원료 자동 계량 시스템 및 그의 제어방법

원료 자동 계량 시스템 및 그의 제어방법{Auto weighing system of material and control method thereof}

본 발명은 원료의 자동 계량에 관한 것으로서, 특히 다수의 원료계량기마다 기설정된 정량의 원료를 각각 계량하고 각 계량된 원료를 이동하는 대차에 탑재된 다수의 원료박스별로 구분하여 자동으로 배출하도록 하는 원료 자동계량 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

생산라인에서 원료를 이용하여 제품을 생산하기 위해 정량의 원료를 투입해야 한다. 제품의 품질을 위해서는 원료의 정확한 계량이 중요하다. 최근 자동화 라인에서 원료의 자동계량과 계량된 원료를 이송하는 시스템이 제시되고 있다.

일례로, 대한민국 등록특허공보 제1396787호에는 원료를 수납하는 수납용기의 일측에 계량저울을 설치하여 원료를 자동계량하는 기술이 개시된다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제0396484호에는 원료를 저장하는 호퍼와 컨베이어를 이용하여 원료의 정량 계량과 동시에 정량 이송이 가능하도록 하는 원료의 자동 이송 및 계량 시스템이 개시된다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제1330568호에는 종래에 하나의 이송스크루부의 제어에 의해 원료의 공급이 이루어지게 구성되어 있어 미세량의 원료의 공급이 용이하지 않은 문제점을 해결하기 위해 하나의 이송스크루부가 아니라 원료의 주요량을 공급하는 주요이송크루장치와 원료의 미세량을 공급하는 미세이송스크루장치로 구성하도록 한다.

이러한 종래기술에서는 다수의 원료계량기마다 서로 다른 기설정된 정량의 원료를 각각 계량하여 다수의 원료박스별로 구분하여 자동으로 배출하도록 하는 기술을 제공하지 못한다. 즉, 다수의 원료계량기별로 서로 다른 원료를 구분하여 각각을 정량한 후 서로 다른 원료박스로 배출하는 기술을 제공하지 못하고, 이들 서로 다른 다수의 원료를 한 번에 각각의 원료박스로 자동으로 배출하도록 하는 기술을 제공하지 못하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 원료계량기마다 기설정된 정량의 원료를 각각 계량하고 각 계량된 원료를 이동하는 대차에 탑재된 다수의 원료박스별로 구분하여 자동으로 배출하도록 하는 원료 자동계량 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 원료계량기에서 초기에 대량의 원료를 추출하고 이후에 소량의 원료를 추출하여 원료의 정량측정시 미세한 중량조절이 가능하도록 하는 원료 자동계량 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 원료 자동계량 시스템은, 저장된 원료를 기설정된 목표 중량으로 각각 계량하여 배출하는 다수의 원료계량기; 상부에 다수의 원료박스가 탑재되고 상기 다수의 원료박스는 좌측방향 또는 우측방향으로 한 칸씩 회전가능하고 상기 원료박스가 상기 다수의 원료계랑기마다 배출구에 대응되는 위치로 이동시키도록 구현된 이동대차; 및 상기 다수의 원료계량기마다 기설정된 목표 중량으로 원료를 계량하도록 제어하고 상기 이동대차를 상기 원료계량기의 배출구에 대응되는 위치로 이동시키고 상기 배출구에 대응되도록 원료박스를 회전시키며 상기 원료계량기에서 원료계량이 완료되면 상기 원료계량기에서 상기 계량된 원료를 상기 대응되는 원료박스로 배출시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명에서, 상기 원료배출기는, 원료를 저장해두는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 설치되어 상기 호퍼로부터 배출된 원료의 이송을 안내하는 제1배출판; 상기 제1배출판의 하부에 설치되어 상기 제1배출판으로부터 배출된 원료의 이송을 안내하는 제2배출판; 상기 제2배출판의 하부에 설치되어 상기 제2배출판으로부터 공급되는 원료를 저장하는 배출박스; 상기 배출박스의 일측에 설치되어 상기 배출박스로 공급된 원료의 중량을 검출하는 중량검출부; 및 상기 배출박스에 저장된 원료가 상기 원료박스로 배출되도록 상기 배출박스를 기울이도록 하는 덤프부를 포함한다.

본 발명에서, 상기 원료계량기는, 상기 중량검출부에서 검출되는 원료의 중량을 실시간으로 표시하는 표시부를 더 포함한다.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 중량검출부에서 검출된 원료의 중량이 상기 기설정된 목표 중량이 되면 상기 덤프부를 동작시켜 상기 배출박스에 저장된 원료를 상기 원료박스로 배출하도록 한다.

본 발명에서, 상기 원료계량기는, 상기 제1배출판에 진동을 인가하는 제1진동발생부; 및 상기 제2배출판에 진동을 인가하는 제2진동발생부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 호퍼로부터 원료가 배출되면 상기 제1진동발생부 및 제2진동발생부를 각각 동작시켜 상기 제1배출판 및 제2배출판에 진동을 각각 인가하도록 한다.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 중량검출부에서 검출되는 중량이 상기 목표 중량에 도달하기 전 기설정된 중량까지는 상기 제1진동발생부와 제2진동발생부를 동시에 동작시키고, 그 이후부터 상기 목표 중량에 도달할 때까지는 상기 제1진동발생부를 정지시키고 상기 제2진동발생부만 동작시킨다.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 중량검출부에서 검출되는 중량이 상기 목표 중량에 도달하기 전 기설정된 중량까지는 기설정된 진동수로 상기 제1진동발생부와 제2진동발생부를 동작시키고, 그 이후부터 상기 목표 중량에 도달할 때까지는 상기 기설정된 진동수보다 작은 진동수로 상기 제1진동발생부 및 제2진동발생부를 동작시킨다.

본 발명에서, 상기 제1배출판 및 제2배출판은 각각 지면과 평행하게 설치되거나 또는 지면과 경사지게 설치될 수 있으며, 경사지게 설치되는 경우 상기 제1배출판의 경사각이 상기 제2배출판의 경사각보다 크다.

본 발명에서, 상기 이동대차는, 상기 이동대차의 전진이동 및 후진이동을 수행하기 위한 제1구동부; 및 상기 원료박스의 좌측방향 및 우측방향으로의 한 칸씩 회전을 수행하기 위한 제2구동부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 원료계량기에서 원료의 계량이 시작되면 상기 원료계량기의 하부로 상기 이동대차가 이동하도록 상기 제1구동부의 동작을 제어하고 상기 원료계량부의 배출구에 대응하는 위치로 상기 원료박스가 회전시키도록 상기 제2구동부의 동작을 제어한다.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 다수의 원료계량기 중 마지막 원료계량기에서 원료의 배출이 완료되면 일정시간동안 대기한 후 상기 이동대차를 초기위치로 이동시키다.

본 발명에서, 상기 각 원료계량기별로 배출되는 원료에 대한 정보를 포함하는 바코드라벨을 출력하는 바코드라벨 출력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 각 중량검출부에서 검출된 원료의 중량이 기설정된 목표 중량에 도달하여 상기 원료박스에 배출되면 상기 바코드라벨 출력부를 동작시켜 상기 각 원료계량기별로 바코드라벨을 출력하도록 한다.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 모든 원료계량기에서 각각 설정된 원료의 중량만큼 상기 각 원료를 상기 원료박스에 모두 정상적으로 배출이 완료되면 상기 바코드라벨 출력부를 동작시켜 상기 각 원료에 대한 정보가 포함된 바코드라벨을 출력하도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 자동 계량 시스템의 제어방법은, 제어부에서 제1 원료계량기에서 원료를 기설정된 제1 목표 중량으로 계량하도록 제어하는 단계; 상기 제어부에서 이동대차를 상기 제1 원료계량기로 이동시키는 단계; 상기 제어부에서 상기 이동대차에 탑재된 다수의 원료박스 중 제1 원료박스를 상기 제1 원료계량기의 배출구에 대응되는 위치로 회전시키는 단계; 상기 제어부에서 상기 제1 원료계량기에서 상기 제1 목표 중량으로 원료의 계량이 완료되면 상기 제1 원료계랑기로부터 상기 제1 원료박스로 원료를 배출하는 단계; 및 상기 제1 원료계량기에서 상기 제1 원료박스로 원료의 배출이 완료되면 상기 제어부에서 나머지 원료계량기에 대하여 순차적으로 상기 단계들을 반복하도록 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에서, 상기 원료계량기에서 원료를 계량하는 단계는, 상기 원료계량기의 호퍼에 저장된 원료를 배출구를 통해 그 하부에 설치된 제1경사판으로 배출하는 단계; 상기 제1경사판에서 그 하부에 설치된 제2경사판으로 원료를 배출하는 단계; 상기 제2경사판에서 그 하부에 설치된 배출박스로 원료를 배출하는 단계; 중량검출부에서 상기 배출박스로 배출되는 원료의 중량을 검출하는 단계; 및 상기 제어부에서 상기 중량검출부에서 검출된 중량이 상기 기설정된 목표 중량에 도달하면 덤프부를 제어하여 상기 배출박스에 저장된 원료를 하부의 원료박스로 배출한다.

본 발명에서, 상기 제1 및 제2 경사판에서 원료를 배출하는 각 단계는, 상기 제어부에서 제1 및 제2 진동발생부를 동작시켜 상기 제1경사판 및 제2경사판에 각각 진동을 인가하는 단계를 포함한다.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 중량검출부에서 검출되는 중량이 상기 목표 중량에 도달하기 전 기설정된 중량까지는 상기 제1진동발생부와 제2진동발생부를 동시에 동작시키고, 그 이후부터 상기 목표 중량에 도달할 때까지는 상기 제1진동발생부를 정지시키고 상기 제2진동발생부만 동작시킨다.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 중량검출부에서 검출되는 중량이 상기 목표 중량에 도달하기 전 기설정된 중량까지는 기설정된 진동수로 상기 제1진동발생부와 제2진동발생부를 동작시키고, 그 이후부터 상기 목표 중량에 도달할 때까지는 상기 기설정된 진동수보다 작은 진동수로 상기 제1진동발생부 및 제2진동발생부를 동작시킨다.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 다수의 원료계량기 중 마지막 원료계량기에서 원료의 배출이 완료되면 일정시간 대기한 후 상기 이동대차를 초기위치로 이동시킨다.

본 발명에 의하면 다수의 원료계량기마다 서로 다른 원료를 기설정된 정량으로 배출할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 서로 다른 다수의 원료박스를 다수의 원료계량기로 순차적으로 자동이동시켜 각 원료계량기에서 정량된 원료를 대응되는 각각의 원료박스로 자동으로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 원료박스가 탑재된 대차가 초기위치에서 다수의 원료계량기를 거쳐서 원료를 원료박스에 배출한 후 자동으로 초기위치로 되돌아오므로 원료계량기에서 다시 다른 원료를 정량하여 배출할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 자동계량 시스템에 적용되는 원료계량기의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 자동계량 시스템의 동작과정을 설명하기 위한 예시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원료박스의 상면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 자동계량 시스템의 제어방법을 보이는 흐름도.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 자동계량 시스템의 원료계량기의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료계량기가 적용된 원료 자동계량 시스템의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원료박스의 상면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 원료 자동계량 시스템은 다수의 원료계량기(110)가 구비된다. 원료계량기(110)는 정량의 원료를 계량하여 배출하기 위한 것으로서 그 개수는 배출하고자 하는 원료의 종류에 따라 결정될 수 있으며, 또는 복수의 원료계량기(110)를 구비한 상태에서 필요한 개수의 원료계량기(110)만을 이용할 수도 있다.

이러한 원료계량기(110)는 상부에 원료를 저장해두는 호퍼(111)를 포함한다. 각각의 원료계량기(110)의 호퍼(111)에는 서로 다른 원료가 저장된다. 호퍼(111)의 배출구에는 개폐부(미도시)가 형성되어 평상시에는 폐쇄되고 원료의 배출시에는 개방되어 내부의 원료가 배출되도록 한다. 이들 각 원료계량기(110)는 호퍼(111)에 저장된 원료를 개폐부를 통해 하부로 배출하여 기설정된 중량으로 계량한 후 최종적으로 원료계량기(110)의 하부에 위치한 원료박스(310)로 배출한다.

호퍼(111)의 하부에는 제1배출판(112)과 제2배출판(113)이 설치된다. 이러한 제1배출판(112)과 제2배출판(113)은 원료의 이송을 안내한다. 제2배출판(113)은 제1배출판(112)보다 아래에 설치되어 호퍼(111)로부터 배출된 원료는 제1배출판(112)으로 먼저 배출되고, 이후에 더 아래에 있는 제2배출판(113)으로 제공된다. 제1배출판(112)과 제2배출판(113)은 각각 지면과 평행하게 설치될 수도 있고 경사지게 설치될 수도 있다. 경사지게 설치되는 경우 제1배출판(112)의 경사각이 제2배출판(113)의 경사각보다 큰 것이 바람직하다. 이러한 경사각의 차이를 두는 이유는 제1배출판(112)을 이용하여 많은 양의 원료를 제공하도록 하고 제2배출판(113)을 이용하여 미세한 양의 원료를 조정하기 위한 것이다.

제2배출판(113)의 하부에는 배출박스(114)가 설치된다. 제2배출판(113)으로 공급된 원료는 기설정된 중량까지 임시로 저장했다가 다시 하부의 배출박스(114)로 공급된다. 배출박스(114)는 제2배출판(113)으로부터 원료를 배출받아 원료를 임시로 저장하였다가 기설정된 중량이 되면 배출가이드부()를 통해 하부에 마련된 원료박스(310)로 저장된 원료를 배출하도록 하기 위한 것이다. 이를 위하여 배출박스(114)의 하면에는 중량검출부(116)가 설치되어 배출박스(114) 내부로 공급되는 원료의 중량을 실시간으로 검출하도록 한다. 이러한 중량검출부(116)는 예컨대 로드셀(load cell)로 구현될 수 있다. 이와 같이 호퍼(111)로부터 원료가 제1배출판(112)과 제2배출판(113)을 거쳐 배출박스(114)로 제공되며, 이때 배출박스(114) 내에 공급된 원료의 중량을 중량검출부(116)에서 검출하는 것이다. 배출박스(114)에는 그 내부에 임시로 저장된 원료를 하부의 원료박스(310)로 배출하기 위해 덤프부(121)가 마련된다. 이러한 덤프부(121)의 동작에 의해 배출박스(114)가 일정한 각도만큼 기울어져 내부에 저장된 원료가 하부의 원료박스(310)로 모두 쏟아지도록 하는 것이다.

이때, 호퍼(111)로부터 배출된 원료가 제1배출판(112)과 제2배출판(113)을 거쳐 배출박스(114)까지 빠르고 원활하게 전달하기 위해 각 배출판(112,113)의 하면에 진동발생부(117,118)가 각각 설치된다. 이들 각 진동발생부(117,118)는 각각 제1배출판(112)과 제2배출판(113)에 진동을 가한다. 예컨대, 제1진동발생부(117)와 제2진동발생부(118)는 진동자를 구비하여 각각 제1배출판(112)과 제2배출판(113)에 진동을 인가함으로써 제1 및 제2 배출판(112,113)의 진동에 의해 원료가 더 원활하게 이동 및 전달될 수 있도록 하는 것이다. 구체적으로 설명하면, 호퍼(111)에서 제1배출판(112)로 원료가 배출되면 제1진동발생부(117)가 동작하여 제1배출판(112)을 진동시켜 원료가 제2배출판(113)으로 보다 원활하게 제공될 수 있도록 하고, 이와 동일하게 제2진동발생부(118)가 동작하여 제2배출판(113)을 진동시켜 원료가 배출박스(114)로 보다 원활하게 배출될 수 있도록 하는 것이다.

각 원료계량기(110)에는 표시부(119)가 각각 설치된다. 이러한 표시부(119)에는 현재 배출되고 있는 원료의 종류와 중량검출부(116)에서 실시간 검출되는 배출박스(114) 내의 원료의 중량 등을 포함한 정보를 실시간으로 표시하도록 한다.

이러한 원료계량기(110)의 전반적인 동작은 제어부(120)에 의해 제어된다. 제어부(120)는 호퍼(111)의 개폐부(미도시)와, 제1,2진동발생부(117,118)와, 표시부(119)와, 덤프부(121)의 동작을 제어하며, 후술하는 이동대차(210)의 동작을 제어한다.

도면에 보이듯이, 각 원료계량기(110)는 바람직하게는 일렬로 배열되며 각 원료계량기(110)의 호퍼(111)에는 서로 다른 원료가 저장된다. 이들 각 원료는 이후에 혼합되어 예컨대 신발, 가방, 지갑 등 특정 제품의 재료가 된다. 이들 각 원료계량기(110)의 하부에는 다수의 원료박스(210)가 상부에 탑재된 이동대차(210)가 배치된다. 이러한 이동대차(210)는 제어부(120)에 의해 일렬로 배열된 각 원료계량기(110)를 따라 전진 및 후진으로 이동될 수 있으며, 이와는 별개로 다수의 원료박스(210)는 좌측방향 또는 우측방향으로 회전될 수도 있다. 여기서, 각각의 원료박스(210)가 자체적으로 회전하는 것이 아니라 다수의 원형박스(210)가 가상의 중심점을 기준으로 원료박스(310)가 전체가 회전하는 것이다. 따라서, 이러한 회전에 의해 제1원료박스는 제2원료박스의 위치로 이동하고, 제2원료박스는 제3원료박스의 위치로 이동함으로써 각 원료박스(310)가 이웃 원료박스(310)의 위치로 한 칸씩 이동하는 것을 의미한다. 이와 같이, 다수의 원료박스(210)의 제어부(120)에 의해 회전하되, 원료박스(210)의 위치가 원료계량기(110)의 배출구에 대응되도록 하여 특정 원료계량기(110)의 배출구가 특정 원료박스(210)에 위치하도록 한다. 이를 위하여 이동대차(210)에는 이동대차(210)의 전진이동 및 후진이동을 수행하기 위한 제1구동부(211)와 원료박스(310)의 좌측방향 및 우측방향으로의 회전을 수행하기 위한 제2구동부(212)가 설치된다. 이러한 제1구동부(211) 및 제2구동부(211,212)는 제어부(120)에 의해 그 동작이 제어된다. 이러한 제1,2구동부(211,212)의 동작에 의해 각 원료계량기(110)별로 서로 다른 원료박스(210)가 대응되어 각 원료계량기(110)별로 서로 다른 원료가 서로 다른 원료박스(210)로 배출될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에서, 도면에는 도시하지 않았으나 원료 자동계량 시스템은 바코드라벨 출력부를 더 포함할 수 있다. 이러한 바코드바렐 출력부(미도시)는 각 원료계량기(110)별로 기설정된 중량만큼 원료가 정확히 원료박스에 배출되면 각 원료에 대한 정보가 포함된 바코드라벨을 출력하도록 한다. 이를 위하여 제어부(120)는 각각의 원료계량기(110)별로 기설정된 목표 중량이 저장되어 있으며, 각각 중량검출부(116)에서 배출박스(114)에 저장되는 원료별 중량이 기설정된 목표 중량에 도달하면 배출박스(114)에 저장된 원료를 하부의 원료박스(310)로 완전히 배출되도록 한 후, 바코드라벨 출력부를 동작시켜 각 원료계량기(110)별로 각 원료별로 정보를 포함하는 바코드라벨을 출력하는 것이다. 이러한 바코드라벨에 포함되는 정보는 각 원료별 중량, 원료명, 종류, 성분 등을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(120)은 모든 원료계량기(110)에서 각각의 원료를 모두 원료박스(310)에 배출을 완료한 경우에 바코드라벨 출력부를 동작시켜 각 원료에 대한 정보가 포함된 바코드라벨을 출력하도록 설정할 수도 있다. 이때, 비정상적인 중량의 계량이 이루어진 경우에는 바코드라벨이 출력되지 않도록 한다. 이러한 바코드레벨은 이후에 작업자가 각 원료별로 구분하기 위해 원료별로 부착하기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 원료 자동계량 시스템의 동작을 설명한다.

먼저 제어부(120)로 다수의 원료에 대한 계량신호가 입력되면 제어부(120)는 호퍼(111)의 하부에 설치된 개폐부(미도시)를 개방시켜 호퍼(111)에 저장된 원료가 호퍼(111)의 배출구의 하부에 설치된 제1배출판(112)로 배출되도록 한다. 이때, 제어부(120)는 제1진동발생부(117)를 동작시켜 제1배출판(112)에 진동을 가하도록 하여 원료가 제1배출판(112)에서 더 빠르고 원활하게 제2배출판(113)으로 전달되도록 한다. 이처럼 원료가 제1배출판(112)에서 제2배출판(113)으로 공급되면 제어부(120)는 제2진동발생부(118)을 동작시켜 제2배출판(113)에 진동을 가하도록 하여 원료가 제2배출판(113)에서 더 빠르고 원활하게 하부의 배출박스(114)로 배출되도록 한다.

이와 같이 원료가 배출박스(114)로 배출되기 시작하면 배출박스(114)의 하면에 설치된 중량검출부(116)에서 배출박스(114)의 내부에 저장되는 원료의 중량을 실시간으로 검출한다. 이와 같이 실시간으로 검출되는 중량은 제어부(120)로 전달되고, 그러면 제어부(120)는 이를 표시부(119)를 통해 표시하도록 한다. 따라서, 표시부(119)에는 배출박스(114) 내의 원료의 중량이 실시간으로 표시된다.

이때, 제어부(120)는 배출박스(114)로 배출되고 있는 원료의 중량에 따라 제1 및 제2 진동발생부(117,118)의 동작을 다르고 제어할 수도 있다. 일례로 중량검출부(116)에 의해 실시간으로 검출되어 제어부(120)로 실시간 전달되는 동안, 제어부(120)는 배출하고자 하는 원료의 목표 중량 중 기설정된 중량까지는 제1진동발생부(117)와 제2진동발생부(118)를 동시에 동작시키고, 그 이후부터 기설정된 목표 중량에 도달할 때까지 제1진동발생부(117)를 정지시키고 제2진동발생부(118)만 동작시켜 미세한 중량을 조금씩 순차적으로 조절가능하게 할 수도 있다. 또는 이러한 제어부(120)는 배출하고자 하는 원료의 목표 중량 중 기설정된 중량까지는 기설정된 진동수로 제1진동발생부(117)와 제2진동발생부(118)를 동작시키고, 그 이후부터 기설정된 목표 중량에 도달할 때까지 상기 기설정된 진동수보다 작은 진동수로 제1진동발생부(117) 및 제2진동발생부(118)를 동작시켜 기설정된 중량 이후부터 목표 중량까지 중량변화를 조금씩 순차적으로 조절가능하게 할 수도 있다. 예컨대, 목표로 하는 기설정된 중량의 95%까지는 제1진동발생부(117)와 제2진동발생부(118)를 동시에 동작시켜 원료가 제1배출판(112)과 제2배출판(113)에서 빠르고 원활하게 배출박스(114)로 배출되도록 하고, 95% 이후부터는 제1진동발생부(117)의 동작은 중지하고 제2진동발생부(118)만 동작시켜 제2배출판(113)만 진동하도록 하여 적은 양의 원료가 배출박스(114)로 제공되도록 하여 미세하게 중량을 조절할 수 있고, 또는 95%까지는 제1,2진동발생부(117,118)를 상대적으로 빠른 제1진동수로 동작시키고 95% 이후에는 상대적으로 더 느린 제2진동수로 동작하도록 할 수도 있다. 물론, 상기 수치는 일례이므로 변경이 가능하다.

이후에, 제어부(120)는 원료계량기(110)별로, 즉 원료별로 기설정된 중량에 도달하면 호퍼(111)의 개폐부(미도시)를 폐쇄시킴과 동시에, 제1진동발생부(117), 제2진동발생부(118)의 동작을 정지시키며 덤프부(121)를 동작시켜 배출박스(114)에 저장된 원료를 하부의 원료박스(310)로 완전히 배출되도록 한다. 이로써, 이러한 원료박스(310)에는 목표로 하는 중량의 원료가 공급된다. 본 발명에서 제어부(120)는 각 원료계량기(110)별로 순차적으로 원료의 중량측정을 제어한다.

도면에 일례로 6개의 원료계량기(110a~110f) 및 6개의 원료박스(310a~310f)를 도시하고 있으며, 이하에서 이를 참조하여 본 발명에 따른 원료 자동 계량 시스템의 제어방법을 설명한다. 원료계량기와 원료박스의 개수는 물론 변경가능하다. 또한, 다른 실시 예에서 6개의 원료계량기(110a~110f) 중 선택된 일부만 이용할 수도 있고, 이에 따라 그 일부만큼의 원료박스를 이용할 수 있다.

제어부(120)는 제1원료계량기(110a)에서 원료를 기설정된 목표 중량으로 계량하도록 하고 제1구동부(211)를 동작시켜 이동대차(210)를 제1원료계량기(110a)의 하부로 이동시킨다. 이때, 제1원료계량기(110a)의 하부에는 제1원료박스(310a)가 위치하도록 한다. 제1원료계량기(110a)에서 원료의 계량이 완료되면 제어부(120)는 제1원료계랑기(110a)의 덤프부(121)를 동작시켜 배출박스(114)에 저장된 목표 중량의 원료가 제1원료박스(310a)로 배출되도록 한다.

계속해서, 제어부(120)는 제2원료계량기(110b)에서 원료를 기설정된 목표 중량으로 계량하도록 제어하고, 제1구동부(211)를 동작시켜 이동대차(210)를 제2원료계량기(110b)의 하부로 이동시킨다. 이때, 제어부(120)는 이동대차(210)의 제2구동부(212)를 동작시켜 6개의 원료박스(210)가 회전하도록 하고 제2원료박스(310b)가 제2원료계량기(110b)의 하부에 위치하도록 한다. 물론, 여기서 제어부(120)는 선택적으로 이동대차(210)가 이동하는 도중에 원료박스(210)를 회전시킬 수도 있고, 원료박스(210)를 먼저 회전시키고 이동대차(210)를 제2원료계량기(110b)로 이동시킬 수도 있다. 이와 같이 이동대차(210)가 제2원료계량기(110b)의 하부에 위치하고 제2원료박스(310b)가 제2원료계량기(110b)의 배출구에 대응된 상태에서 제2원료계량기(110b)에서 원료의 계량이 완료되면 제어부(120)는 제2원료계랑기(110b)의 덤프부(121)를 동작시켜 배출박스(114)에 저장된 원료가 제2원료박스(310b)로 배출되도록 한다.

상기한 바와 같이, 이러한 과정은 마지막 제6원료계량기(110f)까지 동일하게 적용된다. 즉, 하나의 원료계량기(110)에서 원료의 목표 중량 계량이 완료되면 그에 대응하는 원료박스(310)에 계량된 원료를 배출한 후, 이동대차(210)를 다음 원료계량기(110)로 이동시키고 원료박스(310)를 회전시켜 다음 원료박스(310)에 다른 원료를 배출하도록 하며, 이러한 과정을 미자막 원료계량기(110)까지 동일하게 적용함으로써 각각의 원료박스(310)에는 서로 다른 원료계량기(110)에서 배출한 서로 다른 원료가 공급되도록 한다. 여기서, 제어부(120)는 마지막 제6원료계량기(110f)에서 덤프부(121)를 동작시켜 마지막 원료박스(310f)로 계량된 원료의 배출이 완료되면 이동대차(210)를 원래 초기위치로 이동시킨다. 이는 다시 처음부터 상기와 동일한 과정으로 원료를 다시 배출시키기 위한 것이다. 이때, 본 발명의 실시 예에서 제어부(120)는 마지막 원료계량기(110)의 덤프부(121)를 동작시킨 시점부터 기설정된 시간동안 대기하였다가 이동대차(210)를 초기위치로 이동시키도록 한다. 이는 덤프부(121)가 동작하여 원료를 원료박스(310)에 완전히 배출하는 시간을 고려하기 위한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원료 자동 계량 시스템 및 그의 제어방법에서는 다수의 원료계량기의 각 호퍼에 서로 다른 원료를 저장해 두었다가 각 원료별로 목료 중량을 계량한 후 하부의 원료박스로 배출하도록 한다. 이때, 본 발명에서는 각 원료계량기에서 원료를 목표 중량으로 계측하며 각 원료계량기의 하부에 원료박스를 탑재한 이동대차를 각 원료계량기의 배출구에 대응하는 위치로 이동시키고 다수의 원료박스를 회전시켜 각 원료박스에 서로 다른 원료가 배출되도록 한다. 특히, 제어부(120)는 각 원료계량기에서의 원료의 목표 중량으로의 계량, 원료의 배출, 이동대차의 이동, 원료박스의 회전 등을 제어하여 각 원료계량기의 호퍼에서 원료가 자동으로 각 원료박스에 배출되도록 한다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 원료계량기 111 : 호퍼
112 : 제1경사판 113 : 제2경사판
114 : 배출박스 115 : 배출가이드부
116 : 중량검출부 117 : 제1진동발생부
118 : 제2진동발생부 119 : 표시부
120 : 제어부 121 : 덤프부
210 : 이동대차 211 : 제1구동부
212 : 제2구동부 310 : 원료박스