[go: up one dir, main page]

KR100392261B1 - 타원진동장치 - Google Patents

타원진동장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100392261B1
KR100392261B1 KR1019960009175A KR19960009175A KR100392261B1 KR 100392261 B1 KR100392261 B1 KR 100392261B1 KR 1019960009175 A KR1019960009175 A KR 1019960009175A KR 19960009175 A KR19960009175 A KR 19960009175A KR 100392261 B1 KR100392261 B1 KR 100392261B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vibration
output
controller
oscillation
detection means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1019960009175A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960033568A (ko
Inventor
유타카 쿠리타
야수시 무라기시
히토시 야수다
Original Assignee
신코덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP10046895A external-priority patent/JP3531279B2/ja
Priority claimed from JP10046795A external-priority patent/JP3161277B2/ja
Application filed by 신코덴키 가부시키가이샤 filed Critical 신코덴키 가부시키가이샤
Publication of KR960033568A publication Critical patent/KR960033568A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100392261B1 publication Critical patent/KR100392261B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/08—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with magnetostriction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
    • B06B1/0238—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave
    • B06B1/0246—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave with a feedback signal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/50—Application to a particular transducer type
    • B06B2201/52—Electrodynamic transducer
    • B06B2201/53—Electrodynamic transducer with vibrating magnet or coil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70—Specific application

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigging Conveyors (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

본 발명의 타원진동장치는 적어도 제 1 이상기, 제 1 하이게인증폭기(high-gain amplifier) 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ; 상기 제 1 제어기의 출력을 증폭하기 위한 제 1 전력증폭기 ; 제 1 방향에 제 1 가진력이 발생하도록 상기 제 1 전력 증폭기의 출력을 수용하는 제 1진동구동자 ; 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ; 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위 검출수단 ; 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인 증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ; 상기 제 2 제어기의 출력을 증폭하기 위한 제 2 전력증폭기 ; 제 2 방향에 제 2 가진력이 발생하도록 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ; 상기 제 2 가전력을 수용하는 상기 타원진동기의 제 2 진동계 ; 상기 제 2 방향에 상기 타원 진동기의 가동부의 다른 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ; 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 진동변위검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 제 2 전력증폭기 상기 제 2 진동 구동자ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단에 의해 형성되어진 폐루프(closed loop)ㆍ상기 폐루프 내의 상기 제 1 제어기에 부 피드백되는 상기 제 2 진동변위 검출장치의 출력 ; 으로 구성되며,
여기서, 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.

Description

타원진동장치
본 발명은 예를들어 볼트, 너트, 트랜지스터와 같은 부품을 조작하기 위해 사용되는 타원진동장치에 관한 것이다.
제 1도에 있어서, 타원진동 파트피더(parts-feeder)는 전체로서 "1"로 나타내고 공지의 볼(2)을 구비하고 있다. 볼(2)의 내주면에도 스파이럴상의 트랙이 형성되고 그 하류측의 적소에 파트로 향하는 수단의 하나로서 와이퍼가 설치되어 있다. 와이퍼의 상세는 공지되어 있으므로 상세의 도면은 생략하지만, 평판은 와이퍼를 형성하기 위해 절곡되어진다.
평판의 하단과 트랙사이의 거리는 볼(2) 내에 조작되는 파트의 두께보다 크다. 그러나, 그의 배수보다는 적다. 자세유지수단은 스파이럴 트랙의 배출단에 설치된다. 소망자세의 파트는 다음단계로서 도시되지 않은 직선의 진동피더내로 자세유지수단을 통해 공급된다.
볼(2)은 제 2도에 나타난 바와같이 상측 가동프레임(7)에 고정되고, 제 3도에 명확히 나타난 바와같이 + 자상의 하측 가동 프레임(8)은 이 상측가동프레임(7)과 수직 판스프링(9)의 4세트와 결합된다. 판스프링(9)의 상부단은 상측 가동프레임(7)의 단부(7a)에 고정되며, 판스프링(9)의 하부단은 하측 가동프레임(8)의 단부(8a)에 고정된다. 단부(7a,8a)는 수직방향에서 각 다른 방향으로 배열된다.
수직구동전자석(11)은 상측 가동프레임(7)의 중앙부를 향하여 고정프레임(10)의 중앙부에 고정되고, 수직가동코어(13)는 수직구동전자석(11)을 향하여 상측 가동프레임(7)의 저면에 고정된다. 수평구동전자석의 쌍(14a,14b)은 수직구동전자석(11)의 양면에 고정프레임(10)의 측벽부가 고정되고, 전자석 코일(15a,15b)이 전자석(14a,14b)에 감겨 있다. 수평가동코어(16a,16b)는 각각 수평가동전자석(14a,14b)을 향하여 상측 가동프레임(7)의 저면에 고정되어 있다.
4개의 각부(17)는 고정프레임(10)과 일체적으로 형성되고, 고정프레임(10)은 각부(17)와 방진고무(18)를 통해 기대(基臺)상에 지지된다. 스프링취부부(17a)는 제3도에 도시한 바와같이 각부(17)와 일체로 형성되고, 판스프링(19)은 제 3도에 나타난 방법으로 스프링취부부(17a)에 취부된다. 수직구동용인 판스프링(19)의 양단이 볼트(B)에 의해 스프링취부부(17a)에 취부된다.
판스프링(19)은 각각이 스페이서(20)를 통해 포개지는 2개의 판스프링 요소로 구성되고, 판스프링(19)의 중앙부분이 볼트(B')에 의해 하측가동프레임(8)에 고정된다.
상술한 구성에 있어서, 수평구동전자석(14a,14b)은 수평 가진력을 발생시키는 제 1진동구동자이고, 수평구동전자석(14a,14b)에 의해 구동되는 제 1 진동계는볼(2)ㆍ판스프링(9)ㆍ가동코어(16a,16b)등으로 구성된다. 전자석(11)은 수직 가진력을 발생시키는 제 2진동구동자이고, 볼(2)ㆍ판스프링(19)ㆍ가동코어(13)등으로 구성된다.
일반적으로, 제 1(수평) 진동계의 공진 주파수와 같거나 또는 거의 동등한 주파수의 구동전류가 전자석(14a,14b,11)에 공급된다.
따라서, 볼(2)은 수평방향에서 공진주파수 또는 이에 가까운 상태의 주파수 f0로 진동되고, 수직방향에서 제 2(수직) 진동계의 공진주파수 f1은 수평 공진주파수 fo보다 통상 몇 퍼센트 높다. 제 4도에 나타난 바와같이, 힘과 진동변위와의 위상차가 수평방향에서 90˚이고, 이는 진동공학상 명백한 것이다. 볼(2)은 수직 방향으로 다른 위상차에서 진동하고, 따라서 볼(2)은 위상차에 의해 타원진동된다. 수직 및 수평방향에서 진동변위 사이의 최적 위상차는 이론적으로 60˚이다. 이경우, 조작되는 부품은 볼(2)의 트랙위에서 최대 반송속도로 반송될수 있다. 따라서, 수평과 수직 가진력 사이의 위상차는 90˚로 세트된다. 환언하면, 제 4도로부터 명백한 바와같이, 수직 방향의 공진주파수 f1이고, 따라서 수직진동이 수직진동력보다 150˚위상지연 된다.
진동공학상 자명한 바와같이, 진동계가 공진주파수에 구동될때, 볼(2)내의 부품부하의 미소 변화와 전원의 미소 변위는 진동계의 공진주파수 변경을 일으킨다. 따라서, 볼인 수평공진주파수 f0와 무부하에서 힘과 변위사이의 위상차 90°에서 진동될지라도, 위상차는 부품의 부하와 전원의 변위에 따라 변한다. 따라서, 수직방향에서 위상차의 변화가 작더라도 수평방향에서는 많이 변한다. 결국, 수직과 수평 진동변위 사이의 위상차는 60˚가 되지 않는다. 따라서, 볼(2)에 대한 최적 진동상태는 얻어지지 않는다.
따라서, 본 발명의 목적은 전원의 변동이 있고 부품의 부하가 시간에 따라 변해도 수평방향과 수직방향 사이의 최적 위상차를 확실하게 얻을 수 있는 타원진동 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 이러한 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 적어도 제 1 이상기, 제 1 하이게인증폭기(high-gain amplifier) 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
B) 상기 제 1 제어기의 출력을 증폭하기 위한 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 방향에 제 1 가진력이 발생하도록 상기 제 1 전력 증폭기의 출력을 수용하는 제 1진동구동자 ;
D) 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위 검출수단 ;
F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인 증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
G) 상기 제 2 제어기의 출력을 증폭하기 위한 제 2 전력증폭기 ;
H) 제 2 방향에 제 2 가진력이 발생하도록 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
I) 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동기의 제 2 진동계 ;
J) 상기 제 2 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 다른 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
K) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 진동변위검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단에 의해 형성되어진 폐루프(closed loop)ㆍ상기 폐루프 내의 상기 제 1 제어기에 부 피드 백되는 상기 제 2 진동변위 검출장치의 출력 ; 으로 구성되며,
여기서, 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상 차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
B) 상기 제 1 제어기의 출력을 증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하도록 상기 제 1 전력 증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
D) 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하기 위한 진동변위검출수단 ;
F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제2 하이게인증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2제어기 ;
G) 상기 제 2 제어기의 출력을 증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
H) 제 2 방향에 제 2 가진력이 발생하도록 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
I) 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동기의 제 2 진동계 ;
J) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계 및 상기 진동변위검출수단에 의해 형성되어진 폐루프, 상기 폐루프 내의 상기 제 1 제어기에 부 피드백되는 상기 진동변위검출수단의 출력 ; 으로 구성되며,
여기서, 상기 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동 변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 가변주파수 전원 ;
B) 상기 가변주파수 전원의 출력을 받아 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 제 1 진동구동자 ;
C) 상기 제 1방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계;
D) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동장치의 가동부의 진동변위를 검출하는 진동변위 검출수단 ;
E) 상기 진동변위 검출수단의 출력을 수용하는 이상기 ;
F) 상기 이상기의 출력을 수용하는 전력증폭기 ;
G) 상기 제 1방향에 수직한 제 2 방향에 제 2 가진력을 발생하도록 상기 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
H) 상기 제 2 진동구동자로부터 상기 제 2 방향에 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원 진동장치의 제 2 진동계 ; 로 구성되고,
여기서, 상기 제 1 진동계는 상기 진동주파수 전원이 보상(補償)되어 그의 공진주파수에서 구동되고, 상기 이상기의 위상각도는 상기 타원전동기의 구동부가 최적 진동상태에서 구동되도록 제어된다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인 증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력 증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
I) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
E) 상기 제 1 방향에 상기 타원구동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위 검출수단 ;
F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인 증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
G) 비교기, 상기 비교기의 한 입력터미날에 공급되는 상기 제 2 제어기의 출력;
H) 상기 비교기의 출력을 전력증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
I) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향에 제 2 가진력을 발생하기 위한 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
K) 상기 제 2 방향에 상기 타원진동기 가동부의 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
L) 상기 제 2 진동변위 검출수단의 출력을 수용하는 가상(假相) 스프링상수에 상당하는 게인(gain)를 가진 증폭기 ;
M) 상기 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하는 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
N) 상기 제 2 전원증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기제 2 진동변위검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 제 2 진동변위 검출수단이 피드백되는 상기 비교기로 구성된 제 1 폐루프 ;
O) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 제 1 진동변위검출수단으로 구성된 제 2 폐루프; 로 구성되고 여기서, 상기 제 2 진동변위검지수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 공진주파수에서 자려진동으로 진동되는 상기 제 1 진동계 및 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
D) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제1 진동변위검출수단 ;
F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
G) 비교기, 이 비교기의 한 입력터미날에 공급되는 상기 제 2 제어기의 출력;
H) 상기 비교기의 출력을 전력 증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
I) 상기 제 1 방향에 대해 직각인 제 2 방향에 제 가진력을 발생하는 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
K) 상기 제 2 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
L) 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력을 수용하는 가상부가 스프링에 상당하는 게인을 가진 증폭기 ;
M) 상기 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하는 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
N) 상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동기ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 제 2 진동 변위검출수단의 출력이 피드백되도록 상기 비교기로 형성된 제 1 폐루프 ;
O) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 제 1 진동변위검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 비교기ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단 및 상기 제 1 제어기에 부피드백되는 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력에 의해 형성된 제 2폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 상기 제 2 진동변위검지수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 공진주파수에서 자려진동으로 진동되는 상기 제 1 진동계 및 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 가변 주파수전원 ;
B) 상기 가변주파수 전원의 출력을 수용하여 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 제 1 진동구동자 ;
C) 상기 제 1 방향의 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
D) 상기 제 1 방향의 상기 타원진동장치의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위 검출수단 ;
E) 상기 제 1 진동변위검출수단의 출력을 수용하는 이상기 ;
F) 상기 이상기의 출력이 한 입력터미날에 공급되는 비교기 ;
G) 상기 비교기의 출력을 수용하는 전력증폭기 ;
H) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향의 제 2 가진력을 발생하는 상기 전력 증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
I) 상기 제 2 진동구동자로부터 상기 제 2 방향의 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동장치의 제 2 진동계 ;
J) 상기 제 2 방향의 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
K) 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력을 수용하여 가상스프링상수에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
L) 상기 제 2 진동구동자의 위상 지연을 보상하는 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
M) 상기 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 제 2 진동변위 수단이 부피드백되는 상기 비교기에 의해 구성된 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 상기 가변주파수 전원의 조정과 상기 이상기의 위상각이 조절되어 상기 타원진동기의 가동부가 최적 진동상태에서 진동될수 있는 공진주파수에서 상기 제 1 및 제 2 진동계가 구동된다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하도록 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
D) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위 검출수단 ;
F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기
G) 상기 제 2 제어기의 출력을 수용하는 전치필터(prefilter) ;
H) 상기 전치필터의 출력을 전력증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
I) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향에 제 2 가진력을 발생하는 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
J) 제 2 진동구동자로부터 제 2 방향의 제 2 가진력내에 상기 제 2 가진력을 수용하는 타원진동계의 제 2 진동계 ;
K) 상기 제 2 방향의 상기 타원진동의 가동부의 진동변위를 검출하는 상기 제 2 진동구동자로부터 제 2 방향에 대한 제 2 진동변위검출장치 ;
L) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계 상기 제 1 진동변위검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 전치필터ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동변위 검출수단 및 상기 제 1 제어기에 부피드백되는 상기 제 2 진동변위 검출수단의 출력에 의해 구성된 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 상기 전치필터는 공진주파수 성분을 컷트하는 노치 필터(notch filter)와 상기 공진주파수보다 몇 % 높온 주파수 성분을 증폭하는 밴드 패스 필터(band pass filter)로 구성되고, 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력 터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및제 2 이상기의 이각은 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인 증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하도록 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
D) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향의 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 진동 변위검출장치 ;
F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인 증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
G) 상기 제 2 제어기의 출력을 수용하는 전치필터 ;
H) 상기 전치필터의 출력을 전력증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
I) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향의 제 2 가진력을 발생하도록 상기 제2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
J) 상기 제 2 진공구동자로부터 제 2 방향의 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동기의 제 2 진동계 ;
L) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 진동변위검출수단ㆍ상기 제 1 제어기에 부피드백하는 상기 제 2 진동변위 검출수단의 출력에 의해 구성되는 폐루프; 여기서 상기 전치필터는 공진 주파수 성분을 컷트하는 노치필터와 상기 공진주파수보다 몇 % 높은 주파수 성분을 증폭하는 밴드 패스 필터로 구성되고, 상기 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락 될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동 (Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 가변주파수 전원 ;
B) 상기 가변 주파수전원의 출력을 수용하여 제 1 방향의 제 1 가진력을 발생하는 제 1 진동구동자 ;
C) 상기 제 1 방향의 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계;
D) 상기 제 1 방향의 상기 타원진동장치의 가동부의 가동변위를 검출하는 진동변위검출수단 ;
E) 상기 제 1 진동변위수단의 출력을 수용하는 이상기 ;
F) 전치필터 ;
G) 상기 전치필터의 출력을 수용하는 전력증폭기 ;
H) 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향의 제 2 가진력을 발생하도록 상기 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
I) 상기 제 2 진동구동자로부터 상기 제 2 방향의 상기 제 2가진력을 수용하는 상기 타원진동장치의 제 2 진동계; 로 구성되고 여기서, 상기 가변주파수 전원의 조정과 상기 이상기의 위상각이 조절되어 상기 타원진동기의 가동부가 최적 진동상태에서 진동될수 있는 공진주파수에서 상기 제 1 및 제 2 진동계가 구동된다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원 진동장치는
A) 진동지령을 수용하는 제어기 ;
B) 제어기의 일측 입력터미날에 접속되는 비교기 ;
C) 상기 비교기의 출력터미날에 접속되는 전력증폭기 ;
D) 진동구동자 ;
E) 상기 진동구동자의 가진력을 수용하는 기계진동계 ;
F) 상기 기계진동계에 근접하여 배치되거나 또는 취부된 진동수단 ;
G) 상기 진동검출수단의 출력을 수용하여 가상스프링 상수에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
H) 상기 증폭기의 출력을 수용하고 상기 진동구동자의 위상지연을 보상하는 위상보상기 ;
I) 상기 비교기ㆍ상기 전력증폭기ㆍ상기 진동구동자ㆍ상기 기계진동계ㆍ상기 진동검출수단ㆍ상기 증폭기 및 상기 진동검출수단의 출력이 상기 비교기의 다른 즉 입력터미날에 부 피드백되는 상기 위상보상기로 구성된 제 1 폐루프 ;
J) 상기 진동검출수단ㆍ상기 제어기ㆍ상기 비교기ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 진동구동자 및 상기 진동검출수단의 출력이 상기 제어기에 부 피드백되는 상기 기계진동계로 구성되는 제 2 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 자려진동이 얻어지고 기계진동계의 전기적 또는 가상공진주파수가 상기 증폭기의 게인에 의해 상기 가상스프링상수에 상당하는 주파수에 의해 상승된다.
본 발명의 또다른 측면에서, 타원진동장치는
A) 진동지령을 수용하는 제어기 ;
B) 상기 제어기의 일측 입력터미날에 접속된 비교기 ;
C) 상기 비교기의 출력터미날에 접속된 전력증폭기 ;
D) 진동구동자 ;
E) 상기 진동구동자의 가진력을 수용하는 기계진동계 ;
F) 상기 기계진동계 부근에 배치되거나 취부된 진동검출수단 ;
G) 상기 진동검출수단의 출력을 수용하고 가상부하에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
H) 상기 진동구동자의 위상지연을 보상하고 상기 증폭기의 출력을 수용하는위상보상기 ;
I) 상기 비교기ㆍ상기 전력증폭기ㆍ상기 진동구동자ㆍ상기 기계진동계ㆍ상기 진동검출수단ㆍ상기 증폭기 및 상기 진동검출수단의 출력이 상기 비교기의 다른 일측 입력터미날에 부 피드백되는 상기 위상보상기로 구성된 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 전력운이 상기 기계진동계를 강제적으로 진동시키기 위해 상기 제어기에 접속되고, 기계진동계의 전기적 또는 가상 공진주파수가 상기 증폭기의 게인에 의해 상기 가상스피링상수에 상당하는 주파수에 의해 상승된다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 제 1 제어기 ;
B) 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 진동구동자 ;
D) 제 1 기계진동계 ;
E) 상기 제 1 기계진동계 부근에 배열되거나 또는 취부된 제 1 진동검출수단;
F) 상기 제 1 진동검출수단의 검출된 출력을 수용하는 제 2 제어기 ;
G) 비교기 ;
H) 제 2 전력증폭기 ;
I) 제 2 기계진동계 ;
J) 제 2 기계진동계 부근에 배열되거나 또는 취부된 제 2 진동검출수단 ;
K) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기기계진동계ㆍ상기 제 1 진동검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 비교기ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 기계진동계ㆍ상기 제 2 진동검출수단의 검출된 출력이 상기 제어기에 부 피드백되는 상기 제 2 진동검출수단ㆍ자려진동되는 상기 제 1 기계진동계 및 강제진동되는 상기 제 2 기계진동계로 구성된 제 1 폐루프 ;
L) 가상스프링상수에 상당하는 게인을 가진 상기 제 2 진동검출수단의 출력을 수용하는 증폭기 ;
M) 상기 증폭기의 출력을 수용하여 상기 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하는 위상보상기 ;
N) 상기 제 2 진동검출수단ㆍ상기 위상보상기 및 상기 비교기ㆍ제 2 전력증폭기ㆍ상기 위상보상의 출력이 상기 비교기에 부 피드백되는 상기 제 2 기계진동계로 구성된 제 2 폐루프; 로 구성되고 여기서, 상기 제 2 기계진동계의 전기적(가상) 공진주파수는 상기 가상스프링상수에 상당하는 주파수성분에 의해 상승된다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원진동장치는
A) 제 1 전기력 전력원에 접속된 제 1 제어기 ;
B) 제 1 전력증폭기 ;
C) 제 1 진동구동자 ;
D) 제 1 기계진동계 ;
E) 상기 제 1 전력원으로부터 소정의 위상각이 다른 제 2 전력원에 접속된 제 2 제어기 ;
F) 비교기 ;
G) 제 2 전력증폭기 ;
H) 제 2 진동구동자;
I) 제 2 기계진동계 ;
J) 상기 제 2 기계진동계의 부근에 배치되거나 또는 취부된 진동검출수단 ;
K) 가상부하에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
L) 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하고 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
M) 상기 진동검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 위상보상기의 출력이 상기 비교기에 부 피드백되는 상기 비교기로 구성된 폐루프, 로 구성되고 상기 제 2 기계진동계의 전기(가상) 공진주파수는 증폭기의 상기 게인에 상당하는 주파수에 의해 상승된다.
본 발명의 또다른 측면에 따라, 타원진동계 장치는
A) 진동지령을 수용하는 전력증폭기 ;
B) 상기 전력증폭기의 출력을 수용하는 진동구동자 ;
C) 상기 전동구동자로부터 가진력을 수용하는 기계진동계, 상기 진동지령은 전치필터를 통해 상기 전력증폭기에 공급되는데, 상기 전치필터는 상기 기계진동계의 공진주파수 성분을 컷트하는 노치필터와 상기 기계진동계의 실제공진주파수보다 수 % 높은 주파수성분을 증폭하는 밴드패스필터로 구성된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 발명의 실시예의 상세한 설명 및 도면을 참고하면 더욱 쉽게 이해될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 타원진동장치를 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타원진동장치를 나타낸 것이다.
전체를 번호 31로 표시하고, 수평방향 진동계의 진동변위 또는 제 1 진동계(32)는 제 1 진동검출기(33)에 의해 검출되고, 제 1 진동검출기(33)의 출력터미날은 수직 또는 제 2 제어기(34)ㆍ제 2 전력증폭기(35) 및 제 2(수직) 진동구동자(36)를 통해 수직진동계(37)에 접속된다. 수직방향의 진동변위는 제 2 진동검출기(38)에 의해 검출되어 수평(제 1)제어기(39)에 공급되며 또한, 제 1 전력증폭기(40) 및 수평(제 1) 진동구동자(41)를 통해 수평진동계(32)에 공급된다.
제 1 진동검출기(33)의 출력은 제 2 제어기(34)에 직접 공급되며, 수평(제 2)진동검출기(38)의 출력은 제 1 제어기(39)에 부 피드백된다.
제 2도는 제 1실시예를 상세히 나타낸 것으로 제 1도에 대응하는 부품은 동일 부호로 나타낸다.
제 1 제어기(39)는 제 1 이상기(42)ㆍ제 1 하이게인증폭기(43) 및 진폭조정용 리미터(포화요소 ; 44)로 구성된다. 제 1 제어기(39)의 출력은 전력증폭기(40)에 공급되고, 증폭된 출력은 제1 진동구동자(41)인 전자석(41)에 공급된다. 전자석 내 전압과 힘(力)의 위상차는 1/(s+a1)의 지연요소에 상당하는 각과 같다.
제 1 진동계는 전자석(41)의 출력에 의해 진동된다. 제 1 진동계는 특성방정식 m1s2+ c1s+k1=0에 의해 나타나는데 여기서, m1은 볼의 질량, c1은 점성계수, k1은수평방향이 스프링 상수를 나타낸다.
수평방향이 진동변위는 수평진동검출기(33)에 의해 검출되고 검출된 출력은 제 2 제어기(34)에 공급된다. 제 2 제어기는 제 1 제어기와 같이 제 2 이상기(45)ㆍ제 2 하이게인 증폭기(46) 및 진폭조정용 리미터(포화요소 ; 47)로 구성된다. 제 2 제어기(34)의 출력은 전력증폭기(35)에 공급되고, 증폭된 출력은 제 2 진동구동자인 수직전자석(36)에 공급되며 1/(s+a2)의 지연요소를 갖는다.
제 1 진동구동자 또는 수평전자석(41)과 동일하게 90˚의 위상지연이 발생한다. 수직진동계(37)은 전자석(36)에 의해 진동되고 진동계(37)의 진동변위는 진동검출기(38)에 의해 검출되며, 출력은 부 피드백신호로 제 1 제어기(39)에 공급된다.
본 실시예에 따라 각 진동계(32,37)의 하나는 공진주파수에서 진동하고 다른것은 공진주파수로부터 떨어진 주파수에서 진동한다. 힘과 변위의 위상차가 공진 진동에서 90˚이고, 위상차는 공진주파수외의 주파수에서 진동되는 수직진동계에서 거의 영이다. 상술한 바와같이, 진동구동자인 전자석(36, 41)은 90˚의 위상지연을 가진다. 본 실시예에 따른 제 1 이상기(42)에서 위상전진 α는 60˚이다. 제 2 이상기에서 위상전진 β는 30˚이다. 제 1 이상기(42)의 입력측과 수평진동계(32)의 출력측과의 사이에 120˚의 위상차가 있고, 수평진동검출기(33)의 출력 측 또는 제 2 이상기(45)의 출력측과 제 2 진동계(37)의 출력측과의 위상차는 60˚이다. 따라서, 제 1 제어기(39)의 입력측이 진동검출기(38)의 입력측으로부터 컷트될때 이들측사이에 180˚의 위상차가 있고, 따라서 진동계는 자려진동된다.
본 발명의 제 1 실시예의 타원진동장치는 이상과 같은 구성을 하고 다음으로 그 작동을 설명한다.
도시되지는 않았지만 DC전원이 전력 스위치를 통해 전원증폭기(35,40)에 접속되고, 전원스위치 온(ON)하면 전력증폭기(35,40)가 작동상태로 된다. 제 6도에 나타난 페루프에서 수직진동검출기(38)의 출력이 제 1 제어기(39)의 부 피드백된다. 제 1 제어기(39)의 입력측이 수직변위검출기(38)의 출력측으로부터 단락될때, 180˚의 위상차가 있고, 따라서 진동계는 자려진동될수 있다. 따라서, 수평진동계는 공진주파수에서 진동된다. 수평진동변위는 진동검출기(33)에 의해 검출되고 검출된 출력은 제 2 제어기(34)에 공급되고, 제 2 증폭기(35)에 의해 증폭된다. 증폭된 출력은 수직전자석(36)에 공급되고, 따라서 수직진동계(37)는 자려진동되나 진동주파수는 수평공진주파수로부터 수 % 차이가 난다. 수평진동계(32)가 공진주파수에서 진동되기 때문에 힘과 변위와의 위상차는 90˚로 유지된다. 더우기, 전자석(41)의 위상지연을 90˚로 유지된다. 수평방향의 진동과 수직방향의 진동사이의 위상차가 60˚의 각으로 안정하게 유지되고, 따라서 볼은 최적상태에서 타원적으로 진동된다. 조작되는 부품은 볼내의 최대 전송속도로 스파이럴 트랙을 따라 전송될수 있다. 통상 공급전원의 전압 및 주파수가 변동하고 볼내 부품의 하중이 변할때라도 수평진동계는 공진주파수에서 자려진동으로 진동되고, 힘과 변위와의 위상차가 90˚의 각이 된다. 종래기술에서는 진동계의 구동주파수가 조금 변할때라도 위상차는 90˚로부터 많이 변한다. 본 발명에 의하면 변화가 적고, 따라서 최적상태가 안정하게 유지된다.
도시되지는 않았지만, 수평진동변위검출기(33)의 출력 및 수직진동검출기(38)의 출력을 수용하는 증폭제어기는 리미터(44, 47)에 접속된다. 도시되지 않은 증폭제어기는 각각 비교기를 포함한다. 소정의 증폭전압이 비교기의 일측 입력터미날에 적용되고, 진동변위검출기(33 및 38)의 출력이 비교기의 타측 입력터미날에 접속된다. 편차에 따라 진폭조절 리미터(44 및 47)가 자동적으로 조절된다. 따라서, 수평 및 수직방향의 증폭은 각각 일정하게 유지되고, 이결과 일정의 장축 및 단축을 가진 타원진동이 볼에 행하여진다.
제 7 및 8도는 본 발명의 제 2실시예에 따른 타원진동장치는 나타낸 것으로 전체를 번호 51로 표시한다. 상기 발명에 대응하는 부분은 동일 부호로 나타내고 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따라서, 폐루프는 단지 수평진동계에서만 형성된다. 수평진동검출기(33)의 출력은 제 1 제어기(52)에 부 피드백되고, 제 2(수직) 제어기(53)에 공급된다.
제 8도는 본 실시예에 따라 타원진동장치(51)의 상세를 나타낸 것으로 상기 실시예와 본 실시예는 제어기(52, 53)에서 서로 다르다. 제어기(52, 53)는 이상기(55, 58)ㆍ하이게인 증폭기(56, 59) 및 증폭조절 리미터(57, 60)로 각각 구성된다. 제 1 이상기(55)의 설정변위차가 영이고, 제 2 이상기(58)의 설정변위차 β는 30˚이다. 수평진동검출기(33)가 제 1 제어기(52)로부터 단락될때, 단락된 터미날 사이의 변위차는 180˚이고, 제 2 진동계(37)의 출력과 제 2 제어기(53)의 입력과의 위상차는 60˚의 각을 갖는다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 타원진동장치의 구성은 이상과 같고, 다음에 그 진동을 설명한다.
본 실시예에서, 페루프는 단지 수평진동계에서 형성되고, 공진주파수에서 수평진동계(32)와 제 1 제어기(52)간의 180˚의 위상차를 갖는다. DC 전원은 도시되지 않은 전력스위치를 통해 전력증폭기(35, 40)에 접속되고, 수평진동계(32)는 공진주파수에서 자려진동으로 진동되고, 수직진동계(37)는 강제적으로 진동된다. 공진진동상태에서 수평방향의 진동계의 힘과 변위 사이의 위상차는 90˚로 유지된다. 강제 진동의 구동주파수가 적게 변할때라도 증폭과 힘 사이의 위상차는 적게 변한다. 따라서, 위상차는 수직 및 수평 진동사이에 60˚로 유지될수 있고, 따라서 적정 타원진동이 얻어진다.
제 9도는 본 발명의 제 3실시예에 따른 타원진동장치를 나타낸 것으로 전체를 번호 61로 지칭한다. 가변주파수전원(62)의 출력은 제 1 제어기(63)에 공급되고, 출력은 제 1 전력증폭기(64)에 의해 증폭되고, 증폭된 출력은 전기적 진동구동자인 전자석(65)에 공급된다. 그래서, 수평진동계(66)는 상기 실시예에서와 동일한 방법으로 진동된다. 진동계(66)의 수평진동변위는 진동검출기(67)에 의해 검출되고 검출된 출력은 수직진동되도록 제 2 제어기(68)에 공급된다. 제어된 출력이 제 2 전력증폭기(69)를 통해 진동구동자인 전자석(70)에 공급되고, 그래서 제 2 진동계(71)가 진동된다. 제 2 제어기(68)의 이상각은 60˚이다. 따라서, 비록 진동계(60)가 가변주파수전원(62)의 조절에 의해 공진주파수에서 진동하여도진동계(71)는 60˚의 위상차를 가지고 수직하게 진동된다. 따라서, 가변주파수전원(62)이 정확하게 조절될때 수평진동계(66)는 확실하게 공진주파수에서 진동되고 60˚의 위상차가 수직과 수평 진동계(66, 71) 사이에서 안전하게 유지될수 있다. 그래서, 최적 타원진동이 얻어진다.
제어기(63, 68)는 제 1 및 제 2 실시예와 달리 어떤 포화요소도 포함하지 않는다. 진동검출기(67)의 출력은 도시되지 않는 증폭제어기에 공급되고, 출력은 도시되지않은 증폭제어기의 소정 증폭과 비교된다. 이 비교결과는 제어기(63)에 공급되고, 그래서 일정한 증폭의 페루프가 형성되고, 수평증폭은 일정하게 된다. 제 9도에서 수직진동검출수단은 제공되지 않지만, 수직방향의 소정 증폭을 얻기 위해 취부될수도 있다.
다음으로 본 발명의 제 4실시예에 따른 타원진동장치를 제 10도 내지 제 12도를 참고하여 설명한다.
제 10도는 본 발명의 제 4실시예에 따른 타원진동장치를 나타낸 것으로, 전체를 번호 131로 지정한다. 수평진동계(132)의 진동변위는 진동검출기(133)에 의해 검출되고, 그 출력이 제 1 제어기(134)ㆍ비교기(200)ㆍ제 2 전력증폭기(135) 및 제 2 진동구동자(136)를 통해 제 2 수직진동계(137)에 공급된다. 수직진동계(137)의 진동변위는 진동검출기(138)에 의해 검출되고, 그 출력은 제 1 수평제어기(139)에 공급되며, 더우기 제어된 출력은 제 1 전력증폭기(140) 및 제 1 진동구동자(141)를 통해 수평(제 1)진동계(132)에 공급된다. 진동검출기(133)의 출력은 제 2 제어기(134)에 직접 공급되며, 진동검출기(138)의 출력은 제 1제어기(139)에 부 피드백 된다.
본 실시예에 따라서, 수직진동검출기(138)의 출력은 또한 게인 △k2증폭기(202)에 공급된다. 출력이 위상보상기(201)를 통해 (-)음 신호로 비교기(200)에 공급되고, 증폭기(202)의 출력은 진동구동자(136)의 위상지연에 상당하는 위상보상기(201)에 위상지연에 의해 전진한다. △k2및 위상보상기(201)의 위상보상은 후에 상세히 설명한다.
제 11도는 본 실시예의 블럭도이고, 제 10도의 것과 대응하는 부분은 동일한 번호로 지칭한다.
제 1 제어기(139)는 제 1 이상기(142)ㆍ제 2 하이게인 증폭기(143) 및 포화요소인 제 1 진폭조절리미터(144)를 포함한다. 제 1 제어기(139)의 출력은 제 1 전력증폭기(140)에 공급되고, 증폭기 출력은 진동구동자인 전자석(141)에 공급된다. 전자석(141)의 전압과 힘의 위상차는 90˚이고, 1/(s+a1)의 지연요소가 있다. 수평진동계(132)는 전자석(141)의 출력으로 진동되고, 제 1 진동계(132)는 특성방정식 m1s2+c1s+k1=0 에 의해 표시되는데, 여기서 m은 볼의 질량, c1는 점성계수, k1은 수평방향의 스프링상수를 나타낸다. 수평진동계(132)의 진동변위는 진동검출기(133)에 의해 검출되고, 그 출력은 제 2 제어기(134)에 공급된다. 제 2 제어기(134)는 이상기(145)와 하이게인 증폭기(146) 및 포화요소인 진폭조절리미터(147)를 포함한다.
출력은 비교기(200)에 공급되고, 비교결과의 편차는 전력증폭기(135)에 공급된다. 증폭된 출력은 전자석(136)에 공급되고, 지연요소 1/(s+a2)에 상당한다. 90˚의 위상지연이 수직전자석(136)에 발생하고 수직진동계(137)는 수직전자석(136)의 출력에 의해 진동된다. 수직진동계(137)의 진동변위는 진동변위검출기(138)에 의해 검출되고 검출된 출력(2)은 제 1 제어기(139)에 부 피드백된다.
본 실시예에 따라, 수직진동변위검출기(138)의 출력은 게인 △k2를 가지는 게인 증폭기(202)에 또한 공급된다. 수직진동계(137)는 특성방정식 m2s2+c2s+k2=0에 의해 나타나고 게인 △k2의 값은 스프링상수 △k2보다 수 % 높게 지정된다. 다음으로 수직진동계(137)를 상세히 설명한다.
제 12도에 도시한 바와같이, 진동파트피더의 볼인 가동부 M의 가속도 dx2/dt2은 가동부 M의 질량인 m으로 가동부 M에 적용된 힘을 나누어 얻어지고, 라프라스변환자(Laplace transformer) S는 가속도 (dx2/dt2)와 곱하여 얻어진다. 따라서, 속도 dx/dt는 얻어지고, 점성계수 c는 값 dx/dt와 곱하여져, 가동부 M에 대한 저항력이 얻어지며, 가동부 M에 부 피드백된다. 라프라스변환자 l/s은 검출된 dx/dt와 곱하여지고, 따라서 변위 x가 산출된다. 스프링상수 k는 변위 x와 곱하여지고, 스프링력에 의한 저항력 kx는 가동부 M에 부피드백된다.
진동공학상 명확한 바와같이, 공진주파수는에 비례하고, 본 실시예에서와 같이 k2값은 전기적으로 변환된다. 환언하면, 게인 △k2는 스프링상수 k2에 상당한다. 따라서, 수평진동계(137)의 공진주파수는 전기적으로 수 % 상승하고, 전자석(136)은 위상지연을 발생하고, 위상전진요소(s+a2)/(s+b2) (b2＞a2)는 전자석(136)의 위상지연을 보상하도록 회로에 접속되고 보상기(200)에 부 피드백된다.
본 실시예에 따라 진동계(132, 137)는 자려진동으로 진동하고 그래서, 힘과 변위사이의 위상차는 90˚가 된다. 수평진동계(138)에 대한 힘은 수평진동계(133) 보다 소정의 위상각만큼 지연된다. 상술한 바와같이, 진동구동자인 전자석(136, 141)의 위상지연은 90˚이다. 제 1 이상기(142)의 위상은 60˚빠르고, 한편 제 2 이상기(145)의 위상은 30˚빨라서, 제 1 이상기(132)의 입력측과 수평진동계(142)의 출력측 사이의 위상차는 120˚이다. 그리고, 수평진동검출기(133)의 출력 또는 제 2 이상기(145)의 입력측과 제 2 진동계(137)의 출력사이의 위상차는 60˚이다. 따라서, 제 1 제어기(139)의 입력측 및 수직진동계의 진동검출기(138)의 출력측이 단락될때, 양측 사이의 위상차는 180˚가 되고, 그래서 수평 및 수직진동계(132,137)는 자려진동으로 진동된다.
본 발명의 제 4실시예에 따른 타원진동계의 구조를 상설하였으며, 다음으로 그 작동에 대해 설명한다.
도시되지는 않았지만, 상기 스위치는 전력증폭기(135,142)에 접속되고, 상기 스위치를 닫음에 의해 전력증폭기(135,142)가 작동상태로 된다. 제 11도에 나타난 바와같이, 폐루프에서 수직진동계(137)의 진동검출기(138)의 출력이 제 1 제어기(139)에 부 피드백되고, 따라서 폐루프가 단락될때 양터미날 사이에 180˚의위상 차가 발생한다. 그래서, 수평 및 수직진동계(132,137)는 공진주파수에서 자려진동으로 진동된다. 수평진동계(132)의 진동변위가 진동검출기(133)에 의해 검출되어 검출된 출력이 제 2 제어기(134)ㆍ비교기(200)ㆍ전력증폭기(135)를 통해 수직 전자석(136)에 공급된다. 수직진동계(137)는 수직전자석(136)의 출력으로 구동되고 한편, 수평진동계(132)는 공진주파수에서 자려진동으로 진동한다. 따라서, 힘과 변위사이의 위상차는 90˚로 유지되며, 전자석(141)의 위상지연은 90˚로 유지된다. 따라서, 수평 및 수직진동 사이의 위상차는 60˚로 유지될수 있다.
본 발명에 따라, 수직진동계(137)의 특성방정식은 제 11도의 방정식 m2s2+c2s+k2=0으로 나타난다. 증폭기(202)의 게인 △k2는 수직진동계(137)에 있어서, 기계스프링 상수보다 수 % 높은 값을 가진다. 진동변위검출기(138)에 의해 검출된 출력은 게인증폭기(202)에 의해 증폭되어 위상보상기(201)를 통해 비교기(200)에 공급된다. 위상지연은 위상보상기(201) 내에서 수직전자석(136)의 위상지연에 상응하는 성분을 줄어들도록 보상한다. 그래서, 수직진동계(137)의 기계공진주파수가 변경되지 않으나, 전기적 공진주파수는 △k2보다 수 % 높게 일어난다. 따라서, 전원의 전압이 변동되고 진동계(137)의 점성계수 및 스프링상수 y가 진동계의 공진주파수에 의해 변경되더라도 수직 및 수평변위는 변경되지 않는다. 부 피드백 루프가 종래기술과 같이 제공되지 않을때, 힘과 변위사이의 위상차는 위상차 π/2로부터 많이 이전되고, 그래서 수평 및 수직진동 사이에 설정된 위상차는 60˚설정치로부터 많이 이전된다. 그러나, 본 발명에 따르면 전기(가상) 공진주파수가 기계 공진주파수보다 수 % 높기때문에 위상차의 변화는 매우적다. 따라서, 수평 및 수직진동사이의 위상차는 60˚의 각에 안전하게 유지되고 그래서, 볼을 항상 최적상태에서 진동된다.
볼의 최적상태에서, 부품은 최대 반송속도로 볼의 스파이럴 트랙을 따라 반송된다. 전원이 변동되고 또는 부품의 하중이 변하더라도, 수평진동계는 항상 공진 주파수에서 진동된다. 힘(전압)과 변위사이의 위상차는 90˚로 유지된다. 종래 기술에서 진동계의 구동주파수가 공진점으로부터 적게 이전되더라도, 위상차는 90˚의 각으로부터 많이 이전된다. 본 실시예에 따라서, 수직진동계는 수평진동계와 동일 주파수에서 진동되고, 수직진동계의 가상공진주파수는 수직진동계의 공진주파수보다 수 % 높게되도록 지정된다. 따라서, 수직 및 수평진동계 양자는 공진주파수에서 진동될수 있다. 전원이 변경되고 가동부의 하중이 공진주파수 변화에 따라 변하더라도, 수평 및 수직진동 사이의 위상차는 최적상태의 값을 유지할수 있다.
도시되지지는 않았지만, 증폭기 제어기는 증폭조절 리미터(144,147)에 접속되어 각 수평 및 수직 진동검출기(133,138)의 출력을 수용하며, 비교기를 포함한다. 소정의 증폭은 비교기의 일측 입력터미날에 공급되고, 진동검출기(133,138)의 출력은 다른 입력터미날에 공급된다. 진동검출기(133,138)와 소정증폭 사이의 편차로 증폭조절 리미터(144,147)가 자동적으로 조절되고, 그래서 각 수직 및 수평진동의 증폭은 각각 소정증폭을 유지할수 있다. 그래서, 소정장축 및 단축을 가진 타원진동이 볼에 작용될수 있다.
제 13 및 제 14도는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 타원진동장치를 나타내는것으로 전체를 번호 151로 지정한다. 상기 실시예에서의 것에 대응하는 부분은 동일한 부호로 사용하며, 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따라, 자려진동을 위한 폐루프는 단지 수평진동계에만 형성된다. 수평진동변위검출기(133)의 출력은 제 1 제어기(152)에 부 피드백되고 더우기, 제 2 또는 수직제어기(153)에 공급된다. 또한, 본 실시예에서 수직진동의 변위를 검출하는 진동변위검출기(138)의 출력은 게인 △k2를 가지는 증폭기(202)에 의해 상술한 목적을 위해 증폭되고, 그 출력은 이상기(201)를 통해 비교기(200)에 공급된다.
제 14도는 제 2 실시예의 상세를 나타낸 것으로, 제어기(152 및 153)는 이상기(155,158)ㆍ하이게인 증폭기(156,159) 및 증폭조절 리미터(157,160)를 포함한다. 위상차 α는 제 1 이상기(155)에 설정되고 그 값은 0˚이며, 위상차 β는 제 2 이상기(158)에 설정되며 30˚이다. 따라서, 수평진동검출기(133) 및 제 1 제어기(152)의 출력이 각각 단락될때 -180˚의 위상차가 생긴다. 더우기, 제 2 진동계(137)의 출력 및 제 2 제어기(153)의 입력사이의 위상차는 -60˚이다.
본 발명의 제 5실시예에 따라 타원진동장치의 구조는 상설하였으며, 다음에 그 작동에 대해 설명한다.
본 실시예에서 단지 수평진동계만이 루프되고, 수평진동계(132)의 출력과 제 1 제어기(152)의 사이 위상차는 180˚이다. 도시되지는 않았지만, DC 전기전원은 전기스위치를 통해 전력증폭기(135,140)에 연결된다. 그래서, 수평진동계(132)는공진주파수에서 자려진동되고, 수직진동계(137)도 공진주파수에서 진동할수 있다. 수평 및 수직진동계 양자의 힘과 변위사이의 위상차는 90˚가 되도록 얻을 수 있다. 공진주파수가 수직진동계에서 변위와 힘 사이의 위상차로부터 조금만 벗어나더라도, 게인증폭기(202)의 기능에 의해 조금 변하고, 위상차는 수직과 수평방향 사이에 60˚의 각으로 얻을 수 있어, 최적 타원진동 상태를 얻을 수 있다.
제 15도는 본 발명의 제 6실시예에 따른 타원진동계를 나타낸 것으로 전체를 번호 61로 나타낸다. 가변진동수전원(162)의 출력은 제 1 제어기(163)에 공급되고, 제 1 제어기(163)의 출력은 전력증폭기(164)에 의해 증폭된다. 증폭된 출력은 진동구동자인 전자석(165)에 공급되고, 수평진동계(166)가 전자석(165)의 출력에 의해 가진된다. 수평진동계(166)의 진동변위는 진동검출기(167)의 출력에 의해 검출되고, 검출된 출력은 수직진동의 제 2 제어기(168)에 공급된다. 제어된 출력은 비교기(200)의 입력터미날에 공급되고, 부 피드백 신호는 비교기(200)의 다른 입력터미날에 공급된다. 폐루프는 전력증폭기(169)ㆍ진동구동자(170)ㆍ수직진동계(171)ㆍ진동변위검출기(138)ㆍ게인증폭기(202) 및 위상보상기(201)에 의해 형성된다. 이상기(201)의 출력은 비교기(200)에 부 피드백되고, 제 2 진동계(171)는 진동구동자(171)의 출력으로 구동된다. 위상차는 제 2 제어기(168)에 60˚의 각에 조절로 정확하게 공진진동될때 수평 및 수직진동사이에 위상차는 정확하게 60˚의 각으로 설정되고, 따라서 수평진동계(166)가 가변주파수전원(162)의 조절로 정확하게 공진진동될때, 수평 및 수직진동사이에 위상차는 정확하게 60˚의 각에 유지된다. 가변주파수전원(162)이 정확하게 조절되면, 위상차는 60˚로 안정하게 유지되며, 그래서 최적 타원진동을 얻을수 있다.
상기 실시예와는 달리, 제어기(163,168)는 어떤 포화요소도 갖지 않는다. 도시되지는 않았지만, 폐루프는 상수증폭을 위해 형성되고, 그래서 수평진동의 증폭은 일정하다. 수직진동계(171)는 공진주파수에서 진동하고, 수직진동계(171)의 전기 또는 가상공진주파수는 기계공진주파수의 수 %를 발생시킨다. 이러한 목적을 위해 폐루프는 증폭기(169)ㆍ진동구동자(170) 진동계(171)ㆍ검출기(138)ㆍ게인 △k2증폭기로 구성된다. 또다른 폐루프는 상수증폭을 위해 형성되고, 그래서 수평 진동의 증폭은 일정하게 유지된다. 수평진동계(171)는 또한 공진진동된다. 수직 진동계(171)의 전기 또는 가상 공진주파수는 증폭기(102)ㆍ이상기(101)등으로 형성된 폐루프에 의해 기계 공진주파수의 수 %를 발생시킨다. 가동부의 부하와 전기전원의 전압이 변경되어도 위상차의 변화는 매우적다.
제 6도는 본 발명의 제 7실시예에 따른 타원진동계를 나타내는 것으로 전체를 번호 31'로 지칭한다. 상기 실시예에 대응되는 부품을 동일부호를 사용하였으며, 그 상세한 설명은 생략한다.
제 1실시예에 제공된 △k 게인증폭기(202) 및 이상기(201)를 포함하는 폐루프는 본 실시예에서 생략된다. 대신, 전치필터(300)가 제어기(134) 및 전력증폭기(125) 사이에 접속된다. 전치필터(300)의 특성방정식은(m2s2+c2s+k2)/(m2s2+c2s+k2+△k2)로 나타내어지며, 이식에서(m2s2+c2s+k2)는 수직진동계의 특성방정식이다. 이 특성방정식은 제 19도에 나타낸 바와같이 공진주파수 fo를 단락하기 위한 노치 성분 필터를 나타낸다. 스프링상수는 기계상수 k2와 다른 특성방정식에서의 가상 스프링상수 △k2로 구성된다. 따라서, 가상공진주파수 f1는 기계공진주파수보다 △K2만큼 높고, 그래서 전치필터(330)는 또한 기계공진주파수 fo의 수 % 높은 주파수의 파장을 통해 통과되도록 하는 밴드패스필터 기능을 한다. 따라서, 전치필터(200)는 기계공진주파수를 컷트하는 노치필터와 기계공진주파수보다 수 % 높은 주파수를 통해 통과되도록 하는 밴드패스필터로 구성된다. 전치필터(300)의 수직진동변위지령은 특성방정식 m2s2+c2s+k2로 주어진다. 실제로 수직진동계는 공진주파수에서 진동되지만, 기계공진주파수가 이렇게 진동될때 볼에 대한 하중의 변화로 위상차가 많이 변하게 된다. 그러나, 본 실시예에서 전기 공진주파수가 기계공진주파수보다 높도록 지정될때, 상술한 바와같이 위상각은 제 1 및 제 2 위상각제어기(142,145)에 설정되고, 수평진동변위와 수직진동변위사이의 위상각은 60˚를 유지하게 된다. 그래서, 최적 타원진동이 얻어지게 되고, 본 실시예의 어떤 다른기능 및 효과는 상기 실시예에서와 같다.
제 17도는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 타원진동장치(51')를 나타낸 것으로, 상기 실시예에 대응하는 부품은 동일부호로 지칭하고 그 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예 또한 게인증폭기(202) 및 이상기(201)를 포함하는 폐루프는 생략된다. 대신, 전치필터(300)가 제 7실시예에서와 같이 배치된다. 본 실시예의 전치필터(300)는 제 7실시예의 것과 유사한 기능 및 효과를 가진다.
제 18도는 본 발명의 제 9실시예에 따른 타원진동장치(61')를 나타낸 것으로 상기 실시예와 대응하는 부품은 동일부호로 지칭하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예 또한 게인증폭기(202) 및 이상기(201)를 포함하는 폐루프는 생략되며 대신, 전치필터(300)가 제 7 및 제 8실시예에서와 마찬가지로 제공된다. 그 동작 및 효과는 상기 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
제 20도 내지 제 23도는 본 발명의 제 10실시예에 따른 타원진동장치를 나타낸 것으로, 상기 실시예와 대응하는 부분을 동일부호로 나타내며, 그 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서, 증폭기(202')의 게인 △k는 수직진동계의 진동변위 위상차에 따라 조절된다. 제 21도에 나타난 바와같이, 수평방향 진동변위신호 x 및 수직방향 진동변위신호 y는 게인 k를 가지는 증폭기(303a,303b)에 공급되고, 증폭된 출력은 각각 양(+) 및 음(-)의 포화레벨을 지닌 리미터(304a,304b)에 공급된다. 증폭된 출력은 리미터(303a,303b) 내 소정레벨에서 단락되고, 수득된 구형파는 비교기(305)에 의해 비교되고, 비교결과는 절대치회로(306)에 공급되고 출력은 로우패스(low-pass)필터(307)에 공급된다. 절대치회로(306)는 정류회로에 상응하고, 로우 패스필터(307)는 {1/(l+T1S)}x{1/(l+T2S)}의 전달요소를 가진다. 그 출력은 위상차출력 φ 이고, 수평진동변위신호 x와 수직진동변위신호 y 사이의 위상차는 제 22A 및 제22B도에 나타낸다. 이 신호는 리미터(304a,304b)에 의해 소정레벨로 컷트되고, 비교기(305T)의 수평진동변위신호 x와 수직진동변위신호 y 사이의 차를 빼내고, 그래서 비교결과는 제 22C도에 나타낸 것과 같이 얻어진다. 따라서, 제22D도에 나타난 바와같은 파형이 얻어지며, 더우기 이것은 로우패스필터(307)를 통과한다. 그래서, 수평 및 수직 진동변위 x 및 y 사이의 위상차에 비례하는 DC출력이 위상차 출력 φ로서 얻어진다.
위상차와 검출출력 φo사이의 관계는 제 14도에 나타냈으며 180˚의 각도내에서 리니어(linear)하게 변하고 그 최대값은 180˚이다. 이후, 그 각은 리니어로 감소하게 된다. 이의 출력은 위상차 제어기(301)에 공급되고, 제어기(301)는 위상차 출력에 따라 제어된다. 그래서, 증폭기(202')의 게인 △k는 위상차 출력으로 조절될수 있고, 수평 및 수직진동변위 사이의 위상각은 최적 각 60˚에 조절될수 있다. 또한, 본 실시예에서, 진동계의 어느하나가 전원의 변경 및 가동부의 하중으로 변동되더라도, 수직진동계 및 수평진동계 양자는 공진주파수에서 진동될수 있고, 위상차는 60˚로 확실하고 안정하게 유지될수 있다.
이상, 본 발명의 상기 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 기하여 여러종류의 변형이 가능할 것이다.
예를들어, 상기 실시예에서 전자석이 진동구동자로서 사용된 것에서 전자석이 90˚의 위상지연을 가지나, 압전형(piezo-electric type) 또는 동전형(moving coil type)의 경우에는 위상지연이 없고, 따라서 이것이 진동구동자로 사용될때α=-90˚, β=-90˚가 상기 실시예의 값대신 사용된다. 또한 이경우에, 상기 실시예와 같은 동일한 효과 및 작동이 얻어질수 있다.
물론, 어떤 위상지연을 가진 어떤다른 종류의 진동구동자가 본 발명에 사용될 수 있고, 이상기에서 위상각의 값을 선택함에 의해 부 피드백루프에서 180˚의 위상지연이 있을수 있다. 그리고, 60˚의 위상지연은 수평 및 수직 진동사이에서 얻을수 있다.
더우기, 제어기(39,34) 내에서 이상기(32 및 45)의 위상차의 각이 일정한 대신에 변화될수 있으띠, 위상차는 상기 실시예에서 보듯이 회로도의 출력 및/또는 입력사이에서 검출되어 이상기(42,45)의 설정위상차를 조절할수 있다.
더우기, 수직 및 수평방향 사이의 최적위상차는 60˚이지만, 타원진동의 반송 이론에 따라 최적 위상차는 타원진동자의 장축의 진폭에 따라 약간 변할수도 있다. 예를들어, 45˚와 75˚사이에서 변화가능하며, 이 경우 위상차 α, β는 최적 위상차의 값에 따라 변할수 있다.
또한, 제 1(수평)방향과 제 2(수직)방향은 바뀔수도 있다.
제 1도는 종래의 진동파트 피더의 단면도이고,
제 2도는 제 1도의 II-II선 방향의 평면도이고,
제 3도는 상기 종래기술의 배면도이고,
제 4도는 종래기술의 작동을 설명하는 챠트도이고,
제 5도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 6도는 제 1실시예의 상세를 나타내는 블럭도이고,
제 7도는 제 2실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 8도는 제 2실시예의 상세를 도시한 블럭도이고,
제 9도는 본 발명의 제 3실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 10도는 본 발명의 제 4실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 11도는 제 4실시예의 상세를 도시한 블럭도이고,
제 12도는 제 4실시예의 주요부분의 블럭도이고,
제 13도는 본 발명의 제 5실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 14도는 제 5실시예의 상세를 나타내는 블럭도이고,
제 15도는 본 발명의 제 6실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 16도는 본 발명의 제 7실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 17도는 본 발명의 제 8실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 18도는 본 발명의 제 9실시예에 따른 타원진동장치의 블럭도이고,
제 19도는 제 9실시예의 작동을 설명하는 챠트도이고,
제 20도는 본 발명의 제 10실시예에 따른 타원진동장치의 주요부분의 블럭도이고,
제 21도는 제 10실시예의 상세를 도시한 블럭도이고,
제 22도는 제 10실시예의 작동을 설명하는 챠트도로, A 및 B는 수평 및 수직 방향의 진동시그날의 파형이고, C 및 D는 A 및 B에 나타난 파로부터 정류된 파형을 나타나며,
제 23도는 제 10실시예의 작동을 설명하는 챠트도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2. ; 볼 7. ; 상축가동프레임 8. ; 하축가동프레임
9, 19. ; 판스프링 10. ; 고정프레임 11. ; 수직구동전자석
13. ; 수직가동코어 14a,14b. ; 수평구동전자석 쌍 15a,15b. ; 전자석코일
16a,16b. ; 수평가동코어 17. ; 각부 18. ; 방진고무
20. ; 스테이서 31. ; 제 1 실시예의 타원진동장치 32,132. ; 제 1 진동계
33, 133. ; 제 1 진동검출기 34, 53, 153, 234. ; 제 2 제어기
35,135.; 제 2 전력증폭기 36, 136.; 제 2진동구동자 37,137.; 제 2진동계
38,138. ; 제 2 진동검출기 38, 52, 139,152. ; 제 1 제어기
40,140. ; 제 1전력증폭기 41,141. ; 제 1진동구동자
63,68,163,168. ; 제어기 64, 69, 164, 169. ; 전력증폭기
65, 70, 165, 170. ; 진동구동자 66,71,166,171. ; 진동계
67,138, 67. ; 진동검출기 200. ; 비교기 201. ; 위상보상기
300. ; 전치필터 301. : 위상차제어기 302. ; 위상차검출기

Claims (25)

  1. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 적어도 제 1 이상기, 제 1 하이게인증폭기(high-gain amplifier) 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
    B) 상기 제 1 제어기의 출력을 증폭하기 위한 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 방향에 제 1 가진력이 발생하도록 상기 제 1 전력 증폭기의 출력을 수용하는 제 1진동구동자 ;
    D) 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
    E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위 검출수단 ;
    F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인 증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
    G) 상기 제 2 제어기의 출력을 증폭하기 위한 제 2 전력증폭기 ;
    H) 제 2 방향에 제 2 가진력이 발생하도록 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    I) 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동기의 제 2 진동계 ;
    J) 상기 제 2 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 다른 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
    K) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기제 1 진동계ㆍ상기 진동변위검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단에 의해 형성되어진 폐루프(closed loop)ㆍ상기 폐루프 내의 상기 제 1 제어기에 부 피드백되는 상기 제 2 진동변위 검출장치의 출력 ; 으로 구성되며,
    여기서, 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
  2. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
    B) 상기 제 1 제어기의 출력을 증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하도록 상기 제 1 전력 증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
    D) 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
    E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하기 위한 진동변위검출수단 ;
    F) 적어도 제 2 이상기 ㆍ 제2 하이게인증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2제어기 ;
    G) 상기 제 2 제어기의 출력을 증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
    H) 제 2 방향에 제 2 가진력이 발생하도록 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    I) 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동기의 제 2 진동계 ;
    J) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자 ㆍ 상기 제 1 진동계 및 상기 진동변위검출수단에 의해 형성되어진 폐루프, 상기 폐루프 내의 상기 제 1 제어기에 부 피드백되는 상기 진동변위검출수단의 출력 ; 으로 구성되며,
    여기서, 상기 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동 변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
  3. 제 1항에 있어서, 진폭제어기에 상기 제 1 및 제 2진동변위 검출수단의 출력이 각각 공급되고, 소정의 진폭이 상기 진폭제어기 내에 설정되고, 상기 소정의 진폭과 상기 제 1 및 제 2 방향의 현 진동변위사이의 편차가 각각 상기 제 1 및 제 2제어기에 공급되어 상기 제 1 및 제 2방향의 진동변위의 진폭이 상기 소정의 진폭과 같도록 조절함을 특징으로 하는 타원진동장치.
  4. 제 2항에 있어서, 제 2진동변위 검출수단이 상기 제 2방향의 가동부의 진동변위를 검출하도록 제공되고, 상기 제 1 및 제 2진동변위검출수단의 출력은 소정의 진폭이 설정된 진폭제어기에 공급되고, 소정의 진폭과 현진폭과의 편차가 상기 제 1 및 제 2 제어기에 공급되고, 상기 제 1 및 제 2 방향의 진동계의 진폭이 각각 상기 소정의 진폭과 같도록 조절됨을 특징으로 하는 타원진동장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 위상차 검출수단 및 위상차 제어기가 제공되고, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이상각이 상기 위상차 제어기의 출력으로 조절됨을 특징으로 하는 타원진동장치
  6. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 가변주파수 전원 ;
    B) 상기 가변주파수 전원의 출력을 받아 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 제 1 진동구동자 ;
    C) 상기 제 1방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계;
    D) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동장치의 가동부의 진동변위를 검출하는 진동변위 검출수단 ;
    E) 상기 진동변위 검출수단의 출력을 수용하는 이상기 ;
    F) 상기 이상기의 출력을 수용하는 전력증폭기 ;
    G) 상기 제 1방향에 수직한 제 2 방향에 제 2 가진력을 발생하도록 상기 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    H) 상기 제 2 진동구동자로부터 상기 제 2 방향에 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원 진동장치의 제 2 진동계 ; 로 구성되고,
    여기서, 상기 제 1 진동계는 상기 진동주파수 전원이 보상(補償)되어 그의 공진주파수에서 구동되고, 상기 이상기의 위상각도는 상기 타원진동기의 구동부가 최적 진동상태에서 구동되도록 제어된다.
  7. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인 증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
    B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력 증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
    D) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
    E) 상기 제 1 방향에 상기 타원구동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1진동변위 검출수단 ;
    F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인 증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
    G) 비교기, 상기 비교기의 한 입력터미날에 공급되는 상기 제 2 제어기의 출력;
    H) 상기 비교기의 출력을 전력증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
    I) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향에 제 2 가진력을 발생하기 위한 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    K) 상기 제 2 방향에 상기 타원진동기 가동부의 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
    L) 상기 제 2 진동변위 검출수단의 출력을 수용하는 가상(假相) 스프링상수에 상당하는 게인(gain)를 가진 증폭기 ;
    M) 상기 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하는 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
    N) 상기 제 2 전원증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 제 2 진동변위 검출수단이 피드백되는 상기 비교기로 구성된 제 1 폐루프 ;
    O) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 제 1 진동변위검출수단으로 구성된 제 2 폐루프; 여기서, 상기 제 2 진동변위검지수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 공진주파수에서 자려진동으로 진동되는 상기 제 1 진동계 및 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
  8. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
    B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
    D) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
    E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위검출수단 ;
    F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
    G) 비교기, 이 비교기의 한 입력터미날에 공급되는 상기 제 2 제어기의 출력;
    H) 상기 비교기의 출력을 전력 증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
    I) 상기 제 1 방향에 대해 직각인 제 2 방향에 제 2가진력을 발생하는 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    K) 상기 제 2 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
    L) 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력을 수용하는 가상부가 스프링에 상당하는 게인을 가진 증폭기 ;
    M) 상기 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하는 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
    N) 상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동기ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력이 피드백되도록 상기 비교기로 형성된 제 1 폐루프 ;
    O) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 제 1 진동변위검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 비교기ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단 및 상기 제 1 제어기에 부피드백되는 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력에 의해 형성된 제 2 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 상기 제 2 진동변위검지수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 공진주파수에서 자려진동으로 진동되는상기 제 1 진동계 및 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
  9. 제 7항 내지 제 8항중 어느한 항에 있어서, 진폭제어기에 상기 제 1 및 제 2 진동변위 검출수단의 출력이 각각 공급되고, 소정의 진폭이 상기 진폭제어기 내에 설정되고, 상기 소정의 진폭과 상기 제 1 및 제 2 방향의 현 진동변위사이의 편차가 각각 상기 제 1 및 제 2 제어기에 공급되어 상기 제 1 및 제 2방향의 진동변위의 진폭이 상기 소정의 진폭과 같도록 조절함을 특징으로 하는 타원진동장치.
  10. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 위상차 검출수단 및 위상차 제어기가 제공되고, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이상각이 상기 위상차 제어기의 출력으로 조절됨을 특징으로 하는 타원진동장치
  11. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 가변 주파수전원 ;
    B) 상기 가변주파수 전원의 출력을 수용하여 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하는 제 1 진동구동자 ;
    C) 상기 제 1 방향의 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
    D) 상기 제 1 방향의 상기 타원진동장치의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위 검출수단 ;
    E) 상기 제 1 진동변위검출수단의 출력을 수용하는 이상기 ;
    F) 상기 이상기의 출력이 한 입력터미날에 공급되는 비교기 ;
    G) 상기 비교기의 출력을 수용하는 전력증폭기 ;
    H) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향의 제 2 가진력을 발생하는 상기 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    I) 상기 제 2 진동구동자로부터 상기 제 2 방향의 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동장치의 제 2 진동계 ;
    J) 상기 제 2 방향의 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 2 진동변위검출수단 ;
    K) 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력을 수용하여 가상스프링상수에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
    L) 상기 제 2 진동구동자의 위상 지연을 보상하는 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
    M) 상기 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동계ㆍ상기 제 2 진동변위검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 제 2 진동변위 수단이 부피드백되는 상기 비교기에 의해 구성된 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 상기 가변주파수 전원의 조정과 상기 이상기의 위상각이 조절되어 상기 타원진동기의 가동부가 최적 진동상태에서 진동될수 있는 공진주파수에서 상기 제 1 및 제 2 진동계가 구동된다.
  12. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
    B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하도록 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
    D) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
    E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 제 1 진동변위검출수단 ;
    F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기
    G) 상기 제 2 제어기의 출력을 수용하는 전치필터(prefilter) ;
    H) 상기 전치필터의 출력을 전력증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
    I) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향에 제 2 가진력을 발생하는 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    J) 제 2 진동구동자로부터 제 2 방향의 제 2 가진력내에 상기 제 2 가진력을 수용하는 타원진동계의 제 2 진동계 ;
    K) 상기 제 2 방향의 상기 타원진동의 가동부의 진동변위를 검출하는 상기 제 2 진동구동자로부터 제 2 방향에 대한 제 2 진동변위검출장치 ;
    L) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계 상기 제 1 진동변위검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 전치필터ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 제 2 진동구동자ㆍ상기 제 2 진동변위 검출수단 및 상기제 1 제어기에 부피드백되는 상기 제 2 진동변위 검출수단의 출력에 의해 구성된 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 상기 전치필터는 공진주파수 성분을 컷트하는 노치필터(notch filter)와 상기 공진주파수보다 몇 % 높은 주파수 성분을 증폭하는 밴드 패스 필터(band pass filter)로 구성되고, 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
  13. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 적어도 제 1 이상기ㆍ제 1 하이게인 증폭기 및 제 1 포화요소를 포함하는 제 1 제어기 ;
    B) 상기 제 1 제어기의 출력을 전력증폭하는 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 방향에 제 1 가진력을 발생하도록 상기 제 1 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 1 진동구동자 ;
    D) 상기 제 1 진동구동자로부터 제 1 방향에 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계 ;
    E) 상기 제 1 방향에 상기 타원진동기의 가동부의 진동변위를 검출하는 진동 변위검출장치 ;
    F) 적어도 제 2 이상기ㆍ제 2 하이게인 증폭기 및 제 2 포화요소를 포함하는 제 2 제어기 ;
    G) 상기 제 2 제어기의 출력을 수용하는 전치필터 :
    H) 상기 전치필터의 출력을 전력증폭하는 제 2 전력증폭기 ;
    I) 상기 제 1 방향에 직각인 제 2 방향에 제 2 가진력을 발생하도록 상기 제 2 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2 진동구동자 ;
    J) 상기 제 2 진공구동자로부터 제 2 방향에 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동기의 제 2 진동계 ;
    L) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 제 1 진동계ㆍ상기 진동변위검출수단ㆍ상기 제 1 제어기에 부피드백하는 상기 제 2 진동변위 검출수단의 출력에 의해 구성되는 폐루프; 여기서 상기 전치필터는 공진 주파수 성분을 컷트하는 노치필터와 상기 공진주파수 보다 몇 % 높은 주파수 성분을 증폭하는 밴드 패스 필터로 구성되고, 상기 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날이 각각으로부터 단락될때, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이각은 상기 제 2 진동변위검출수단의 출력터미날과 상기 제 1 제어기의 입력터미날 사이의 위상차가 180˚되도록 예정되고, 그 공진주파수에서 자려진동(Self-excitedly)으로 진동되는 상기 제 1 진동계와 자려진동으로 진동되는 제 2 진동계의 상기 진동변위 사이에서 상기 타원진동기의 최적상태를 위해 소정의 위상차가 얻어질수 있다.
  14. 제 7 내지 제 8항중 어느한 항에 있어서, 제 2 진동변위 검출수단이 제공되고, 진폭제어기에 상기 제 1 및 제 2진동변위 검출수단의 출력이 각각 공급되고, 소정의 진폭이 상기 진폭제어기 내에 설정되고, 상기 소정의 진폭과 상기 제 1 및 제 2 방향의 현 진동변위사이의 편차가 각각 상기 제 1 및 제 2 제어기에 공급되어 상기 제 1 및 제 2방향의 진동변위의 진폭이 상기 소정의 진폭과 같도록 조절함을 특징으로 하는 타원진동장치.
  15. 제 13항에 있어서, 위상차 검출수단 및 위상차 제어기가 제공되고, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이상각이 상기 위상차 제어기의 출력으로 조절됨을 특징으로 하는 타원진동장치
  16. 제 8항 또는 제 11항에 있어서, 위상차 검출수단 및 위상차 제어기가 제공되고, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이상각이 상기 위상차 제어기의 출력으로 조절됨을 특징으로 하는 타원진동장치.
  17. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 가변주파수 전원 ;
    B) 상기 가변 주파수전원의 출력을 수용하여 제 1 방향의 제 1 가진력을 발생하는 제 1 진동구동자 ;
    C) 상기 제 1 방향의 상기 제 1 가진력을 수용하는 타원진동기의 제 1 진동계;
    D) 상기 제 1 방향의 상기 타원진동장치의 가동부의 가동변위를 검출하는 진동변위검출수단 ;
    E) 상기 제 1 진동변위수단의 출력을 수용하는 이상기 ;
    F) 전치필터 ;
    G) 상기 전치필터의 출력을 수용하는 전력증폭기 ;
    H) 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향의 제 2 가진력을 발생하도록 상기 전력증폭기의 출력을 수용하는 제 2진동구동자 ;
    I) 상기 제 2 진동구동자로부터 상기 제 2 방향의 상기 제 2 가진력을 수용하는 상기 타원진동장치의 제 2 진동계; 여기서, 상기 가변주파수 전원의 조정과 상기 이상기의 위상각이 조절되어 상기 타원진동기의 가동부가 최적 진동상태에서 진동될수 있는 공진주파수에서 상기 제 1 및 제 2 진동계가 구동된다.
  18. 제 7항 제 8항 및 제 11항중 어느한 항에 있어서, 제 1 및 제 2진동계의 진동변위 사이의 위상차를 검출하는 위상차 검출수단과 상기 위상차 검출수단의 검출된 출력을 수용하는 위상차제어기가 제공되고, 상기 증폭기의 게인이 상기 위상차제어기에 의해 상기 제 1 및 제 2 진동계의 진동변위 사이의 위상차가 최적 각도로 되게 제어됨을 특징으로 하는 타원진동장치
  19. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 진동지령을 수용하는 제어기 ;
    B) 제어기의 일측 입력터미날에 접속되는 비교기 ;
    C) 상기 비교기의 출력터미날에 접속되는 전력증폭기 ;
    D) 진동구동자 ;
    E) 상기 진동구동자의 가진력을 수용하는 기계진동계 ;
    F) 상기 기계진동계에 근접하여 배치되거나 또는 취부된 진동검출수단 ;
    G) 상기 진동검출수단의 출력을 수용하여 가상스프링 상수에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
    H) 상기 증폭기의 출력을 수용하고 상기 진동구동자의 위상지연을 보상하는 위상보상기 ;
    I) 상기 비교기ㆍ상기 전력증폭기ㆍ상기 진동구동자ㆍ상기 기계진동계ㆍ상기 진동검출수단ㆍ상기 증폭기 및 상기 진동검출수단의 출력이 상기 비교기의 다른 측 입력터미날에 부 피드백되는 상기 위상보상기로 구성된 제 1 폐루프 ;
    J) 상기 진동검출수단ㆍ상기 제어기ㆍ상기 비교기ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 진동구동자 및 상기 진동검출수단의 출력이 상기 제어기에 부 피드백되는 상기 기계진동계로 구성되는 제 2 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 자려진동이 얻어지고 기계 진동계의 전기적 또는 가상공진주파수가 상기 증폭기의 게인에 의해 상기 가상스프링상수에 상당하는 주파수에 의해 상승된다.
  20. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 진동지령을 수용하는 제어기 ;
    B) 상기 제어기의 일측 입력터미날에 접속된 비교기 ;
    C) 상기 비교기의 출력터미날에 접속된 전력증폭기 ;
    D) 진동구동자 ;
    E) 상기 진동구동자의 가진력을 수용하는 기계진동계 ;
    F) 상기 기계진동계 부근에 배치되거나 취부된 진동검출수단 ;
    G) 상기 진동검출수단의 출력을 수용하고 가상부하에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
    H) 상기 진동구동자의 위상지연을 보상하고 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
    I) 상기 비교기ㆍ상기 전력증폭기ㆍ상기 진동구동자ㆍ상기 기계진동계ㆍ상기 진동검출수단ㆍ상기 증폭기 및 상기 진동검출수단의 출력이 상기 비교기의 다른 일측 입력터미날에 부 피드백되는 상기 위상보상기로 구성된 폐루프 ; 로 구성되고 여기서, 전력원이 상기 기계진동계를 강제적으로 진동시키기 위해 상기 제어기에 접속되고, 기계진동계의 전기적 또는 가상 공진주파수가 상기 증폭기의 게인에 의해 상기 가상스피링상수에 상당하는 주파수에 의해 상승된다.
  21. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 제 1 제어기 ;
    B) 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 진동구동자 ;
    D) 제 1 기계진동계 ;
    E) 상기 제 1 기계진동계 부근에 배열되거나 또는 취부된 제 1 진동검출수단;
    F) 상기 제 1 진동검출수단의 검출된 출력을 수용하는 제 2 제어기 ;
    G) 비교기 ;
    H) 제 2 전력증폭기 ;
    I) 제 2 기계진동계 ;
    J) 제 2 기계진동계 부근에 배열되거나 또는 취부된 제 2 진동검출수단 ;
    K) 상기 제 1 제어기ㆍ상기 제 1 전력증폭기ㆍ상기 제 1 진동구동자ㆍ상기 기계진동계ㆍ상기 제 1 진동검출수단ㆍ상기 제 2 제어기ㆍ상기 비교기ㆍ상기 제 2 전력증폭기ㆍ상기 기계진동계ㆍ상기 제 2 진동검출수단의 검출된 출력이 상기 제어기에 부피드백되는 상기 제 2 진동검출수단ㆍ자려진동되는 상기 제 1 기계진동계 및 강제진동되는 상기 제 2 기계진동계로 구성된 제 1 폐루프 ;
    L) 가상스프링상수에 상당하는 게인을 가진 상기 제 2 진동검출수단의 출력을 수용하는 증폭기 ;
    M) 상기 증폭기의 출력을 수용하여 상기 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하는 위상보상기 ;
    N) 상기 제 2 진동검출수단ㆍ상기 위상보상기 및 상기 비교기ㆍ제 2 전력증폭기ㆍ상기 위상보상기의 출력이 상기 비교기에 부피드백되는 상기 제 2 기계진동계로 구성된 제 2 폐루프; 여기서, 상기 제 2 기계진동계의 전기적(가상) 공진 주파수는 상기 가상스프링상수에 상당하는 주파수성분에 의해 상승된다.
  22. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 제 1 전기력 전력원에 접속된 제 1 제어기 ;
    B) 제 1 전력증폭기 ;
    C) 제 1 진동구동자 ;
    D) 제 1 기계진동계 ;
    E) 상기 제 1 전력원으로부터 소정의 위상각이 다른 제 2 전력원에 접속된 제 2 제어기 ;
    F) 비교기 ;
    G) 제 2 전력증폭기 ;
    H) 제 2 진동구동자 ;
    I) 제 2 기계진동계 ;
    J) 상기 제 2 기계진동계의 부근에 배치되거나 또는 취부된 진동검출수단 ;
    K) 가상부하에 상당하는 게인을 갖는 증폭기 ;
    L) 제 2 진동구동자의 위상지연을 보상하고 상기 증폭기의 출력을 수용하는 위상보상기 ;
    M) 상기 진동검출수단ㆍ상기 증폭기ㆍ상기 위상보상기 및 상기 위상보상기의 출력이 상기 비교기에 부 피드백되는 상기 비교기로 구성된 폐루프, 상기 제 2 기계진동계의 전기(가상) 공진주파수는 증폭기의 상기 게인에 상당하는 주파수에 의해 상승된다.
  23. 하기와 같이 구성됨을 특징으로 하는 타원진동장치
    A) 진동지령을 수용하는 전력증폭기 ;
    B) 상기 전력증폭기의 출력을 수용하는 진동구동자 ;
    C) 상기 진동구동자로부터 가진력을 수용하는 기계진동계, 상기 진동지령은 전치필터를 통해 상기 전력증폭기에 공급되는데, 상기 전치필터는 상기 기계진동계의 공진주파수 성분을 컷트하는 노치필터와 상기 기계진동계의 실제공진주파수보다 수 % 높은 주파수성분을 증폭하는 밴드패스필터로 구성된다.
  24. 제 9항에 있어서, 위상차 검출수단 및 위상차 제어기가 제공되고, 상기 제 1 및 제 2 이상기의 이상각이 상기 위상차 제어기의 출력으로 조절됨을 특징으로 하는 타원진동장치.
  25. 제 10항에 있어서, 위상차 검출수단 및 위상차 제어기가 제공되고, 상기 제1 및 제 2 이상기의 이상각이 상기 위상차 제어기의 출력으로 조절됨을 특징으로 하는 타원진동장치.
KR1019960009175A 1995-03-31 1996-03-29 타원진동장치 Expired - Fee Related KR100392261B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP95-100468 1995-03-31
JP10046895A JP3531279B2 (ja) 1995-03-31 1995-03-31 振動装置
JP10046795A JP3161277B2 (ja) 1995-03-31 1995-03-31 楕円振動装置
JP95-100467 1995-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960033568A KR960033568A (ko) 1996-10-22
KR100392261B1 true KR100392261B1 (ko) 2003-10-22

Family

ID=26441486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960009175A Expired - Fee Related KR100392261B1 (ko) 1995-03-31 1996-03-29 타원진동장치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5804733A (ko)
EP (1) EP0734784B1 (ko)
KR (1) KR100392261B1 (ko)
CN (1) CN1075210C (ko)
DE (1) DE69616851T2 (ko)
SG (1) SG42367A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948987A (en) * 1996-06-20 1999-09-07 Liu; Hong S. Rotational shock fixture
JPH11106020A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Shinko Electric Co Ltd 振動パーツフィーダ
US6854585B2 (en) * 2002-12-17 2005-02-15 David Brooks Multidirectional part transporter and sorter
WO2005087393A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-22 Flexidrill Limited Vibrational heads and assemblies and uses thereof
CN100395929C (zh) * 2004-11-26 2008-06-18 上海电缆研究所 一种让架空线产生椭圆运动轨迹的方法和它的机构
US7228957B1 (en) * 2005-12-09 2007-06-12 Tna Australia Pty Limited Slip conveyor assembly
AU2009318200B2 (en) * 2008-11-21 2015-01-15 Hadar Magali Rebound-effector
CN101972856B (zh) * 2010-09-16 2012-02-08 长春工业大学 一种非共振三维椭圆金刚石飞切光学自由曲面方法及专用装置
CN102602689A (zh) * 2012-03-20 2012-07-25 东莞市怡合达自动化科技有限公司 中大型振动底盘的顺逆兼容式结构
US9377375B2 (en) * 2012-05-16 2016-06-28 Venturedyne, Ltd. Repetitive shock vibration testing system and method
JP6153308B2 (ja) * 2012-10-10 2017-06-28 Ntn株式会社 振動式部品搬送装置
CN105262377A (zh) * 2015-10-28 2016-01-20 瑞声光电科技(常州)有限公司 多电机驱动系统及其驱动方法
CH713047A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-30 K Tron Tech Inc Verfahren zur Regelung der Vibrationsbewegung eines Vibrationsförderers und einen Vibrationsförderer.
JP7020426B2 (ja) * 2016-12-07 2022-02-16 株式会社村田製作所 電子部品の振込方法および装置
US10974908B2 (en) * 2017-09-12 2021-04-13 Spirol International Corporation Methods and systems for controlling a vibratory feeder
GB2572350B (en) * 2018-03-27 2023-01-25 Hitachi Rail Ltd An electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy
JP6901688B2 (ja) * 2018-04-19 2021-07-14 シンフォニアテクノロジー株式会社 振動系の制御装置およびワーク搬送装置
US11414274B2 (en) * 2018-07-16 2022-08-16 Mitsuo FUKASE Work-piece feeding assembly
KR20210144894A (ko) 2019-04-12 2021-11-30 가부시끼가이샤 사따께 체분리 장치
DE102020106350B4 (de) * 2020-03-09 2021-09-16 IMA-TEC GmbH Fördergerät
CN111701833A (zh) * 2020-06-22 2020-09-25 陕西师范大学 超磁致伸缩窗形椭圆复合振动换能器及换能方法
CN114035626B (zh) * 2021-11-12 2022-10-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 振动控制装置及其控制方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3654804A (en) * 1967-01-03 1972-04-11 Chadwick Elect Inc H Stabilization of multiple shaker systems
US4002270A (en) * 1975-05-02 1977-01-11 Cleveland Machine Controls, Inc. Vibratory feeder system
US4395665A (en) * 1981-06-09 1983-07-26 The Arthur G. Russell Company, Incorporated Control system for vibrating a member at its resonant frequency
US4692649A (en) * 1985-03-01 1987-09-08 Canon Kabushiki Kaisha Driving circuit of a vibration wave motor
JPH0798567B2 (ja) * 1988-11-21 1995-10-25 神鋼電機株式会社 振動部品搬送機における部品詰り除去方法
US5074403A (en) * 1989-05-08 1991-12-24 K-Tron Technologies, Inc. Apparatus and method for two loop control of vibratory material feeders
US5205395A (en) * 1991-06-10 1993-04-27 Electro Scientific Industries, Inc. Vibratory movement and manipulation apparatus and method
GB9112973D0 (en) * 1991-06-15 1991-08-07 Marriott Paul A Improvements to vibrating materials handling and processing devices
CA2128090A1 (en) * 1992-02-07 1993-08-19 Emery S. Rose Ultrasonic surgical apparatus
DE69407219T2 (de) * 1993-06-16 1998-07-09 Ykk Corp Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Antriebs von selbst-erregten Vibrationsförderern
US5494151A (en) * 1993-08-06 1996-02-27 Shinko Electric Co., Ltd. Vibratory parts-feeder apparatus
US5404995A (en) * 1993-10-13 1995-04-11 Graham; S. Neal Vibratory parts feeder

Also Published As

Publication number Publication date
CN1075210C (zh) 2001-11-21
EP0734784A2 (en) 1996-10-02
DE69616851D1 (de) 2001-12-20
CN1139207A (zh) 1997-01-01
US5804733A (en) 1998-09-08
EP0734784A3 (en) 1998-04-15
KR960033568A (ko) 1996-10-22
SG42367A1 (en) 1997-08-15
US6044710A (en) 2000-04-04
EP0734784B1 (en) 2001-11-14
DE69616851T2 (de) 2002-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100392261B1 (ko) 타원진동장치
US4692649A (en) Driving circuit of a vibration wave motor
US4658172A (en) Drive circuit for a vibration wave motor
EP0735448B1 (en) Vibratory apparatus
US4823053A (en) Control of vibration energization
KR20030035953A (ko) 트랜스듀서용 구동 유닛
JP3161277B2 (ja) 楕円振動装置
JP3531279B2 (ja) 振動装置
KR100351522B1 (ko) 자려 진동형 진동장치
KR100376007B1 (ko) 전자석가진방식의자려진동형진동장치
JPH01321876A (ja) 超音波モータ駆動装置
JPH08168274A (ja) 振動装置および超音波モータ
JPH1045232A (ja) 楕円振動装置
JP2003043402A (ja) 光スキャナ駆動回路
JP4562960B2 (ja) 光スキャナ駆動回路
JPH10157827A (ja) 楕円振動装置
JP2019076802A (ja) 振動系の制御装置およびワーク搬送装置
KR101330140B1 (ko) 공진 수단의 구동 장치 및 방법
JP3988060B2 (ja) 楕円振動装置
SU1493321A1 (ru) Устройство дл возбуждени колебаний
JPH11119840A (ja) 楕円振動装置
Shiratori et al. Temperature Characteristic Compensation of a Miniature Bi-Axial Gyro-Sensor Using a Disk-Type Resonator
JP3823401B2 (ja) 自励振動型振動装置
JPH01174281A (ja) 振動波モータ
JPS61102519A (ja) 制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 19960329

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20001128

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 19960329

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20020626

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20030108

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20030428

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20030709

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20030710

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20070609