KR100950253B1 - Apparatus for Weight balancing and the method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이트 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 변위센서가 장착되고 대차로부터 승강 가능한 베이스판을 이용하여, 에어스프링부에서의 지나치게 높은 공압 설정의 문제를 해결할 수 있는 웨이트 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a weight balancing device and method, and more particularly, to a weight balancing device and method capable of solving the problem of excessively high pneumatic setting in an air spring by using a base plate mounted with a displacement sensor and liftable from a bogie. will be.

본 발명은 구름판과, 상기 구름판 상부에서 구름 베어링에 의해 전후 좌우로 자유롭게 이동되는 작업대, 상기 구름판의 하부에서 하중을 검출하는 로드셀, 상기 로드셀의 상하 이동을 조절하는 로드셀구동부, 상기 구름판의 상하 이동을 구속시키는 구름판가이드, 내부 공압 조절을 통해 상기 구름판을 지지하는 에어스프링부 및 상기 로드셀구동부, 상기 구름판가이드, 상기 에어스프링부가 장착되어 주행 가능한 대차를 포함하는 웨이트 밸런싱 장치에 있어서, 상기 대차와 상기 구름판 사이에서 상하 이동 가능하도록, 상기 로드셀구동부 및 상기 구름판가이드와 관통 체결되며, 상부면에 상기 에어스프링부가 탑재 가능한 베이스판; 상기 베이스판의 상부면에 사각 배열되어, 상기 베이스판과 상기 구름판 사이의 높이 변이를 검출하도록 형성된 변위센서; 및 상기 대차 상에서 상기 에어스프링부에 대응하는 위치에 장착되어, 상기 베이스판을 승강 또는 하강 시키도록 형성된 구동볼스크류;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 밸런싱 장치를 제공한다. The present invention provides a rolling plate, a worktable which is freely moved back and forth and left and right by a rolling bearing in the upper rolling plate, a load cell detecting a load in the lower portion of the rolling plate, a load cell driving unit for adjusting vertical movement of the loading cell, and vertical movement of the rolling plate. A weight balancing device comprising a rolling plate guide for restraining, an air spring unit for supporting the rolling plate through internal pneumatic adjustment, and a load cell driving unit, the rolling plate guide, and an air spring unit, and a bogie that can run. A base plate which is fastened to the load cell driving unit and the rolling plate guide so as to be movable up and down between the base plate and the air spring unit mounted on an upper surface thereof; A displacement sensor arranged squarely on an upper surface of the base plate, the displacement sensor being configured to detect a height change between the base plate and the rolling plate; And a driving ball screw mounted at a position corresponding to the air spring portion on the trolley, and configured to raise or lower the base plate.

본 발명에 따르면, 종래 에어스프링부에 지나치게 높은 공압이 설정되어, 웨이트 밸런싱 장치의 구동에 큰 부하가 걸리던 문제점을 해결할 수 있음은 물론, 에 어스프링부의 공압 설정 후 로드셀을 구름판으로부터 하강시킬 때, 구름판에 처짐이 발생되어 정밀한 웨이트 밸런싱이 되지 않던 문제점을 해결할 수 있어, 고정밀도의 제품을 제작으로 인한 제품 경쟁력 향상의 기술적 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to solve the problem that an excessively high air pressure is set in the conventional air spring part, so that a large load is applied to the driving of the weight balancing device. Deformation occurs in the rolling plate can solve the problem that was not precise weight balancing, there is a technical effect of improving the product competitiveness by manufacturing a high-precision product.

웨이트 밸런싱, 에어스프링부, 변위센서, 구동볼스크류, 베이스판 Weight Balancing, Air Spring, Displacement Sensor, Drive Ball Screw, Base Plate

Description

웨이트 밸런싱 장치 및 방법{Apparatus for Weight balancing and the method thereof}Weight balancing device and method

본 발명은 웨이트 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부면에 변위센서가 장착되고 대차로부터 승강 가능한 베이스판을 이용하여, 에어스프링부에서의 지나치게 높은 공압 설정의 문제를 해결할 수 있는 웨이트 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a weight balancing device and a method, and more particularly, a weight that can solve the problem of excessively high pneumatic setting in an air spring by using a base plate mounted with a displacement sensor on an upper surface and lifting from a bogie. A balancing device and method.

일반적으로, 선박, 플랜트, 배관공사현장 등에는 수많은 파이프가 존재한다. 이들 파이프들은 유체 또는 기체의 수송을 비롯하여, 다수의 전기 배선의 케이블의 용도로도 이용된다. In general, a large number of pipes exist in ships, plants, plumbing sites, and the like. These pipes are also used for the cable of many electrical wiring, including the transport of fluids or gases.

이러한 파이프들은 다수의 개별 파이프 부재들이 서로 연결되어, 목적된 길이 및 형상으로 제작 사용될 수 있다. 이러한 개별 파이프 부재들의 연결 작업에 웨이트 밸런싱 장치가 이용될 수 있다. These pipes can be fabricated and used in a desired length and shape with a number of individual pipe members connected to one another. A weight balancing device can be used for the connection of these individual pipe members.

웨이트 밸런싱 장치는 안착된 작업물의 하중 변화에 민감하게 반응하여, 안 착된 작업물의 작용 하중을 줄여주는 장치이다.  The weight balancing device is a device that reacts sensitively to the load change of the seated work, thereby reducing the working load of the seated work.

도 1은 종래의 웨이트 밸런싱 장치에 관한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 웨이트 밸런싱 장치는 구름판(3)과, 상기 구름판(3) 상부에서 구름 베어링(5)에 의해 전후 좌우로 자유롭게 이동되는 작업대(1)와, 상기 구름판(3)의 하부에서 하중을 검출할 수 있는 4개의 로드셀(15)과, 상기 로드셀(15)을 공압으로 상하 이동 조절하는 4개의 로드셀구동부(17)와, 상기 구름판(3)의 상하 이동을 구속시키는 4개의 구름판가이드(7)와, 내부 공압 조절을 통해 상기 구름판(3)을 지지하는 4개의 에어스프링부(9) 및 상기 로드셀(15), 상기 구름판가이드(7), 상기 에어스프링부(9)가 장착되어 바퀴(21)에 의해 주행 가능한 대차(23)를 포함하는 구성으로 되어 있다. 1 relates to a conventional weight balancing device. As shown in FIG. 1, the conventional weight balancing device includes a rolling plate 3, a work platform 1 freely moved back and forth and left and right by the rolling bearing 5 above the rolling plate 3, and the rolling plate 3. Four load cells 15 capable of detecting a load at the lower part of the center), four load cell drivers 17 for vertically moving the load cells 15 up and down, and restraining the up and down movement of the rolling plate 3. Four rolling plate guides (7), four air springs (9) for supporting the rolling plate (3) through the internal pneumatic control and the load cell (15), the rolling plate guide (7), the air spring (9) ) Is mounted and includes a trolley | bogie 23 which can run with the wheel 21. As shown to FIG.

이러한 종래의 웨이트 밸런싱 장치의 구동은 로드셀(15)에서 검출된 하중에 따라, 에어스프링부(9)의 공압이 조절되어, 로드셀(15)에 검출되는 하중이 기준된 설정하중 이하가 되도록 한다. 이와 동시에 구름판(3)을 지지하고 있던 로드셀(15)이 로드셀구동부(7)에 의해 하강하게 되는데, 이로 인하여 작업대(1) 상에 놓인 작업물(예: 파이프)의 하중은 4개의 에어스프링부(9)에 의해 지지되게 된다. In the conventional weight balancing device, the air pressure of the air spring unit 9 is adjusted according to the load detected by the load cell 15 so that the load detected by the load cell 15 is equal to or less than the reference set load. At the same time, the load cell 15 supporting the rolling plate 3 is lowered by the load cell driving unit 7, which causes the load of the workpiece (for example, pipe) placed on the work table 1 to have four air springs. Supported by (9).

그런데 이러한 종래의 웨이트 밸런싱은 전술된 바와 같이 에어스프링부(9)에 전속된 지지 구성 수단만을 사용하므로, 상기 에어스프링부(9)에 지나치게 높은 공압 설정을 요구하였다. 결과적으로, 이는 에어스프링부(9)의 탄성 계수를 지나치게 커지게 하여, 종래 웨이트 밸런싱 장치의 구동에 문제점으로 작용되었다. However, this conventional weight balancing uses only the support construction means exclusively provided to the air spring 9 as described above, and therefore requires an excessively high pneumatic setting for the air spring 9. As a result, this causes the elastic modulus of the air spring portion 9 to be too large, which has been a problem in driving the conventional weight balancing device.

아울러 상기 에어스프링부(9)의 공압 설정 후, 상기 구름판(3)을 지지하고 있던 로드셀(15)을 하강시키면, 순간 구름판(3)이 처지는 현상이 발생할 수 있었다. 그런데 종래의 웨이트 밸런싱 장치에서는 이러한 처짐 현상을 보상할 수 있는 수단이 없으며, 결국 이는 웨이트 밸런싱 성능 저하의 문제로 작용되었다. In addition, when the load cell 15 supporting the rolling plate 3 is lowered after setting the pneumatic pressure of the air spring 9, a phenomenon in which the rolling plate 3 sags may occur. However, in the conventional weight balancing device, there is no means to compensate for this deflection phenomenon, which in turn has a problem of weight balancing performance deterioration.

따라서, 에어스프링부(9)에 지나치게 높은 공압이 설정되는 것을 방지할 수 있으며, 로드셀(15)이 구름판(3)으로부터 하강 시, 순간 구름판(3)의 처짐을 보상할 수 있는 수단을 구비한 웨이트 밸런싱 장치 및 방법에 대한 필요성이 대두되는 바이다.Therefore, it is possible to prevent the air spring 9 from being set too high a pneumatic pressure, and when the load cell 15 descends from the rolling plate 3, it is provided with means for compensating the sagging of the instantaneous rolling plate 3. There is a need for a weight balancing device and method.

상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 에어스프링부에 지나치게 높은 공압이 설정되지 않도록 하며, 로드셀이 구름판으로부터 하강 시, 순간 구름판의 처짐 정도를 보상할 수 있는 웨이트 밸런싱 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다. The present invention devised to solve the above problems is to provide a weight balancing device and method that can not be set too high pneumatic pressure in the air spring portion, and can compensate for the deflection of the instantaneous rolling plate when the load cell descends from the rolling plate. Make it a technical task.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 구름판과, 상기 구름판 상부에서 구름 베어링에 의해 전후 좌우로 자유롭게 이동되는 작업대, 상기 구름판의 하부에서 하중을 검출하는 로드셀, 상기 로드셀의 상하 이동을 조절하는 로드셀구동부, 상기 구름판의 상하 이동을 구속시키는 구름판가이드, 내부 공압 조절을 통해 상기 구름판을 지지하는 에어스프링부 및 상기 로드셀구동부, 상기 구름판가이드, 상기 에어스프링부가 장착되어 주행 가능한 대차를 포함하는 웨이트 밸런싱 장치에 있어서, 상기 대차와 상기 구름판 사이에서 상하 이동 가능하도록, 상기 로드셀구동부 및 상기 구름판가이드와 관통 체결되며, 상부면에 상기 에어스프링부가 탑재 가능한 베이스판; 상기 베이스판의 상부면에 사각 배열되어, 상기 베이스판과 상기 구름판 사이의 높이 변이를 검출하도록 형성된 변위센서; 및 상기 대차 상에서 상기 에어스프링부에 대응하는 위치에 장착되어, 상기 베이스판을 승강 또는 하강 시키도록 형성된 구동볼스크류;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이 트 밸런싱 장치를 제공한다. According to the idea of the present invention for achieving the above technical problem, the rolling plate, the worktable freely moved back and forth and left and right by the rolling bearing in the upper rolling plate, a load cell for detecting the load in the lower portion of the rolling plate, vertical movement of the load cell A load cell driving unit for adjusting, a rolling plate guide for restraining the vertical movement of the rolling plate, an air spring unit for supporting the rolling plate through the internal pneumatic adjustment and the load cell driving unit, the rolling plate guide, the air spring unit is equipped with a trolley that can run A weight balancing device, comprising: a base plate coupled to the load cell driving unit and the rolling plate guide so as to be movable vertically between the trolley and the rolling plate, and having the air spring mounted on an upper surface thereof; A displacement sensor arranged squarely on an upper surface of the base plate, the displacement sensor being configured to detect a height change between the base plate and the rolling plate; And a driving ball screw mounted at a position corresponding to the air spring part on the bogie and configured to raise or lower the base plate.

이러한 실시예에서, 상기 로드셀, 상기 변위센서에서 검출된 하중 또는 높이 변위 신호를 입력 받아 상기 로드셀구동부, 상기 에어스프링부, 상기 구동볼스크류를 적정 구동시키는 제어부가 더 포함되는 것이 바람직하다. In this embodiment, it is preferable to further include a control unit for appropriately driving the load cell driving unit, the air spring unit, the driving ball screw by receiving the load or height displacement signal detected by the load cell, the displacement sensor.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 작업대 하부에 지지된 로드셀을 이용하여 상기 작업대 상에 안착된 작업물의 하중을 검출하는 단계; 상기 검출된 하중의 크기에 대응된 에어스프링부의 압축량만큼 볼스크류를 이용하여 베이스판을 승강시키는 단계; 상기 에어스프링부의 공압을 설정하는 단계; 상기 베이스판의 상부면에 장착된 변위센서를 이용하여 승강된 상기 베이스판과 구름판 사이의 높이를 검출하는 단계; 상기 로드셀을 하강시켜, 상기 에어스프링부의 지지력만으로 상기 구름판을 지지시키는 단계; 이전 단계에서 발생된 상기 구름판 처짐량을 상기 변위센서를 이용하여 검출하는 단계; 및 검출된 상기 구름판 처짐량만큼 상기 베이스판을 승강시켜 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 밸런싱 방법을 제공한다. In addition, according to the spirit of the present invention, detecting the load of the workpiece seated on the workbench using a load cell supported on the workbench; Elevating the base plate using the ball screw by the amount of compression of the air spring portion corresponding to the detected load; Setting pneumatic pressure of the air spring; Detecting a height between the elevated base plate and the rolling plate using a displacement sensor mounted on an upper surface of the base plate; Lowering the load cell to support the rolling plate with only the support force of the air spring portion; Detecting the deflection of the rolling plate generated in the previous step by using the displacement sensor; And elevating and correcting the base plate by the detected amount of deflection of the rolling plate to provide the weight balancing method.

본 발명에 따르면, 종래 에어스프링부에 지나치게 높은 공압이 설정되어, 웨이트 밸런싱 장치의 구동에 큰 부하가 걸리던 문제점을 해결할 수 있음은 물론, 에어스프링부의 공압 설정 후 로드셀을 구름판으로부터 하강시킬 때, 구름판에 처짐이 발생되어 정밀한 웨이트 밸런싱이 되지 않던 문제점을 해결할 수 있어, 고정밀 도의 제품을 제작함으로 인한 제품 경쟁력 향상의 기술적 효과가 있다. According to the present invention, an excessively high pneumatic pressure is set in the conventional air spring part, thereby solving the problem that a large load is applied to the driving of the weight balancing device, as well as lowering the load cell from the rolling plate after setting the pneumatic air spring part, the rolling plate It is possible to solve the problem that the sag occurred in the precise weight balancing was not possible, there is a technical effect of improving the product competitiveness by manufacturing a high-precision product.

본 발명과 본 발명의 이점 및 본 발명에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시된 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, the advantages of the present invention, and the objects achieved by the present invention, reference should be made to the accompanying drawings in which preferred embodiments of the present invention are illustrated.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 장치의 일실시예를 도시한 개념도이며, 도 3은 도 2에 도시된 실시예를 도시한 평면 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 방법의 일실시예를 도시한 순서도이며, 도 5는 도 4에 도시된 실시예 중 베이스판을 승강시키는 단계(S210)를 설명하기 위해 도시한 에어스프링부의 작동 개념도이고, 도 6 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 장치 및 방법을 이용한 파이프 정렬 작업을 설명하기 위해 도시한 작업 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a weight balancing apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a plan conceptual diagram illustrating the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a weight balancing method according to the present invention. 5 is a flowchart illustrating one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a conceptual view illustrating an operation of the air spring unit illustrated to explain the step of elevating the base plate (S210) of the embodiment shown in FIG. 4, and FIG. 6 according to the present invention. FIG. Is a conceptual view illustrating a pipe alignment operation using a balancing device and method.

도 2 내지 도 6을 병행 참조하여 본 발명의 사상에 따른 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 2 to 6, a preferred embodiment according to the spirit of the present invention will be described.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 장치(100)에 관해 설명하면, 구름판(3)과, 상기 구름판(3) 상부에서 구름 베어링(5)에 의해 전 후 좌우로 자유롭게 이동되는 작업대(1)와, 상기 구름판(3)의 하부에서 하중을 검출하도록 설치된 로드셀(15)과, 상기 로드셀(15)을 공압으로 승, 하강 시키는 로드셀구동부(17)와, 상기 구름판(3)의 상하 이동을 구속시키는 구름판가이드(7)와, 내부 공압 조절을 통해 상기 구름판(3)을 지지하는 댐퍼 역할을 수행하는 에어스프링부(9)와, 상기 로드셀구동부(17)가 장착되어 바퀴(21)를 이용하여 주행 가능한 대차(23)를 포함하는 구성에 있어서, 상기 대차(23)와 상기 구름판(3) 사이에서 상기 로드셀구동부(17)과 상기 구름판가이드(7)에 관통 체결되고, 상부면에 에어스프링부(9)를 탑재하는 베이스판(102)과, 상기 베이스판(102)의 상부면에 배열 장착된 복수 개의 변위센서(106) 및 상기 대차(23) 상에서 상기 에어스프링부(9)에 대응하는 위치에 장착되는 구동볼스크류(104)를 더 포함한다. 이때, 바람직하게는 상기 로드셀(15)에서 검출된 하중 또는 상기 변위센서(106)에서 검출된 상기 베이스판(102)과 상기 구름판(3) 사이의 높이 변위를 신호로 입력 받아 상기 로드셀구동부(17), 상기 에어스프링부(9) 및 상기 구동볼스크류(104)를 적정 구동시키는 제어부(미도시)가 구비되는 것이 좋다. First, referring to FIG. 2 and FIG. 3, the weight balancing device 100 according to the present invention will be described. The rolling plate 3 and the rolling plate 5 above the rolling plate 3 may be moved back and forth from side to side. A worktable 1 freely moving, a load cell 15 installed to detect a load from the lower part of the rolling plate 3, a load cell driving unit 17 for raising and lowering the load cell 15 by pneumatic pressure, and the rolling plate ( Cloud plate guide (7) for restraining the vertical movement of the 3), the air spring (9) that serves as a damper for supporting the cloud plate (3) through the internal pneumatic control, and the load cell driving unit (17) is mounted In the configuration including a trolley 23 which can run using the wheels 21, the load cell driving unit 17 and the rolling plate guide 7 is fastened between the trolley 23 and the rolling plate 3. A base plate (102) for mounting the air spring (9) on the upper surface; The apparatus further includes a plurality of displacement sensors 106 arranged on an upper surface of the ES plate 102 and driving ball screws 104 mounted at positions corresponding to the air springs 9 on the cart 23. . In this case, preferably, the load cell driving unit 17 receives a load detected by the load cell 15 or a height displacement between the base plate 102 and the rolling plate 3 detected by the displacement sensor 106 as a signal. ), A control unit (not shown) for properly driving the air spring 9 and the driving ball screw 104 is preferably provided.

본 실시예에 따른 웨이트 밸런싱 장치(100)를 전술된 도 1의 종래의 웨이트 밸런싱 장치와 비교하면, 베이스판(102), 변위센서(106) 및 구동볼스크류(104)가 추가 구성되었음을 알 수 있다. 따라서, 이들 베이스판(102), 변위센서(106) 및 구동볼스크류(104)를 중점적으로 설명한 후, 본 실시예의 작동 관계를 설명하도록 한다. Comparing the weight balancing device 100 according to this embodiment with the conventional weight balancing device of FIG. 1 described above, it can be seen that the base plate 102, the displacement sensor 106 and the driving ball screw 104 are additionally configured. have. Therefore, after explaining the base plate 102, the displacement sensor 106 and the drive ball screw 104, the operation relationship of the present embodiment will be described.

본 실시예에 따른 웨이트 밸런싱 장치(100)에서 베이스판(102)은 대차(23)와 구름판(3) 사이에서 상하 이동 가능하도록 형성되는데, 이는 베이스판(102) 상부에 에어스프링부(9)를 탑재하여, 상기 에어스프링부(9)를 이완 및 압축시키기 위함이다. 이러한 구조적인 형상 특징으로 인하여, 상기 베이스판(102)은 상기 로드셀구동부(17) 및 상기 구름판가이드(7)와 관통 체결되는 것이 바람직하다. In the weight balancing device 100 according to the present embodiment, the base plate 102 is formed to be movable up and down between the bogie 23 and the rolling plate 3, which is an air spring part 9 above the base plate 102. It is intended to relax and compress the air spring portion 9 by mounting. Due to the structural shape, the base plate 102 is preferably fastened to the load cell driving unit 17 and the rolling plate guide 7.

상기 베이스판(102) 상부면에는 복수 개의 변위센서(106)가 규칙적인 배열로 장착되는데, 본 실시예에서는 4개의 변위센서(106)가 각각 상기 에어스프링부(9)의 내측에 인접되어 상기 베이스판(102) 상부면에 사각 배열된다. 이러한 변위센서(106)는 상기 변위센서(106)가 장착된 상기 베이스판(102)과 상기 구름판(3) 사이의 거리(즉, 높이)를 측정할 수 있다. On the upper surface of the base plate 102, a plurality of displacement sensors 106 are mounted in a regular arrangement. In this embodiment, four displacement sensors 106 are adjacent to the inside of the air spring 9, respectively. The base plate 102 is arranged in a square on the upper surface. The displacement sensor 106 may measure the distance (ie, height) between the base plate 102 and the rolling plate 3 on which the displacement sensor 106 is mounted.

또한, 본 실시예에 따른 웨이트 밸런싱 장치(100)에서 구동볼스크류(104)는 상기 대차(23) 상에 일부 내설되어 상기 베이스판(102)을 승강 또는 하강 시키도록 형성된다. 이러한 구동볼스크류(104)의 형상 및 구조에 관한 것은 당업자에게 주지된 것으로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 본 실시예에서, 상기 구동볼스크류(104)는 상기 베이스판(102) 하부에 설치되는데, 특히, 상기 베이스판(102)의 전 영역에서도 상기 에어스프링부(9)가 탑재된 영역에 상기 구동볼스크류(104)가 설치되는 것이 바람직하다. 이는 전체 베이스판(102) 영역 중에서도 상기 에어스프링부(9)가 탑재된 영역에서의 하중이 가장 크기 때문이다. In addition, in the weight balancing device 100 according to the present embodiment, the driving ball screw 104 is partially installed on the trolley 23 so as to raise or lower the base plate 102. The shape and structure of the driving ball screw 104 is well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, the driving ball screw 104 is installed below the base plate 102, in particular, the drive in the area where the air spring 9 is mounted even in the entire region of the base plate 102. It is preferable that the ball screw 104 is installed. This is because the load in the region where the air spring 9 is mounted is the largest among the entire base plate 102 region.

다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 사상에 다른 웨이트 밸런싱 방법에 관해 설명하면, 작업대 하부에 지지된 로드셀을 이용하여 상기 작업 대 상에 안착된 작업물의 하중을 검출한다(S200).Next, referring to FIGS. 4 and 5, a weight balancing method according to another aspect of the present invention will be described. The load of the workpiece seated on the work table is detected using a load cell supported on the work table bottom. (S200).

그리고 이전 단계(S200)에서 검출된 하중의 크기에 대응된 에어스프링부의 압축량만큼 볼스크류를 이용하여 베이스판을 승강시킨다(S210)다. The base plate is elevated by using the ball screw as much as the amount of compression of the air spring corresponding to the magnitude of the load detected in the previous step (S200).

여기서, 로드셀에서 검출된 하중의 크기에 대응하는 에어스프링부의 압축량은 사전 실험 데이터를 통해 미리 구해 둘 수 있는데, 이러한 압축량 만큼 베이스판을 승강시킨다. 도 5를 참조하여 설명하면, 도 5의 (a)는 베이스판이 승강되기 전의 모습이고, 도 5의 (b)는 에어스프링부의 공기압이 설정되지 않은 상태에서 베이스판을 일정 높이(Z)만큼 승강시킨 후의 모습이다. 에어스프링부의 공기압이 설정되지 않은 상태에서 베이스판을 승강시키면 구름판의 높이 및 전체 구성의 위치나 상태는 변화하지 않으며, 단지 에어스프링부의 높이와 베이스판에 장착된 변위 센서의 높이만 일정 높이(Z)만큼 줄어들게 된다. 이러한 도 5의 (b)에서와 같이 압축된 에어스프링부는 동일한 하중이 가해진다는 가정하에서, 종래에 비해 더 낮은 공기압이 설정된 상황에서도 상기 가해진 하중을 지지할 수 있게 된다. Here, the compression amount of the air spring portion corresponding to the magnitude of the load detected in the load cell can be obtained in advance through preliminary experimental data, and the base plate is lifted by this compression amount. Referring to Figure 5, Figure 5 (a) is a state before the base plate is lifted, Figure 5 (b) is the base plate is raised and lowered by a predetermined height (Z) in the state that the air pressure of the air spring portion is not set. This is what it looks like after letting it go. When the base plate is raised and lowered without the air pressure set in the air spring part, the height of the rolling plate and the position or state of the entire configuration do not change, but only the height of the air spring part and the height of the displacement sensor mounted on the base plate have a certain height (Z). Will be reduced by). As shown in (b) of FIG. 5, the compressed air spring unit can support the applied load even in a situation where a lower air pressure is set as compared with the conventional art.

그리고 상기 베이스판의 상부면에 장착된 변위센서를 이용하여 승강된 상기 베이스판과 구름판 사이의 높이 변위를 검출한다(S220). Then, using the displacement sensor mounted on the upper surface of the base plate detects the height displacement between the base plate and the lifting plate (S220).

그리고 상기 로드셀에 감지된 하중이 설정된 하중 이하가 되도록 에어스프링부의 공압을 설정한다(S230).Then, the air pressure of the air spring is set so that the load sensed by the load cell is less than or equal to the set load (S230).

이후, 상기 로드셀을 하강시켜, 상기 에어스프링부의 지지력만으로 상기 구름판을 지지시킨다(S240). 본 단계(S240)에서는 에어스프링부의 지지력만으로도 주어진 하중을 지지할 수 있기 때문에, 하중 측정이 끝난 상기 로드셀을 하강시킨다. Thereafter, the load cell is lowered to support the rolling plate only by the support force of the air spring unit (S240). In this step (S240), since the load can be supported only by the support force of the air spring part, the load cell is finished and the load cell is lowered.

이전 단계(S230, S240)에서는 구름판(도2의 1,3) 위의 하중에 해당하는 에어스프링부의 공압을 설정하여, 공기를 주입하고, 로드셀을 하강시키는 과정을 진행한다. 로드셀을 하강하기 전에는 에어스프링 뿐만 아니라 로드셀이 함께 하중을 지지하고 있었으나 로드셀이 하강함으로써 로드셀이 담당하는 만큼의 하중이 에어스프링부에 추가로 걸리게 되고, 그에 따라서 에어스프링이 더 압축되어 결과적으로 구름판의 높이가 다소 낮아지게 된다.
본 단계(S250)는 상기와 같은 구름판의 높이 변화를 통해 구름판의 처짐량을 검출하는 단계인데, 로드셀이 하강한 후에 측정한 구름판의 높이 값을 측정하고, S220단계에서 측정한 구름판의 높이 값과의 차이, 즉 구름판의 높이 변화를 구름판의 처짐량으로 정의한다. 이런 구름판의 처짐량은 도2에 나타난 베이스판(102)와 구름판(3) 사이의 높이 차의 변화량을 변위센서(106)를 통하여 측정할 수 있다. 다시 말하면, 본 단계(S250)에서는 상기 로드셀이 하강된 후 상기 변위센서를 이용하여 높이를 검출하고, 이렇게 검출된 높이를 상기 로드셀이 하강되기 전의 높이와 비교하여 구름판의 처짐량을 검출하는 단계이다. In the previous steps (S230, S240) by setting the air pressure of the air spring corresponding to the load on the rolling plate (1, 3 of Figure 2), the process of injecting air, and lowering the load cell. Before the load cell was lowered, not only the air spring but also the load cell supported the load, but when the load cell was lowered, the load of the load cell was additionally applied to the air spring part, so that the air spring was further compressed and consequently the The height will be somewhat lower.
This step (S250) is a step of detecting the amount of deflection of the rolling plate through the height change of the rolling plate as described above, measuring the height value of the rolling plate measured after the load cell is lowered, and with the height value of the rolling plate measured in step S220 The difference, that is, the change in height of the cloud plate, is defined as the deflection of the cloud plate. The amount of deflection of the rolling plate can be measured by the displacement sensor 106 the amount of change in the height difference between the base plate 102 and the rolling plate 3 shown in FIG. In other words, in the step S250, after the load cell is lowered, the height is detected using the displacement sensor, and the detected height is compared with the height before the load cell is lowered to detect the deflection of the rolling plate.

그리고 검출된 상기 구름판 처짐량만큼 상기 베이스판을 승강시켜 보정한다(S260). 본체(23)과 베이스판(102)의 높이 관계는 구동볼스크류(104)를 회전시켜 조정한다. 본 단계(S260)에서는 이전 단계(S250)에서 변위센서에 의해 검출된 구름판의 처짐량을 보정해 주기 위하여, 에어스프링부가 탑재된 베이스판을 상기 구름판의 처짐량만큼 승강시켜, 에어스프링부에 의해 지지된 구름판의 위치를 보정해준다. The base plate is lifted and corrected by the detected amount of deflection of the rolling plate (S260). The height relationship between the main body 23 and the base plate 102 is adjusted by rotating the drive ball screw 104. In this step (S260), in order to correct the deflection amount of the rolling plate detected by the displacement sensor in the previous step (S250), the base plate on which the air spring is mounted is lifted by the deflection amount of the rolling plate, and supported by the air spring part. Correct the position of the cloud plate.

도 6는 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 장치 및 방법을 이용한 파이프 자동 정렬 작업을 설명하기 위해 도시한 작업 개념도이다. 6 is a conceptual view illustrating a pipe automatic alignment operation using the weight balancing device and method according to the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 서로 연결 작업될 제1파이프(52a) 및 제2파이프(52b)는 먼저 일정한 갭과 직진도를 가지도록 정렬되어야 하는데, 이를 위해서, 일 측의 정반(50) 위에는 제1파이프(52a)를 안착시키고, 타 측에는 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 장치(100)를 배치한다. 상기 웨이트 밸런싱 장치(100)의 작업대 상에 제1파이프(52a)와 정렬될 제2파이프(52b)를 안착시킨 후, 상기 웨이트 밸런싱 장치(100)를 앞서 설명된 방법으로 웨이트 밸런싱 시킨 후, 상기 제1파이프(52a)에 상기 제2파이프(52b)가 정렬될 수 있게 한다. 이때, 특정 기구가 상기 제1파이프(52a) 및 상기 제2파이프(52b) 내부에서 이들을 정렬시키게 되는데, 본 웨이트 밸런싱 장치(100)는 이러한 특정 기구가 효과적으로 구동될 수 있게 도와주는 역할을 수행한다. As shown in FIG. 6, the first pipe 52a and the second pipe 52b to be connected to each other should first be aligned to have a constant gap and straightness. For this purpose, on the surface plate 50 on one side, The first pipe 52a is seated, and on the other side, the weight balancing device 100 according to the present invention is disposed. After seating the second pipe 52b to be aligned with the first pipe 52a on the workbench of the weight balancing device 100, the weight balancing device 100 is weight balanced by the method described above, and then The second pipe 52b can be aligned with the first pipe 52a. At this time, a specific mechanism is to align them in the first pipe (52a) and the second pipe (52b), the weight balancing device 100 serves to help the specific device to be effectively driven. .

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 또는 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art will understand that various modifications or equivalent other embodiments are possible therefrom. will be.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 종래의 웨이트 밸런싱 장치를 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a conventional weight balancing device.

도 2는 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 장치의 일실시예를 도시한 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a weight balancing device according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 실시예를 도시한 평면 개념도이다. 3 is a plan view conceptually illustrating the embodiment shown in FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 방법의 일실시예를 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating an embodiment of a weight balancing method according to the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 실시예 중 베이스판을 승강시키는 단계(S210)를 설명하기 위해 도시한 에어스프링부의 작동 개념도이다. FIG. 5 is a conceptual view illustrating an operation of an air spring unit illustrated to explain a step (S210) of elevating the base plate of the embodiment illustrated in FIG. 4.

도 6 본 발명에 따른 웨이트 밸런싱 장치를 이용한 파이프 정렬 작업을 설명하기 위해 도시한 작업 개념도이다. 6 is a conceptual view illustrating a pipe alignment operation using the weight balancing device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 웨이트 밸런싱 장치 102: 베이스판100: weight balancing device 102: base plate

104: 구동볼스크류 106: 변위센서104: drive ball screw 106: displacement sensor

Claims (3)

구름판과, 상기 구름판 상부에서 구름 베어링에 의해 전후 좌우로 자유롭게 이동되는 작업대, 상기 구름판의 하부에서 하중을 검출하는 로드셀, 상기 로드셀의 상하 이동을 조절하는 로드셀구동부, 상기 구름판의 상하 이동을 구속시키는 구름판가이드, 내부 공압 조절을 통해 상기 구름판을 지지하는 에어스프링부 및 상기 로드셀구동부, 상기 구름판가이드, 상기 에어스프링부가 장착되어 주행 가능한 대차를 포함하는 웨이트 밸런싱 장치에 있어서,Rolling plate and work platform freely moved back and forth and left and right by the rolling bearing in the upper rolling plate, a load cell for detecting a load in the lower portion of the rolling plate, a load cell driver for adjusting the vertical movement of the load cell, rolling plate restraining the vertical movement of the rolling plate In the weight balancing device including a guide, an air spring unit for supporting the rolling plate through the internal pneumatic adjustment and the load cell driving unit, the rolling guide, the air spring unit is mounted and the vehicle can run, 상기 대차와 상기 구름판 사이에서 상하 이동 가능하도록, 상기 로드셀구동부 및 상기 구름판가이드와 관통 체결되며, 상부면에 상기 에어스프링부가 탑재 가능한 베이스판;A base plate that is fastened to the load cell driving unit and the rolling plate guide so as to be movable up and down between the bogie and the rolling plate, and the air spring portion is mounted on an upper surface thereof; 상기 베이스판의 상부면에 사각 배열되어, 상기 베이스판과 상기 구름판 사이의 높이 변이를 검출하도록 형성된 변위센서; 및A displacement sensor arranged squarely on an upper surface of the base plate, the displacement sensor being configured to detect a height change between the base plate and the rolling plate; And 상기 대차 상에서 상기 에어스프링부에 대응하는 위치에 장착되어, 상기 베이스판을 승강 또는 하강 시키도록 형성된 구동볼스크류;를 포함하는 것을 특징으로 하는,And a driving ball screw mounted at a position corresponding to the air spring portion on the bogie and configured to raise or lower the base plate. 웨이트 밸런싱 장치.Weight balancing device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로드셀, 상기 변위센서에서 검출된 하중 또는 높이 변위 신호를 입력 받아 상기 로드셀구동부, 상기 에어스프링부, 상기 구동볼스크류를 적정 구동시키는 제어부가 더 포함된 것을 특징으로 하는,And a controller configured to appropriately drive the load cell driving unit, the air spring unit, and the driving ball screw by receiving the load or height displacement signal detected by the load cell and the displacement sensor. 웨이트 밸런싱 장치. Weight balancing device. a) 작업대 하부에 지지된 로드셀을 이용하여 상기 작업대 상에 안착된 작업물의 하중을 검출하는 단계;a) detecting a load of the workpiece seated on the work bench using a load cell supported under the work bench; b) 상기 검출된 하중의 크기에 대응된 에어스프링부의 압축량만큼 볼스크류를 이용하여 베이스판을 승강시키는 단계;b) lifting and lowering the base plate by using the ball screw as much as the compression amount of the air spring portion corresponding to the detected magnitude of the load; c) 상기 베이스판의 상부면에 장착된 변위센서를 이용하여 승강된 상기 베이스판과 구름판 사이의 높이를 검출하는 단계;c) detecting a height between the elevated base plate and the rolling plate using a displacement sensor mounted on the upper surface of the base plate; d) 상기 에어스프링부의 공압을 설정하는 단계;d) setting the pneumatic pressure of the air spring; e) 상기 로드셀을 하강시켜, 상기 에어스프링부의 지지력만으로 상기 구름판을 지지시키는 단계;e) lowering the load cell to support the rolling plate with only the support force of the air spring portion; f) 상기 e)단계에서 로드셀이 하강된 후 상기 베이스판의 상부면에 장착된 변위센서를 이용하여 하강된 상기 베이스판과 구름판 사이의 높이를 검출하고, 이렇게 검출된 높이를 상기 c) 단계에서 구한 베이스판과 구름판 사이의 높이와 비교하여 그 차이인 구름판의 처짐량을 검출하는 단계; 및f) detecting the height between the lowered base plate and the rolling plate using the displacement sensor mounted on the upper surface of the base plate after the load cell is lowered in step e), and the detected height in step c) Detecting the deflection amount of the cloud plate compared to the height between the obtained base plate and the cloud plate; And g) 검출된 상기 구름판 처짐량만큼 구동볼스크류를 회전시켜 상기 베이스판을 승강시켜 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이트 밸런싱 방법.g) lifting and correcting the base plate by rotating a driving ball screw by the detected deflection amount of the rolling plate.
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