KR960005671B1 - 적재물의 적재높이 측정장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

적재물의 적재높이 측정장치

제1도 및 제2도는 종래 적재물의 적재높이 측정장치를 설명하기 위하여 나타낸 개요 단면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 적재물의 적재높이 측정장치를 설명하기 위하여 나타낸 개요도.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 적재물의 적재높이 측정장치의 동작 흐름도.

제5도는 제3도에 도시된 적재물의 적재높이 측정장치에 있어서의 센서이송지지부를 보인 단면도.

제6도는 본 발명의 다른 실싱예에 의한 적재물의 적재높이 측정장치를 보인 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용기 2 : 적재물

3 : 측정센서 6 : 지지부재

11 : 캐리어 13 : 와이어

16,19 : 모터 17,18 : 위치감응소자

본 발명은 본체나 입체와 같은 적재높이가 일정하지 않는 적재물의 적재량을 구하는데 이용될 수 있으며, 특히 용기에 저장된 물품의 정확한 잔량확인 및 그 수급조절 등을 위하여 그 적재상태를 디스플레이하고 분석하는 시스템에 적합한 적재물의 적재높이 측정장치에 관한 것이다.

예컨대, 수지 사출기나 압출기 등에는 수지 원료를 공급하기 위한 대형 용기가 연결된다. 그 용기로부터 원료가 끊임없이 공급될 수 있게 하고, 또는 다른 원료와의 적절한 배합을 위하여 그 적재량을 수시로 확인할 필요가 있다. 일반적으로, 용기가 커다랗고 여러대 시설되어 있는 경우에 그 용기를 육안으로 직접 들여다 보는 일은 매우 번거러울 것이다. 따라서 각 용기내에 초음파 센서 등을 달아 놓고서 그 센서로 내용물의 적재높이를 측정하는 방법이 주로 이용되어 왔었다.

이를 위하여 종래에는, 제1도 및 제2도와 같이, 용기(1)내에 측정센서(3)를 한개 또는 그 이상 설치하고, 그 측정센서의 측정정보로부터 내용물의 적재높이를 산출하는 측정기(4)를 구비하였던 것이다. 통상, 한대의 측정기(4)에 연결할 수 있는 측정센서(3)의 갯수가 제한되어 있다. 따라서 측정센서(3)의 소요수에 따라 측정기를 증설하여야 하는 것이다.

종래 제1도의 경우, 시설이 간단한 잇점은 있으나 적재물(2)의 한지점(P)만의 높이를 측정하므로, 그 측정값으로부터 산출되는 전체의 적재높이 또는 그 적재량은 매우 부정확할 것이다.

제2도에 있어서는, 제1도의 경우보다 정도가 높은 측정결과를 얻을 수 있다. 그러나 초음파 측정센서(3)와 측정기(4)의 장비는 값이 상당하고, 그 측정결과의 정확도를 높이기 위해서는 더 많은 장비를 갖추어야 하므로, 비용부담이 크다는 문제점이 있다. 더욱이 여러대의 용기를 중앙집중식으로 측정 및 제어하기 위한 시스템에는 그 비용부담이 더욱 가중되어 사실상 적용하기 곤란하였던 것이다.

본 발명은, 최소의 경비로 고도의 정밀측정을 할 수 있도록, 한개의 측정센서로 적재물의 다수 지점에 대한 측정이 가능한 적재물의 높이 측정장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 용기에 저장되는 적재물을 측정센서로 스캐닝하여 그 적재물의 적재높이를 측정하기 위한 적재물의 높이측정장치에 있어서, 상기 측정센서가 소정구간의 적재물을 불연속 또는 연속적으로 스캐닝할 수 있도록 그 측정센서를 소정의 경로를 따라 이동시키기 위하여, 상기한 용기내의 상부에 고정 설치되고 그에 가이드 개구가 형성되어 있는 지지부재와, 상기한 측정센서를 지지하며 상기한 지지부재에 그 가이드 개구를 따라 구르는 바퀴를 갖고서 이동가능하게 설치되는 캐리어와, 동력을 발생하는 모터, 그리고 이 모터로부터 상기한 캐리어가 왕복이송되도록 연결하는 연결부재를 포함하는 센서이송수단을 구비하는 구성하여 것을 그 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 용기에 저장되는 적재물을 측정센서로 스캐닝하여 그 적재물의 적재높이를 측정하기 위한 적재물의 적재높이 측정장치에 있어서, 상기 측정센서가 소정구간의 적재물을 불연속 또는 연속적으로 스캐닝할 수 있도록 그 측정센서를 소정의 경로를 따라 이동시키기 위하여, 상기한 용기내의 상부에 설치되고 그에 가이드 개구가 형성되어 있는 지지부재와, 상기한 측정센서를 지지하며 상기한 지지부재에 그 가이드 개구를 따라 구르는 바퀴를 갖고서 이동가능하게 설치되는 캐리어와, 동력을 발생하는 제1모터, 그리고 이 모터로부터 상기한 캐리어가 왕복이송되도록 연결하는 연결부재를 포함하는 제1이동수단과, 상기 제1이동수단의 연결부재를 상기 캐리어와는 다른 방향으로 이동시키기 위한 제2이동수단을 구비하여, 상기 센서를 2차원 평면상에 이동시킬 수 있도록 구성하는 것을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명의 적재물의 높이 측정장치에 따르면, 한개의 측정센서로도 적재물의 다수 지점에 대한 높이 측정이 가능해진다.

예를 들면, 한개의 측정센서를 1차원의 직선이동기구나 2차원 지그재그 또는 나선이동기구 등에 지지시켜 놓고 그 한개의 측정센서를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 이때 측정센서를 간헐적으로 이동시키면서 원하는 지점에 대한 높이측정을 여러번 반복하거나 또는 그 이동과 동시에 적재물을 스캐닝함으로써 연속적인 측정을 하면 된다. 따라서 본 발명에 의하면, 종래의 제2도와 같은 다수의 측정센서를 사용하는 이상의 측정결과를 얻을 수 있는 것이다.

이와같은 본 발명의 바람직한 실시예를, 첨부된 도면 제3도 내지 제6도를 참조하면서 상세하게 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의상 종래와 같은 부분에 대하여는 동일한 참조부호를 사용하였다.

즉, 제3도에서 부호 1은 용기, 2는 분체나 입체 등의 적재물이다. 용기(1)의 상부에 한개의 이동가능한 측정센서(1)가 설치되어 있다. 그 측정센서(3)는 통상과 같이, 측정기(4)를 통해 연결되는 콤퓨터 제어시스템(5)과 정보를 주고받는다.

용기(1)에는 또한 상기 측정센서(3)를 소정의 경로로 이동시키기 위하여, 그 측정센서(3)를 이동가능하게 지지하는 지지부재(6)가 가설되어 있다. 지지부재(6)는 측정센서(3)를 이동시키는 구동기구(후술됨)를 가진다. 그 구동기구는 위치제어기(7)를 통해 연결된 콤퓨터 제어시스템(5)의 지령에 의해 작동되는 것이다. 부가적으로 설명하면, 위치제어기(7)는 측정센서(3)가 이동한 위치를 감지하여 그 구동원을 적절히 작동하도록 구성되는 통상의 회로이다. 또한 콤퓨터 제어시스템(5)은 제4도의 흐름도를 실행하기 위한 프로그램을 가지는 것으로, 도시하지 않는 다른 용기에 시설되는 것과도 연결되어 각각 통제하고 각각으로부터 정보를 수집 및 분석하여 각 용기에 적재된 적재물의 적재상태를 디스플레이하고 또 그 적재량 등을 연산하는 기능을 발휘하는 것이다.

이하, 측정센서(3)가 적재물(2)을 스캐닝하기 위하여 이동하는 구간을 제3도에 표시된 바와 같은라 하고, 제3도 및 제4도를 참조하여 본 발명의 측정방법을 설명한다.

측정이 개시되면, 제3도의 콤퓨터 제어시스템(5)의 지령에 의해 위치제어기(7)가 작동하고, 측정센서(3)는 일단 현재의 위치로부터 초기위치인 S지점으로 이동한 다음 그 초기위치로부터 제1측정위치인 A지점으로 이동하게 된다. A지점으로의 이동이 확인되면, 그 위치에서 측정센서(3)가 작동하여 그 A지점과 일치하는 곳의 적재물(2)을 스캐닝하여 그 높이를 측정한다. 이때 측정기(4)는 그 측정정보로부터 측정값을 콤퓨터 제어시스템(5)에 송출한다. 콤퓨터 제어시스템(5)은 그 송출된 측정값을 확인하고 저장한다. 다음, 콤퓨터 제어시스템(5)은 그 측정한 위치가 최종 측정위치인 B지점인가를 판단한다. 이때, 측정센서(3)의 이동한 위치가 B지점이 아닌 경우에는, 계속하여 측정센서(3)의 이동명령을 하여 측정센서(3)가 다음의 측정위치로 이동 및 확인하고 그 위치에서 상기한 측정에서부터 데이터 저장 등의 과정을 B지점에서의 측정이 완료될 때까지 반복하게 한다. 그리하여 측정센서(3)의 측정이 종료되면, 지금까지 저장된 데이타들을 수집, 분석하여 그 결과를 출력하는 것이다.

이상은 측정센서(3)를 단계적으로 이동시키는 반복측정방법에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명은 측정센서(3)를 연속적으로 이동시키면서 그 이동구간상에 있는 적재물(2)의 높이를 연속측정하는 것도 가능한 것이다.

본 발명에 있어서, 측정센서(3)는 위치제어기(7)에 의해 작동하는 구동수단의 형식에 따라 1차원 또는 2차원적으로 이동시키는 것이 가능하다. 제5도는 측정센서(3)를 1차원 직선상에 이동시킬 수 있는 구동형식을 보인다.

제5도에 나타난 지지부재(6)는 내부가 비어 있고 중앙부 하면이 절결된 가이드 개구(8)를 가지며, 리테이너(9)에 의하여 용기(1)에 지지되어 있고, 또 보호커버(10)로 씌워져 있다. 지지부재(6) 내부에 측정센서(3)를 매달아 지지하는 캐리어(11)가 수납되어 있다.

캐리어(11)는 지지부재(6)의 가이드 개구(8)를 따라 구를 수 있는 전후의 바퀴(12)(12')를 가지고 있으며, 그 전후단이 와이어(13)에 연결되어 있다. 와이어(13)는 지지부재(6)의 양쪽끝에 각각 위치된 캡스턴(14)(14')에 일부 감긴채 적절히 배치되는 복수의 가이드 롤러(15)에 의하여 팽팽하게 가설되어 있고, 그 일측 캡스턴(14)을 구동하는 모터(16)에 의하여 캐리어(11)를 당기도록 회전된다. 따라서 캐리어(11)는 와이어(13)가 당기는데 따라 그에 매달린 측정센서(3)와 함께 전방 또는 후방으로 이동되어지는 것이다. 캐리어(10)에는 한개의 위치감응소자(17)가 부착되어 있고 지지부재(6)에는 일정간격으로 배치된 복수의 위치감응소자(18)들이 배치되어 있는데, 이는 상기한 A 및 B지점과 그 사이의 다수지점에 위치하여 상기한 측정센서(3)의 이동제어를 가능케 하는 것이다. 위치감응소자(17) 및 (18)들은 광학센서나 홀소자 또는 기계적인 스위칭소자 등을 사용할 수 있다. 만일 측정센서(3)를 어느 한 지점으로부터 다른 지점으로 이송시키면서 연속적인 스캐닝을 하게 함에 있어서는 상기한 와이어(13)와 복수의 가이드 롤러(15) 대신 타이밍 벨트와 기어들을 사용함으로써 그 슬립에 따른 측정오류를 막을 필요가 있을 것이다.

다음, 제6도에는 측정센서(3)를 2차원 평면상에 원하는 위치로 이동시키는 다른 실시예가 도시되어 있다. 즉, 용기(1)의 상단 중심부에 모터(19)가 설치되어 있으며, 그 모터(19)의 구동축(20)에 상기한 바와 같이 측정센서(3)를 이동가능하게 지지하고 그를 이동시키는 구동기구(제5도)를 구비하는 지지부재(6)가 연결되어 있다.

제5도와 같은 장치로 측정센서(3)를 용기(1)의 중심을 향해 이동시키면서, 동시에 제6도의 모터(19)를 구동하여 그 측정센서(3)를 지지하는 지지부재(6)를 회전시키면, 측정센서(3)는 나선형으로 이동하게 된다. 적재물(2)의 전(全) 표면에 대한 높이측정도 가능한 것이다.

제6도의 장치는 측정센서(3)를 나선형으로 이동시키므로 원통형 용기에 적합할 것이다. 한편, 상기한 모터(19)로 지지부재(6)를 회전시키는 대신, 그 지지부재(6)를 측정센서(3)의 직선이동방향과 직교하는 방향으로 이동시킬 수 있는 다른 구동장치를 부가하여 주면, 사각통형의 용기에 적합한 측정장치를 제공할 수 있음은 물론일 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 측정장치에 의하면, 한개의 센서만을 설치하고도 용기에 적재된 적재물의 다수 지점에 대한 높이측정이 가능하므로, 그 적재높이와 적재량 및 그 적재상태 등을 아주 정확하게 측정할 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 한 용기에 한개의 센서만을 사용하므로 그 측정센서의 모(母)기기인 고가의 측정기 한대로 여러 용기의 각 측정센서를 연결하는 것이 가능하여, 비용부담을 대폭 축소시킬 수 있으며, 아울러 그 운용 및 관리의 효율성을 높일 수 있는 지극히 효과적인 발명이다.

Claims (8)

1. 용기에 저장되는 적재물을 측정센서로 스캐닝하여 그 적재물의 적재높이를 측정하기 위한 적재물의 높이측정장치에 있어서, 상기 측정센서가 소정구간의 적재물을 불연속 또는 연속적으로 스캐닝할 수 있도록 그 측정센서를 소정의 경로를 따라 이동시키기 위하여, 상기한 용기내의 상부에 고정 설치되고 그에 가이드 개구가 형성되어 있는 지지부재와, 상기한 측정센서를 지지하며 상기한 지지부재에 그 가이드 개구를 따라 구르는 바퀴를 갖고서 이동가능하게 설치되는 캐리어와, 동력을 발생하는 모터, 그리고 이 모터로부터 상기한 캐리어가 왕복이송되도록 연결하는 연결부재를 포함하는 센서이송수단이 구비된 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결부재가 상기 캐리어의 전후단에 연결되고 복수의 롤러에 가설되며 상기 모터에 의하여 그 캐리어를 당기도록 회전되는 와이어인 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 연결부재가 상기 캐리어의 전후단에 연결되고 복수의 기어에 가설되며 상기 모터에 의하여 그 캐리어를 당기도록 회전되는 타이밍 벨트인 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 캐리어의 이송위치를 감지하는 위치감응소자가 더 구비된 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.
5. 용기에 저장되는 적재물을 측정센서로 스캐닝하여 그 적재물의 적재높이를 측정하기 위한 적재물의 적재높이 측정장치에 있어서, 상기 측정센서가 소정구간의 적재물을 불연속 또는 연속적으로 스캐닝할 수 있도록 그 측정센서를 소정의 경로를 따라 이동시키기 위하여, 상기한 용기내의 상부에 고정 설치되고 그에 가이드 개구가 형성되어 있는 지지부재와, 상기한 측정센서를 지지하며 상기한 지지부재에 그 가이드 개구를 따라 구르는 바퀴를 갖고서 이동가능하게 설치되는 캐리어와, 동력을 발생하는 제1모터, 그리고 이 모터로부터 상기한 캐리어가 왕복이송되도록 연결하는 연결부재를 포함하는 제1이동수단과, 상기 제1이동수단의 연결부재를 상기 캐리어와는 다른 방향으로 이동시키기 위한 제2이동수단을 구비하여, 상기 센서를 2차원 평면상에 이동시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 연결부재가 상기 캐리어의 전후단에 연결되고 복수의 롤러에 가설되며 상기 제1모터에 의하여 그 캐리어를 당기도록 회전되는 와이어인 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 연결부재가 상기 캐리어의 전후단에 연결되고 복수의 기어에 가설되며 상기 제1모터에 의하여 그 캐리어를 당기도록 회전되는 타이밍 벨트인 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.
8. 제5항에 있어서, 상기 제2이동수단이, 상기 지지부재와 연결된 구동축을 가지며 그 구동축과 함께 지지부재를 회전시키도록 구동되는 제2모터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 적재물의 적재높이 측정장치.