KR100770138B1 - 다기능 서보밸브 테스터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연 또는 냉연 공정의 압연기에 사용되는 자동계기 제어시스템 중 여러 종류의 다양한 크기를 갖는 서보밸브를 현장에서 직접 신속정확하게 시험 및 수리할 수 있도록 한 다기능 서보밸브 테스터 장치에 관한 것이다.

본 발명은 세로 방향을 따라 다수의 층(層)으로 구획되고 일측 상단에 전원코드와 하부 각 모서리에 캐스터가 구비된 본체의 중앙부에 설치된 전원선택부; 다수개의 카드를 구비하고 상기 전원선택부의 제 2선택스위치에 연결된 카드슬롯부; 상기 카드에 연결되어 서보밸브를 동작시키는 목표값이 콘트롤러에 의해 오차값으로 피드백되는 커넥터; 유량기 및 이에 연결된 유량증폭기를 통해 상기 서보밸브를 구동시키는 유압의 양을 증폭하는 유량증폭수단; 압력센서와 압력증폭기를 통해 상기 서보밸브에 연결된 유압라인 내부의 유압을 증폭하는 유압증폭수단; 및 상기 카드와, 상기 유압증폭수단으로부터의 제어신호를 동축 커넥터를 통해 인가받아 데이터로 저장 및 출력하는 출력부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

서보밸브, 스트립, 제어기(PLC), 전원선택부, 카드슬롯부, 커넥터

Description

다기능 서보밸브 테스터 장치{A tester apparatus for multi function servo valve}

도 1은 종래 서보밸브의 유압 시스템을 설명하기 위한 모식도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 서보밸브 테스터 장치의 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 다기능 서보밸브 테스터 장치의 블록도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 콘트롤러 3, 4 : 서보밸브

5,6,7 : 유압실린더 8 : 위치검출기

9 : 압연기 10 : 스트립

13 : 제어기(PLC) 14 : 카드슬롯부

15 : 카드 17 : 출력부

18 : 제어신호 19 : 발진기

25 : 압력증폭기 26 : 디지털게이지

27 : 유량기 28 : 유량증폭기

29,34 : 동축 커넥터 30 : 유압라인

본 발명은 서보밸브 테스터 장치에 관한 것으로서, 특히 압연 또는 냉연 공정의 압연기에 사용되는 자동계기 제어시스템 중 여러 종류의 다양한 크기를 갖는 서보밸브를 현장에서 직접 신속정확하게 시험 및 수리할 수 있도록 한 다기능 서보밸브 테스터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 제철소에서 사용되는 서보밸브(servo valve)의 제어시스템은 서보밸브(3)(4)가 콘트롤러(2)를 통해 제어기(PLC)(13)에 연결되고, 상기 서보밸브(3)(4)에는 유압실린더(5)(6)(7)가 연결되며, 상기 유압실린더의 움직임 검출은 위치검출기(8)를 통해 이루어진다.

이러한 시스템의 작용은 압연기(9)에서 추출된 스트립(strip)(10)이 텐션릴(11)에서 권취될 때, 스트립(10)의 에지(Edge)부가 초기 센터링(Centering) 상태로 조정된 "0" 위치에서 에지 편차(ΔR )가 발생하면, 이 편차분의 피드백(Feed Back) 전류 신호가 상기 서보밸브(3)(4)의 입력신호와 비교보정하여 상기 유압실린더(5)(6)(7)를 구동시켜서 편차값이 "0"가 될 때까지 제어하게 된다.

즉, 상기 에지 편차(ΔR )의 출력을 상기 위치검출기(8)에서 검출하여, 전류신호로 변환시키고 이 신호를 상기 콘트롤러(2)에 보내서 상기 서보밸브(3)(4)의 입력 신호에 보정시킴에 따라, 제어압유가 상기 유압실린더(5)(6)(7)를 구동시킨다.

상기 유압실린더(5)(6)(7)는 ±150 m/m 스트로크(Stroke)로 직선 왕복운동을 하고, 위치검출기(8)에 의해 피드백 루프(Loop)를 구동 제어목표치에 신속히 근접 하도록, 상기 콘트롤러(2)에 의해, 전체를 폐루프(Closed Loop)로 구성하여 스트립(10)의 사행보정을 위한 장치로서 사용된다.

이중, 상기 서보밸브(3)(4)는 교환이력을 바탕으로 주기적 또는 설비 돌발성에 의해 교환되어지고 있으며, 특히 설비 트러블 발생시 복잡한 시스템 구성에 의해 신속한 설비복구가 이루어지지 않고, 또한 공장별, 설비별로 제조 메이커 및 밸브 구성 방식이 매우 상이한 다품종의 서보밸브가 취부되어 있는 관계로, 서보밸브의 특성상 성능 테스트를 위해서는 밸브 하나 하나에 고가의 전용테스터가 필요한 문제점이 있다.

또한, 각종 설비에 각각 취부되어 있는 여러 종류의 서보밸브를 현장에서 직접 테스트할 수 있는 장비가 없으므로, 정확한 현장특성에 맞는 시험을 할 수 없고, 돌발 수리시 현장에서 직접 신속 정확하게 시험하여 설비복구를 할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동가능한 1대의 테스터에 다수개의 서보밸브를 테스트할 수 있는 장치를 장착시켜서 여러 종류의 서보밸브를 현장에서 직접 그 성능을 테스트함으로써, 제품품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 다기능 서보밸브 테스터 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 다기능 서보밸브 테스터 장치 는 제어기에 콘트롤러를 통해 연결된 서보밸브와, 상기 서보밸브에 연결된 다수개의 유압실린더를 포함하여 구성되고, 상기 유압실린더의 구동에 의해 압연기에서 추출된 스트립의 에지 편차를 센터링 상태로 제어하는 과정에서 상기 서보밸브를 테스트하기 위한 장치에 있어서, 세로 방향을 따라 다수의 층(層)으로 구획되고 일측 상단에 전원코드와 하부 각 모서리에 캐스터가 구비된 본체의 중앙부에 설치된 전원선택부; 다수개의 카드를 구비하고 상기 전원선택부의 제 2선택스위치에 연결된 카드슬롯부; 상기 카드에 연결되어 상기 서보밸브를 동작시키는 목표값이 상기 콘트롤러에 의해 오차값으로 피드백되는 커넥터; 유량기 및 이에 연결된 유량증폭기를 통해 상기 서보밸브를 구동시키는 유압의 양을 증폭하는 유량증폭수단; 압력센서와 압력증폭기를 통해 상기 서보밸브에 연결된 유압라인 내부의 유압을 증폭하는 유압증폭수단; 및 상기 카드와, 상기 유압증폭수단으로부터의 제어신호를 동축 커넥터를 통해 인가받아 데이터로 저장 및 출력하는 출력부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에서 상기 전원선택부는 12V 및 24V 파워 서플라이와, 상기 각 파워 서플라이에 연결된 제 1선택스위치와, 상기 제 1선택스위치에 연결된 제 2선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 유량증폭 및 유압증폭수단이 연결된 동축 커넥터와 상기 제 2선택스위치 사이에 발진기가 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 서보밸브 테스터 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 다기능 서보밸브 테스터 장치의 블록도로서, 이에 따른 서보밸브 테스터 장치는 크게 본체의 중앙부에 설치된 전원선택부; 상기 전원선택부의 제 2선택스위치에 연결된 카드슬롯부; 상기 카드슬롯부의 카드에 연결되어 서보밸브를 동작시키는 목표값이 콘트롤러에 의해 오차값으로 피드백되는 커넥터; 상기 서보밸브를 구동시키는 유압의 양을 증폭하는 유량증폭수단; 상기 서보밸브에 연결된 유압라인 내부의 유압을 증폭하는 유압증폭수단; 및 상기 카드와, 상기 유압증폭수단으로부터의 제어신호가 동축 커넥터를 통해 수신되는 출력부로 이루어져 있다.

상기 본체는 도 2에 도시된 바와 같이, 세로 방향을 따라 다수(본 발명에서는 4개)의 층(層)으로 구획되고, 일측 상단에 전원코드(35)가 설치되며, 하부 각 모서리에는 본체의 이동이 용이하도록 캐스터(castor)가 구비(도 2에는 2개의 캐스터만 도시됨)된다.

상기 본체의 중앙부에 전원선택부가 설치되어지되, 상기 전원선택부는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 12V 및 24V용 파워 서플라이(power supply)(21)(22)가 상기 본체의 중앙부(본체의 저부로부터 3층부위에 해당) 하단 일측에 각각 설치되고, 상기 각 파워 서플라이(21)(22)의 상부에서 6개의 제 1선택스위치(23)가 3개씩 각각 연결되며, 상기 제 1선택스위치(23)의 상부에서 제 2선택스위치(20)가 각각 연결되어 후술하는 카드(15)에 안정화된 전압을 공급한다.

상기 카드슬롯부(14)는 상기 본체의 상부(본체의 저부로부터 4층부위에 해당)에 설치되고, 내면에 다수(6개)의 카드(15)를 셋트(set)로 하여 꽂을 수 있도록 구성되며, 상기 전원선택부의 제 2선택스위치(20)에 연결되어진다.

상기 커넥터(33)는 상기 카드슬롯부(14)와 상기 전원선택부 사이에서 횡방향으로 다수(6개) 설치되고, 상기 카드(15)에 연결되어 상기 유압실린더(5~7)를 동작시키는 목표값(36)이 상기 콘트롤러(2)에 의해 오차값(37)으로 피드백(feed back)되어진다.

상기 유량증폭수단은 상기 유압실린더(5~7)를 구동시키는 유압이 유량기(27)와 이에 연결된 유량증폭기(28)를 통해 증폭되고, 상기 유량증폭기(28)는 상기 압력센서(24) 상부의 동축 커넥터(34)에 연결되며, 이때 상기 동축 커넥터는 BNC 커넥터(Bayonet Neil Concelman connector)로 하는 것이 바람직하다.

상기 유압증폭수단은 상기 유압실린더(5~7)에 연결된 유압라인(30) 내부의 유압이 압력센서(24)와, 압력증폭기(25)를 통해 증폭되고, 상기 압력증폭기(25)는 상기 동축 커넥터(34)에 연결되어진다.

상기 출력부(17)는 상기 카드(15)와, 상기 유압증폭수단으로부터의 제어신호(18)를 동축 커넥터(29)를 통해 각각 인가받아 데이터로 저장 및 출력한다.

한편, 상기 유량증폭 및 유압증폭수단이 연결된 동축 커넥터(34)와, 상기 제 2선택스위치(20) 사이에는 발진기(19)가 연결되어 상기 발진기(19)로부터 나오는 입력 전압이 상기 제 2선택스위치(20)에 연결되며, 도 3 중 미설명부호 26은 디지털 게이지(digital gauge)이다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 다기능 서보밸브 테스터 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 테스터 장치는 전술한 서보밸브가 설치된 열연 및 냉연, 미니밀공장의 유압설비로 본체를 밀고 이동시켜서 직접 서보밸브의 성능을 테스터 하게 되는데, 우선 상기 서보밸브(3,4)에서 나오는 유압라인(30)에 압력센서(24)를 연결시킨다.

이후, 상기 서보밸브(3,4)의 출측에 있는 솔레노이드 밸브(31)를 닫고, 상기 제어기(13)와 콘트롤러(2)에서 나오는 커넥터 케이블(미도시)을 상기 커넥터(33)에 연결시킨다.

또한, 상기 발진기(19)에 사용하고자 하는 카드(15)와 연결된 제 2선택스위치(20)를 "On" 시킨 다음, 상기 카드(15)에 안정화된 전압(±12V, ±24V )을 공급해주는 파워 서플라이(21)(22)를 연결시켜 주는 제 1선택스위치(23)를 "On" 시킨다.

또한, 상기 압력센서(24)를 통해 압력증폭기(25)와 연결된 동축 커넥터(34) 및 카드(15)를, 상기 발진기(19)와 연결된 동축 커넥터(29)와 출력부(17)의 단자에 각각 연결시킨다.

상기와 같은 연결이 끝나면, 테스터 장치의 전원코드(35)를 통해 전원을 투입하고, 발진기(19)를 통해 목표값(0∼10V, 0∼50Hz)(36)의 신호를 상기 카드(15)에 인가시키면, 이에 동조하여 상기 카드(15)와 연결된 서보밸브(3,4)는 목표값(36)에 의해 동작을 하게 되고, 그 순간 순간의 오차값(37)은 다시 피드백되어, 선택된 카 드(15)로 궤한되며, 이와 동시에 상기 유압 라인(30)에 설치된 압력 센서(24), 유량기(27) 및 유량증폭기(28)에서 검출된 신호 및, 상기 카드(15)와 발진기(19) 입력 신호가 상기 동축 커넥터(29)를 통해 출력부(17)로 보내져 데이터 됨으로써, 현장의 서보밸브 성능 특성을 신속하고, 정확하게 파악 할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 다기능 서보밸브 테스터 장치를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 다기능 서보밸브 테스터 장치는 시험장소에서 행하여지는 현장적응도가 우수하므로 현장에서 직접 신속 정확하게 유압실린더를 정밀제어하는 서보밸브를 시험할 수 있어, 1대의 테스터 장치로 여러 종류의 성능이 다른 서보밸브를 현장 특성에 맞도록 각종 특성(압력특성, 노이즈 영향 상태, 밸브 습동 상태, 실린더 누유 검사등)을 테스트 함으로써, 정확한 서보밸브 상태파악과 더불어 신속한 설비 복구와 현장 시스템의 최적 성능을 유지시켜, 제품의 품질 및 생산성 향상에 기여할 수 있는 장점이 있다.

또한, 여러 종류의 서보밸브를 테스트하기 위해서 이에 대응하는 여러 대의 고가 전용 테스터를 필요로 하지 않으므로 원가절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 제어기에 콘트롤러를 통해 연결된 서보밸브와, 상기 서보밸브에 연결된 다수개의 유압실린더를 포함하여 구성되고, 상기 유압실린더의 구동에 의해 압연기에서 추출된 스트립의 에지 편차를 센터링 상태로 제어하는 과정에서 상기 서보밸브를 테스트하기 위하여, 세로 방향을 따라 다수의 층(層)으로 구획되고 일측 상단에 전원코드와 하부 각 모서리에 캐스터가 구비된 본체의 중앙부에 설치된 전원선택부; 다수개의 카드를 구비하고 상기 전원선택부의 제 2선택스위치에 연결된 카드슬롯부; 상기 카드에 연결되어 상기 서보밸브를 동작시키는 목표값이 상기 콘트롤러에 의해 오차값으로 피드백되는 커넥터; 유량기 및 이에 연결된 유량증폭기를 통해 상기 서보밸브를 구동시키는 유압의 양을 증폭하는 유량증폭수단; 압력센서와 압력증폭기를 통해 상기 서보밸브에 연결된 유압라인 내부의 유압을 증폭하는 유압증폭수단; 및 상기 카드와, 상기 유압증폭수단으로부터의 제어신호를 동축 커넥터를 통해 인가받아 데이터로 저장 및 출력하는 출력부;를 포함하여 구성되는 장치에 있어서,

   상기 전원선택부는 12V 및 24V 파워 서플라이와, 상기 각 파워 서플라이에 연결된 제 1선택스위치와, 상기 제 1선택스위치에 연결된 제 2선택스위치를 포함하고,

   상기 유량증폭 및 유압증폭수단이 연결된 동축 커넥터와 상기 제 2선택스위치 사이에는 발진기가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능 서보밸브 테스터 장치.
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