KR100394251B1 - 타이어 휠의 언밸런스 측정장치 및 그 방법 - Google Patents

타이어 휠의 언밸런스 측정장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휠을 장착한 후 입력스위치를 이용하여 장착 휠에 대한 각종 제원 데이터를 입력하는 단계와, 상기 제원입력 후 모터를 구동시켜 일정속도 이상으로 휠을 회전시킨 후 모터를 오프시키는 단계와, 상기 모터가 오프된 휠의 자유회전 상태에서 타이어 휠의 회전진동에 따른 휠의 내측 또는 외측 불평형값을 측정하고 계산하는 단계와, 상기 타이어 휠의 회전진동에 따라 내외측 불평형 위치를 휠의 원주를 따라 대략 5.625°간격으로 분할한 범위내에서 판단하는 단계와, 상기 휠의 언밸런스 측정이 완료되었으면 모터로 제동신호를 출력하여 휠 회전을 중지시키는 단계와, 상기에서 측정한 휠의 내외측 불평형값과 그 위치를 각각 표시하는 단계, 및 상기 표시된 불평형값과 위치 데이터에 따라 휠의 밸런스를 조정하는 단계를 구비함으로써, 작업자가 언밸런스를 파악하기 용이하도록 언밸런스값을 디스플레이하여 주고, 언밸런스된 휠의 위치를 정확히 64등분된 구간을 통해서 알려줌으로써, 손쉽게 휠의 언밸런스를 조정할 수 있는 타이어 휠의 언밸런스 측정장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

타이어 휠의 언밸런스 측정장치 및 그 방법{Apparatus for measuring Wheel balance and Method therefor}
본 발명은 타이어 휠(Tire Wheel)의 밸런스를 측정하고 교정하는 시스템에 관한 것으로, 특히 타이어 휠에 발생하는 중량불평형 데이터를 측정하여 불평형값을 표시하고 불평형된 위치를 정확하게 알려줌으로써, 타이어 휠의 불평형을 측정하고 밸런스를 교정할 수 있는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래의 휠 밸런스 측정 장치는 단순히 휠의 언밸런스 값과 위치를 측정하였으나, 측정값이 부정확할 뿐만 아니라 언밸런스된 위치도 정확히 파악되지 않기 때문에 언밸런스를 측정하고 조정하는 데에 보다 많은 시간과 어려움이 수반되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 휠의 언밸런스를 측정시 작업자가 언밸런스를 파악하기 용이하도록 언밸런스값을 디스플레이하여 주고, 휠의 불평형 위치를 64등분으로 세분화된 포인트로 정확히 알려줌으로써, 손쉽게 언밸런스를 측정하고 조정할수 있는 타이어 휠의 언밸런스 측정장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 휠 언밸런스 측정장치를 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 도 1의 세부 회로를 나타낸 회로 블록도이고,
도 3은 도 2의 입력스위치를 나타낸 회로 구성도이고,
도 4는 도 2의 엔코딩수단을 나타낸 회로 구성도이고,
도 5는 도 2의 모터구동회로부를 나타낸 회로 구성도이고,
도 6은 도 2의 모터제동회로부를 나타낸 회로 구성도이고,
도 7은 본 발명에 의한 제반작동 과정을 나타낸 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110: 입력스위치 120: 엔코딩수단
130: 휠평형감지수단 140: 후드커버스위치
150: 거리감지수단 160: 모터구동회로부
170: 모터제동회로부 180: 모터
200: 제어수단 210: 입력스위치제어부
220: 모터구동제어부 230: 모터제동제어부
240: 위상디코더 250: 언밸런스측정부
260: 디스플레이제어부 300: 데이터저장 및 표시제어부
310: 입출력제어부 350: 메모리부
400: 디스플레이부 410,450: 제 1 및 제 2 디스플레이
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 타이어 휠의 언밸런스를 측정하여 조정하는 휠 밸런스 조정 장치에 있어서: 타이어 휠의 측정관련 제어 프로그램과 측정 데이터가 수록된 메모리; 상기 타이어 휠의 제원관련 데이터와 각종 측정 범위 및 기능을 지정하는 입력스위치; 상기 휠의 회전방향, 속도 및 현재위치를 각각 인식하기 위해 휠 회전으로부터 A, B 및 Z펄스를 각각 발생하는 엔코딩수단; 상기 휠밸런스 측정시 휠이 고속으로 회전할 때 발생되는 원심력을 감지하여 회전진동을 검출한 후 언밸런스 진동신호를 발생하는 휠평형감지수단; 상기 입력스위치의 측정 개시명령에 의한 제어신호에 따라 모터의 회전을 구동 제어함과 아울러 휠 회전 중 일정속도가 되면 자동으로 모터의 구동을 중단하여 자유회전 상태가 되도록 하는 모터구동회로부; 상기 입력스위치의 측정 중지명령에 의한 제어신호에 따라 휠 구동모터의 브레이크 동작을 제어하는 모터제동회로부; 상기 입력스위치의 선택 명령에 따라 모터의 구동 및 중지를 제어함과 아울러 상기 휠평형감지수단과 엔코딩수단으로부터 출력되는 데이터를 제공받아 휠의 회전진동에 따른 언밸런스값과 위치를 검출 및 측정하도록 제어하는 제어수단; 및 상기 제어수단에서 출력되는 데이터를 제공받아 사용자가 필요로 하는 각종 표시데이터로 변환하여 휠의 내,외측 언밸런스값과 언밸런스 위치 및 에러여부를 시청각적으로 표시하는 디스플레이부;를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 휠을 장착한 후입력스위치를 이용하여 장착 휠에 대한 각종 제원 데이터를 입력하는 단계; 상기 제원입력 후 모터를 구동시켜 일정속도 이상으로 휠을 회전시킨 후 모터를 오프시키는 단계; 상기 모터가 오프된 휠의 자유회전 상태에서 타이어 휠의 회전진동에 따른 휠의 내측 또는 외측 불평형값을 측정하고 계산하는 단계; 상기 타이어 휠의 회전진동에 따라 내외측 불평형 위치를 휠의 원주를 따라 대략 5.625°간격으로 분할한 범위내에서 판단하는 단계; 상기 휠의 언밸런스 측정이 완료되었으면 모터로 제동신호를 출력하여 휠 회전을 중지시키는 단계; 상기에서 측정한 휠의 내외측 불평형값과 그 위치를 각각 표시하는 단계; 및 상기 표시된 불평형값과 위치 데이터에 따라 휠의 밸런스를 조정하는 단계;를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.
도 1은 본 발명에 의한 휠 언밸런스 측정장치를 도시한 블록도로서, 입력스위치(110), 엔코딩수단(120), 휠평형감지수단(130), 후드커버스위치(140), 거리감지수단(150), 모터구동회로부(160), 모터제동회로부(170), 모터(180), 제어수단(200), 메모리(350) 및 디스플레이부(400) 등으로 이루어져 있다.
상기 입력스위치(110)는 타이어 휠의 제원관련 데이터와 각종 측정 범위 및 기능을 지정하고 입력하는 다수의 키매트릭스로 구성되어 있고, 엔코딩수단(120)은 휠의 회전방향, 속도 및 현재위치를 각각 인식하기 위해 휠 회전으로부터 A, B 및 Z펄스를 각각 발생하는 발광 및 수광다이오드로 구성되어 있고, 휠평형감지수단(130)은 휠밸런스 측정시 휠이 고속으로 회전할 때 발생되는 원심력을 감지하여 회전진동을 검출한 후 언밸런스 진동신호를 발생하는 로드셀센서(Load Cell Sensor)와 같은 진동신호발생기로 구성되어 있고, 후드커버스위치(140)는 안전을 위해서 휠 가이드가 덮인 후에야 밸런스 측정이 이루어지도록 가이드가 덮여 있는가를 감지하는 리미트스위치로 구성되어 있고, 거리감지수단(150)은 장치와 휠 사이의 거리를 측정하는 가변저항기(Volume Resistor)로 구성되어 있다.
그리고, 모터구동회로부(160)는 입력스위치(110)의 측정 개시명령에 의한 제어신호에 따라 모터(180)의 회전을 구동 제어함과 아울러 휠 회전 중 일정속도가 되면 자동으로 모터(180)의 구동을 중단하여 자유회전 상태가 되도록 하는 회로로 구성되어 있고, 모터제동회로부(170)는 입력스위치(110)의 측정 중지명령 또는 측정완료에 의한 제어신호에 따라 휠 구동모터(180)의 브레이크 동작을 제어하는 회로로 구성되어 있으며, 제어수단(200)은 입력스위치(110)의 선택 명령에 따라 모터(180)의 구동 및 제동회로부(160, 170)를 제어함과 아울러 상기 휠평형감지수단(130)과 엔코딩수단(120)으로부터 출력되는 데이터를 제공받아 휠의 회전진동에 따른 언밸런스값과 위치를 검출 및 측정하여 표시 제어하는 다수의 기능 블록으로 이루어져 있고, 메모리(350)는 타이어 휠의 측정관련 제어 프로그램과 측정 데이터가 수록된 램(RAM) 및 롬(ROM)으로 이루어져 있고, 디스플레이부(400)는 제어수단(200)에서 출력되는 데이터를 제공받아 사용자가 필요로 하는 각종 표시데이터로 변환하여 휠의 내,외측 언밸런스값과 언밸런스 위치 및 에러여부를 시청각적으로 표시하는 다수의 LED, FND 또는 부저로 이루어져 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 도 1의 세부 회로를 나타낸 회로 블록도로서, 도시한 바와 같이 휠밸런스 장치를 전체적으로 제어하고 각종 휠의 언밸런스 데이터를 계산하는 제어수단(200)과, 상기 제어수단(200)에 연결되어 상기 제어수단(200)에서 출력되는 각종 데이터를 저장하거나 데이터를 입출력하도록 제어하는 데이터저장 및 표시제어부(300)와, 상기 데이터저장 및 표시제어부(300)를 통해서 출력되는 데이터를 입력받아 사용자가 필요로 하는 각종 데이터, 예를 들어 내측 또는 외측 언밸런스값, 또는 이와 다른 각종 데이터를 표시하는 디스플레이부(400)와, 상기 제어수단(200)에서 출력되는 신호를 입력받아 모터의 구동을 제어하는 모터구동회로부(160)와, 상기 제어수단(200)에서 출력되는 신호를 입력받아 모터의 브레이크 동작을 제어하는 모터제동회로부(170)와, 상기 제어수단(200)과 연결되어 사용자의 입력상태를 받아들이는 입력스위치(110)와, 상기 제어수단(200)과 연결되어 휠의 회전방향, 속도, 현재위치를 인식하기 위해 A, B 및 Z의 3개의 펄스신호를 통해서 정보를 인식하는 엔코딩수단(120)과, 상기 제어수단(200)과 연결되어 휠밸런스를 측정시 휠을 고속으로 회전시키게 되면 발생하는 원심력을 감지하는 2개의 로드셀(Load Cell)센서인 휠평형감지수단(130)과, 상기 제어수단(200)과 연결되어 안전을 위해서 가이드가 덮인 후에야 측정이 이루어지도록 가이드가 덮여 있는가를 감지하는 후드커버스위치(140)와, 상기 제어수단(200)과 연결되어 장치와 휠 사이의 거리를 측정하는 거리감지수단(150) 등으로 구성되어 있다.
그리고, 제어수단(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 입력스위치(110)의 스위칭을 제어하도록 형성되어 있는 입력스위치제어부(210)와, 회전신호에 대한 펄스신호를 입력받아 디코딩하는 위상디코더(240)와, 상기 위상디코더(240)에서 디코딩된후 출력되는 신호를 입력받아 모터구동회로부(160)를 제어하도록 동작하는 모터구동제어부(220)와, 상기 위상디코더(240)에서 디코딩된 신호를 입력받아 모터제동회로부(170)를 제어하도록 동작하는 모터제동제어부(230)와, 상기 위상디코더(240)에서 디코딩한 후 출력되는 신호, 예를 들어 회전펄스 신호, 1회전펄스신호 및 방향신호와 상기 데이터버퍼(270)에서 출력되는 신호를 입력받아 미리 저장되어 있는 일정한 수식에 의해 관련 데이터 값을 계산하는 언밸런스측정부(250)와, 상기 필터증폭부(135)에서 출력되는 아날로그신호를 입력받아 디지털신호로 변환하는 A/D 컨버터(275)와, 상기 A/D 컨버터(275)에서 출력된 디지털 데이터를 버퍼링하는 데이터버퍼(270)와, 상기 언밸런스측정부(250)에서 측정된 언밸런스값을 입력받아 상기 데이터저장 및 표시제어부(300)를 매개로 디스플레이부(400)에 표시하도록 제어하는 디스플레이제어부(260)와, 상기 후드커버스위치(140)에서 출력되는 신호를 입력받아 디코딩한 후 관련 데이터를 모터구동제어부(220) 및 모터제동제어부(230)로 전송하는 후드커버디코더(280)와, 상기 거리감지수단(150)에서 출력되는 신호를 입력받아 A/D 컨버터(285)에서 아날로그 신호를 디지털신호로 변환한 후 측정된 거리에 관련된 데이터를 디코딩한 후 상기 디스플레이제어부(260)로 출력하는 거리감지디코더(280) 등을 포함하여 구성하고 있다.
그리고, 제어수단(200)은 엔코딩수단(120), 휠평형감지수단(130), 후드커버스위치(140), 거리감지수단(150), 모터구동회로부(160) 및 모터제동회로부(170)를 연결하는 커넥터인 제 1 단자부(201)와, 상기 입력스위치(110)를 연결하는 커넥터인 제 2 단자부(205)로 구성되어 있다.
상기 위상디코더(240)는 A, B 및 Z신호에 상응하는 회전펄스신호와 1회전 펄스신호 및 방향신호를 각각 출력한다.
상기 휠평형감지수단(130)에서 검출된 아날로그 데이터를 특정한 대역의 신호만을 필터링하여 출력함과 아울러 아날로그 신호를 증폭하는 필터증폭부(135)는 복수개의 증폭기로 구성되어 있다.
상기 입력스위치(110)는 도 3과 같이 사용자가 필요한 내용을 입력하는 부분으로 제원 A(장비와 휠 안쪽과의 거리)와 제원 B(휠의 폭) 및 제원 C(휠의 지름)를 입력받기 위해서는 " ▲, ▼"를 이용하며, 5g 이하의 불평형 값을 보기 위하여 "CUT"키를 이용하게 되는 데, 이러한 경우에는 정밀한 언밸런스값(예를 들어, 경주용 차나 기타 특수차량 등)을 측정하기 위한 경우에 사용되며, 휠의 종류를 선택하기 위해서는 "FUN"키를 이용하며, 본 발명의 장치를 교정하기 위한 경우에는 "CAL"키를 이용하며, 상기 제원 A, 제원 B의 단위를 조정하기 위한 경우에는 "g/Oz"키를 이용하며, 휠과 타이어 각각의 불평형값을 측정하기 위한 경우에는 "OPT"키를 이용하며, 특수기능을 수행하기 위한 경우에는 "*"키를 이용하며, 초기상태로 피드백하기 위한 경우에는 "RE"키를 이용하며, 불평형을 측정하기 위한 경우에는 "START"키를 이용하며, 비상시 측정을 중지하고 휠을 정지시키기 위한 경우에는 "STOP"키를 이용한다.
그리고, 상기 엔코딩수단(120)은 휠의 회전방향, 속도, 현재의 위치를 본 발명의 장치에서 인식하기 위한 회로로서, A, B 및 Z 3개의 신호로 구성되어 있으며, A 및 B신호에 의해서 휠의 회전방향과 속도가 측정되며, A 및 Z신호에 의해서 현재의 위치가 인식된다.
그리고, 상기 엔코딩수단(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 스위칭하도록 복수개의 포토 인터럽트(121, 123, 125)로 구성되어 있다.
상기 후드커버스위치(140)에서는 도시되지 않은 휠이 고속으로 회전시 손이나 옷자락, 기타 목걸이 등이 휠에 닿거나 감기는 위험을 미연에 방지하기 위하여 후드커버가 덮여있는지를 감지하며, 후드커버가 덮여지게 되면 자동으로 측정이 시작되며, 후드커버가 덮여있지 않을 경우에는 모터(180)가 회전되지 않는다.
또한, 상기 모터구동회로부(160)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 모터구동제어부(220)에서 출력되는 신호를 입력받아 스위칭함과 동시에 AC와 DC를 분리시켜 주는 포토 트라이액(161)과, 상기 포토 트라이액에 연결되어 있는 트라이액(165)과, 그 외에 다수의 회로 안정용 콘덴서와 저항으로 구성되어 있으며, 즉, 상기 모터구동제어부(220)에서 출력되는 티티엘 레벨(TTL Level)의 신호를 입력받아 상기 포토 트라이액(161)에서 상기 신호를 AC신호와 분리하고 증폭한 후 다시 트라이액(165)을 동작시켜서 상기 모터(180)를 구동시키는 것이다.
그리고, 모터제동회로부(170)는 도 6에 도시된 바와 같이, 모터제동제어부(230)에서 출력되는 티티엘 레벨의 신호를 입력받아 트랜지스터(Q1)의 베이스단자에 인가됨으로써, 트랜지스터(Q1)의 온, 오프에 따라 릴레이스위치(Ry)를 스위칭하는 릴레이(171)와, 상기 릴레이스위치(Ry)에 연결되어 있는 복수개의 다이오드 및 저항, 콘덴서로 구성되어 있다.
그리고, 상기 데이터저장 및 표시제어부(300)는 제어수단(200)과 디스플레이부(400)를 연결하여 데이터를 송수신하도록 인터페이스하는 입출력제어부(310)와, 상기 제어수단(200)에서 처리된 데이터를 저장하는 메모리부(350)로 구성되어 있다.
상기 메모리부(350)에는 통상적으로 데이터를 저장하는 장치로서, 램(RAM), 플래시롬(Flash ROM) 및 이이피롬(EEPROM)으로 구성되어 있다.
또한, 디스플레이부(400)는 내측 및 외측의 위상 언밸런스값 등을 사용자가 알 수 있도록 표시하는 제 1 디스플레이부(410)와, 현재 장착된 휠의 제원 A, B, C를 표시하는 제 2 디스플레이부(450)와, 상기 제어수단(200)에서 출력되는 신호를 베이스단자에 입력받아 부저음을 출력하도록 콜렉터단자에 연결되어 있는 경보출력수단(Bp)과, 상기 데이터저장 및 표시제어부(300)에서 출력되는 신호를 입력받아 상기 제 1 디스플레이부(410) 및 제 2 디스플레이부(450)의 밝기를 조절하도록 전류를 증폭하는 전류증폭부(401)로 구성되어 있다.
상기 제 1 디스플레이부(410) 중에 18개의 LED는 휠 불평형의 위치를 나타내기 위해서 휠을 64등분하여 표시하며, 휠의 안쪽과 바깥쪽 각각에는 9개의 LED를 사용하며 9개 모두 온된 경우가 납을 부착하는 위치가 되는 것이다.
그리고, 상기 경보출력수단(Bp)은 제어수단(200)의 제어에 의해 동작되며, 상기 사용자입력스위치(110)에서 사용자가 입력을 하는 경우, 에러발생시 또는 기타 다른 고장이 있는 경우 부저음을 발생시켜 좀 더 신속하게 대처하도록 하기 위한 것이다.
그리고 도 7은 본 발명의 시스템 제어에 대한 플로우챠트이며, 이에 대한 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 휠 밸런스를 조정하는 과정은 크게 타이어 휠을 장착한 후 각각의 휠에 대한 제원값을 입력함으로써, 휠 밸런스를 측정하기 위하여 준비하는 과정과, 상기 과정을 수행한 후 모터를 회전시켜 타이어 휠을 일정회전속도 이상으로 회전시키는 과정과, 상기 과정을 수행한 후 휠의 언밸런스 데이터값을 측정하고 표시하는 측정 및 디스플레이 과정과, 상기 과정을 수행한 후 언밸런스된 값에 따라 납을 부착하여 조정하는 과정으로 이루어져 있다.
이를 구체적으로 언급하면, 먼저 준비단계는 휠을 장착하는 휠장착단계(S1)와, 상기 휠장착단계에서 휠을 장착한 후 각각의 휠에 대한 제원(a, b, c값)을 입력하는 데이터입력단계(S2)와, 상기 데이터입력단계에서 사용자가 각종 관련데이터를 입력한 후 상기 휠의 언밸런스를 측정하도록 후드커버스위치(140)를 닫는 측정준비단계(S3)로 구성되어 있다.
그리고, 상기 휠회전단계는 상기 측정준비단계에 의해서 측정을 위한 준비작업을 완료한 후 측정을 시작하기 위해 모터를 회전시키는 모터구동단계(S4)와, 상기 모터구동단계에서 상기 모터가 회전하는 경우 상기 엔코딩수단(120)에서 출력되는 펄스 A, B 및 Z를 이용하여 휠이 회전하는가를 파악하여 이에 관련된 신호를 상기 위상디코더(240)로 출력하는 휠회전파악단계(S5)와, 상기 엔코딩수단(120)에서 출력되는 신호를 입력받지 못한 위상디코더(240)에서는 휠이 회전하지 않는 경우라고 판단하여 그 원인에 대한 에러코드를 출력하는 에러검출단계(S6)와, 상기 엔코딩수단(120)에서 출력되는 신호를 정상적으로 입력받은 위상디코더(240)에서는 언밸런스를 측정하기 위한 최소한의 회전속도 이상으로 휠이 회전되는지를 판단(S7)하여 회전되지 않는 경우에는 이에 대한 에러코드를 출력(S8)하는 기준속도검출단계(S7)와, 휠이 일정 회전속도 이상으로 회전한다고 판단된 경우에는 모터의 힘이 가해지지 않는 상태에서 휠의 언밸런스를 측정하기 위해서 상기 모터의 구동을 차단하는 모터회전차단단계(S9)와, 상기 모터회전차단단계에 의해서 상기 모터의 구동이 차단된 후에도 휠은 자유회전을 계속하게 되고 그리고 모터도 자유회전하게 되는 휠자유회전단계(S10)로 구성되어 있다.
또한, 상기 측정 및 디스플레이단계는 상기 단계에 의해서 휠이 자체적으로 회전하는 동안 휠의 진동에 관련된 데이터를 측정하는 휠밸런스측정단계(S11)와, 상기 휠밸런스측정단계에 의해서 측정된 데이터가 정상적인 데이터의 범위내의 값인가를 판단하는 데이터파악단계(S12)와, 상기 데이터파악단계에 의해서 측정된 데이터값이 정상적인 데이터의 값이 아닌 경우에는 이에 대한 관련 에러코드를 출력하는 데이터에러표시단계(S13)와, 상기 데이터에러표시단계에 의해서 측정된 데이터값이 일정한 값의 범위내인 경우 상기 모터제동제어부(230)의 제어신호를 입력받은 상기 모터제동회로부(170)에서 상기 모터의 회전을 정지시키는 모터브레이크단계(S14)로 구성되어 있으며, 그리고 상기 모터브레이크단계에서 모터에 브레이크가 동작되어 정지하게 됨으로써, 휠의 회전이 정지되었는지를 판단하는 휠정지판단단계(S15)와, 상기 휠정지판단단계의 판단에 의해서 휠의 회전이 정저되지 않은 경우에는 상기 모터의 브레이크 동작이 정상적으로 동작하는 것이 아니므로 상기 모터에 대한 관련 에러코드를 출력하는 모터에러검출단계(S16)로 구성되어 있으며, 또한 상기 휠정지판단단계(S15)의 판단에서 휠이 정지한 경우에는 상기 휠의 언밸런스에 대한 내측 및 외측 그리고 위상과 언밸런스량에 대한 데이터를 출력하는 데이터출력단계(S17)로 구성되어 있다.
또한, 상기 언밸런스조정단계는 데이터출력단계에서 언밸런스에 대한 각종 데이터를 참고로 사용자가 언밸런스를 없애주기 위해서 언밸런스값에 상응하는 납을 타이어 휠에 부착하는 언밸런스조정단계(S18)와, 상기 언밸런스조정단계에서 언밸런스를 보정하기 위해서 납을 부착한 후 다시 측정하고자하는지를 판단하여 다시 측정하고자 하는 경우에는 상기 측정단계로 피드백하고 그렇지 않은 경우에는 다음단계를 수행하는 재측정판단단계(S19)와, 상기 재측정판단단계에서 다시 측정을 하지 않을 경우에는 휠을 제거하는 휠제거단계(S20)와, 상기 휠제거단계에서 휠을 제거한 후 다른 휠을 측정하고자 하는가를 판단하여 다른 휠을 측정하고자 하는 경우에는 상기 휠장착단계를 수행하고 그렇지 않은 경우에는 종료하는 작업계속여부판단단계(S21)로 구성되어 있다.
이와 같은 과정을 통해 타이어 휠의 밸런스를 측정한 후 64등분으로 나누어진 휠의 구간 중 언밸런스 위치를 일구간별로 정확하게 언밸런스값과 함께 표시함과 아울러 그 표시데이터에 따라 휠의 언밸런스를 조정함으로써, 손쉽게 언밸런스를 보정할 수 있다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
따라서, 본 발명에서는 휠언밸런스를 측정하는 장치 및 제어방법은 휠의 언밸런스를 측정함으로써, 작업자가 언밸런스를 파악하기 용이하도록 언밸런스값을 디스플레이하여 주고, 언밸런스된 휠의 위치를 정확히 64등분된 구간을 통해서 알려줌으로써, 손쉽게 휠의 언밸런스를 조정할 수 있다.

Claims (10)

  1. 타이어 휠의 언밸런스를 측정하여 조정하는 휠 밸런스 조정 장치에 있어서:
    타이어 휠의 측정관련 제어 프로그램과 측정 데이터가 수록된 메모리;
    상기 타이어 휠의 제원관련 데이터와 각종 측정 범위 및 기능을 지정하는 입력스위치;
    상기 휠의 회전방향, 속도 및 현재위치를 각각 인식하기 위해 휠 회전으로부터 A, B 및 Z펄스를 각각 발생하는 엔코딩수단;
    상기 휠밸런스 측정시 휠이 고속으로 회전할 때 발생되는 원심력을 감지하여 회전진동을 검출한 후 언밸런스 진동신호를 발생하는 휠평형감지수단;
    상기 입력스위치의 측정 개시명령에 의한 제어신호에 따라 모터의 회전을 구동 제어함과 아울러 휠 회전 중 일정속도가 되면 자동으로 모터의 구동을 중단하여 자유회전 상태가 되도록 하는 모터구동회로부;
    상기 입력스위치의 측정 중지명령에 의한 제어신호에 따라 구동모터의 브레이크 동작을 제어하는 모터제동회로부;
    상기 입력스위치의 선택 명령에 따라 모터의 구동 및 중지를 제어함과 아울러 상기 휠평형감지수단과 엔코딩수단으로부터 출력되는 데이터를 제공받아 휠의 회전진동에 따른 언밸런스값과 위치를 검출 및 측정하도록 제어하는 제어수단; 및
    상기 제어수단에서 출력되는 데이터를 제공받아 사용자가 필요로 하는 각종 표시데이터로 변환하여 휠의 내,외측 언밸런스값과 언밸런스 위치 및 에러여부를시청각적으로 표시하는 디스플레이부;를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 입력스위치의 선택에 따른 스위칭 제어신호를 발생하는 스위치제어부; 상기 휠평형감지수단에서 발생된 복수의 펄스를 제공받아 각각 디코딩하는 위상디코더; 상기 스위치제어부와 위상디코더에서 출력되는 신호를 각각 제공받아 분석한 후 그에 상응하는 모터구동제어신호를 모터구동회로부로 출력하는 모터구동제어부; 상기 스위치제어부와 위상디코더에서 출력되는 신호를 각각 제공받아 분석한 후 그에 상응하는 모터구동중지신호를 모터제동회로부로 출력하는 모터제동제어부; 상기 휠평형감지수단에서 출력되는 아날로그신호를 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D 컨버터; 상기 A/D 컨버터에서 출력된 디지털 데이터를 버퍼링하는 데이터버퍼부; 상기 위상디코더에서 출력된 회전펄스, 1회전펄스 및 방향신호와 데이터버퍼부에서 출력되는 회전진동신호를 각각 제공받아 메모리에 미리 저장된 프로그램에 따라 휠의 언밸런스값과 위치를 계산하여 측정하는 언밸런스측정부; 상기 언밸런스측정부에서 측정된 휠의 언밸런스값과 위치 데이터를 입력받아 휠의 내외측 언밸런스값과 휠의 언밸런스 위치를 세분화하여 표시하도록 디스플레이부를 제공하는 표시제어부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 언밸런스측정부는, 위상디코더에서 출력되는 신호인 회전에 대한 펄스신호(A) 및 1회전에 대한 펄스신호(B)를 조합하여 휠의 회전방향과 속도를 결정하고, 회전에 대한 펄스신호(A) 및 방향신호(Z)에 의해 현재위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 휠평형감지수단은, 아날로그데이터를 입력받아 특정 대역의 신호만을 필터링하여 출력함과 아울러 아날로그 신호를 증폭하는 필터증폭부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터구동회로부는, 상기 모터구동제어부에서 출력되는 신호에 따라 발광 개폐되어 모터측으로 교류전원을 공급하는 포토 트라이액; 및 상기 포토 트라이액과 병렬 연결된 트라이액으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터제동회로부는, 상기 모터제동제어부에서 출력되는 신호에 따라 개폐되어 릴레이로 전원을 공급하는 트랜지스터; 상기 릴레이의 도통여부에 따라 개폐되는 릴레이스위치; 상기 릴레이스위치의 일측단과 모터의 일측단 사이에 병렬 연결된 복수의 다이오드; 및 상기 릴레이스위치의 일측단과 모터의 타측단 사이에 연결된 복수의 저항 및 콘덴서로 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이부는, 휠의 내측 및 외측의 위상 언밸런스값을 사용자가 알 수 있도록 표시하는 제 1 디스플레이부; 현재 장착된 휠의 각 제원을 표시하는 제 2 디스플레이부; 상기 표시제어부에서 출력되는 신호를 입력받아 제 1 디스플레이부 및 제 2 디스플레이부의 표시 밝기를 조절하도록 전류를 증폭하는 전류증폭부; 및 상기 제어수단의 출력신호에 따라 입력스위치의 선택시 또는 구동 에러시 부저음을 출력하는 경보음출력수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어수단은,
    휠 커버 가이드가 덮여있는지를 감지하는 후드커버스위치에서 출력되는 신호를 제공받아 디코딩한 후 후드개폐신호를 모터구동제어부와 모터제동제어부로 각각 출력하여 모터구동 여부를 제어하는 후드커버디코더; 장비와 휠 안쪽과의 거리를 측정하는 거리감지수단에서 출력되는 신호를 입력받아 A/D 컨버터에서 아날로그 신호를 디지털신호로 변환한 후 측정된 거리에 관련된 데이터를 디코딩한 후 표시제어부로 출력하는 거리감지디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 장치.
  9. 휠을 장착한 후 입력스위치를 이용하여 장착 휠에 대한 각종 제원 데이터를 입력하는 단계;
    상기 제원입력 후 모터를 구동시켜 일정속도 이상으로 휠을 회전시킨 후 모터를 오프시키는 단계;
    상기 모터가 오프된 휠의 자유회전 상태에서 타이어 휠의 회전진동에 따른 휠의 내측 또는 외측 불평형값을 측정하고 계산하는 단계;
    상기 타이어 휠의 회전진동에 따라 내외측 불평형 위치를 휠의 원주를 따라 대략 5.625°간격으로 분할한 범위내에서 판단하는 단계;
    상기 휠의 언밸런스 측정이 완료되었으면 모터로 제동신호를 출력하여 휠 회전을 중지시키는 단계;
    상기에서 측정한 휠의 내외측 불평형값과 그 위치를 각각 표시하는 단계; 및
    상기 표시된 불평형값과 위치 데이터에 따라 휠의 밸런스를 조정하는 단계;를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 휠의 내측 또는 외측 불평형값을 측정하고 계산하는 단계는,
    상기 모터가 회전하는 경우 상기 엔코딩수단에서 출력되는 펄스 A, B 및 Z를 이용하여 휠이 회전하는가를 파악하여 이에 관련된 신호를 상기 위상디코더로 출력하는 휠회전파악단계; 상기 엔코딩수단에서 출력되는 신호를 입력받지 못한 위상디코더에서는 휠이 회전하지 않는 경우라고 판단하여 그 원인에 대한 에러코드를 출력하는 에러검출단계; 상기 엔코딩수단에서 출력되는 신호를 정상적으로 입력받은 위상디코더에서는 언밸런스를 측정하기 위한 최소한의 회전속도 이상으로 휠이 회전되는지를 판단하여 회전되지 않는 경우에는 이에 대한 에러코드를 출력하는 기준속도검출단계; 및 휠이 일정회전속도 이상으로 회전한다고 판단된 경우에는 휠의 언밸런스를 측정하기 위해서 상기 모터 구동을 차단하는 모터회전차단단계;를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 타이어 휠의 언밸런스 측정 방법.
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