(7491)와, 이 시프트레지스터(7491)의 기억내용을 가산하는 가산기(7492)로 구성되어 있다.

다음에 이처럼 구성된 A/D 변환기의 동작에 대하여 제 42 도 a-g에 도시하는 타이밍챠트를 참조하여 설명한다.

V/F 변환기(740)에 입력아날로그신호가 가해지면 이 신호전압에 비례한 주파수의 펄스 신호가 엔드리스카운터(742)에 출력되고, 펄스신호의 계수가 진행되어 예를들면 제 42a 도에 도시하는 바와같이 카운트치(A)가 증가한다.

이에 대하여 제 42b 도의 도시하는 바와같은 제 1의 래치펄스가 T₁시에 출력되면 제 1의 래치회로(743)에는 제 42c 도에 도시하는 바와같이 카운트치(A₁)가 래치되고, 약간 늦은 기입펄스(제 42d 도)에 의해 카운트치(A₁)에서 제 2의 래치회로(744)에 기억되어 있던 전회의 카운트치(A₀으로 한다)를 뺀 값(C₁)이 시프트레지스터(7491)에 기억된다(제 42e 도).

이 기입펄스에 의해 약간 늦은 제 2의 래치펄스가 제 42f 도에 도시하는 바와같이 제 2의 래치회로(744)에 입력되면 제 42g 도에 도시하는 바와같이 제 1의 래치회로(743)에 래치되어 있는 카운트치(A₁)가 제 2의 래치회로(744)에 래치된다.

이하 마찬가지로 하여 1밀리초마다의 카운트치의 차가 시프트 레지스터(7491)에 순차 기억된다.

시프트레지스터(7491)에 예를들면 32개의 감산결과(C₂-C₃₃)가 기억되었을 때의 가산기(7492)의 출력은 T₁시부터 T₃₃까지의 32밀리초 사이에서 아날로그신호의전압의 크기에 대응하는 디지탈치가 되고, 엔드리스카운터(742)가 계속 카운트하고 있기 때문에 이 사이의 오차의 누적이 없고 가산결과는 16비트의 가산결과를 갖는다.

다음의 감산결과(C₃₄)가 시프트레지스터(7491)에 기억되면 가산기(7492)의 출력은 T₂시부터 T₃₄시까지의 32밀리초 사이에서 아날로그 전압이 크기에 대응한 디지탈치가 되고 이하 마찬가지로 1밀리초마다 아날로그신호에 대응한 16비트 정도의 디지탈치를 얻을 수 있다.

또한 엔드리스카운터(742)의 카운트가 오버플로(over flow)하여 전회의 카운트치(A_n-1)보다 금회의 카운트치(A_n)가 작아지는 경우가 있지만 감산기(748)에서는 미리 제 1의 래치회로(43)의 래치출력(A_n)의 17비트째에 "1"이 존재하고 있는 것으로서 감산기 실시되도록 구성되어 있고 항상 증가분의 정확한 카운트차가 출력되게 된다.

또한 제 41 도의 A/D변환기에서는 연속되는 감산결과를 시프트레지스터(7491)에 기억하여 소정개수(32개) 가산함으로써 16비트의 분해능력의 디지탈치를 얻도록 하고 있었지만 파형분석등을 실시할 경우에는 분석 시간만큼의 감산결과를 모두 기억회로에 기억해 두고 필요에 따른 분해능력으로 판독할수 있다.

또한 제 41 도의 A/D변환기에서는 11비트 분해능력의 감산결과를 그대로 가산하도록 하고 있었지만 제 43 도에 도시하는 바와같이 감산결과를 시프트레지스터(7491a)로 각각 25배(하위에 "0"을 5개 더한다)하여 M개(임의)의 연속하는 16비트화된 감산결과를 가산기(7492a)로 가산하고 그 가산결과를 1/M제산기(7493)로 평균화하도록 해도 16비트 분해능력을 얻을 수 있다.

또한 제 41 도의 A/D변환기에는 16비트의 엔드리스카운트(742)를 이용하고 있었지만 이것에 한정되는 것은 아니고 거의 V/F변환기의 풀스케일시의 출력 주파수를 래치 주파수로 제산한 값 이상을 오버플로하지 않고 카운트할수 있는 것이면 좋고, 제 41 도의 A/D 변환기의 경우에도 12비트 이상의 것이 좋다는 사실은 명백하다.

이상과 같은 A/D변환기는 상기 설명과 같이 V/F 변환기의 출력을 계속 카운트시키고 소정시간당 계수치의 변화량을 산출하고 디지탈 변환하도록 구성되어 있기 때문에 특히 고속 카운터를 이용하지 않고 아날로그신호에 대한 샘플링 간격을 작게해도 원하는 정도의 디지탈 변환을 실시할 수 있고 전술한 전자평형형저울에 있어서 적합한 고정도측정과 고속파혈 분석이 가능하게 된다.

제 45 도는 제 44 도의 A/D변환기의 문제를 해결하기 위한 다른 형태에 의한 A/D변환기의 블록도이다.

제 45 도에 있어서 750은 아날로그전압(V)에 비례한 주파수의 펄스신호를 출력하는 V/F변환기이며, 예를들면 출력펄스가 수정발진기(751)에서의 클록신호에 동기하여 출력되는 동기식의 V/F변환기로, 전술의 V/F변환기(731)와 마찬가지로 아날로그전압이 0볼트에서 풀스케일 10볼트에 대하여 주파수 0Hz에서 2MHz의 펄스를 출력한다.

752는 V/F변환기(750)에서의 펄스신호를 전환신호의 레벨에 따라 제 1의 카운터(753)또는 제 2의 카운터(753,754)는 12비트의 바이너리카운트이다.

755는 수정발진기(751)에서의 클록신호를 분주하여 예를들면 1밀리초마다에 레벨이 반전하는 입력전환신호를 출력하는 전환 신호 발생회로, 757은 이 입력전환신호를 인버터(756)로 반전하여 얻어진 출력전환신호의 상승 및 하강보다 작은 시간(d₁)만큼 늦은 기입펄스를 출력하는 기입펄스 발생회로이다.

758은 제 1의 카운터(753)의 출력 또는 제 2의 카운터(754)의 출력중 어느것을 출력전환신호의 레벨에 따라 선택 출력하는 출력전환스위치이다.

이 출력전환스위치(758)는 입력전환스위치(752)와 반대로 작동하고, 제 1의 카운터(753)가 계수중일때는 제 2의 카운터(754)의 출력을 선택하고, 제 2의 카운터(754)가 계수중일때에는 제 1의 카운터(753)의 출력을 선택 출력한다.

759는 기입펄스를 약간의 시간(d₂)만큼 지연시켜서 계수가 종료하고 있는 쪽의 카운터를 리셋하는 리셋회로이다.

760은 연속 입력된 소정개수(32개)의 계수결과의 적산치를 출력하는 적산회로이며 출력전환스위치에서의 계수결과를 기입펄스에 동기하여 순서대로 기억하는 시프트레지스터(761)와, 이 시프트레지스터(761)의 기억내용을 가산하는 가산기(762)로 구성되어 있다.

또한 이 시프트레지스터(761)에 기억되는 디지탈치는 최대 2MHz의 펄스 신호를 1밀리초간 계수한 값이기 때문에 최대로 "2000" 즉 11비트의 분해능력을 갖고 있다.

다음에 이처럼 구성된 이 A/D변환기의 동작에 대하여 제 46 도에 도시하는 타이밍챠트를 참조하여 설명한다.

V/F변환기(750)에 입력아날로그신호가 가해지면 이 신호전압에 비례한 주파수의 펄스신호가 입력전환스위치(752)에 출력된다.

여기에서 제 46a 도에 도시하는 입력전환신호가 T₁시간에 상승하고, 입력전환스위치(752)가 제 1의 카운터(753)측으로 전환되면 제 1의 카운터(753)의 계수치는 제 46b 도에 도시하는 바와같이 0부터 증가해간다.

T₂시에 입력전환신호의 레벨이 "L"레벨이 되면 입력전환스위치(752)는 제 2의 카운터(754)쪽으로 전환되고, 제 46c 도에 도시하는 바와같이 제 2의 카운터(754)의 계수가 0부터 개시된다. 이때 제 1의 카운터(753)의 출력에는 T₁시부터 T₂시까지의 계수결과(C₁)가 유지출력 되고 있다.

제 2의 카운터(754)의 계수중에는 출력전환신호가 제 46d 도에 도시하는 바와같이 "H"레벨이 되기 때문에 제 1의 카운터(753)의 계수결과(C₁)는 시프트레지스터(761)에 출력되고 있고 제 46e 도에 도시하는 바와같이 T₂시부터 d₁만큼 늦은 기입펄스에 의해 계수결과(C₁)는 시프트레지스터(761)에 기억되게 된다.

이 기입펄스에서부터 d₂시간 경과하면 제 46 도의 도시하는 리셋펄스가 제 1의 카운터(753)에 출력되기 때문에 제 1의 카운터(753)는 제 46b 도 처럼 0에 리셋된다.

T₂시부터 1밀리초 경과한 T₂시에 입력전환신호는 다시 "L"레벨이 되고 제 1의 카운터(753)에 의한 계수가 개시되고 T₃시부터 d₁만큼 늦어져서 제 2의 카운터(754)의 계수결과(C₂)가 시프트레지스터(761)에 기억되고 다시 d₂만큼 늦어져서 제 2의 카운터(754)는 리셋되고 다음의 계수로 준비된다.

이하 마찬가지로 1밀리초마다의 카운트치가 시프트레지스터(761)에 순차 기억된다.

시프트레지스터(761)에 예를들면 32개의 계수결과(C₁-C₃₂)가 기억되었을때의 가산기(762)의 출력은 T₁시부터 T₃₃시까지의 32밀리초 사이에서 아날로그 신호의 전압의 크기에 대응하는 디지탈치가 될수 있다.

또한 V/F변환기(750)의 출력과 입력전환신호는 동기(同期)로 되어 있고 전환시간도 단시간에 끝나기 때문에 각 계수결과에는 연속성이 있고, 계수오차는 포함되어있지 않고, 그 가산결과는 16비트 정도를 갖게 된다.

다음의 감산결과(C₃₃)가 시프트레지스터(761)에 기억되면 가산기(762)의 출력은 T₂시부터 T시까지의 32밀리초 사이에서 아날로그전압의 크기에 대응한 디지탈치가 되고, 이하 마찬가지로 1밀리초마다에 아날로그신호에 대응한 16비트 정도의 디지탈치를 얻을 수 있다.

또한 상기 제 45 도의 A/D변환기에서는 연속하는 계수결과를 시프트레지스터(751)에 기억하여 소정개수(32개)가산함으로써 16비트의 분해능력의 디지탈치를 얻도록 하고 있었지만 파형분석등에 실시하는 경우에는 분석시간 만큼의 계수결과를 모두 기억회로에 기억해두고 필요에 따른 분해능력으로 판독할수 있다.

또한 제 45 도의 A/D변환기에서는 11비트 분해능력의 계수결과를 그대로 가산하도록 하고 있었지만 제 43 도에 도시한 바와같이 계수결과를 시프트레지스터(761a)에서 각각 2⁵배(하위에 "0"을 5개 더한다)하여 M개 (임의)의 연속하는 16비트화된 계수결과를 가산기(762a)로 가산하고, 그 가산결과를 1/M제산기(763)로 평균화하도록 해도 16비트 분해 능력을 얻을 수 있다.

또한 제 45 도의 A/D변환기에서는 2개의 카운터를 교대로 전환하고 있었지만 3개 이상의 카운터를 순서대로 전환하여 V/F 변환기의 출력을 계수시키도록 해도 좋다.

이상과 같은 A/D변환기는 상기 설명과 같이 V/F변환기의 출력을 복수의 카운터로 소정시간씩 순서대로 계수시키도록 하고 있고 계수가 종료한 카운터의 계수결과를 다른 카운터가 계수하고 있는 사이에 디지탈치로서 출력시킬 수 있기 때문에 특히 고속카운터를 이용하지 않고 짧은 샘플링 간격으로도 원하는 정도의 디지탈변환을 실시할 수 있고, 전술한 전자평형형 저울에 적합한 고정도측정과 고속파형분석이 가능하게 된다.

제 47 도 내지 제 57 도는 본 고안에 적용 가능한 제 2의 전자평형형 저울의 기구부의 구체적인 구조와 함께 레버에 생기는 진동 및 저울 전체의 방수방의 문제를 억제하여 고정도 측정화를 가능하게 하는 구성을 나타내고 있다.

이들 도면에 있어서 910은 커버(970)와 함께 벽체를 구성하는 저면 덮개이며, 그 저면의 좌단측(제 47 도에 있어서)의 양측 및 우단측의 중앙에서 돌설한 3개의 각부(脚部)(912)가 설치되어 있다.

즉, 저면덮개(910)의 요부(912)에는 제 51 도에 도시하는 바와같이 중간에 환상단부(913a)를 갖는 접시형구멍(913b)이 설치되고 이 접시형구멍(913b)의 중앙에 상하로 관통된 통기구멍(913)이 설치되어 있다.

그리고 이 통기구멍(913)과 동심형으로 원통형후드(913c)가 저면에서 돌설되어 있다. 이 후드(913c)에 의해 바닥면에서 튄 액체를 받아서 통기구멍(913)에 침입을 막고 있다.

또한 접시형구멍(913b)의 환상단부(913a)에 있어서 공기는 통하지만 액체는 통하지 않는 발수성막재(913b)의 주연부가 접착되고 이에 의해 액체의 침입은 방지하고, 기체의 유통은 확보하고 있다.

또한 저면덮개(910)의 요부(912)의 중앙의 양측에는 각각 전원케이블의 케이블구멍(914)(제 52 도 참조), 신호케이블의 케이블구멍(도시없음)이 설치되어 있다.

이들의 케이블구멍(914)에서 액체가 침입하지 않도록 제 52 도에 도시하는 바와같이 케이블구멍(914)은 환상돌기(914a)를 갖고, 이 환상돌기(914a)에 고무등의 탄성체(914b)가 감착되어 있다. 그리고 이 탄성체(914b)의 중앙의 구멍(914b')을 케이블(900)이 관통하고, 탄성체(914b)의 탄성통부(914b")가 케이블(900)을 강하게 압압하여 밀착함으로써 액체가 내부로 침입하는 것을 방지하고 있다.

저면덮개(910)의 요부(912)의 상면측에는 좌우방향(제 47 도에 있어서)에, 후술하는 영구자석(922)을 착설하기 위한 평행한 두개의 기판(916,917)이 돌설되어 있다(제 50 도 참조).

저면덮개(910)의 좌단측의 양측에는 지주(918,919)가 돌설되어 있다.

상기 두개의 기판(916,917)의 상면에는 제 49 도에 도시하는 바와같이 단철(緞鐵)(920)의 4각의 가장자리부가 나사(921)에 의해 고정되어 있다. 단철(920)의 중앙에는 제 47 도에 도시하는 바와같이 원주형의 영구자석(922)이 고정되고, 그 상단면에 단철(923)이 고정되어 있다. 단철(923)은 원형의 슬릿(924)을 구비하고 있다.

제 50 도에 도시하는 바와같이 지주(918,919)의 내측에 있어서 저면덮개(910)의 주연부(910a)에 수평판(930)의 좌단(제 47 도에서)의 양측이 지점판(932,933)에 의해 착설되어 있다. 이 수평판(930)은 제 47,49,50 도에 도시하는 바와같이 기판(916,917)의 사이에서 단철(920)의 하방에 위치하고 있다.

또한 제 47 도, 제 50 도에 도시하는 바와같이 지주(918,919)의 상단면(918a,919a)에 수평판(931)의 좌단의 양측이 지점판(934,935)에 의해 착설되어 있다. 수평판(930)과 수평판(931)은 좌우방향의 길이가 길다.

하중받이(940)는 제 50 도에 도시하는 바와같이 중앙에 구멍(941)을 갖는 수평부(941)과, 중앙에 구멍(942a)을 갖는 수직부(942)(제 48 도 참조)와 이들을 연결하는 거의 삼각형상의 측부(943,944)를 갖는다.

상기 수평판(930) 및 수평판(931)의 우단의 양측은 각각 지점판(936,937) 및 (938,939)에 의해(제 48 도, 제 50 도 참조), 하중받이(940)의 수직부(942)의 하단면(942a) 및 상단면(942b)에 착설되어 있다.

지점판(932~939)은 중앙의 얇은 부분을 지점으로 하여 굴곡 가능하게 되어 있다. 상하의 각 지점판(932~939)의 얇은 부분의 4점을 장방형을 구성하고(제 47 도 참조), 하중받이(940)로의 하중에 의해 이 4점이 평행사변형을 유지한채 변형하여 하중받이(940)은 아래쪽으로 가라 앉을 수 있다.

상기 단철(923)의 우단(제 47 도에서)의 상방각부에는 레버(950)가 회동자재로 착설되어 있다.

즉, 제 49 도에 도시하는 바와같이 레버(950)는 각각 평판형이며 그 우단에서 중앙을 제외하고 양측이 하방으로 돌출함과 동시에 양측 방향으로 돌출한 플랜지부(951,952)를 구비하고 있다.

제 49 도에 도시하는 바와같이 이 플랜지부(951,952)의 좌측(제 47 도에서)의 단면(951a,952a)이 상기 단철(923)의 우단면(923a)에 지점판(953,954)에 의해 착설되고, 플랜지부(951,952)의 하면(951b,952b)이 단철(923)이 우단의 상면(923b)에 지점판(9955,956)이 착설되어 있다(제 48 도 참조), 지점판(953~956)은 중앙의 얇은 부분을 지점으로 하여 만곡 가능하게 되어 있다.

수직 방향의 지점판(53,954)의 얇은 부분과 수평방향의 지점판(955,956)의 얇은 부분은 수평방향의 동일위치에서 교차하고 있다. 이 때문에 레버(950)는 수직방향의 지점판(953,954)과 수평방향의 지점판(955,956)의 교차점(0)(제 47 도 참조)을 지점으로 하여 단철(923)에 대하여 회동 자재로 지지되고 있다.

또한 레버(950)의 우단중앙의 절결부(957)(제 49 도 참조)의 벽면과, 하중받이(940)의 수직부(942)의 하둔중앙에서 좌측으로 돌출한 돌출부(945)(제 50 도 참조)의 선단면이 수직 방향의 연결판(958)에 의해 연결되어 있다.

이 연결판(958)은 제 47 도, 제 48 도에 도시하는 바와같이 상히 2개소에 폭이 좁아지고, 또한 만곡 가능한 얇은 부분을 구비하고 있다.

따라서 하중받이(940)에 가해지는 하중은 제 47 도에 도시하는 바와같이 연결판(958)에 의해 상기 교차지점(0)보다 우측에서 작동하기 때문에 교차지점(0)을 중심으로 시계방향으로 레버(950)를 회동시키려고 하는 힘으로써 작용한다.

레버(950)의 하면에는 제 47 도, 제 48 도에 도시하는 바와같이 상기 교차지점(0)보다 좌측에 있어서 균형용 평판형의 추(960)를 끼워서 하측이 개구된 원통형의 보빈(961)이 고정되어 있다.

즉, 제 47 도에 도시하는 바와같이 보빈(961)의 중앙의 착설축(961a)이 추(960)의 구멍(960a) 및 레버(950)의 구멍(950a)을 관통하고 있어서 레버(950)의 요부(950b)에서 하방으로부터의 너트(962)의 체결에 의해 레버(950)의 하면에 고정되어 있다. 보빈(961)의 원통부(961b)는 단철(923)의 환형상의 슬릿(924)내에 위치하고 있다. 원통부(961b)에는 코일(963)이 환형상으로 감겨있고, 코일(963)에 전류가 흐르면 코일(963)은 영구자석(922)에서 단철(923)의 슬릿(924)을 횡단하는 자기회로중에 있기 때문에 레버(950)에는 상기 교차지점(0)을 중심으로 하여 반시계방향으로 회동하려고 하는 힘이 작용한다.

레버(950)의 좌단면에는 나사구멍(950c)을 갖는다. 이 나사구멍(950c)에 미세조정용 추(964)(제 47 도, 제 48 도에 파선으로 표시한다)를 필요에 따라 착설할수 있다. 미세조정용 추(964)는 각종 중량이 것을 선택하여 나사로 박아서 교환할수도 있고, 혹은 나사를 박는 양을 변화시킬수도 있다.

제 47 도, 제 49 도에 도시하는 바와같이 레버(950)의 좌단의 측부에는 L자판(965)이 고정되어 있다. L자판(965)의 하장부(965a)의 위치는 단철(923)의 좌단부에 고정된 투수광기를 갖춘 위치검출장치(966)에 의해 검출된다.

또한 제 49 도에 도시하는 바와같이 레버(950)의 좌단측방에는 수평방향으로 돌출한 돌편(967)을 구비하고 있다. 단철(923)의 상면에는 이 돌편(967)의 상하운동의 범위를 규제하는 스톱퍼(968)가 고정되어 있다.

제 47 도, 제 48 도에 도시하는 바와같이 저면덮개(910)의 주연부(910a)의 상면에는 케이스(970)가 착설되어 있다. 이 케이스(970)와 저면덮개(910)에 의해 저울의 벽체가 구성되어 있다.

저면덮개(910)의 주연부(910a)의 사각부에의 상면에 제 53 도에 도시하는 바와같이 케이스(970)의 하단사각의 평판부(970a)가 나사(971)로 구정되어 있다.

또한 제 47 도에 있어서 972는 띠 형태의 패킹, 970b는 케이스(970)의 하단면의 주위를 따라 설치된 홈이며, 이 홈(970b)에는 일주한 패킹(973)이 압입되어 있다. 이 패킹(973)은 단면이 제 54 도에 도시하는 바와같이 거의 직사각형이며 상하에 돌기(973a)를 갖고, 압입에 의해 상하의 돌기(973a)가 찌부러진 상태가 되어 액체가 내부로 침입하는 것을 방지하고 있다.

케이스(970)의 좌측(제 47 도에서)벽부에는 미세조정용 추(964)의 조정, 교환등의 작업 때문에 구멍(974)이 설치되어 있고, 덮개(975)가 방수용 패킹(도시없음)을 벽부와의 사이에 끼워서 나사(976)에 의해 착탈자재로 착설되어 있다.

제 50 도에 도시하는 바와같이 하중받이(940)의 수평부(941)의 상면에는 4개의 지주(980~983)가 고정되어 있다.

지주(980~983)는 제 5 도에 도시하는 바와같이 케이블(970)의 상벽의 구멍(970c)에서 상방으로 돌출하고 있다. 구멍(970c)의 가장자리부와 지주(980~983)이 간격은 지주(980~983)의 상하의 움직임을 방해하지 않도록 상하로 굴신되는 벨로스(984)에 의해 밀폐되어 있다.

즉, 벨로스(984)의 하단부(984a)는 중심방향으로의 수직축하고자하는 탄성복귀력에 의해 케이스(970)의 상승부(970d)에 밀착하고 있고, 더구나 벨로스(984)의 상단부(984b)는 후술하는 좌금(座金)(989)에 의해 하방으로 압입되어 있고 이 때문에 완전히 기밀 상태가 되어 액체의 침입이 방지되어 있다.

지주(980,981) 및 지주(982,983)의 상단에는 좌금(989)을 개재하여 각각 횡판(985,986)이 볼트(987)에 의해 상방으로 부터 고정되어 있다(제 47 도, 제 48 도, 제 52 도 참조).

횡판(985,986)의 양단에는 저울대로서의 컨베어장치(990)가 고정되어 있다. 즉, 컨베어장치(990)의 프레임(991)의 양측판(91a)이 나사(992)로 고정되어 있다. 프레임(991)의 양측판(991a)에는 롤러(93,994)가 회동자재로 착설되고, 롤러(993,994)사이에 컨베어벨트(995)가 착설되어 있다. 피계량물(W)의 중량으로 컨베어벨트(995)가 하방으로 가라앉지 않도록 프레임(91)의 상면판(991b)의 상면에 컨베어벨트(995)의 상측 부분이 접하고 있다(제 47 도, 제 48 도 참조).

한쪽의 롤러(993)는 프레임(991)에 고정된 모터(996)에 의해 구동된다. 제 47도에 있어서 993a는 롤러(993)에 고정된 풀리, 997은 모터(96)의 풀리(도시없음)와 풀리(993a)사이에 착설된 벨트이다.

또한 하나의 지주(980)는 제 55 도에 도시하는 바와같이 중공(中空)파이프형으로 되어 있고, 전원케이블(900)(제 47 도 참조)은 케이스(970)의 내부로 부터 이 지주(980)의 관통공(980a)을 통하여 상방으로 유도되어 모터(96)에 접속되어 있다.

그리고 지주(980)의 관통공(980a)에서 벽체 내부로의 액체의 침입을 막기위해 제 56 도에 도시하는 바와같이 탄성 튜브(209)를 감착하거나 혹은 제 57 도처럼 O링(202)을 봉입하고 있다.

이러한 구성이기 때문에 레버(950)는 제 47 도에 도시하는 바와같이 교차지점(0)의 우측에서 컨베이어장치(990)전체, 모터(996) 및 하중받이(94)의 하중을 연결판(958)에 의해 받아서 교차지점(0)을 중심으로 하여 시계방향의 회동력을 받는다.

레버(950)의 좌단에 고정된 L자판(965)의 선단부(965a)의 상하 방향의 위치는 위치검출장치(966)에 의해 검출되고, L자판(965)의 선단부(965a)가 기준위치에 위치하도록 코일(963)로의 전류를 조정하여 흡인력을 조정한다.

따라서 켄베이어벨트(995)에 피계량물이 없는 상태에서 L자판(965)의 선단부(965a)가 기준위치가 되는 값으로 코일(963)의 전류치를 설정해 둔다.

추(960)(필요한 경우는 미세조정용 추(964)도)가 레버(50)에 착설되어 있기 때문에 컨베어벨트(995)에 피계량물이 없는 상태에서의 코일(963)로의 전류치가 작은 값으로 끝난다.

전단(前段) 컨베어(도시없음)에서의 피계량물이 컨베어(990)에 실리면 피계량물의 중량에 의해레버(950)는 시계방향의 회동력을 받아서 레버(950)의 좌단의 L자판(965)은 기준위치에서 상방으로 이동하려 하지만 L자판(965)은 기준위치에서 상방으로 이동하려 하지만 L자판(965)의 선단부(965a)가 기준위치에서 멈추도록 코일(963)로의 전류치를 증가시킨다. 이때의 코일(963)로의 전류치에 의거하여 피계량물의 중량이 검출된다.

상기한 바와같이 저울대의 지주(980~983)와 커버(970)의 상벽의 구멍(970_c)과의 간격은 벨로스(984)에 의해 밀봉되고, 또한 제 56 도, 제 57 도처럼 케이블(200)과 지주(980)의 관통공(980_c)에도 방지책이 실시되고, 또 제 52 도에 도시하는 바와같이 저면덮개(990)의 케이블구멍(914)에도 방수책이 실시되고 있기 때문에 계량컨베어(990)을 물로 청소해도 이들 장소로부터의 물의 침입은 방지된다.

또한 저면덮개(910)의 통기공(913)에는 후드(913_c)이 돌설되고, 또 발수성막제(913_d)가 착설되어 있기 때문에 저면에서 튀는 물이 후드(913_c)에서 차단되고, 또한 발수성막체(913_c)에 의해 내부로의 물의 침입이 방지된다.

또한 이상에서는 방수화를 꾀한 전자평형형저울에 대하여 설명했지만 방수화를 수반하지 않는 다른 형식의 저울에도 적용할수 있다.

이상과 같이 개량된 제 2의 전자평형저울의 기구부에서는 레버(950)와 전자코일의 보빈(961)과의 사이에 균형용 추(960)를 설치했으므로 저울대등의 큰 데드 웨이트와의 중량이 큰 불균형을 해소할수 있고, 이 때문에 전자코일로 공급하는 전류를 작게할 수 있고, 발열량을 적게 할수 있다. 또한 중량이 큰 불균형이 해소되므로 바닥의 진동등에 의한 레버(950)로의 영향을 받기 어렵게 되고, 고속이며 또한 고정도 측정이 가능하게 된다.

또한 이상과 같이 개량된 제 2의 전자평형형저울의 기구부에서는 벽체의 구멍과 지주와의 간격이 신축체로 밀봉되어 있기 때문에 액체의 침입이 없다. 또한 벽체내부의 온도가 변화해도 통기공으로 외부와 통기하고 있기 때문에 신축체가 내부온도의 변화에 따라 팽창, 수축하지 않기 때문에 계량치에 영향을 주지 않는다.

또한 이상에 있어서 레버(950)의 균형을 추(960) 및 미세조정용 추(964)는 필요에 따라 그것의 형태, 질량, 착설위치등을 변화하거나, 어느 한쪽만을 이용하도록 함으로써 나아가서는 레버(950) 자체 및 그것에 부속하는 부품에 의해 실질적으로 피계량물의 재치상태 및 비재치상태의 적어도 어느 한쪽에서 레버의 균형이 잡히도록 해도 좋다.

이상 상술한 바와같이 본 고안에 의하면 동력원으로서의 교류모터를 구동하는 인버터 제어계에 의한 반송장치를 채용함으로써 소형, 장수명, 고토크(torque), 고안정화라는 기능을 만족할 수 있고, 나아가서는 시스템 전체의 고속, 고정도, 고신뢰성화의 실현에 기여할수 있는 매우 양호한 인버터 제어물품 반송측정장치를 제공할수 있다.

본 고안의 인버터 제어물품(워크) 반송측정장치는 각종 워크의 반송장치에 이용 가능하며 특히 그것을 이용하여 제조라인에 있어서 워크를 고속, 고성능, 고신뢰성을 갖고 계량 선별할수 있는 자동중량 선별기(오토체커)시스템에 적용하여 FA하에 크게 공헌할수 있다.

Claims (15)

1. 지정된 피측정용 물품을 반송하고, 물품을 공급하기 위한 조주컨베어 및 상기 조주 컨베어로 부터 물품을 받기 위한 계량 컨베어를 적어도 하나 구비하는 컨베어 수단과; 상기 조주컨베어를 구동하기 위한 제 1 단상형 무브러시 모터와; 상기 측정컨베어를 구동하기 위한 제 2 단상형 무브러시 모터와; 지정속도에 따라 상기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터에 설정 주파수로 교류전압을 걸어주어 상기 조주 및 계량 컨베어의 속도를 등속시키기 위한 인버터 수단과; 상기 계량컨베어의 반송경로에 설치되고, 물품의 무게를 측정하기 위한 계량수단과; 물품을 분류케하는 상기 계량수단의 측정출력에 따라 물품에 대한 선별신호를 발생하는 선별회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컨베어수단은 상기 계량 컨베어로부터 물품을 받기 위한 선별 컨베어를 구비하고, 상기 장치는 상기 선별컨베어를 구동하기 위한 제 3 단상형 무브러시 모터를 구비하며, 상기 선별 컨베어는 상기 선별회로에 의해 생성되는 선별신호에 따라 물품을 지정된 위치로 안내하기 위한 안내수단과 같이 설치되어 있으며, 상기 인버터 수단은 지정속도에 따라서 상기 제 1, 제 2 및 제 3 단상형 무브러시 모터에 설정 주파수의 교류전압을 공급하여 상기 선별 컨베어의 속도와 상기 조주 및 계량 컨베어의 속도를 등속시키는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 컨베어 수단은 상기 계량 컨베어로 물품을 전송하도록 상기 조주 컨베어로 부터 물품을 받기 위하여 상기 조주컨베어와 상기 계량 컨베어 사이에 설치된 중간 컨베어를 구비하고 있으며, 상기 장치는 상기 중간컨베어를 구동하기 위한 제 3 단상형 무브러시 모터를 구비하며, 상기 인버터 수단은 물품이 상기 조주 컨베어에서 상기 중간 컨베어로 전송될때 설정 주파수의 교류 전압을 제 1, 제 2 및 제 3 단형 무브러시 모터에 공급하여 상기 조주컨베어 및 상기 중간 컨베어의 속도를 변경하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 수단은 지정속도에 대응하는 펄스신호를 발생하기 위한 주파수 설정기와; 상기 펄스신호의 주파수를 측정하기 위한 주파수 측정회로와; 교류상업용 전원을 상기 주파수 측정 회로에 의해 측정된 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 교류전원으로 변환하는 교류 변환 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 수단은 상기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터의 코일에 흐르는 교류의 크기를 검출하는 전류 검출기와; 상기 전류 검출기에 의해 검출된 교류의 크기에 따라 코일에 공급된 교류의 크기를 한정하는 수단을 적어도 하나 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 수단은 교류전압을 직류전압으로 정류하기 위한 정류회로와; 제 1 및 제 2 펄스폭 데이타에 따라 서로 90도 위상이 다른 사인파를 추적하기 위해 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터의 제 1 및 제 2 코일을 통하여 각각 흐르는 교류를 변경하돌고 소정기간 동안 제 1 및 제 2 펄스 변조신호를 교대로 발생시키고, 제 1 및 제 2 펄스변조신호의 발생에 관하여 상기 소정기간의 1/2만큼 각기 변경된 타이밍으로 동일 소정기간 동안 제 3 및 제 4 펄스 변조신호를 발생시키기 위한 펄스변조 신호발생회로와; 상기 제 1 및 제 2 펄스 변조신호에 따라서 제 1 코일에 대하여 직류전압을 스위칭하여 얻어진 소정주파수를 갖는 교류전류를 상기 제 1 코일에 공급하기 위한 제 1 구동회로와, 제 1 코일에 대한 상기 교류전류의 전압과 같이 동일한 주파수를 갖지만, 위상이 상기 제 3 및 제 4 변조신호에 따라서 제 1 코일에 대하여 직류전압을 스위칭하여 얻어진 상기 교류전류와 90도만큼 다른 교류전류를 상기 제 2 코일에 공급하기 위한 제 2 구동회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 구동회로는 각기 유휴시간동안에 상응하는 코일에서 발생되는 역기전력을 흡수하기 위하여 루프회로를 형성하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 정류 회로는 + 및 -전위를 갖는 두개 직류전압을 공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터수단은 정전류에 의해 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터의 제 1 및 제 2의 코일을 구동하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 수단은 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터의 제 1 또는 2 코일을 통하여 흐르는 교류전류의 전위가 소정기간 동안에 한계치를 초과할때마다 열경보신호를 발생하는 수단 및 상기 교류전류의 전위가 정격치를 초과할때마다 과전류 경보신호를 발생하는 수단을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
11. 제 1 단상형 무브러시 모터의 회전력에 의해 물품을 연속적으로 반송하기 위한 조주컨베어와; 제 2 단상형 무브러시 모터의 회전력에 의해 상기 조주 컨베어로 부터 반출된 물품을 이동시키는 계량 컨베어와; 측정 컨베어에 의해 이동되는 동안 물품을 측정하기 위한 측정수단과; 물품을 분류 가능하게 하는 상기 계량컨베어에 의해 제공된 측정출력에 따라 선별신호를 발생하는 선별회로와; 상업용 주파수 교류전원을 직류 전원으로 정류하고, 직류전원을 지정주파수 교류 전원으로 스위칭하고, 지정주파수교류전원을 각기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터에 공급하기 위한 단일 주파수 변환기 또는 다수의 주파수 변환기를 구비하며; 상기 조주컨베어 및 상기 계량컨베어를 각각 구동하는 상기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시모터는 서로 동일한 주파수를 갖고 있는 교류전류에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
12. 지정된 속도로 물품을 각기 반송하기 위한 복수의 단상형 무브러시 모터에 의해 구동되는 다수의 컨베어와; 상기 다수의 컨베어에 의해 반송되는 물품을 측정하기 위한 수단과; 지정된 속도에 따라 주파수를 갖는 교류전류로 상기 다수의 단상형 무브러시 모터를 각기 구동시키는 다수의 인버터와; 상기 다수의 인버터에 각기 동일 속도를 생성하기 위한 속도데이타를 갖고 있는 다수의 속도 지정신호를 발생하는 속도지정 수단과; 상기 다수의 컨베어속도를 점차적으로 서로 같게하기 위해 상기 속도지정 수단에 의해 발생된 속도지정신호중에 적어도 하나를 보정하기 위한 수단과; 물품을 분류 가능하게 하는 상기 측정수단의 측정출력에 따라 물품에 대한 선별신호를 발생하는 선별회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 속도 지정수단은 입력펄스주파수의 선형 함수처럼 상기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터를 구동시키고 주파수가 소정 리미트를 초과할 때 정지시키기 위해서 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터의 속도를 지정하기 위한 데이타를 발생키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 속도 지정수단은 소정의 입력코드 데이타에 따라 상기 제 1 및 제 2 단상형 무브러시 모터를 구동시키기 위해 소정의 중배 데이타를 주기적으로 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.
15. 물품을 공급하기 위한 조주 컨베어 및 상기 조주 컨베어로부터 물품을 받기 위한 검출 컨베어를 적어도 하나 구비하고, 지정속도로 검출될 물품을 반송하기 위한 컨베어 수단과; 상기 조주컨베어를 구동하기 위한 제 1 단상형 무브러시 모터와; 상기 검출컨베어를 구동하기 위한 제 2 단상형 무브러시 모터와; 지정속도에 따라 상기 제 1 및 제 2단상형 무브러시 모터에 설정 주파수의 교류전압을 공급하여 상기 조주 및 검출컨베어의 속도를 등속시키는 인버터 수단과; 상기 검출컨베어의 반송경로에 제공되고, 물품이 금속인지 아닌지를 검출하기 위한 검출수단과; 물품을 분류 가능하게 하는 상기 검출수단으로 부터의 검출출력에 따라 물품에 대한 선별신호를 발생하기 위한 선별회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨베어에 사용하는 계량 및 선별장치.