KR100985289B1 - 코일 계량기 자동 진단 및 교정 장치 - Google Patents

코일 계량기 자동 진단 및 교정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제철소에서 생산하는 코일의 무게를 측정하는 코일 계량기의 진단 및 교정 장치에 관한 것이다.
본 발명에 일 실시예에 따른 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치는, 재대부 주변을 돌면서 상기 재대부 밑에 설치된 상기 복수의 로드셀 각각에 압하를 가하는 유압자키를 구비한 교정장치부, 상기 로드셀을 잡아주되, 상기 유압자키가 인입가능하도록 상기 유압자키와 상기 로드셀을 연결하여 상기 유압자키에서 가한 압하를 상기 로드셀에 전달하는 압하케이스부, 및 상기 각각의 로드셀 출력 신호를 미리 설정된 기준값과 비교한 결과 상기 코일계량기에 교정이 필요하다고 판단되면, 상기 유압자키가 상기 압하케이스부에 인입되도록 상기 교정장치부를 구동시키고, 상기 유압자키가 상기 로드셀에 전달하는 압하량을 제어하는 계량기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
코일 계량기, 재대부, 로드셀, 압하량, 진단, 교정, 표준분동

Description

코일 계량기 자동 진단 및 교정 장치{AUTOMATIC COIL WEIGHER CHECKING AND CALIBRATING DEVICE}
도1은 종래 기술에 따른 코일 계량기,
도2는 종래기술에 따른 표준코일을 이용한 코일 계량기 교정장치,
도3은 종래기술에 따른 표준분동을 이용한 코일 계량기 교정장치,
도4는 종래기술에 따른 표준분동을 이용한 로드셀 진단장치,
도5는 본 발명에 실시예에 따른 코일 계량기 자동진단 및 교정장치의 사시도,
도6은 본 발명에 실시예에 따른 코일 계량기 자동진단 및 교정장치의 단면도,
도7은 본 발명의 실시예에 따른 교정장치부의 사시도,
도8은 본 발명의 실시예에 따른 압하케이스부의 사시도,
도9는 본 발명의 실시예에 따른 교정장치부 및 압하케이스부의 단면도,
도10은 본 발명의 실시예에 따른 프로세스 컴퓨터의 구성도,
도11은 본 발명의 실시예에 따른 코일 계량 과정을 도시한 도면,
도12는 본 발명의 실시예에 따른 로드셀의 진단 및 교정 과정을 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 코일 2: 리프트 3: 신호수
4: 재대부 5: 새들 6: 분동받이
7: 와이어로프 8: 표준분동 9: 스토퍼
10: 로드셀 11: 작업자 12: 테스터기
13: 터미널 20: 크레인 30: 표준코일
40: 계량 연산기 100: 교정장치부 101: 구동모터
102: 유압실린더 103: 유압탱크 104: 유압자키
105: 위치인식센서 106: 유압호스 107: 솔레노이드
108: 장치베이스 109: 압력검출기 120: 이동프레임
121: 전극봉 122: 휠 123: 전극봉지지대
124: 전원단자 125: 모터베이스 126: 베이스연결대
127: 연결볼트 128: 센서플레이트 130: 케이블
131: 엔코더 200: 압하케이스부 201: 지지대
202: 고정볼트 203: 압하케이스 204: 로드셀 받침대
205: 유압자키 홀 206: 유압자키 인입구 300부: 계량기제어부
301: 콘트롤컴퓨터 302: 프로세스컴퓨터 303: 메인컴퓨터
본 발명은 제철소에서 생산하는 코일의 무게를 측정하는 코일 계량기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일 계량기의 진단 및 교정 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 코일 계량기이다.
도1을 참조하면, 종래 기술에 따른 코일 계량기는 코일(1)이 재대부(4)위에 올려지면, 코일(1)의 무게에 비례하여 재대부(4) 밑에 설치된 4개의 로드셀(10)로부터 병렬로 합산되어 나오는 출력값이 변동하게 된다. 이와 같이 변동하는 출력값은 계량 연산기(40)로 전송되고, 무게로 계산되어 코일(1)의 계량에 이용된다.
도2는 종래기술에 따른 표준코일을 이용한 코일 계량기 교정장치이다.
도2를 참조하면, 코일 계량기가 중량값을 잘못 인식한다고 판단될 경우에는 신호수(3)의 신호를 받은 후에, 리프트(2)를 이용하여 미리 무게를 알고 있는 표준코일(30)을 새들(5)에 얹는다. 그리고 상기 새들(5)은 재대부(4) 위에 놓여진다. 여기서 표준코일(30)의 무게는 미리 교정된 계량기에서 정밀하게 측정한 계량값을 이용하고, 이 때에 나온 출력값을 가지고 코일 계량기의 교정을 수행한다.
도3은 종래기술에 따른 표준분동을 이용한 코일 계량기 교정장치이다.
도3을 참조하면, 재대부(4) 위에는 새들(5)과 분동받이(6)를 설치한다. 그리고 크레인(20)에 연결된 와이어로프(7)를 이용하여 한 개당 2톤의 무게가 나가는 분동(8)을 코일 계량기가 측정할 수 있는 최대 무게 해당되는 만큼 분동받이(6) 위에 쌓은 후, 이 때에 나온 출력값을 가지고 코일 계량기 전교정을 수행한다.
도4는 종래기술에 따른 표준분동을 이용한 로드셀 진단장치이다.
도4를 참조하면, 종래기술에 따른 표준분동을 이용한 로드셀 진단장치는 재 대부(4) 밑에 설치된 4개의 로드셀(10) 가운데 고장난 로드셀(10)이 발생한 경우에 상기 고장난 로드셀(10)을 찾기 위하여, 분동(8)을 각각의 로드셀(10)이 위치하는 부위에 해당되는 재대부(4) 위에 돌아가면서 얹고, 재대부(4) 밑에서는 작업자(11)가 병렬로 연결된 로드셀(10)을 풀고 각각 한 개씩 테스터(12)를 가지고 출력값의 변화를 검사함으로써 로드셀(10)의 고장 유무를 진단한다.
그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 코일 계량기에는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 도2에서와 같이 표준코일을 사용하여 수시로 코일 계량기의 상태를 확인을 할 경우에는, 정도의 기준이 되는 표준코일이 파손되거나 부식될 경우 무게 값이 변하게 되어 정밀한 교정을 할 수 없다는 문제가 있다.
둘째, 상기 도3과 같이 표준분동을 사용한 교정작업은 가장 정밀하며 신뢰성을 확보 할 수 있으나, 교정작업이 힘들고 비용이 많이 들기 때문에 수시로 작업을 할 수 없으므로 교정주기가 길다는 문제가 있다.
셋째, 계량연산기(40)가 4개의 로드셀의 신호를 병렬로 처리하므로 불량인 로드셀을 찾기 위해서는 병렬로 연결된 로드셀을 풀고 각각 검사해야 하므로 많은 시간이 소요된다는 문제가 있다.
넷째, 로드셀을 각각 체크 하더라도 그 변화값이 너무나 미세하여 분별하기 힘들기 때문에 로드셀에 압하를 가할 수 있는 분동을 사용하여 변화값을 확인해야 한다는 문제가 있다.
다섯째, 계량연산기(40)가 4개의 로드셀로부터 발생하는 신호를 모두 합산한 후 그 대표값으로 불량여부를 판단하는 병렬처리를 하므로, 각각의 로드셀의 상태 및 정도를 확인 할 수 없고, 로드셀이 불량상태로 되었을 때만 교환작업을 하는 등, 사후정비로 인해 설비에 휴지가 발생한다는 문제가 있다.
여섯째, 계량연산기(40)가 4개의 로드셀의 신호를 병렬로 처리하므로 각각의 로드셀 레벨이 틀어질 경우 계량오차가 발생하게 된다. 그러나 이를 확인 할 수 있는 방법이 없으므로, 오차의 원인을 찾고 조치하는데 장시간이 소요된다는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 코일계량기에 교정이 필요할 때 마다 수시로 자동으로 정밀한 교정작업을 수행 할 수 있는 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 코일 계량기가 최적의 상태에서 관리될 수 있도록 로드셀의 불량 및 특성변화, 그리고 로드셀 외에 계량오차의 원인이 되는 레벨의 틀어짐을 용이하게 판단하여 계량측정 정도를 향상시킬 수 있는 코일 계량기 자동 진단 및 교정장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 일실시예 따른 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치는, 재대부 주변을 돌면서 상기 재대부 밑에 설치된 상기 복수의 로드셀 각각에 압하를 가하는 유압자키를 구비한 교정장치부, 상기 로드셀을 잡아주되, 상기 유압자키가 인입가능하도록 상기 유압자키와 상기 로드셀을 연결하여 상기 유압자키에서 가한 압하를 상기 로드셀에 전달하는 압하케이스부, 및 상기 각각의 로드셀 출력 신호를 미리 설정된 기준값과 비교한 결과 상기 코일계량기에 교정이 필요하다고 판단되면, 상기 유압자키가 상기 압하케이스부에 인입되도록 상기 교정장치부를 구동시키고, 상기 유압자키가 상기 로드셀에 전달하는 압하량을 제어하는 계량기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 다른 실시예 따른 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치는, 상기 교정장치부가, 상기 재대부 주변에 설치되는 이동프레임; 상기 이동프레임에 연결된 구동부가 상기 이동프레임을 따라 이동되도록 상기 구동부를 구동시키는 구동모터,상기 구동부에 연결되어, 상기 로드셀에 압하를 가하는 상기 유압자키, 상기 유압자키에 연결되고 상기 유압자키에 압력을 가하는 유압탱크, 및 상기 유압탱크에 연결되고 상기 유압을 검출하는 압력 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 또 다른 실시예 따른 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치는, 상기 로드셀과 연결되고, 상기 유압자키가 인입되는 유입자키인입구가 형성된 압하케이스, 상기 압하케이스와 상기 로드셀을 고정하는 지지대, 및 상기 압하케이스와 상기 지지대를 연결하는 고정볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 또 다른 실시예 따른 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치는, 표준 분동을 이용하여 얻은 로드셀별 출력값과 하기 〈수학식1〉및 〈수학식2〉을 이용하여, 로드셀 기울기와 절편을 획득하고 저장하는 프로세스컴퓨터, 상기 교정장치부의 구동과, 상기 교정장치부에 가할 압하량을 제어하고, 상기 압하량은 상기 로드셀 기울기와 절편 및 하기 〈수학식3〉, 〈수학식4〉을 이용하여 획득하는 콘트롤컴퓨터, 및 상기 프로세스컴퓨터와 상기 콘트롤컴퓨터를 제어하여 상기 로드셀을 진단 및 교정하는 메인컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
이하 본 발명에 따른 구성을 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
도5는 본 발명에 실시예에 따른 코일 계량기 자동진단 및 교정장치의 사시도이다.
도5를 참조하면, 본 발명에 따른 코일 계량기 자동진단 및 교정장치는
재대부(4)와, 재대부(4)밑에 설치된 4개의 로드셀(10) 각각에 압하를 가하는 교정장치부(100)와, 로드셀(10)을 고정하고 교정장치부(100)에서 가한 압하를 그대로 로드셀(10)로 전달하는 압하케이스부(200)와, 상기 교정장치부(100)의 구동제어와 로드셀(10)에 압하량을 제어하고, 로드셀(10) 각각의 신호 처리를 통해서 계량값 표시 및 계량기 진단을 하는 계량기제어부(300)로 구성된다.
또한, 상기 계량기제어부(300)는 콘트롤컴퓨터(301)와, 프로세스컴퓨터(302)와, 메인컴퓨터(303)로 구성된다. 먼저 상기 콘트롤컴퓨터(301)는 상기 교정장치부(100)의 구동 및 압하량을 제어한다. 그리고, 상기 프로세스컴퓨터(302)는 코일(1)이 있을 때는 4점 지지식으로된 로드셀(10) 각각의 신호를 받아서 각각의 로드셀 압하값 및 총 계량값을 계산하고, 코일(1)이 없을 때는 각각의 로드셀(10)에서 출력하는 값을 통하여 로드셀 레벨을 알 수 있으며, 진단 및 교정 시에는 로드셀 특성 및 편차를 계산한다. 상기 메인컴퓨터(303)는 상기 콘트롤컴퓨터(301)와 프로세스컴퓨터(302)를 제어하고, 이들의 출력값과 초기에 검증된 로드셀 특성값을 비교하여 상기 로드셀(10)의 진단 및 교정을 하고, 평상시에는 코일(1)의 계량값 및 로드셀(10)의 레벨을 모니터에 표시 및 저장하는 기능을 갖는다.
도6은 본 발명에 실시예에 따른 코일 계량기 자동진단 및 교정장치의 단면도이다.
도6을 참조하면, 재대부(4)밑에 4개의 로드셀(10)이 설치된다. 그리고, 상기 각각의 로드셀(4)에 압하를 가하는 교정장치부(100)와, 상기 교정장치부(100)와 연결되는 이동 프레임(120) 위에 얹어져서, 상기 교정장치부(100)가 상기 이동프레임(120)을 따라 움직이도록 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 교정장치부의 사시도이다.
도7을 참조하면, 교정장치부(100)에는 재대부(4) 주변을 일주하여 이동프레임(120)이 설치된다. 모터베이스(125)위에 구동모터(101)가 설치되며, 상기 구동모터(101)는 내부에 엔코더를 구비한다. 그리고, 상기 구동모터(101)의 동력을 받아서 회전하는 휠(122)이 이동프레임(120) 위에 얹어져서, 상기 교정장치부(100)가 상기 이동프레임(120)을 따라 움직이도록 한다. 상기 구동모터(101)의 전원은 이동프레임(120)의 측면에 설치된 전원단자(124)로부터 브러쉬(129) 및 전극봉(121)을 통하여 공급된다. 여기서 상기 브러쉬(129)는 상기 전원단자(124)에 연결되며 이동성을 제공하고, 상기 전극봉(121)에 연결된다. 그리고 전극봉지지대(123)는 상기 전극봉(121)과 상기 이동프레임(120)에 연결하여, 상기 전극봉(121)을 지지한다. 또한 교정장치부(100) 상부의 구동부와 하부의 압하부는 연결볼트(127)를 이용하여 베이스연결대(126)에 의하여 연결된다. 그리고, 로드셀(10)에 압하를 가하기 위하여 장치베이스(108) 상에 다음과 같은 장치가 부가된다. 유압실린더(102)는 솔레노이드(107)의 동작에 의해서 구동되며, 상기 유압실린더(102)의 전단부는 유압자키(104)와 연결된다. 여기서 유압자키(104)는 유압탱크(103)에서 발생하는 유압을 로드셀(10)에 전달한다. 그리고 유압자키(104)에는 유압자키(104)의 위치를 인식할 수 있는 위치인식센서(105)가 부착된다. 그리고 센서플레이트(128)는 상기 위치인식센서(105)의 위치를 판단할 수 있도록 한다. 또한 장치베이스(108)에는 지름이 20㎝이며 유압자키(104)에 압력을 가하는 유압탱크(103)가 부착된다. 그리고 상기 유압실린더(102)의 후단부는 유압을 검출하기 위한 압력 검출기(109)와 연결되어 구성된다.
도8은 본 발명의 실시예에 따른 압하케이스부의 사시도이다.
먼저, 도8a는 본 발명의 실시예에 따른 압하케이스의 사시도이다. 도8a를 참조하면, 압하케이스부(200)는 유압자키(104)가 인입되는 유압자키 인입구(206)와, 상기 유압자키 인입구(206)를 갖는 압하케이스(203)와, 터미널(13)과, 로드셀(10)과, 로드셀(10)을 고정하는 지지대(201)로 구성된다.
도8b는 본 발명의 실시예에 따른 압하케이스부의 분해도이다.
도8b를 참조하면, 압하케이스(203)는 유압자키 홀(205)을 구비하고, 지지대(201)에 의하여 로드셀(10)과 고정된다. 이때 압하케이스(203)와 지지대(201)는 고정볼트(202)를 이용하여 연결된다.
도8c는 본 발명의 실시예에 따른 압하케이스의 단면도이다.
도8c를 참조하면, 압하케이스(203)는 하부에 로드셀(10)을 받치기 위한 로드셀 받침대(204)를 구비하고 있다.
도9는 본 발명의 실시예에 따른 교정장치부 및 압하케이스부의 단면도이다.
도9에 도시된 바와 같이, 유압자키(104)가 유압자키 인입구(206)를 통하여 압하케이스부(200) 내부에 인입되고, 상기 유압자키(104)의 중심부가 상기 유압자키 홀(205) 상에 위치한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 코일 계량기 자동진단 및 교정장치의 작동과정을 설명한다.
먼저 메인컴퓨터(303)에 저장되어 로드셀(10) 특성 변화진단 및 교정작업을 하는데 있어서 기준이 되는 초기에 검증된 로드셀 특성값 및 로드셀 레벨을 정하는 과정은 다음과 같이 이루어진다.
하기 〈표1〉은 본 발명의 실시예에 따라 표준분동을 이용한 로드셀별 무게 출력값 테이블이다.
단위: kg
표준분동 L1 L2 L3 L4 Total
0 0 2 -2 0 0
8000.0 2000.4 2000.6 1999.6 1999.4 8000.0
16000.0 4000.8 4001.2 3999.2 3998.9 16000.1
24000.0 6001.2 6001.8 5998.8 5998.3 24000.1
32000.0 8001.6 8002.4 7998.4 7997.8 32000.2
36000.0 9001.8 9002.7 8998.2 8997.5 36000.2
48000.0 12002.4 12003.6 11997.6 11996.6 48000.2
56000.0 14002.8 14004.2 13997.2 13996.1 56000.3
64000.0 16003.2 16004.8 15996.8 15995.5 64000.3
72000.0 18003.6 18005.4 17996.4 17995.0 72000.4
80000.0 20004.0 20006.0 19996.0 19994.4 80000.4

상기〈표1〉의 테이블은 다음의 방법으로 얻을 수 있다. 도3에서와 같이 표준분동(8)을 재대부(4) 위에 코일계량기가 측정할 수 있는 최소 무게부터 최대 무게에 해당되는 80 톤(ton)까지 쌓는다. 그리고 각각의 표준분동(8)을 쌓을 때마다, 각 무게별로 각각의 로드셀의 출력값을 도10의 테이블과 같이 kg 단위로 기록함으로써 상기 테이블을 구한다.
상기 〈표1〉의 테이블은 계량기 제어부(300) 내의 메인컴퓨터(303)에 저장된다. 그리고 프로세스컴퓨터(302)는 상기 〈표1〉의 로드셀별 무게 출력값 테이블을 이용하여 로드셀(10) 특성 변화의 진단 및 교정작업을 하는데 있어서 기준이 되며 초기 로드셀 특성값에 해당하는 로드셀 기울기와 절편을 다음과 같이 구하고, 이를 내부의 메모리에 저장한다.
먼저 프로세스컴퓨터(302)는 상기 〈표1〉의 로드셀별 무게 출력값과 하기 〈수학식1〉과 〈수학식2〉를 이용하여, 초기 로드셀 특성값에 해당하는 로드셀 기울기와 절편을 구한다.
Figure 112003033400850-pat00001
여기서, V : 로드셀 기울기,
R : 부하시 로드셀 출력값
S : 표준분동 무게
이다.
Figure 112003033400850-pat00002
여기서, Y : 로드셀 절편
GW : 재대부 무게
LW : 무부하시 로드셀 출력
이다.
그리고 상기 〈수학식1〉과 〈수학식2〉에 의하여 획득한 각 로드셀 별 특성값에 해당되는 로드셀 기울기와 절편은 하기 〈표2〉와 같고, 그 값은 프로세스컴 퓨터(302)의 내부 메모리에 저장된다.
로드셀 L1 L2 L3 L4
기울기 1.0002 1.0003 0.9998 0.9997
절편 0 2 -2 0

다음으로 본 발명의 실시예에 따라 코일 계량기의 진단 및 교정을 하기 위하여 교정장치부(100)가 로드셀(10)에 가하는 압하량을 구하는 방법을 설명한다.
상기 교정장치부(100)의 압하량 제어는 콘트롤컴퓨터(301)에서 수행한다. 그리고, 콘트롤컴퓨터(301) 내부에 내장된 마이크로칩은 하기 〈수학식3〉과 〈수학식4〉에 따라 필요 유압력값을 도출한다.
Figure 112003033400850-pat00003
여기서, A : 유압탱크의 단면적
D : 유압탱크의 지름
이다.
Figure 112003033400850-pat00004
여기서, P : 유압력
W : 무게
A : 유압탱크의 단면적
이다.
상기 〈수학식3〉과 〈수학식4〉에 의하여 얻은 압력값을 이용하여 로드셀(10)에 압하를 가한다. 이 때, 로드셀(10)에 압하를 가하기 위하여 지름이 20㎝인 유압탱크(103)를 사용한다. 그리고 로드셀 출력값이 상기 〈표1〉과 같이 나오도록 압력값을 미세조정하며, 그 결과값을 하기 〈표3〉의 테이블과 같이 기록한다.
하기 〈표3〉은 본 발명의 실시예에 따른 교정장치부의 로드셀 출력값별 압하량테이블이다.
L1 L2 L3 L4
압하
(kgf/cm2)		 무게
(kg)		 압하
(kgf/cm2)		 무게
(kg)		 압하
(kgf/cm2)		 무게
(kg)		 압하
(kgf/cm2)		 무게
(kg)
0 0 0 2 0 -2 0 0
6.37 2000.4 6.37 2000.6 6.37 1999.6 6.37 1999.44
12.74 4000.8 12.74 4001.2 12.71 3999.2 12.74 3998.88
19.11 6001.2 19.11 6001.8 19.10 5998.8 19.11 5998.32
25.48 8001.6 25.48 8002.4 25.47 7998.4 25.49 7997.76
31.85 9001.8 31.85 9002.7 31.84 8998.2 31.86 8997.48
38.22 12002.4 38.22 12003.6 38.21 11997.6 38.23 11996.64
44.59 14002.8 44.59 14004.2 44.58 13997.2 44.60 13996.08
50.96 16003.6 50.95 16004.8 50.94 15996.8 50.97 15995.52
57.32 18003.6 57.31 18005.4 57.30 17996.4 57.33 17994.96
63.69 20004 63.68 20006 63.67 19996 63.70 19994.4

위와 같은 방법으로 획득한 상기 〈표3〉의 압하량테이블은 콘트롤컴퓨터(301)에 저장된다. 그리고 본 발명의 실시예에 따라 코일 계량기의 진단 및 교정작업을 함에 있어서, 교정장치부(100)가 로드셀(10)에 압하를 가할 때 상기 압하량테이블 및 그 유압값을 사용한다.
도10은 본 발명의 실시예에 따른 프로세스 컴퓨터의 구성도이다.
상기 프로세스컴퓨터(302)의 구성 및 신호 처리과정은 다음과 같다. 상술한 바와 같이 초기 로드셀 특성값은 메모리(319)에 저장된다.
그리고 평상시 코일(1)을 측정할 때에 연산기(320)는 각각의 로드셀 신호를 받아 계량값을 계산하여 각각의 로드셀 교정 및 출력부(321 내지 324)에 전송하며, 제어 및 비교기(325)에서 합산되어 총 무게값을 메인컴퓨터(303)로 보낸다. 그리고, 코일이 없을 때는 메모리에 저장된 초기 로드셀 특성값 중 절편에 해당되는 값을 현재 로드셀 출력값과 비교하여 획득되는 로드셀 레벨값을 메인컴퓨터(303)로 보낸다.
또한, 코일 계량기의 진단 및 교정을 할 경우에 상기 프로세스컴퓨터(302)는 콘트롤컴퓨터(301)에 프로그램된 순서에 의해 교정장치부(100)가 로드셀(10)에 압하를 가하도록 제어한다. 그리고, 각각의 현재 로드셀(10) 출력값을 메모리(319)에 저장된 초기 로드셀 특성값(기준값)과 비교하여 이상유무를 판단을 한다. 이때 상기 비교 결과 교정이 필요할 경우에는 각 로드셀별 교정 및 출력부(321 내지 324)에서 조정을 함으로써 교정을 수행한다.
도11은 본 발명의 실시예에 따른 코일 계량 과정을 도시한 도면이다.
도11을 참조하면, 먼저 1110단계에서 계량기제어부(300)의 메인컴퓨터(303)는 일상적인 작업시의 코일(1)을 계량하는 경우에는 교정장치부(100)를 대기 상태에 놓는다.
1112단계에서는, 계량기제어부(300)의 프로세스컴퓨터(302)는 재대부(4) 위에 코일(1)이 존재하는지 여부를 판단한다.
1114단계에서는, 상기 1112단계에서의 판단결과 제대부(4) 위에 코일이 놓여진 경우에는, 상기 프로세스컴퓨터(302)는 상기 코일(1)의 무게에 대응하여 각각의 로드셀(311 내지 314)에 가해지는 로드셀 신호(현재 로드셀 출력값)를, 각각 해당하는 채널(315 내지 318)을 통하여 연산기(320)에 전송한다. 그리고, 연산기(320)는 수신된 각각의 로드셀 신호를 이용하여 계량값을 계산한다.
이후 1116단계에서는, 상기 프로세스컴퓨터(302)는 상기 계량값을 A/D 변환기(330)에서 디지털 신호로 변환한 후, 각각의 해당하는 로드셀 교정 및 출력부(321 내지 324)에 전송한다. 그리고 전송된 신호는 제어 및 비교기(325)에서 합산되어 총 무게값이 메인컴퓨터(303)에 전송되며, 메인컴퓨터(303)는 상기 총 무게값을 화면에 표시한다.
그리고 1118단계에서는, 상기 1312단계의 판단결과 재대부(4) 위에 코일(1)이 없는 경우에는, 메모리(319)에 저장된 초기 로드셀 특성값 중 절편에 해당되는 값을 현재 각각의 로드셀(10)에서 출력되는 현재 로드셀 출력값과 비교하여 획득되는 로드셀 레벨값을 메인컴퓨터(303)의 화면에 표시한다.
도12는 본 발명의 실시예에 따른 로드셀의 진단 및 교정 과정을 도시한 도면이다.
도12를 참조하면, 재대부(4)에 코일(1)이 없는 경우에 있어서 로드셀의 진단 및 교정은 다음의 과정에 의하여 이루어진다.
먼저 1202단계에서, 메인컴퓨터(303)가 콘트롤컴퓨터(301)와 교정장치부(100)에 교정 및 진단명령을 내린다.
1204단계에서, 콘트롤컴퓨터(301)는 구동모터(101) 안에 내장된 엔코더(131) 신호와 구동모터(101)를 이용하여 재대부(4) 하부에 설치된 4개의 로드셀인 L1 내지 L4 중 소정의 위치까지 교정장치부(100)를 이동시킨다.
1206단계에서는, 상기 교정장치부(100)의 위치를 판단하여, 상기 교정장치부(100)가 원하는 위치로 이동될 때까지 상기 1204단계를 반복한다.
1208단계에서는, 유압실린더(102)를 동작시켜 유압자키(104)가 유압자키 인입구(206)를 통하여 압하케이스(203) 내부로 삽입한다.
1210단계에서는, 위치인식센서(105)가 동작하고 유압자키(104)가 정위치에 자리잡을 때까지, 상기 유압자키(104)를 압하케이스(203) 내부에 삽입하는 1208단계를 반복한다.
1212단계에서, 유압자키(104)가 정위치에 자리잡은 후에는, 콘트롤컴퓨터(301)에 저장된 압하량테이블을 이용하여 유압탱크(103)를 가동시켜서 유압에 의한 압하를 가한다. 이 때, 유압자키(104)는 상기 유압을 이용하여 로드셀(10)에 2ton단위로 로드셀의 최대용량인 20ton까지의 범위 내에서 상기 압하량테이블의 유압에 따라 압하를 가한다.
1214단계에서는, 상기 로드셀에 원하는 압하량이 모두 가해질 때까지 상기 1212단계를 반복한다.
1216단계에서는, 상기 1204단계 내지 1214단계를 로드셀 L1 부터 L4의 순서로 모든 로드셀에 대하여 완료될 때까지 반복한다.
1218단계에서는, 각각의 현재 로드셀 출력값을 각 로드셀 교정 및 출력부에 전송한 후, 상기 현재 로드셀 출력값을 프로세스컴퓨터(302)의 메모리에 저장된 초기 로드셀 특성값(기준값)과 비교하여 코일계량기를 진단하고, 그 진단 결과에 따라 상기 코일계량기의 교정을 수행한다. 그리고 상기 진단 및 교정의 결과를 메인컴퓨터(303)로 전송하여 저장 및 화면에 표시한다.
1220단계에서는, 상기 진단 및 교정 결과 코일계량기가 정상인 경우에는 절차를 종료하고, 정상이 아닌 경우에는 상기 1204단계 내지 1218단계를 반복한다. 이와 같은 과정에 의하여 코일계량기를 자동적으로 진단 및 교정할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 코일계량기에 교정이 필요 할 때마다 수시로 정밀한 교정작업을 수행 할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 로드셀의 불량여부 및 특성변화, 또는 로드셀 외의 계량오차의 원인이 되는 레벨의 틀어짐을 용이하게 판단할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 코일 계량기를 최적의 상태에서 관리할 수 있고, 계량측정 정도를 향상 시키는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 복수의 로드셀들을 구비하여 코일의 무게를 측정하는 코일계량기의 로드셀의 고장여부를 진단하고 교정하는 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치에 있어서,
    재대부 주변을 돌면서 상기 재대부 밑에 설치된 상기 복수의 로드셀 각각에 압하를 가하는 유압자키를 구비한 교정장치부;
    상기 로드셀을 잡아주되, 상기 유압자키가 인입가능하도록 상기 유압자키와 상기 로드셀을 연결하여 상기 유압자키에서 가한 압하를 상기 로드셀에 전달하는 압하케이스부; 및
    상기 각각의 로드셀 출력 신호를 미리 설정된 기준값과 비교한 결과 상기 코일계량기에 교정이 필요하다고 판단되면, 상기 유압자키가 상기 압하케이스부에 인입되도록 상기 교정장치부를 구동시키고, 상기 유압자키가 상기 로드셀에 전달하는 압하량을 제어하는 계량기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교정장치부는,
    상기 재대부 주변에 설치되는 이동프레임;
    상기 이동프레임에 연결된 구동부가 상기 이동프레임을 따라 이동되도록 상기 구동부를 구동시키는 구동모터;
    상기 구동부에 연결되어, 상기 로드셀에 압하를 가하는 상기 유압자키;
    상기 유압자키에 연결되고 상기 유압자키에 압력을 가하는 유압탱크; 및
    상기 유압탱크에 연결되고 상기 유압을 검출하는 압력 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압하케이스부는,
    상기 로드셀과 연결되고, 상기 유압자키가 인입되는 유입자키인입구가 형성된 압하케이스;
    상기 압하케이스와 상기 로드셀을 고정하는 지지대; 및
    상기 압하케이스와 상기 지지대를 연결하는 고정볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 계량기 제어부는,
    표준 분동을 이용하여 얻은 로드셀별 출력값과 하기 〈수학식1〉및 〈수학식2〉을 이용하여, 로드셀 기울기와 절편을 획득하고 저장하는 프로세스컴퓨터;
    상기 교정장치부의 구동과, 상기 교정장치부에 가할 압하량을 제어하고, 상기 압하량은 상기 로드셀 기울기와 절편 및 하기 〈수학식3〉, 〈수학식4〉을 이용하여 획득하는 콘트롤컴퓨터; 및
    상기 프로세스컴퓨터와 상기 콘트롤컴퓨터를 제어하여 상기 로드셀을 진단 및 교정하는 메인컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일계량기 자동 진단 및 교정 장치.
    〈수학식1〉
    Figure 112010028249921-pat00005
    여기서, V : 로드셀 기울기,
    R : 부하시 로드셀 출력값
    S : 표준분동 무게
    이다.
    〈수학식2〉
    Figure 112010028249921-pat00006
    여기서, Y : 로드셀 절편
    GW : 재대부 무게
    LW : 무부하시 로드셀 출력
    이다.
    〈수학식3〉
    Figure 112010028249921-pat00007
    여기서, A : 유압탱크의 단면적
    D : 유압탱크의 지름
    이다.
    〈수학식4〉
    Figure 112010028249921-pat00008
    여기서, P : 유압력
    W : 무게
    A : 유압탱크의 단면적
    이다.
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