KR100220504B1 - 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치에 관한 것으로, 대형 회전축의 임의 원주면 표면에 설치한 마그네트 칩과, 회전축의 원주면과 원판이 접하여 회전하며 원판 외주부와 동축 위치에 원판의 직경 방향으로 방사상의 일정 각도로 구멍이 있는 회전 원판과, 회전 원판을 유착시키며 상기 구멍을 통해 원판의 회전 각도를 감지하는 제1센서를 고정시키는 고정 부재와, 고정 부재에 고정되어 상기 마그네트 칩과 근접시 이를 감지하여 리셋 기능을 수행하는 제2센서와, 상기 제1 및 제2센서에 의하여 회전축의 각도를 측정토록 센서 출력을 적산하여 마이컴에 제공하는 적산 회로부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치이며, 대형 회전축의 원주면 길이를 간단한 센서와 적산 회로를 이용하여 측정할 수 있어 회전축의 각도를 분할하는 기술 분야에 널리 사용될 수 있다.

Description

대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치

본 발명은 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치에 관한 것으로, 대형 회전축의 원주 방향 회전에 연동하여 회전하여 일정 간격으로 구멍이 있는 회전 원판과, 회전 원판의 회전을 센서를 통하여 적산하는 적산 회로부와, 적산된 값으로 대형 회전축의 회전 각도를 측정하는 마이컴을 포함하여 이루어지며, 대형 회전축의 회전 각도측정을 필요로 하는 발전기 회전축 등의 측정에 사용 가능하다.

일반적으로 회전하는 회전축의 각도를 분할하는 장치는 특별히 제안된 것이 없고, 주로 회전축에 레졸버 등의 별도 장치를 부착하여 측정하였다. 그러나 이러한 방식은 회전축 자체만 있는 상태에서는 측정에 문제가 없지만 기 설비된 회전축에서는 부착이 불가능하거나 임시 사용을 위하여는 설치가 어려워 이의 사용에 한계가 있는 것이었다.

본 발명은 이를 해소코자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 회전축에 단순히 마그네트 칩만 붙이고 회전 원판을 회전축 표면에 대고 회전케 함으로서 손쉽게 회전축의 회전 각도를 측정할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 회전축 표면에 마그네트 칩을 부착하고, 별도의 회전 원판을 가지며 원판의 회전을 센서로 감지하는 구조의 기구를 설치하고, 이 값를 근거로 회전축의 회전 각도를 판단토록 하는 장치를 제공하려는 것이다.

제1도는 본 발명의 사용 상태를 보인 평면도.

제2도는 본 발명의 사용 상태를 보인 정면도.

제3(a)도는 본 발명에 사용되는 센서를 제외한 상태의 평면도.

제3(b)도는 제3(a)도의 우측면도.

제4도는 본 발명을 제어하는 하드웨어 구성도.

제5도는 제4도에 사용되는 적산 회로부의 구성의 일 실시예 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전축 2 : 마그네트 칩

3 : 회전 원판 3-1 : 회전원판 구멍(회전판 축지름 방향)

4 : 고정 부재 5 : 회전원판 구멍(회전판 축방향)

6 : 측정 기구물 7 : 제1센서

8 : 제2센서 9 : 적산 회로부

10 : 마이컴 11 : 제1포토 커플러

12 : 제2포토 커플러 13 : 인버터

14 : 적산기

즉, 본 발명은 대형 회전축의 임의 원주면 표면에 설치한 마그네트 칩과, 회전축의 원주면과 원판이 접하여 회전하며 원판 외주부와 동축 위치에 일정 각도로 구멍이 있는 회전 원판과, 회전 원판을 유착시키며 상기 구멍을 통해 원판의 회전 각도를 감지하는 제1센서를 고정시키는 고정 부재와, 고정 부재에 고정되어 상기 마그네트 칩과 근접시 이를 감지하여 리셋 기능을 수행하는 제2센서와, 상기 제1 및 제2센서에 의하여 회전축의 각도를 측정토록 센서 출력을 적산하여 마이컴에 제공하는 적산 회로부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치를 제공하려는 것이다.

이러한 본 발명은 회전축에는 단순히 마그네트 칩을 부착하고, 회전축의 표면에 대면 회전하는 회전 원판을 가지는 기구를 사용하여 당접케하면 회전 원판의 회전을 센서가 감지하여 이를 적산하고 적산한 값에 의하여 회전축의 회전 각도를 측정할 수 있어 회전축에 별도의 구조물을 설치할 필요 없이 편리하게 사용 가능하다.

이하 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 사용 상태를 나타내는 평면도이고, 제2도는 제1도의 정면도로, 측정하려는 대형 회전축(1)의 일 원주면 표면에 마그네트 칩(2)을 부착시키고, 회전축(1)의 원주면에는 회전 원판(3)이 당접하도록 하는 측정 기구물(6)을 안치시킨다. 측정 기구물(6)은 회전축(1)의 원주면에 당접하여 회전하는 회전 원판(3)과, 회전 원판(3)을 유착시키며 제1 및 제2센서(7,8)를 고정하는 고정 부재(4)로 이루어진다. 상기 회전 원판(3)에는 원판(3)의 직경 방향으로 방사상의 일정 간격을 두고 배열된 구멍(3-1)을 형성하고, 상기 제1센서(7)는 상기 구멍(3-1)의 대응 위치에 설치함이 요구된다. 상기 제2센서(8)는 상기 마그네트 칩(2)에 대응하는 위치에 설치함이 요구된다. 제3(a)도는 제1도의 상태에서 센서를 생략한 상태의 도면이고, 제3(b)도는 제3(a)도의 우측면도로, 고정 부재(4)에 회전 원판(3)이 유착된 구조를 알 수 있다. 제1도에서의 구멍(5)은 제3의 센서를 설치하였을 때 이를 인식토록 구비한 것으로, 필요에 따라 제1센서(7)로 에러가 날 때 이를 보완토록 기능할 수도 있다.

제4도는 본 발명의 개략전 전체 시스템 구조를 보인 도면으로, 제1 및 제2센서(7,8)를 가지는 측정 기구물(6)과, 제1 및 제2센서(7,8)로 부터의 출력을 인식하여 적산하는 적산 회로부(9)와, 적산 회로부(9)의 적산 값을 인식하여 그 결과를 디스플레이 시키는 마이컴(10)을 포함하여 이루어진다.

제5도는 본 발명에 사용되는 적산 회로부의 회로도로, 제1 및 제2센서(7,8)와, 제1센서(7)의 출력을 인식하여 작동하는 제1포토 커플러(11)와, 제2센서(8)의 출력을 인식하여 작동하는 제2포토 커플러(12)와, 제2포토 커플러(12)의 출력 값을 반전하는 인버터(13)와, 상기 인버터(13)의 출력 값으로 이전의 상태를 리셋시키고 상기 제1포토 커플러(11)의 시리얼 출력 값을 클럭 데이터로 적산하여 데이터 버스를 통하여 출력하는 적산기(14)와, 상기 적산기(14)의 출력을 순차 저장하여 일시에 패러럴 상태로 출력시키는 버퍼(15)로 이루어진다. 상기 적산기(14) 및 버퍼(15)는 원하는 데이터 량에 의하여 그 용량을 증가시켜 설계 가능하다.(제5도에서는 5개를 사용하였다.)

이러한 본 발명을 사용함에는 먼저 측정을 원하는 회전축(1)에 마그네트 칩(2)을 장착하고(마그네트 칩(2)의 특성상 회전축(1)에 갖다 대면 자력에 의하여 붙게 된다.) 측정 기구물(6)의 회전 원판(3)을 회전축(1)의 표면에 당접시킨다. 그러면 회전축(1)이 회전하면서 회전 원판(3)도 회전하게 된다. 이때 상기 마그네트 칩(2)이 제2센서(8)에 근접하면 제2센서(8)가 구동하여 하이 레벨(제5도 상태에서는 +12볼트)을 제2포토 커플러(12)에 인가한다. 제2포토 커플러(12)가 작동하여 하이 레벨이 인가되면 인버터(13d)에서 로 레벨로 반전되어 적산기(14)를 초기 상태로 리셋시킨다. 이때부터는 제1센서(7)로 부터의 센싱 값을 인가받아 적산하게 되는데, 제1센서(7)가 회전 원판(3)의 구멍(3-1)을 통과하는 시점에서 스위칭 온 되면 하이레벨(제5도에서는 +12볼트)이 인가되어 제1포토 커플러(11)를 구동시키고, 제1포토 커플러(11)의 구동 출력 펄스로 적산기(14)는 그 값을 적산하게 된다. 적산기(14)는 적산 출력 값을 그 출력단(예를 들어 Q1-Q8)을 통하여 패러럴 상태로 출력하게 된다. 이는 통상의 적산기를 사용할 수 있다. 이 경우 적산기(14)의 출력은 각 출력단(Q1-Q8)을 통하여 순차 출력되지만 버퍼(15)는 이를 패러럴 상태로 적산하여 대기하다가, 마이컴(10)으로 부터의 지시가 데이터 버스를 통하여 래도하면, 이를 패러럴 상태로 일괄 마이컴(10)으로 출력한다. 마이컴(10)은 이를 근거로 기존의 설정 데이터와 비교하여 그 출력 상태를 모니터나 프린터 등으로 출력시킨다. 이는 실제로 거의 실시간으로 출력될 수 있으므로, 회전축(1)의 회전 상태에서 일정 길이 간격(일정 각도)마다 일정하게 위치를 확인할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 회전축에는 단순히 마그네트 칩을 부착하고, 회전축의 표면에 대면 회전하는 회전 원판을 가지는 기구를 사용하여 상호 접하게 하면 회전 원판의 회전을 센서가 감지하여 이를 적산하고, 적산한 값에 의하여 회전축의 회전 각도를 측정할 수 있어 회전축에 별도의 구조물을 설치할 필요 없이 편리하게 사용 가능하다.

Claims (5)

1. 대형 회전축의 임의 원주면 표면에 설치한 마그네트 칩과, 회전축의 원주면과 원판이 접하여 회전하며 원판 외주부와 동축 위치에 원판의 직경 방향으로 방사상의 일정 각도로 구멍이 있는 회전 원판과, 회전 원판을 유착시키며 상기 구멍을 통해 원판의 회전 각도를 감지하는 제1센서를 고정시키는 고정 부재와, 고정 부재에 고정되어 상기 마그네트 칩과 근접시 이를 감지하여 리셋 기능을 수행하는 제2센서와, 상기 제1 및 제2센서에 의하여 회전축의 각도를 측정토록 센서 출력을 적산하여 마이컴에 제공하는 적산 회로부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 제1센서는 고정 부재에 고정되며, 그 끝의 감지 부위가 상기 회전 원판의 구멍 대응 부위에 위치토록 설치한 것을 특징으로 하는 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 적산 회로부는 리셋 기능의 제1센서와, 회전 원판의 회전 정도를 일정 주기로 센싱하는 제2센서와, 제1센서에 의하여 리셋되고, 제2센서에 의한 출력 펄스를 적산하여 데이터 버스를 통하여 마이컴에 결과치를 제공하는 적산기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 적산기는 시리얼 데이터를 적산하여 각 출력단 마다 시차가 다르게 순차 출력되는 패러럴 상태의 출력 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치.
5. 제3항에 있어서, 적산기는 마이컴의 요청이 있을 때 일시에 출력하는 버퍼를 통하여 마이컴에 제공토록 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 회전축의 원주면 길이를 분할하는 장치.

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