KR101141519B1 - Torque sensing type rotating power supply apparatus - Google Patents

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    • G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed

Abstract

토크 감지형 회전동력 공급장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 토크 감지형 회전동력 공급장치는: 케이스부의 내측에 설치되는 구동모터와, 구동모터에 연결되며 입력된 회전수를 변속시켜 출력축에 전달하는 변속부 및 출력축이 통과하는 연결공을 구비하며 구동모터로 전달되는 토크를 측정하는 토크측정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Disclosed is a torque sensing rotary power supply apparatus. The disclosed torque sensing rotational power supply device includes: a driving motor installed inside the case part, a transmission part connected to the driving motor, a transmission part for shifting the input rotational speed to the output shaft, and a connection hole through which the output shaft passes, the driving motor It characterized in that it comprises a torque measuring unit for measuring the torque transmitted to.

토크측정부, 변속부, 구동모터, 출력축, 연결공 Torque measuring unit, transmission unit, drive motor, output shaft, connecting hole

Description

토크 감지형 회전동력 공급장치{TORQUE SENSING TYPE ROTATING POWER SUPPLY APPARATUS}Torque-sensing rotary power supply unit {TORQUE SENSING TYPE ROTATING POWER SUPPLY APPARATUS}

본 발명은 회전동력 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 출력축을 통해 전달되는 토크를 측정할 수 있는 토크 감지형 회전동력 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotational power supply, and more particularly to a torque sensing type rotational power supply capable of measuring the torque transmitted through the output shaft.

일반적으로, 너트의 조립 등에 사용되는 너트 러너(Nut Runner)는 모터에서 공급되는 회전동력을 이용하여 너트를 체결한다.In general, a nut runner (Nut Runner) used for assembling the nut fastens the nut using a rotational power supplied from a motor.

이러한 너트 러너는 너트의 체결이 완료된 후에 모터의 작동을 중지시키는 안전장치가 요구된다.This nut runner requires a safety device to stop the motor operation after the tightening of the nut is completed.

이러한 안전장치의 사용으로, 너트가 설정된 토크 이상으로 체결되어 발생하는 조립불량을 방지할 수 있다.By the use of such a safety device, it is possible to prevent assembly failure caused by tightening the nut beyond the set torque.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.The technical structure described above is a background technique for assisting the understanding of the present invention, and does not mean the prior art widely known in the technical field to which the present invention belongs.

너트의 체결이 완료된 후에 출력축을 통해 모터로 전달되는 토크의 측정은 별도의 측정장비가 없거나, 토크 측정과 관련된 부품수가 많으므로 측정값이 부정확하여 작업 불량률이 증가한다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.The torque transmitted to the motor through the output shaft after the tightening of the nut is completed, there is no separate measuring equipment or the number of parts related to the torque measurement, so the measurement value is inaccurate and the work failure rate increases. Therefore, there is a need for improvement.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 출력축을 통해서 모터로 전달되는 토크의 측정과 관련된 부품수를 감소시켜 측정의 정확성을 향상시킬 수 있는 토크 감지형 회전동력 공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made by the necessity as described above, to provide a torque-sensitive rotary power supply device that can improve the accuracy of the measurement by reducing the number of parts associated with the measurement of the torque transmitted to the motor through the output shaft, There is a purpose.

본 발명에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치는: 케이스부의 내측에 설치되는 구동모터와, 구동모터에 연결되며 입력된 회전수를 변속시켜 출력축에 전달하는 변속부 및 출력축이 통과하는 연결공을 구비하며 구동모터로 전달되는 토크를 측정하는 토크측정부를 포함한다.The torque sensing rotation power supply device according to the present invention includes: a driving motor installed inside the case part, a transmission part connected to the driving motor and shifting the input rotational speed to the output shaft, and a connecting hole through which the output shaft passes. And it includes a torque measuring unit for measuring the torque transmitted to the drive motor.

또한 변속부는 입력된 회전수를 감속하는 감속기인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the speed change portion is a speed reducer for reducing the input rotation speed.

또한 출력축은 너트체결부와 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the output shaft is preferably connected to the nut coupling portion.

또한 구동모터, 변속부 및 토크측정부는 케이스부의 내측에 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the drive motor, the transmission portion and the torque measuring portion is preferably installed inside the case portion.

또한 토크측정부의 일측은 구동모터 또는 변속부에 고정되고 타측은 케이스부에 고정되는 것이 바람직하다.In addition, one side of the torque measurement unit is preferably fixed to the drive motor or the transmission portion and the other side is preferably fixed to the case portion.

또한 토크측정부는, 변속부에 고정되는 제1장착판과, 제1장착판과 대향되는 케이스부에 고정되는 제2장착판 및 제1장착판과 제2장착판의 사이에 설치되어 제1장착판과 제2장착판의 비틀림을 측정하는 센서몸체를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the torque measuring unit is provided between the first mounting plate fixed to the shifting portion, the second mounting plate fixed to the case portion opposed to the first mounting plate, and the first mounting plate and the second mounting plate, and thus the first mounting plate. It is preferable to include a sensor body for measuring the twist between the plate and the second mounting plate.

본 발명에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치는, 변속부의 전방에 설치되어 구동모터에서 구동모터와 변속부로 전달되는 토크를 직접 측정하므로, 토크 측정과 관련된 부품수를 감소시켜 측정값의 정확도를 향상시키며, 이로 인한 작업성도 향상시킬 수 있다.The torque sensing rotary power supply device according to the present invention is installed in front of the speed shift portion to directly measure the torque transmitted from the drive motor to the drive motor and the speed shift portion, thereby reducing the number of parts related to torque measurement and improving the accuracy of the measured value. This also improves workability.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 너트 러너에 구비되는 토크 감지형 회전동력 공급장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a torque sensing type rotary power supply apparatus according to the present invention. For convenience of description, a torque sensing rotary power supply device provided in the nut runner will be described as an example. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치를 개략 적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치의 조립된 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치의 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크측정부와 전면커버를 분해 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크측정부를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크측정부에 토크가 전달되는 상태를 도시한 사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically showing a torque sensing rotation power supply apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an assembled state of the torque sensing rotation power supply apparatus according to an embodiment of the present invention 3 is a side cross-sectional view of a torque sensing type rotary power supply device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded view of the torque measuring unit and the front cover according to an embodiment of the present invention 5 is a perspective view showing a torque measuring unit according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a perspective view showing a state in which torque is transmitted to the torque measuring unit according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치(1)는, 케이스부(10)의 내측에 설치되는 구동모터(20)와, 구동모터(20)에 연결되며 입력된 회전수를 변속시켜 출력축(40)에 전달하는 변속부(30) 및 출력축(40)이 통과하는 연결공(58)을 구비하며 구동모터(20)로 전달되는 토크를 측정하는 토크측정부(50)를 포함한다.As shown in Figures 1 to 4, the torque sensing rotary power supply device 1 according to an embodiment of the present invention, the drive motor 20 is installed inside the case 10, and the drive motor It is connected to the 20 and has a transmission portion 30 and the transmission hole 58 through which the output shaft 40 passes to the output shaft 40 by shifting the input rotation speed and the torque transmitted to the drive motor 20 Torque measuring unit 50 for measuring the.

케이스부(10)는 내측에 구동모터(20), 변속부(30) 및 토크측정부(50)가 설치되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The case part 10 may be formed in various shapes within the technical concept in which the driving motor 20, the transmission part 30, and the torque measuring part 50 are installed inside.

일 실시예에 따른 케이스부(10)는, 측면커버(12)와 측면커버(12)의 양측에 설치되는 전면커버(14) 및 후면커버(16)를 포함한다.The case part 10 according to the exemplary embodiment includes a front cover 14 and a rear cover 16 installed on both sides of the side cover 12 and the side cover 12.

구동모터(20)는 회전동력을 공급하는 기술사상 안에서 전동모터를 포함하여 다양한 종류의 모터가 사용될 수 있다.The driving motor 20 may be used in various kinds of motors including an electric motor in the technical concept of supplying rotational power.

일 실시예에 따른 구동모터(20)는 전기의 공급으로 동작되며, 구동모터(20)의 양측에 구동축(22)이 돌출 형성된다.The drive motor 20 according to an embodiment is operated by supply of electricity, and the drive shaft 22 protrudes from both sides of the drive motor 20.

일측의 구동축(22)은 변속부(30)에 연결되며, 변속부(30)는 입력된 동력의 회전수를 변속시킨다. 일 실시예에 따른 변속부(30)는, 입력된 동력의 회전수를 감속하는 감속기를 사용한다.The drive shaft 22 on one side is connected to the transmission part 30, and the transmission part 30 shifts the rotation speed of the input power. The speed change unit 30 according to the exemplary embodiment uses a speed reducer for reducing the rotation speed of the input power.

변속부(30)와 연결된 출력축(40)은 돌출된 형상으로 설치되며, 구동모터(20)의 동작과 연동하여 출력축(40)도 회전한다.The output shaft 40 connected to the transmission 30 is installed in a protruding shape, and the output shaft 40 also rotates in association with the operation of the driving motor 20.

출력축(40)과 변속부(30)는 일체로 생산되므로 토크 감지형 회전동력 공급장치(1)의 조립공정이 단축된다.Since the output shaft 40 and the transmission part 30 are produced integrally, the assembly process of the torque sensing rotary power supply device 1 is shortened.

한편, 출력축(40)과 변속부(30)가 별도로 생산되는 것도 본 발명의 다른 실시예라 할 것이다.On the other hand, it is also another embodiment of the present invention that the output shaft 40 and the transmission 30 is produced separately.

이러한 출력축(40)은 다양한 구동부와 연결되어 사용될 수 있으며, 일 실시예에 따른 출력축(40)은 너트를 자동 체결하는 너트체결부(도시생략)와 연결되어 사용된다.The output shaft 40 may be used in connection with various driving units, and the output shaft 40 according to an embodiment may be used in connection with a nut fastening unit (not shown) for automatically fastening the nut.

이러한 너트체결부는 너트를 자동 체결하는 생산라인에서 공지된 기술로 이에 대한 상세 설명 및 도면은 생략한다.Such a nut fastening part is a known technique in a production line for automatically fastening a nut, and a detailed description thereof and drawings will be omitted.

출력축(40)을 통하여 전달된 토크를 측정하는 토크측정부(50)는, 출력축(40)과 연결된 변속부(30)나 구동모터(20)가 토크의 전달로 비틀리는 것을 측정하여, 출력축(40)에 걸리는 토크를 추정하는 기술사상 안에서 다양한 측정장치가 사용될 수 있다.Torque measuring unit 50 for measuring the torque transmitted through the output shaft 40, the transmission unit 30 and the drive motor 20 connected to the output shaft 40 is measured by the transmission of torque, the output shaft ( Various measuring devices can be used within the technical concept of estimating the torque required by 40).

토크측정부(50)의 일측은 구동모터(20) 또는 변속부(30)에 고정되고 타측은 케이스부(10)에 고정되어, 구동모터(20) 또는 변속부(30)의 회전으로 발생되는 토 크를 측정한다.One side of the torque measuring unit 50 is fixed to the driving motor 20 or the transmission unit 30 and the other side is fixed to the case unit 10, which is generated by the rotation of the driving motor 20 or the transmission unit 30. Measure the torque.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 일 실싱예에 따른 토크측정부(50)는, 변속부(30)의 장착부재(32)에 고정되는 제1장착판(52)과, 제1장착판(52)과 대향되는 케이스부(10)에 고정되는 제2장착판(56) 및 제1장착판(52)과 제2장착판(56)의 사이에 설치되어 제1장착판(52)과 제2장착판(56)의 비틀림을 측정하는 센서몸체(54)를 포함한다.As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the torque measuring unit 50 according to an exemplary sealing example includes a first mounting plate 52 fixed to the mounting member 32 of the speed change unit 30 and a first mounting unit. The first mounting plate 52 is installed between the second mounting plate 56 and the first mounting plate 52 and the second mounting plate 56 which are fixed to the case part 10 opposite to the plate 52. And a sensor body 54 for measuring the torsion of the second mounting plate 56.

토크측정부(50)는, 제1장착판(52)과 센서몸체(54)와 제2장착판(56)을 관통하는 연결공(58)이 형성되며, 이러한 연결공(58)을 통하여 출력축(40)이 삽입된다.The torque measuring unit 50 has a connecting hole 58 penetrating through the first mounting plate 52, the sensor body 54, and the second mounting plate 56, and through the connecting hole 58, an output shaft. 40 is inserted.

센서몸체(54)는 제1장착판(52)과 제2장착판(56)의 비틀림으로 발생되는 토크를 측정하며, 토크 측정값은 연결단자(59)를 통하여 제어부(도시생략)로 전달된다.The sensor body 54 measures torque generated by the torsion of the first mounting plate 52 and the second mounting plate 56, and the torque measurement value is transmitted to the controller (not shown) through the connection terminal 59. .

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operating state of the torque sensing rotary power supply device 1 according to an embodiment of the present invention.

구동모터(20)의 동작으로 구동축(22)이 회전되며, 구동축(22)과 연결된 변속부(30)는 회전수를 감속시킨다.The drive shaft 22 is rotated by the operation of the drive motor 20, and the transmission 30 connected to the drive shaft 22 reduces the rotation speed.

변속부(30)와 연결된 출력축(40)은 너트체결부와 연결되어 너트를 자동으로 체결한다.The output shaft 40 connected to the transmission 30 is connected to the nut fastening portion to automatically fasten the nut.

너트의 체결이 완료되면 출력축(40)에 토크가 전달되며, 출력축(40)과 연결된 변속부(30)와 구동모터(20)는 케이스부(10) 내에서 소정 각도 회전된다.When the tightening of the nut is completed, torque is transmitted to the output shaft 40, and the transmission part 30 and the driving motor 20 connected to the output shaft 40 are rotated by a predetermined angle in the case part 10.

제1장착판(52)은 변속부(30)와 같이 회전되며, 전면커버(14)에 고정되는 제2장착판(56)은 회전되지 아니하므로, 센서몸체(54)에 비틀림이 형성된다. 이러한 비 틀림은 센서몸체(54)에 구비된 센서에서 센싱되어 연결단자(59)를 통해 제어부로 전달된다.Since the first mounting plate 52 is rotated together with the transmission part 30 and the second mounting plate 56 fixed to the front cover 14 is not rotated, a twist is formed in the sensor body 54. This error is sensed by the sensor provided in the sensor body 54 is transmitted to the control unit through the connection terminal (59).

제어부는 토크 전달 신호를 입력받아 구동모터(20)의 동작을 정지시키므로 구동모터(20)와 변속부(30)의 파손을 방지한다.The control unit stops the operation of the driving motor 20 by receiving the torque transmission signal, thereby preventing damage to the driving motor 20 and the transmission part 30.

상술한 바와 같은 구성에 의하면, 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치(1)는, 변속부(30)의 전방에 설치되어 구동모터(20)에서 변속부(30)로 전달되는 토크를 직접 측정하므로, 토크 측정과 관련된 부품수를 감소시켜 측정값의 정확도를 향상시키며, 이로 인한 작업성도 향상시킬 수 있다.According to the configuration as described above, the torque sensing rotary power supply device 1 according to an embodiment is installed in front of the transmission portion 30, the torque transmitted from the drive motor 20 to the transmission portion 30. By directly measuring, the number of parts related to torque measurement can be reduced, which improves the accuracy of the measured value, thereby improving workability.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. I will understand.

또한, 너트 러너에 구비되는 토크 감지형 회전동력 공급장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 너트 러너 외에도 회전 동력을 사용하는 다양한 기계장치에 본 발명의 토크 감지형 회전동력 공급장치가 사용될 수 있다.In addition, the torque-sensing rotational power supply device provided in the nut runner has been described as an example, but this is merely illustrative, and the torque-sensing rotational power supply device of the present invention is applied to various machinery using rotational power in addition to the nut runner. Can be used.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically showing a torque sensing rotary power supply device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치의 조립된 상태를 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing an assembled state of the torque sensing rotary power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 감지형 회전동력 공급장치의 측단면도이다.Figure 3 is a side cross-sectional view of a torque sensing rotary power supply according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크측정부와 전면커버를 분해 도시한 사시도이다.Figure 4 is an exploded perspective view of the torque measuring unit and the front cover according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크측정부를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing a torque measuring unit according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크측정부에 토크가 전달되는 상태를 도시한 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a state in which torque is transmitted to a torque measuring unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1: 토크 감지형 회전동력 공급장치1: Torque Sensing Rotary Power Supply

10: 케이스부 14: 전면커버10: case 14: front cover

20: 구동모터 22: 구동축20: drive motor 22: drive shaft

30: 변속부 40: 출력축30: transmission portion 40: output shaft

50: 토크측정부 52: 제1장착판50: torque measuring unit 52: first mounting plate

54: 센서몸체 56: 제2장착판54: sensor body 56: second mounting plate

58: 연결공 59: 연결단자58: connector 59: connector

Claims (6)

케이스부의 내측에 설치되는 구동모터;A drive motor installed inside the case part; 상기 구동모터에 연결되며, 입력된 회전수를 변속시켜 출력축에 전달하는 변속부; 및A transmission unit connected to the driving motor, the transmission unit shifting an input rotation speed to a transmission shaft; And 상기 출력축이 통과하는 연결공을 구비하며, 상기 구동모터로 전달되는 토크를 측정하는 토크측정부를 포함하며,It includes a connection hole through which the output shaft passes, and includes a torque measuring unit for measuring the torque transmitted to the drive motor, 상기 출력축은 너트체결부와 연결되며,The output shaft is connected to the nut fastening portion, 상기 구동모터, 상기 변속부 및 상기 토크측정부는 상기 케이스부의 내측에 설치되며,The drive motor, the transmission part and the torque measuring part are installed inside the case part, 상기 토크측정부의 일측은 상기 구동모터 또는 상기 변속부에 고정되고 타측은 상기 케이스부에 고정되며,One side of the torque measuring unit is fixed to the drive motor or the transmission portion and the other side is fixed to the case portion, 상기 토크측정부는, 상기 변속부에 고정되는 제1장착판;The torque measuring unit may include a first mounting plate fixed to the transmission unit; 상기 제1장착판과 대향되는 상기 케이스부에 고정되는 제2장착판; 및A second mounting plate fixed to the case part opposite to the first mounting plate; And 상기 제1장착판과 상기 제2장착판의 사이에 설치되어 상기 제1장착판과 상기 제2장착판의 비틀림을 측정하는 센서몸체를 포함하며,A sensor body installed between the first mounting plate and the second mounting plate to measure the torsion of the first mounting plate and the second mounting plate; 상기 케이스부는, 측면커버와, 상기 측면커버의 양측에 설치되는 전면커버 및 후면커버를 포함하며,The case part includes a side cover, a front cover and a rear cover installed on both sides of the side cover, 상기 전면커버에 고정되는 상기 제2장착판은 회전되지 않고, 상기 제1장착판은 상기 변속부와 같이 회전되어 형성되는 비틀림을 상기 센서몸체가 측정하는 것을 특징으로 하는 토크 감지형 회전동력 공급장치.The second mounting plate fixed to the front cover is not rotated, the first mounting plate is a torque sensing type rotary power supply, characterized in that the sensor body measures the torsion formed by rotating with the transmission portion . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변속부는 입력된 회전수를 감속하는 감속기인 것을 특징으로 하는 토크 감지형 회전동력 공급장치.Torque sensing type rotational power supply, characterized in that the speed reducer is a speed reducer to reduce the input rotation speed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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