KR101413359B1 - 토크셀 검교정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

회전력을 발생시키고 회전력을 필요에 따라 구속하는 수단이 구비된 모터부(100)와, 상기 모터부의 하단에 결합되어 회전력을 전달하는 다수의 연결수단이 구비되고 다수의 연결수단 사이에 개재되는 토크셀(210)에 작용하는 수치를 표시하는 토크인디게이터(211)를 포함하는 토크셀부(200)와, 상기 토크셀부의 하단에 결합 고정되도록 하는 고정수단이 구비되고 고정수단 사이에 개재되는 로드셀(310)에 작용하는 수치를 표시하는 로드인디게이터(311)를 포함하는 로드셀부(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 토크셀 검교정 장치 및 방법에 관련된 것임을 주지한다.

Description

토크셀 검교정 장치 및 방법 {Torque cell calibration device and method}

본 발명은 토크셀 검교정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장치에 조립되어 설비에 사용되고 있는 토크셀을 검교정 하기 위하여 최소한의 분해와 조립으로 최단 시간에 검 교정을 함에 장치의 동작을 멈추는 정지 시간의 단축 및 정확한 검 교정을 실행하는 토크셀 검교정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 토크를 측정하는 장비는 토크렌치가 있다. 상기 토크렌치는 작업자가 볼트나 너트 등의 조임 작업시에 정해지는 토크로 조임작업이 이루어지도록 하기 위해 사용하는 공구이다.

상기와 같은 토크렌치는 기본적으로 토크렌치에 가해지는 토크에 의해 토크렌치 자체의 탄성 변형이 발생하는 양을 지침에 나타내도록 하는 메커니즘으로 되어 있어서, 토크렌치가 정상적인 토크 값을 지시하는지 잦은 검사작업이 필요하다.

또한, 토크렌치의 검사에 사용하는 토크측정기는 소켓에 토크렌치를 끼우고 회전시켜서 토크렌치에 의해 지시되는 토크값과 토크측정기가 나타내는 토크 값을 비교하여 토크렌치의 이상유무를 검사하도록 되어 있다.

예컨대, 한국공개특허 제10-2011-0061963호로 로드셀을 이용한 토크 측정 장치가 개시되어 있다.

한국공개특허 제10-2011-0061963호로 개시된 토크 측정 장치는 중심으로 배치되는 제1 링크와, 충심축을 중심으로 배치되고 제1 링크와 결합하는 제2 링크와, 제1 링크에 중심축 방향으로 돌출 형성되는 측정핀과 제2 링크에 형성되어 측정핀을 수용하는 수용홈과, 수용홈의 일측 측면에 고정 설치되는 로드셀을 포함하여 물체에 작용하는 단반향 내지 양방향의 토크를 측정할 수 있는 구조로 이루어진다.

한편, 상기 공개특허는 토크 값이 표시되기 위한 수단이 강구되어 있지 않아 정확한 토크 값을 확인하기 어려운 실정이다. 또한, 상기 공개특허를 포함한 종래의 모든 기술사상은 토크를 측정하기 위해 과도한 장치분해와 토크를 교정하기 위해 장치를 정지시켜야하는 시간소요가 많은 편이고, 토크암과 무게추를 사용하여 수동적으로 토크측정기를 검사하는 등과 같은 작업자의 많은 노력이 필요한 문제점이 있었다.

한국공개특허 : 제10-2011-0061963호

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 도출된 것으로, 장치에 설치되어 있는 토크 셀, 즉 토크측정기를 최소한의 분해와 그에 따른 조립으로 최단 시간에 검교정 하여 생산 정지시간의 단축 및 전자식으로 그 수치가 디스플레이하도록 함으로써 보다 간단한 방법으로 보다 정확한 검사가 이루어짐과 동시에 교정할 수 있도록 하는 토크셀 검교정 장치 및 방법을 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

회전력을 발생시키고 회전력을 필요에 따라 구속하는 수단이 구비된 모터부(100)와, 상기 모터부의 하단에 결합되어 회전력을 전달하는 다수의 연결수단이 구비되고 다수의 연결수단 사이에 개재되는 토크셀(210)에 작용하는 수치를 표시하는 토크인디게이터(211)를 포함하는 토크셀부(200)와, 상기 토크셀부의 하단에 결합 고정되도록 하는 고정수단이 구비되고 고정수단 사이에 개재되는 로드셀(310)에 작용하는 수치를 표시하는 로드인디게이터(311)를 포함하는 로드셀부(300)로 구성될 수 있다.

상기 모터부(100)는 토크셀부(200)로의 회전력을 전달하는 서브모터(110)와, 서브모터의 하단에 결합되는 클램프(120)와, 클램프와 결합되고 서브모터의 회전력으로 인해 클램프의 회전이 방지될 수 있도록 해당 클램프의 형상과 대응되게 함몰 형성되는 클램프커넥터(130)와, 클램프커넥터의 하단에 결합되어 서브모터의 회전력을 토크셀부로 전달하는 기어헤드(140)를 포함하고,

상기 클램프(120)는 스프링(121)을 내장하고 서브모터의 회전력을 구속 유도하는 커넥트핀(122)이 더 형성된다.

상기 토크셀부(200)는 모터부(100)와 상호 결합을 유도하는 모터결합판(220)과, 로드셀부(300)와 상호 결합을 유도하는 로드결합판(230)과, 모터결합판(220)과 로드결합판(230) 사이에 개재되며 모터부의 하중을 지지하기 위한 원통 형상으로 이루어진 다수의 지지대(240)와, 토크셀(210)의 외주면에 부착되어 토크셀의 탈락을 방지하는 토크지지대(250)와, 토크셀의 상방에 결합되어 모터부와 토크셀의 중심을 일치시키는 토크가이드(212)와, 토크셀의 하단에 결합되고 토크셀에서 발생하는 회전력을 하방으로 전달하기 위한 다수의 커플링(218)과, 로드결합판을 관통하고 커플링의 하단에 인입 결합되어 토크셀의 회전력으로 인해 회전되는 스핀들(234)과, 상하 관통 배치된 스핀들의 측방 움직임을 구속하는 스핀하우징(232)과, 스핀들의 하단에 고정되어 토크셀의 회전력으로 회전하는 푸쉬로드(238)로 구성될 수 있다.

상기 로드셀부(300)는 로드셀(310)에 하중을 가하는 푸쉬스크류(330); 토크셀부의 하단에 결합되는 지그결합판(302); 지그결합판에 설치되어 푸쉬스크류의 유동을 방지하는 방지부(334); 방지부와 푸쉬스크류 사이에 개재되어 푸쉬스크류의 하중을 전달받는 볼(340); 볼의 유동을 방지하기 위한 볼소켓(342); 볼소켓의 일측과 밀착 형성되되 방지부에 결합되어 푸쉬스크류로 인해 발생하는 하중을 로드셀로 전달하는 슬리브(350); 슬리브와 로드셀 사이에 개재되는 스프링(352); 로드셀에 결합되는 푸쉬콕(314);을 포함하고, 상기 푸쉬스크류(330); 방지부(334); 볼(340); 볼소켓(342); 슬리브(350); 스프링(352); 로드셀(310); 푸쉬콕(314)은 지그결합판(302)의 측면에 설치되는 스퀘어지그(304)의 내측 공간에 일괄 수용된다.

토크셀을 검교정하기 위해 서브모터(110)의 회전력을 구속시키는 모터구속단계(S100);와, 서브모터를 구속한 상태에서 토크셀(210)만을 구동시키는 토크셀구동단계(S200);와, 푸쉬스크류(330)를 회전시켜 로드셀(210)을 푸쉬로드(238) 방향으로 하중을 주어 로드셀 상에 표기되는 해당 수치를 로드인디게이터(311)를 통해 외부로 디스플레이시키는 로드셀단계(S300);와, 푸쉬로드(238)가 고정된 스핀들(234)의 중심축으로부터 로드셀(310)의 푸쉬콕(314)까지의 길이의 곱으로 토크셀(210) 상에 표기되는 해당 수치를 토크인디게이터(211)를 통해 외부로 디스플레이시키는 토크셀단계(S400)와, 상기 로드인디게이터(311)와 토크인디게이터(211) 상에 표기되는 해당 수치를 기준에 부합시키는 검교정단계(S500);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토크셀 검교정 방법을 개시한다.

상기한 구성으로 이루어지는 본 발명인 토크셀 검교정 장치 및 방법에 의하면, 장치에 조립되어 실제 공정에 사용되고 있는 토크셀을 검교정함에 최소한의 분해와 조립으로 최단 시간에 검교정을 가능하게 함과 동시에 검교정함에 장치가 정지되는 시간을 단축됨은 물론, 전자식으로 디스플레이됨으로써 정확한 검사 및 교정을 진행하게 하여 작업자의 수고를 덜어줄 수 있다. 또한, 로드셀부와 토크셀부의 작용되는 수치를 비교 분석하여 보다 정확한 검사가 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 토크셀 검교정 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 토크셀 검교정 장치의 부붐도.
도 4는 본 발명에 따른 토크셀 검교정 장치의 사용상태도.
도 5는 본 발명에 따른 토크셀 검교정 장치의 사용상태도.
도 6은 도 5의 분해도.
도 7은 본 발명에 따른 토크셀 검교정 방법의 전체공정도.

본 발명인 토크셀 검교정 장치 및 방법은 도면을 참조하여 설명되되, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 더 나아가 본 발명인 토크셀 검교정 장치 및 방법은 장치에 조립되어 실제 공정에 사용되고 있는 토크셀을 검교정함에 최소한의 분해와 조립으로 최단 시간에 검교정을 가능하게 함과 동시에 검교정함에 장치가 정지되는 시간을 단축됨은 물론, 전자식으로 디스플레이됨으로써 정확한 검사 및 교정을 진행하게 하여 작업자의 수고를 덜어줄 수 있다. 또한, 로드셀부와 토크셀부의 작용되는 수치를 비교 분석하여 보다 정확한 검사를 가능하게 하는 토크셀 검교정 장치 및 방법에 관련된 것임을 주지한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 대해 살펴보고, 바람직한 실시 예를 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용과 효과에 대해 일괄적으로 상세히 기술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 토크셀 검교정 장치의 사시도 이고, 도 2는 도 1의 분해도 이며, 도 3은 본 발명에 따른 토크셀 검교정 장치의 부품도로서 함께 설명하기로 한다.

도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명인 토크셀 검교정 장치는 회전력을 발생시키고 회전력을 필요에 따라 구속하는 수단이 구비된 모터부(100)와, 상기 모터부의 하단에 결합되어 회전력을 전달하는 다수의 연결수단이 구비되고 다수의 연결수단 사이에 개재되는 토크셀(210)에 작용하는 수치를 표시하는 토크인디게이터(211)를 포함하는 토크셀부(200)와, 상기 토크셀부의 하단에 결합 고정되도록 하는 고정수단이 구비되고 고정수단 사이에 개재되는 로드셀(310)에 작용하는 수치를 표시하는 로드인디게이터(311)를 포함하는 로드셀부(300)로 구성될 수 있다.

상기 모터부는 회전력을 발생시키고 하방으로 회전력을 전달 서브모터(110)와, 상기 서브모터의 하단에 결합되는 클램프(120)와, 상기 클램프가 서브모터의 회전력으로 인해 회전됨을 방지하기 위해 클램프의 형상과 대응되게 함몰 형성되어 클램프가 결합되는 클램프커넥터(130)와, 상기 클램프커넥터의 하단에 결합되어 서브모터의 회전력을 하방으로 연장 전달하는 기어해드(140)로 구성되며, 상기 클램프(120) 사이에 스프링(121)이 개재되고 커넥트핀(121)이 더 구성되어, 상기 커넥트핀(121)을 조임으로써 서브모터(110)의 회전력을 구속시킬 수 있다.

상기 토크셀부(200)는 상방으로 모터부(100)가 결합되는 모터결합판(220)과, 하방으로 로드셀부(300)가 결합되는 로드결합판(230)과, 상기 모터결합판(220)과 로드결합판(230) 사이에 개재되며 모터부의 하중을 지지하기 위한 원통 형상으로 이루어진 다수의 지지대(240)와, 상기 토크셀(210)의 외주면에 부착되어 토크셀의 탈락을 방지하는 토크지지대(250)와, 상기 토크셀의 상방에 결합되어 모터부와 토크셀의 중심을 일치시키는 토크가이드(212)와, 상기 토크셀의 하단에 결합되고 토크셀에서 발생하는 회전력을 하방으로 전달하기 위한 다수의 커플링(218)과, 상기 로드결합판을 관통하고 커플링의 하단에 인입 결합되어 토크셀의 회전력으로 인해 회전되는 스핀들(234)과, 상기 스핀들이 관통되되 스핀들이 측방으로 유동하는 것을 방지하기 위해 로드결합판 하단에 결합되는 스핀하우징(232)과, 상기 스핀들의 하단에 고정되어 토크셀의 회전력으로 회전하는 푸쉬로드(238)로 구성될 수 있다.

상기 로드셀부(300)는 로드셀(210)에 하중을 가하는 푸쉬스크류(330), 상기 토크셀부의 하단에 결합되는 지그결합판(302), 상기 지그결합판에 설치되어 푸쉬스크류의 유동을 방지하는 방지부(334), 상기 방지부와 푸쉬스크류 사이에 개재되어 푸쉬스크류의 하중을 전달받는 볼(340), 상기 볼의 유동을 방지하기 위한 볼소켓(342), 상기 볼소켓의 일측과 밀착 형성되되 방지부에 결합되어 푸쉬스크류로 인해 발생하는 하중을 로드셀로 전달하는 슬리브(350), 상기 슬리브와 로드셀 사이에 개재되는 스프링(352), 상기 로드셀에 결합되는 푸쉬콕(314)은 지그결합판(302)의 측면에 설치되는 스퀘어지그(304)의 내측에 구성된다.

상세하게는 상기 서브모터(110)는 하방으로 축이 돌출될 수 있으며 해당 축을 중심으로 하여 가위 형상 내지 집게 형상으로 둘로 구분 구성되는 클램프(120)가 결합될 수 있다. 상기 클램프(120)에 대해 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 클램프(120)는 서브모터(110)의 회전력을 전달하기 위해 소정거리 벌어진 형상을 가지고 그 벌어진 형상 사이에 스프링(121)이 개재됨으로써 구속시에는 확실한 구속을 할 수 있고 회전력을 전달함에는 클램프의 측면이 회전되는 서브모터의 구동축을 방해하지 않도록 지지할 수 있음은 물론, 보다 더 견고하게 고정시키기 위해 커넥터핀(122)이 클램프의 일측에 관통 결합될 수 있다. 다시 말하자면, 상기 커넥터핀(122)을 조임으로써 탄성을 가지고있는 스프링(121)이 줄어듬과 동시에 서브모터(110)에서 돌출되는 축에 인입되어 있는 클램프(120)가 구동축을 잡아줌으로써 서브모터(110)의 회전력을 견고하게 구속시킴으로써 하방으로 회전력이 전달되지 않도록 한다.

더 나아가, 이러한 클램프(120)는 그 형상과 대응되게 함몰 형성되어 있는 클램프커넥터(130)에 결합될 수 있다. 상기 클램프커넥터는 함몰 형성된 부분에서 상방으로 돌출되어 있는 힌지핀(132)과 서브모터의 축이 결합되는 모터커넥터(131)를 포함한다. 즉, 상기 클램프(120)는 둘로 구분 구성되는 형상이 힌지핀(132)에 결합되어 탈락을 방지하되 클램프커넥터의 함몰 형성된 부분에서 상방으로 돌출되어 있는 모터커넥터(131)에 끼움 결합되어 서브모터(110)가 회전함에 클램프가 같이 회전하는 것을 방지함은 물론, 모터커넥터(131)에는 서브모터(110)에서 돌출되는 축이 인입되어 회전력이 하방으로 전달될 수 있다 할 것이다. 또한, 상기 클램프커넥터(130)는 하방으로 회전력을 연장 전달하는 기어해드(140)가 결합될 수 있도록 하단의 중앙에서부터 하방으로 축(132)이 돌출될 수 있다. 상기 축(132)에 기어해드(140)가 결합하여 하방으로 회전력을 전달할 수 있다.

상기 토크셀부(200)는 상단에는 모터부(100)가 결합될 수 있는 모터결합판(220)과, 로드셀부의 부품들이 설치될 수 있는 로드결합판(230)이 사각의 형상을 가지고 구성될 수 있으며, 모터결합판(220)과 로드결합판(230) 사이에 토크셀(210)이 개재될 수 있는 것이다. 즉, 상기 모터결합판(220)은 기어해드(140)가 결합되는 일측의 형상과 대응되게 중앙이 함몰 형성되어 기어해드(140)가 관통 결합될 수 있다. 또한, 상기 기어해드(140)는 하방으로 기어축(141)이 돌출되고, 상기 기어축(141)이 인입되어 하방으로 회전력을 연장 전달하되 기어해드의 기어축과 토크셀의 토크축의 중심을 일치시키기 위해 구성되는 토크가이드(213)와, 상기 토크가이트(212) 하단에 결합되는 원형의 커넥트링(214)과 커넥트링 하단에 결합되는 커넥트판(216)을 포함하고 토크가이드, 커넥트링, 커넥트판은 토크셀(210)에서 돌출되는 토크축(212)에 삽입 된다. 이로 인해 기어축(141)과 토크셀에서 상방으로 돌출되는 토크축(212)이 서로 맞물리며 서브모터(110)가 구동시 함께 회전될 수 있는 것이다. 또한, 토크셀(210)의 하방에도 토크축(212)이 돌출되며 해당 토크축(212)에는 다수의 커플링(218)이 관통 결합되어 하단의 로드결합판(230)에 안착된다. 또한, 상단의 모터결합판(220) 및 로드결합판(230) 사이에 원통의 형상으로 다수의 지지대(240)가 결합되어 모터부(100)의 하중을 지지함은 물론, 토크셀(210)의 탈락 및 측방으로 유동하는 것을 방지할 수 있도록 하였다. 더불어 로드결합판을 관통하고 커플링의 하단에 인입 결합되어 토크셀의 회전력으로 인해 회전되는 스핀들(234)과, 상하 관통 배치된 스핀들의 측방 움직임을 구속하는 스핀하우징(232)과, 스핀들의 하단에 고정되어 토크셀의 회전력으로 회전하는 푸쉬로드(238)를 포함하고, 상기 커플링과 스핀들이 결합되는 사이에 베어링(236)이 개재되어 토크셀의 회전력을 원활하게 전달할 수 있도록 하였다.

상기 로드셀부(300)는 상세하게 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들의 하단에 푸쉬로드(238)가 90°각도, 즉, 측방으로 직각을 이루며 고정된다. 다시 말하자면, 상기 푸쉬로드(238)는 'ㄱ'자 형상을 가지고 로드결합판(230)의 측면에 결합되는 스퀘어지그(304)의 안쪽 측면을 향하도록 푸쉬로드(238)가 직각으로 이루어져 스핀들에 고정되며 스퀘어지그(304) 안쪽 측면에서 푸쉬로드(238) 방향으로 로드셀(210)이 설치된다. 다시 말하면, 상기 로드결합판(230) 하단에 지그결합판(302)이 더 구성될 수 있으며, 상기 지그결합판(302)에 스퀘어지그(304)가 결합되는 것이다. 더 나아가 스퀘어지그(304)의 측면을 따라 즉, 푸쉬로드(238) 방향으로 푸쉬스크류(330)가 로드셀(310) 후방으로 배치되며, 상기 푸쉬스크류의 일측에 결합되어 정확한 방향으로 하중을 전달하도록 스크류홀더(332)가 설치될 수 있으며 더 정확한 위치를 안내하고 푸쉬스크류(330)와 구성요소들의 탈락을 방지하기 위한 방지부(334)에 푸쉬스크류(330)가 관통 결합될 수 있다. 이러한 방지부(334)는 지그결합판(302)에 고정되어 안정감을 더해준다. 또한, 푸쉬스크류(330)가 결합되는 방지부(334)에 볼(340)이 개재될 수 있는바, 즉, 상기 푸쉬스크류(330)가 방지부(334)를 관통하고 푸쉬스크류의 끝단이 구 형태로 가공되어 볼(340)에 하중을 전달함에 원활하게 함과 동시에, 상기 볼은 작은 구형태로 구성되어 하중이 분산되지 않고 로드셀(310)로 전달될 수 있도록 한다. 이러한 볼의 이점을 극대화시키기 위해 볼에 볼소켓(342)을 결합시킴으로써 볼이 측방으로 유동됨을 방지하고 볼에 전달되는 하중을 항상 직각되게 만들어 로드셀(210)에 보다 정확한 하중을 전달하도록 할 수 있다. 상기 방지부(334)에 볼(340)이 개재되는 일측으로 맞춤가이드(351)가 결합되어 볼(340)이 외부로 탈락됨을 방지하고, 상기 맞춤가이드(351)에 슬리브(350)가 결합되어 푸쉬스크류(330)에서 발생하는 하중을 로드셀(210) 방향으로 더 연장 전달할 수 있다. 또한, 상기 슬리브(350)와 맞춤가이드(351)가 결합되는 타측에 스프링(352)이 설치되고 스프링(352)의 탄성을 이용해 푸쉬스크류로 인한 지속적인 하중을 가할 수 있음과 동시에 푸쉬스크류(330)의 잘못된 조작으로 로드셀(210)에 하중을 가해짐을 방지할 수 있다. 또한, 상기 로드셀의 유동을 방지하기 위해 스프링에 결합되고 로드셀의 후방에 결합되는 로드홀더(312)가 더 구비될 수 있다. 그리고, 상기 로드셀(310)과 푸쉬로드(238) 사이에 푸쉬콕(314)이 개재되고, 상기 푸쉬콕(314)이 푸쉬로드(238)에 닿는 부분은 구 형태로 가공되어 푸쉬스크류(330)에서 로드셀(310)까지 전달되는 하중을 분산됨 없이 푸쉬로드(238)에 전달할 수 있다.

따라서, 기계부품의 회전력을 검사하는 장치에 조립 구성된 토크셀(210)을 분해없이 검사할 수 있음은 물론 로드 값을 표시하는 로드인디게이터(311)와 토크 값을 표시하는 토크인디게이터(211)를 조작하여 교정을 가능하게 할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

더욱 상세하게는 상기와 같은 구성을 가진 토크셀 검교정 장치는 서브모터(110)를 구동시킴에 토크셀부(200)의 하단에 결합된 로드셀부(300)를 탈착하고 자동차의 크랭크축의 출력 측에 설치되어 에너지를 일시적으로 저장하였다가 다시 방출하는 일을 하는 플라이휠에 구성되는 스프링의 탄성을 테스트하는 기기로 사용될 수 있다. 다시 말하자면, 서브모터(110)의 회전과 토크셀(210)의 회전이 동일한 축으로 회전되어 토크셀부(200) 하단에 기계장치를 통해 플라이휠을 결합시켜 그 플라이휠에 구성되어 있는 다수의 스프링에 대한 탄성상태를 확인하여 불량을 구분할 수 있다. 따라서, 이러한 토크셀 검교정 장치는 로드셀부(300)의 탈부착으로 검교정을 가능함으로써 최소한의 분해와 조립으로 토크셀을 검교정시 기계장치의 생산 정지시간을 대폭 줄일 수 있는 이점이 있다.

또 다른 실시 예로써, 본 발명에 따른 소형화된 토크셀 검교정 장치에 대해 설명하기로 한다.

자세하게는 도 5 내지 6에 도시된 바와 같이, 소형화되고 일체형으로 구성된 토크셀 검교정 장치는 모터부(100)가 제외된다. 또한, 토크셀(210a)은 소형 토크셀이 구성될 수 있음은 물론, 일반적인 크기의 토크셀이 구성될 수 있음은 당연하다 할 것이다. 즉, 상기 토크셀(210a)은 직립된 슬라이드판(100a)에 설치된다. 다시 말하자면, 상기 토크셀(210a)의 유동을 방지하기 위해 상방에 돌출된 토크축(212a)에 토크홀더(213a)가 결합되고 토크홀더가 슬라이드판(100a)에 결합되어 토크셀(210a)을 지지 고정시킨다. 더불어 토크셀은 하단에 토크축(212a)이 더 돌출될 수 있으며, 상기 하단에 돌출되는 토크축에 푸쉬로드(238a)가 결합되어 토크셀의 회전력으로 인해 회전될 수 있을 것이다.

또한, 상기 슬라이드판(100a) 하단에 사각형상의 베이스(110a)가 결합되고 베이스 상단의 단면에 스퀘어지그(304a)가 설치되어 그 안쪽 측면에 로드셀부(300a)가 수용될 수 있도록 한다. 자세하게 말하자면, 상기 푸쉬스크류(330a)가 관통 결합되되 푸쉬스크류의 유동을 방지하는 스크류홀더(332a)와, 스크류홀더에 관통되는 푸쉬스크류(330a) 끝단에 맞물리게 형성되는 볼(340a)과, 상기 볼의 유동을 방지하는 볼소켓(342a)이 결합되어 푸쉬스크류로 인해 발생하는 하중을 푸쉬로드 방향으로 전달한다. 더 나아가 상기 볼소켓(342a)에 슬리브(350a)가 결합하여 푸쉬로드(238a) 방향으로 하중을 정확하게 전달할 수 있도록 함과 동시에 슬리브(350a)가 방지부(334a)를 관통하여 결합되고, 상기 방지부는 베이스(110a)에 결합되어 지지 고정될 수 있다. 또한, 상기 슬리브(350a)가 방지부(334a)를 관통한 일측에 맞춤가이드(351a)가 결합되고, 상기 맞춤가이드(351a)를 관통하는 슬리브(350a)의 측면에 스프링이 결합되고, 상기 스프링(352a)으로 인해 푸쉬스크류가 회전하여 하중을 발생시켜 로드 값 내지 토크 값을 계산할때, 상기 스프링(352a)의 탄성을 이용해 지속적인 하중을 가할 수 있음과 동시에 푸쉬스크류(330a)의 잘못된 조작으로 로드셀(310a)에 하중을 가해짐을 방지할 수 있다. 더불어 상기 로드셀(310a) 후측에 로드홀더(312a)가 구성되고 상기 로드홀더(312a)에 로드셀(310a)이 결합하여 지지 고정될 수 있다. 또한, 상기 로드셀(310a)에 푸쉬콕(314a)이 구성될 수 있으며, 로드셀과 푸쉬콕 사이에 너트(313a)가 개재되어 토크셀의 회전으로 인한 푸쉬로드가 로드셀의 방향으로 회전됨에 푸쉬콕(314a)을 견고하게 지지할 수 있도록 하여 소형화되고 간단한 구조로 구성된 토크셀 검교정 장치를 통해서도 정확한 검교정을 가능하게 할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성을 가진 토크셀 검교정 장치를 토대로 검교정 방법을 설명하기로 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 토크셀을 검교정하기 위해 토크셀을 검교정하기 위해 서브모터(110)의 회전력을 구속시키는 모터구속단계(S100);와, 서브모터를 구속한 상태에서 토크셀(210)만을 구동시키는 토크셀구동단계(S200);와, 푸쉬스크류(330)를 회전시켜 로드셀(210)을 푸쉬로드(238) 방향으로 하중주어 로드셀 상에 표기되는 해당 수치를 로드인디게이터(311)를 통해 외부로 디스플레이시키는 로드셀단계(S300);와, 푸쉬로드(238)가 고정된 스핀들(234)의 중심축으로부터 로드셀(310)의 푸쉬콕(314)까지의 길이의 곱으로 토크셀(210) 상에 표기되는 해당 수치를 토크인디게이터(211)를 통해 외부로 디스플레이시키는 토크셀단계(S400)와, 상기 로드인디게이터(311)와 토크인디게이터(211) 상에 표기되는 해당 수치를 기준에 부합시키는 검교정단계(S500);로 이루어질 수 있는 것이다.

더욱 상세하게는 상기 검교정 장치를 평상시 구동함에는 서브모터(110)와 토크셀(210)이 동일한 축으로 회전할 수 있다. 하지만, 상기 토크셀(210)을 교정하기 위해 서브모터의 하단에 결합된 클램프(120)에 포함된 커넥트핀(121)을 조이는 모터구속단계(S100)를 통해 서브모터(110)의 회전력을 구속시켜 하방으로 전달됨을 방지한다.

이어서, 토크셀구동단계(S200)를 통해 모터부(100)의 하단 결합되되 토크셀부(200)에 구성되어 있는 토크셀(210)만을 동작시켜 회전력을 발생시킨 후 푸쉬스크류(330)를 회전시켜 로드셀을 푸쉬로드 방향으로 하중을 주어 밀어줌으로써 로드셀상에 표기되는 해당 수치를 로드인디게이터를 통해 외부로 디스플레이 되도록 하고(S300), 상기 푸쉬로드(238)가 토크셀(210)의 회전력으로 인해 회전하려 하면 스퀘어지그에 결합 고정되어 있고 푸쉬로드와 밀착 형성된 로드셀과 푸쉬콕로 인해 푸쉬로드의 회전이 저항되고 푸쉬로드가 고정된 스핀들(234)의 중심축으로부터 로드셀(310)에 결합된 푸쉬콕(314)까지의 길이의 곱으로 토크셀(210) 상에 표기되는 해당 수치가 토크인디게이터를 통해 외부로 디스플레이 되는 것이다(S400).

따라서, 상기 로드셀(310)에 작용하는 값과 토크셀(210)에 작용하는 값이 각각 로드인디게이터(311)와 토크인디게이터(211)에 표시되고, 미리 설정된 기준에 부합한 값이면 토크셀(210)의 검사가 완료되고 미리 설정된 기준에 부합하지 않으면 로드인디게이터(311) 또는 토크인디게이터(211)를 조작함으로써 교정을 진행하는 검교정단계(S500)로 순차적으로 이루어질 수 있다. 즉, 전자식으로 토크 값 및 로드 값이 디스플레이되고 비교적 간단한 방법으로 토크셀(210)을 검교정할 수 있는 것이다.

100 : 모터부 110 : 서브모터
120 : 클램프 121 : 스프링
122 : 커넥트핀 130 : 클램프커넥터
131 : 모터커넥터 132 : 힌지핀
132 : 축 140 : 기어해드
141 : 기어축 200 : 토크셀부
210 : 토크셀 211 : 토크인디게이터
212 : 토크축 213 : 토크가이드
214 : 커넥트링 216 : 커넥트판
218 : 커플링 220 : 모터결합판
230 : 로드결합판 232 : 스핀하우징
234 : 스핀들 235 : 베어링너트
236 : 베어링 238 : 푸쉬로드
300 : 로드셀부 302 : 지그결합판
304 : 스퀘어지그 310 : 로드셀
311 : 로드인디게이터 312 : 로드홀더
313 : 너트 314 : 푸쉬콕
330 : 푸쉬스크류 332 : 스크류홀더
334 : 방지부 340 : 볼
342 : 볼소켓 351 : 맞춤가이드
350 : 슬리브 352 : 스프링
100a : 슬라이드판 110a : 베이스
210a : 토크셀 211a : 토크인디게이터
212a : 토크축 213a : 토크홀더
238a : 푸쉬로드 304a : 스퀘어지그
310a : 로드셀 311a : 로드인디게이터
312a : 로드홀더 313a : 너트
314a : 푸쉬콕 330a : 푸쉬스크류
332a : 스크류홀더 334a : 방지부
340a : 볼 342a : 볼소켓
350a : 슬리브 351a : 맞춤가이드
352a : 스프링

Claims (5)

1. 회전력을 발생시키고 회전력을 필요에 따라 구속하는 수단이 구비된 모터부(100)와,
   상기 모터부(100)의 하단에 결합되어 모터부로부터 기인된 회전력을 전달하기 위한 다수의 연결수단을 토크셀 상하 공간에 구분 배치하고 상기 토크셀(210) 상에 표기되는 해당 수치를 외부로 디스플레이하기 위한 토크인디게이터(211)가 포함되는 토크셀부(200)와,
   상기 토크셀부의 하단에서 고정 결합되는 고정수단이 구비되고 고정수단에 로드셀(310)을 결합시키되 상기 로드셀 상에 표기되는 해당 수치를 외부로 디스플레이하기 위한 로드인디게이터(311)를 포함하는 로드셀부(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 토크셀 검교정 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 모터부(100)는 토크셀부(200)로의 회전력을 전달하는 서브모터(110)와, 서브모터의 하단에 결합되는 클램프(120)와, 클램프와 결합되고 서브모터의 회전력으로 인해 클램프의 회전이 방지될 수 있도록 해당 클램프의 형상과 대응되게 함몰 형성되는 클램프커넥터(130)와, 클램프커넥터의 하단에 결합되어 서브모터의 회전력을 토크셀부로 전달하는 기어헤드(140)를 포함하고,
   상기 클램프(120)는 스프링(121)을 내장하고 서브모터의 회전력을 구속 유도하는 커넥트핀(122)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 토크셀 검교정 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 토크셀부(200)는 모터부(100)와 상호 결합을 유도하는 모터결합판(220)과, 로드셀부(300)와 상호 결합을 유도하는 로드결합판(230)과, 모터결합판(220)과 로드결합판(230) 사이에 개재되며 모터부의 하중을 지지하기 위한 원통 형상으로 이루어진 다수의 지지대(240)와, 토크셀(210)의 외주면에 부착되어 토크셀의 탈락을 방지하는 토크지지대(250)와, 토크셀의 상방에 결합되어 모터부와 토크셀의 중심을 일치시키는 토크가이드(212)와, 토크셀의 하단에 결합되고 토크셀에서 발생하는 회전력을 하방으로 전달하기 위한 다수의 커플링(218)과, 로드결합판을 관통하고 커플링의 하단에 인입 결합되어 토크셀의 회전력으로 인해 회전되는 스핀들(234)과, 상하 관통 배치된 스핀들의 측방 움직임을 구속하는 스핀하우징(232)과, 스핀들의 하단에 고정되어 토크셀의 회전력으로 회전하는 푸쉬로드(238)로 구성되는 것을 특징으로 하는 토크셀 검교정 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 로드셀부(300)는 로드셀(310)에 하중을 가하는 푸쉬스크류(330); 토크셀부의 하단에 결합되는 지그결합판(302); 지그결합판에 설치되어 푸쉬스크류의 유동을 방지하는 방지부(334); 방지부와 푸쉬스크류 사이에 개재되어 푸쉬스크류의 하중을 전달받는 볼(340); 볼의 유동을 방지하기 위한 볼소켓(342); 볼소켓의 일측과 밀착 형성되되 방지부에 결합되어 푸쉬스크류로 인해 발생하는 하중을 로드셀로 전달하는 슬리브(350); 슬리브와 로드셀 사이에 개재되는 스프링(352); 로드셀에 결합되는 푸쉬콕(314);을 포함하고,
   상기 푸쉬스크류(330); 방지부(334); 볼(340); 볼소켓(342); 슬리브(350); 스프링(352); 로드셀(310); 푸쉬콕(314)은 지그결합판(302)의 측면에 설치되는 스퀘어지그(304)의 내측 공간에 일괄 수용되는 것을 특징으로 하는 토크셀 검교정 장치.
   
5. 토크셀을 검교정하기 위해 서브모터(110)의 회전력을 구속시키는 모터구속단계(S100);와,
   서브모터를 구속한 상태에서 토크셀(210)만을 구동시키는 토크셀구동단계(S200);와,
   푸쉬스크류(330)를 회전시켜 로드셀(210)을 푸쉬로드(238) 방향으로 하중을 주어 로드셀 상에 표기되는 해당 수치를 로드인디게이터(311)를 통해 외부로 디스플레이시키는 로드셀단계(S300);와,
   푸쉬로드(238)가 고정된 스핀들(234)의 중심축으로부터 로드셀(310)의 푸쉬콕(314)까지의 길이의 곱으로 토크셀(210) 상에 표기되는 해당 수치를 토크인디게이터(211)를 통해 외부로 디스플레이시키는 토크셀단계(S400)와,
   상기 로드인디게이터(311)와 토크인디게이터(211) 상에 표기되는 해당 수치를 기준에 부합시키는 검교정단계(S500);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토크셀 검교정 방법.
   

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