KR100600005B1 - 체결토크 관리 장치 및 방법_ - Google Patents

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Abstract

본 발명은 체결토크 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 조임작업시 발생되는 토크값, 조임횟수 및 합.부판정을 콘트롤러에 표시하고, 그 데이터를 PC의 전용 프로그램에 저장, 표시토록 함으로써, 체결작업의 무인화 관리가 가능토록 하고, 또한 이로 인해 체결누락, 체결과다, 미달 등을 근원적으로 방지하여 유압 배관류의 누유개선 효과를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 체결토크 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

체결토크 관리 장치 및 방법
본 발명은 체결토크 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 조임작업시 발생되는 토크값, 조임횟수 및 합.부판정을 콘트롤러에 표시하고, 그 데이터를 PC의 전용 프로그램에 저장, 표시토록 함으로써, 체결작업의 무인화 관리가 가능토록 하고, 또한 이로 인해 체결누락, 체결과다, 미달 등을 근원적으로 방지하여 유압 배관류의 누유개선 효과를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 체결토크 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 사용중인 토크 렌치는 도 1에 나타낸 바와같이 렌치바(1)와 헤드(2)로 구성되어 있으며, 상기 렌치바(1)와 헤드(2)를 접속하여 각종 장비의 볼트나 너트 체결시 이용되고 있다.
그러나, 각종 장비의 연결부를 조립할 시 사용되는 토크 렌치로는 정격 토크 확인, 작업누락을 방지하기가 곤란하다.
즉, 각종 장비를 조립시 토크 렌치로는 실제로 조임되는 토크값을 정확히 알 수가 없는 것이다.
또한, 정해진 작업개소의 조임실시 여부, 즉 누락을 알 수가 없어 이를 확인하기 위해 조임개소에 별도의 표식(포인트 마크, 또는 인주사용등)을 하고 있으며, 작업자의 감각에 의한 작업이 시행되고 있기 때문에, 토크 작업의 누락(미조임등)에 따른 누유, 풀림등 여러 가지 작업불량이 발생되고 있다.
또한, 일본에서 개발된 카운터 체커는 토크 조임횟수만을 확인하는 장치로서, 토크 렌치의 발생되는 신호로서 카운트 되므로 동일 부품에 연속작업 확인이 불가능한 문제가 있고, 토크 콘트롤러는 체결 토크치 표시와 합.부 판정만을 함으로서 조임작업의 횟수의 표시가 불가능한 문제점이 있었다.
결국, 기존의 제품에 조임횟수, 체결 토크치 표시, 합.부 판정 등을 개별적으로 표시하여 종합적인 관리가 불가능하기 때문에, 체결누락이나, 체결과다 및 미달등이 발생할 우려가 높고, 이로 인하여 유압 배관류에서 누유가 발생할 수 있는 확률이 대단히 높아지게 되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로,
각종 장비의 조립시에 필요한 조임토크의 누락방지 및 작업관리가 가능토록 하고, 조임작업시 발생되는 토크값, 조임횟수 및 합,부판정(경광등, 소리)을 콘트롤러에 표시하며, 그 데이터를 P.C의 전용 프로그램에 저장, 표시하여 관리자가 상주하지 않아도 작업여부, 적절성에 대한 확인이 가능토록 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 부품의 조임되는 형태를 스트레인 게이지가 변위되는 양으로 받아 전기적인 신호를 발생시키는 토크 센서와,
상기 토크 센서로 부터 토크 데이터를 받아들여 수치로 변환된 조임 토크값을 표시하고, 토크 센서에서 발생되는 전기신호에 대하여 타임 간격을 이용하여 조임개소를 구분하고, 조임 횟수를 표시하며, 토크값이 규정된 값에 도달하면 알람소리와 파란색 경광등을 점등시키고, 부적합한 작업이 발생시에는 알람소리와 적색 경광 등을 점등시키는 콘트롤러와,
상기 콘트롤러의 모든 정보를 실시간으로 수신받아 저장하고, 기종, 작업일시, 작업내용, 실토크값, 합.부판정, 호기 등의 종합관리가 가능한 분석관리 프로그램이 내장되는 PC를 포함하여 구성함이 특징이다.
이하에서 도면을 참조로 상세히 설명하기로 하며, 종래와 동일한 구성 내지는 수단은 동일한 번호로써 표기하기로 한다.
토크렌치를 작동시키기 위해서는 해당 토크렌치를 구성하여야한다. 즉, 해당 토크 렌치헤드(1)와 토크 렌치바(2)를 선택하여 이들을 결합하여 토크렌치를 구성하여야한다. 볼트는 규격이 다양하기 때문에 이들 볼트를 체결하기 위해서는 규격별로 분류된 토크 렌치헤드(1)들 중에서 해당볼트의 규격과 일치하는 토크 렌치헤드(1)를 선택해야한다. 선택된 토크 렌치헤드(1)는 선택된 규격의 볼트를 체결할 수 있도록 해당 볼트의 헤드부에 조립되어 조임 작업을 할 수 있다. 규격 토크 렌치헤드(1)가 선택되면 토크 렌치바(2)에 접속한다. 접속이 완료되면 비로서 해당 토크렌치의 구성이 완료된다. 토크렌치의 구성이 완료되면 토크렌치를 작동시켜 관리하는 토크 관리장치를 구성한다.
도 2는 본 발명에 따른 토크 관리 장치를 구성한 개략적인 구조도이다.
토크렌치가 볼트를 조임함에 따른 부품의 조임되는 형태는 스트레인 게이지가 변위되는 양으로 표시된다. 토크센서(10)는 이와같은 스트레인 게이지의 변위량을 수신하여 전기적인 신호를 발생시킨다. 즉 스트레인 게이지의 변위량을 전기적인 신호로 발생시키는 토크 센서(10)와,
상기 토크 센서(10)로 부터 토크 데이터를 받아들여 수치로 변환된 조임 토크값을 표시하고, 토크 센서에서 발생되는 전기신호에 대하여 타임 간격을 이용하여 조임개소를 구분하고, 조임 횟수를 표시하며, 토크값이 규정된 값에 도달하면 알람소리와 파란색 경광등(21)을 점등시키고, 부적합한 작업이 발생시에는 알람소리와 적색 경광등을 점등시키는 콘트롤러(20)와,
상기 콘트롤러(20)의 모든 정보를 실시간으로 수신받아 저장하고, 기종, 작업일시, 작업내용, 실토크값, 합.부판정, 호기 등의 종합관리가 가능한 분석관리 프로그램이 내장되는 PC(30)를 포함하여 구성한다.
본 발명의 특징은 콘트롤러(20)에 작업된 토크값과 작업횟수가 모두 표시되며 여러 가지 작업정보를 PC(30)로 송신하여 표시되는 종합적인 장치를 제공하는데 있다.
즉, 도 1의 토크 랜치와 비교하여 볼 때, 토크 센서(10)와 콘트롤러(20), 경광등(21)이 추가되어 PC(30)와 연결되어 설치된 구조를 갖는다.
여기서, 상기 토크 센서(10)는 조임되는 형태를 스트레인 게이지가 변위되는 양으로 받아 전기적인 신호를 발생시켜 주는 장치로써, 여기서 발생되는 전기적인 신호를 콘트롤러(20)에서 받아들여 수치로 변환 조임된 토크값을 표시하고, 조임횟수를 표시하며, 상기 콘트롤러(20)에 나타난 데이터는 자동적으로 PC(30)에 전송되어 저장된다.
그리고, 조임개소를 나타내기 위하여 토크센서(10)에서 발생되는 전기신호에 대하여 타임 인터벌을 이용하여 동일개소를 구분, 관리 할 수 있도록 설정 되었다.
또한, 상기 콘트롤러(20)에서 PC(30)의 작업정보란 입력된 정보(기종, 규정 토크값, 작업개소, 등)와 작업호기, 실제 토크값이 디스플레이되며 경광등(21)이 설치되어 실제 토크값이 규정된 값에 도달하면 알람소리와 함께 파란색 경광등이 점등되어 조임값을 알 수 있도록 되어 있다.
또한, 부적합한 작업이 발생시는 다른 알람소리가 울리며, 빨간색 경광등이 점등되어 작업의 합,부판정을 작업자가 알 수 있도록 하여 리셋 버튼으로서 작업의 재세팅을 할 수 있도록 구성 하였다. 상기 부적합한 작업이랑 토크값이 규정된 값에 미달하거나 넘는때를 지칭한다.
상기, 콘트롤러(20)는 작업자가 기종 선택 버튼만을 누르면 작업을 진행할 수 있도록 하였으며, 나타나는 모든 정보는 실시간으로 PC(30)상의 프로그램에 송신되어 저장되므로서 추후에도 저장된 데이터를 볼 수 있으며, PC(30)가 꺼져 있을 때는 데이터를 저장한 후에 다시 PC(30)가 재작동시 송신 되도록 구성하였다.
이를 이용한 데이터 분석을 실시하여 작업자의 조임토크에 대한 관리가 가능하도록 되어 있다.
또한 다수의 작업호기에서 토크렌치가 구동되고 관리되는 방법중 양산 작업시는 상술한 관리방법과 동일하게 된다. 즉, 양산 작업시는 동일한 제품을 반복생산하게 되므로 1호기 작업방법 및 관리방법은 마지막 호기까지 동일하게 된다.
다만 양산이 아닌 혼류작업(동일한 제품의 반복생산이 아닌 경우)시는 달라진 추가정보는 상술한 방법과 동일하게 구현되되 추가정보만 입력되어 구현되어 지기 때문에 실질적으로 작업 관리방법은 상술한 방식과 동일하게 구현된다.
또한, PC(30)의 분석관리 프로그램에는 기종, 작업일시, 작업내용, 실 토크값, 합,부판정, 호기 등이 표시되어 종합관리가 가능하며, 별도의 정보입력란을 두어 작업정보를 입력후 콘트롤러에 연결 선택할 수 있다.
도 3은 본 발명의 동작 순서도로써,
작업 정보란에 작업 정보를 입력하는 제 1 단계(S1)와;
작업 정보란의 데이터를 선택 버튼으로 송신 저장시키는 제 2 단계(S2)와;
선택버튼을 눌러 기본 작업 정보를 디스플레이시키는 제 3 단계(S3)와;
기능키로 작업호기를 입력하는 제 4 단계(S4)와;
토크작업을 실시하는 제 5 단계(S5)와;
작업된 토크를 토크 센서를 통해 읽는 제 6 단계(S6)와;
콘트롤러에서 토크값을 디스플레이하며 동시에 작업 수량을 카운트하는 제 7 단계(S7)와;
작업된 토크 값의 합/부에 대한 경보를 표시하는 제 8 단계(S8)와;
모든 작업 정보를 표시 및 저장하는 제 9 단계(S9)와;
저장된 데이터를 분석 및 관리하는 제 10 단계(S10)로 이루어진다.
상술한 바와같이, 본 발명의 토크 관리 시스템은 작업자의 토크 작업에 대하여 작업관리가 가능하게 하므로써, 토크 작업 누락, 적정 토크의 과다, 미달작업에 따른 문제점(누유, 기능부품의 파손,등)을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 규정된 토크값의 적정성을 판단하는 기준이 되어 작업개선을 통한 생산성 향상을 기할 수 있다.
도 1은 종래의 토크 렌치 구조도.
도 2는 본 발명의 토크 관리장치 구성도.
도 3은 본 발명의 동작순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 토크 렌치 헤드 2: 토크 렌치바
10: 토크 센서 20: 콘트롤러
21: 경광등 30: PC

Claims (2)

  1. 토크 렌치헤드(1)와 토크 렌치바(2)가 접속되어 구성된 토크렌치의 체결토크 관리방법에 있어서,
    상기 토크렌치가 부품을 조임하는 형태를 스트레인 게이지가 변위되는 양으로 받아 전기적인 신호를 발생시키는 토크 센서(10)와,
    상기 토크 센서(10)로 부터 토크 데이터를 받아들여 수치로 변환된 조임 토크값을 표시하고, 토크 센서에서 발생되는 전기신호에 대하여 타임 간격을 이용하여 조임개소를 구분하고, 조임 횟수를 표시하며, 토크값이 규정된 값에 도달하면 알람소리와 파란색 경광등을 점등시키고, 토크값이 규정된 값에 미달하거나 넘으면 알람소리와 적색 경광등을 점등시키는 콘트롤러(20)와,
    상기 콘트롤러(20)의 모든 정보를 실시간으로 수신받아 저장하고, 기종, 작업일시, 작업내용, 실토크값, 합.부판정, 호기의 종합관리가 가능한 분석관리 프로그램이 내장되는 PC(30)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 체결토크 관리 장치.
  2. 작업 정보란에 작업 정보를 입력하는 제 1 단계(S1)와;
    작업 정보란의 데이터를 선택 버튼으로 송신 저장시키는 제 2 단계(S2)와;
    선택버튼을 눌러 기본 작업 정보를 디스플레이시키는 제 3 단계(S3)와;
    기능키로 작업호기를 입력하는 제 4 단계(S4)와;
    토크작업을 실시하는 제 5 단계(S5)와;
    작업된 토크를 토크 센서를 통해 읽는 제 6 단계(S6)와;
    콘트롤러에서 토크값을 디스플레이하며 동시에 작업 수량을 카운트하는 제 7 단계(S7)와;
    작업된 토크 값의 합/부에 대한 경보를 표시하는 제 8 단계(S8)와;
    모든 작업 정보를 표시 및 저장하는 제 9 단계(S9)와;
    저장된 데이터를 분석 및 관리하는 제 10 단계(S10)로 이루어져 순차 반복함을 특징으로 하는 체결토크 관리 방법.
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