KR101372973B1

KR101372973B1 - 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러

Info

Publication number: KR101372973B1
Application number: KR1020130130841A
Authority: KR
Inventors: 나복남
Original assignee: 대양롤랜트 주식회사
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-03-14

Abstract

고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러에 관한 것으로, 롤러축에 회전 가능하게 결합되는 롤러관체, 상기 롤러관체의 양단에 일체로 형성되는 앤드캡, 상기 롤러축의 양측에 일정 간격만큼 이격되어 설치되고 상기 앤드캡을 회전 가능하게 지지하는 베어링 및 상기 롤러축의 양단에 착탈 가능하게 설치되고 상기 베어링의 온도 및 롤러관체의 회전수를 감지하는 센서부를 포함하는 구성을 마련하여, 롤러축에 탈착 가능하게 결합되는 센서모듈을 이용해서 롤러에 마련된 베어링의 온도 및 롤러관체의 회전수를 정확하게 감지하여 실시간으로 롤러의 고장진단을 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러{ROLLER FOR CONVEYOR SYSTEM CAPABLE OF FAULT DIAGNOSTIC}

본 발명은 컨베이어 시스템용 롤러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤러축의 고장 여부 진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러에 관한 것이다.

일반적으로, 발전소나 제철소에서는 석탄과 같은 이송물을 이송하는 방식으로 벨트 컨베이어 시스템(blet conveyor system)이 사용된다.

종래기술에 따른 컨베이어 시스템용 롤러에서 롤러축과 롤러관체 사이에는 베어링이 억지끼움 결합되고, 롤러관체의 양측단에는 앤드캡이 결합된다.

이와 같이 구성되는 롤러는 장시간 사용하는 과정에서 지속적인 외부 충격에 의해 롤러축과 앤드캡의 중심선이 상호 일치하지 않거나, 서로 경사지는 미스얼라인먼트((misalignment)가 발생할 수 있다.

이러한 베어링의 미스얼라인먼트는 베어링의 내구 수명에 지대한 영향을 미치는 요인이다.

즉, 베어링의 미스얼라인먼트가 발생하면, 베어링의 손상이 발생하고, 이로 인한 마찰열에 의해 화재가 발생하거나, 이상 진동 및 소음과 같은 벨트 컨베이어 시스템의 고장이 발생하게 된다.

그리고 종래기술에 따른 벨트 컨베이어 시스템은 고속으로 회전하는 벨트 상에 공급된 이송물의 양이 불균일하거나 이송물이 벨트의 일측으로 치우치거나, 롤러와 벨트 사이에 유격이 발생하는 경우에 벨트가 진행하는 방향에 대해 일측 방향으로 치우져 진행, 즉 사행(斜行)하게 된다.

이와 같이, 벨트가 사행하게 되면, 벨트의 손상은 물론, 구조물의 변형, 적재물의 낙하 등으로 인한 비용의 손실과 안전사고가 발생하는 등의 단점을 가지게 된다.

따라서 종래기술에 따른 사행방지장치를 구비한 벨트 컨베이어 시스템은 이송물을 원하는 위치에 정확하게 적재하지 못하게 되고, 이송물의 이송도중에 이송물이 벨트로부터 낙하하여 경제적인 손실을 야기하는 문제점도 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 벨트 컨베이어 시스템에 적용되는 롤러 및 벨트의 사행을 방지하는 기술을 개시하여 출원한 바 있다.

특허문헌 1에는 베어링의 미스얼라인먼트를 방지하기 위해, 앤드캡과 베어링 사이에 하우징 부재를 설치하고, 베어링의 외측 및 내측에 각각 실링부가 마련되는 컨베이어용 롤러 구성이 개시되어 있다.

특허문헌 2에는 수평으로 굴대 장착되는 중앙 롤러의 좌우측에 경사진 형태로 사행방지롤러를 굴대 장착하고, 사행방지롤러의 외측 단부에 외측 단부로 갈수록 직경이 커지는 경사면을 형성하여 벨트의 주행 중에 한쪽 방향으로 사행될 때 경사면에 의해 벨트가 중앙으로 밀리게 하여 벨트의 사행을 방지하는 벨트 컨베이어의 사행방지롤러 구성이 개시되어 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1174563호(2012년 8월 16일 공고) 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0393419호(2005년 8월 22일 공고)

베어링의 손상은 대부분 롤러와 베어링 내륜과 외륜의 레이스(race) 사이의 구름 피로에 의해 레이스나 롤러의 표면이 조작으로 떨어져 나가는 박리현상으로 나타난다.

이러한 조그마한 손상이 발생하는 초기에는 베어링의 외관 상태 변화가 매우 작기 때문에, 육안으로 고장 발생 여부를 확인하기에는 한계가 있었다.

이로 인해, 베어링에 작은 손상이 발생한 상태에서 충격누적이 발생하면 베어링 내륜 및 외륜이 심하게 파손되는 문제점이 있었다.

또한, 수명이 다한 베어링의 동작과정에서 베어링 온도가 과도하게 상승함에 따라 베어링 손상뿐만 아니라, 벨트 컨베이어 시스템의 화재를 야기하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 롤러관체와 롤러축 사이에 설치된 베어링의 고장 여부를 진단할 수 있는 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 롤러축에 탈부착 가능하게 센서모듈을 설치하여 베어링의 고장 여부를 진단할 수 있는 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러는 롤러축에 회전 가능하게 결합되는 롤러관체, 상기 롤러관체의 양단에 일체로 형성되는 앤드캡, 상기 롤러축의 양측에 일정 간격만큼 이격되어 설치되고 상기 앤드캡을 회전 가능하게 지지하는 베어링 및 상기 롤러축의 양단에 착탈 가능하게 설치되고 상기 베어링의 온도 및 롤러관체의 회전수를 감지하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러에 의하면, 롤러축에 탈착 가능하게 결합되는 센서모듈을 이용해서 롤러에 마련된 베어링의 온도 및 롤러관체의 회전수를 정확하게 감지하여 실시간으로 롤러의 고장진단을 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다.

즉, 본 발명에 의하면, 수명이 다한 베어링과 롤러축 사이에 먼지나 이물질이 유입되어 베어링의 소착이 발생함에 따른 이상 과열 여부를 정확하게 진단함으로서, 롤러의 손상을 방지할 수 있고, 베어링의 이상 과열로 인한 컨베이어 시스템의 화재와 같은 안전사고를 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 센서부를 롤러축에 착탈 가능한 모듈 형태로 마련함에 따라, 롤러의 고장이나 파손이 발생하는 경우 센서부를 탈착해서 재사용할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 의하면, 롤러의 양측에 결합되는 베어링의 내측 및 외측에 각각 제1 및 제2 커버를 결합하여 실링부를 형성함으로써, 롤러 외부 또는 내부의 먼지나 이물질이 베어링으로 유입되는 것을 방지하여 베어링의 손상이나 파손을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 롤러의 고장 진단 결과에 따라 신속한 유지보수 작업을 수행하여 롤러 및 컨베이어 시스템 전체의 손상이나 고장으로 인한 화재 등의 사고를 미연에 예방함으로써, 컨베이어 시스템의 작업효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 롤러의 부분 확대도,
도 3은 도 2의 분해도,
도 4는 도 2에 도시된 센서부의 평면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시 예에서는 컨베이어 시스템용 롤러 하나를 설명하지만, 본 발명은 컨베이어 시스템에 마련되는 벨트에 의해 회전하는 다수의 롤러에 각각 적용되는 것임에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러의 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 롤러축(20)에 회전 가능하게 결합되는 롤러관체(21), 롤러관체(21)의 양단에 일체로 형성되는 앤드캡(30), 롤러축(21)의 양측에 일정 간격만큼 이격되어 설치되고 앤드캡(30)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(40) 및 롤러축(20)의 양단에 착탈 가능하게 설치되어 베어링(40)의 온도 및 롤러관체(21)의 회전수를 감지하는 센서부(50)를 포함한다.

롤러축(20)은 롤러관체(21)의 정중앙에 배치되고, 강성을 유지하도록 고강성 플라스틱과 같은 합성수지 재질 또는 강재를 이용해서 제조될 수 있다.

롤러축(20)의 양단은 컨베이어 시스템의 장착대(도면 미도시)에 장착될 수 있다.

이러한 롤러축(20)은 중공축으로 형성되거나, 롤러축(20)의 양단에 센서부(50)가 결합되는 결합공간이 마련될 수 있다.

롤러관체(21)는 원통 형상 또는 원기둥 형상으로 형성되어 컨베이어 시스템용 롤러(10)의 외관을 형성한다.

롤러관체(21)는 롤러축(20)에 회전 가능하게 결합되고, 외면에 접촉되는 벨트(도면 미도시)의 회전동작에 따라 회전운동한다.

이러한 롤러관체(21)는 합성수지 재질 또는 내부식성을 갖는 금속 재질의 재료로 제작될 수 있다.

앤드캡(30)은 롤러관체(21)의 양단 내측에 설치되고, 베어링(40)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 롤러의 부분 확대도이고, 도 3은 도 2의 분해도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 앤드캡(30)의 상하부는 각각 단면이 대략 'ㄷ' 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 앤드캡(30)은 롤러관체(21)와 수직 방향으로 설치되는 수직부(31)와 수직부(31)의 상단 및 하단에 각각 롤러관체(21)와 나란하게 형성되는 제1 및 제2 수평부(32,33)를 포함할 수 있다.

제1 수평부(32)는 롤러관체(21)의 내경에 대응되는 외경 또는 롤러관체(21)의 내경보다 약간 큰 외경으로 형성되어 롤러관체(21)의 양측단 내측에 억지끼움 결합될 수 있다.

제2 수평부(33)는 베어링(40)의 외경에 대응되는 내경 또는 베어링(40)의 외경보다 약간 작은 내경으로 형성되어 베어링(40)의 외측에 억지끼움 결합될 수 있다.

제2 수평부(33)의 내주면에는 베어링(40)의 위치를 고정하도록 단턱(34)이 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 앤드캡(30)의 외측 및 내측에는 각각 앤드캡(30)의 외측 및 내측을 차폐하는 제1 및 제2 커버(35,36)가 결합될 수 있다.

그리고 앤드캡(30)의 외면에는 제1 커버(35)와 결합되어 제1 실링부(37)를 형성하는 하우징 부재(38)가 결합될 수 있다.

하우징 부재(38)는 외측에 형성되어 앤드캡(30)의 제2 수평부(33) 선단에 결합되는 환원부(381) 및 환원부(381)의 중앙측에 형성되고 제1 커버(35)에 결합되어 제1 실링부(37)를 형성하도록 하나 이상의 돌출부(382)가 형성되는 홈부(383)를 포함할 수 있다.

홈부(383)는 제1 커버(35)와의 관계에서 제1 실링부(37)인 래비린스(labylinth) 실을 형성할 수 있다.

본 실시 예에서 제1 커버(35)와 하우징 부재(38)는 요철 맞물림 결합 방식으로 체결될 수 있다.

이를 위해, 제1 커버(35)에는 홈부(383)에 대응되는 형상으로 요철돌기부(351)가 형성될 수 있다.

여기서, 돌출부(382)는 반지름 방향으로 외향 경사지도록 형성되고, 요철돌기부(351)는 반지름 방향으로 내향 경사지도록 형성될 수 있다.

그래서 하우징 부재(38)에 대해 제1 커버(35)를 접촉시켜 가압하면, 제1 커버(35)의 요철돌기부(351)와 하우징 부재(38)의 홈부(383)에 형성된 돌출부(382)가 상호 요철 맞물림 결합된다.

이에 따라, 하우징 부재(38)와 제1 커버(35) 사이, 즉 베어링(40)의 외측에 제1 실링부(37)가 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 하우징 부재와 환원부에 각각 돌출부와 요철돌기부를 마련하고, 돌출부와 요철돌기부를 경사지게 형성하여 상호 요철 맞물림 결합 방식으로 견고하게 결합할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 하우징 부재가 롤러관체와 일체로 회전할 때 발생하는 원심력에 의해, 홈부에 잔류할 수 있는 수분 또는 분진 등이 반지름 방향으로 외향 이동시켜 롤러 외부의 먼지나 이물질에 의하여 베어링이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 커버(35)와 하우징 부재(38)에 각각 결합돌기(도면 미도시)와 결합홈(도면 미도시)을 형성하는 방식과 같이, 다양한 체결 방식을 적용해서 제1 커버(35)와 하우징 부재(38)를 체결하도록 변경될 수 있다.

한편, 하우징 부재(38)는 탄성 변형 가능하도록 합성수지 재질의 재료로 제조될 수 있다.

이에 따라, 롤러축(20)과 앤드캡(30)의 중심선이 상호 일치하지 않거나 서로 경사지는 현상이 발생하는 경우, 합성수지 재질의 재료로 제조된 하우징 부재(38)가 변형되면서 베어링(40)에 발생하는 미스얼라인먼트(misalignment)를 보상할 수 있다.

그리고 제1 커버(35)는 금속 재질의 재료를 이용해서 제조되거나, 합성수지 재질의 재료를 이용해서 사출 성형방식으로 제조될 수 있다.

제2 커버(36)는 대략 원판 형상으로 형성되고, 제2 커버(36)의 외측면에는 제2 수평부(33)의 후단 내측에 결합되는 결합돌부(361)가 형성될 수 있다.

결합돌부(361)는 제2 수평부(33)의 내경에 대응되는 외경 또는 제2 수평부(33)의 내경보다 약간 큰 외경으로 형성되어 제2 수평부(33)의 후단 내측에 억지끼움 결합될 수 있다.

제2 커버(36)에는 롤러축(20접한 위치에 아래에서 설명할 센서부(50)의 자석(51)이 설치될 수 있다.

이러한 제2 커버(36)는 금속 재질의 재료를 이용해서 제조되거나, 합성수지 재질의 재료를 이용해서 사출 성형방식으로 제조될 수 있다.

그리고 제2 커버(36)의 하단부는 롤러축(20)에 근접하게 연장 형성되어 롤러축(20)과 베어링(40) 사이 공간에 롤러관체(21) 내부의 먼지나 이물질이 유입되는 것을 차단하는 제2 실링부(39)를 형성할 수 있다.

베어링(40)은 롤러축(20)에 체결되어 롤러관체(21)를 회전 가능하게 지지하는 기능을 한다.

예를 들어, 베어링(40)은 볼베어링이나 롤러 베어링과 같은 구름베어링으로 마련될 수 있다.

이러한 베어링(40)은 롤러축(20)의 외경면에 내경면이 접촉되는 내륜(41)과 앤드캡(30)의 제2 수평부(33)에 외경면이 접촉되는 외륜(42)을 포함할 수 있다.

도 2 및 도 4를 참조하여 센서부(50)의 구성을 상세하게 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 센서부의 평면도이다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 센서부(50)는 롤러(10)의 양측 단부에 착탈 가능하게 결합되도록 모듈 형태로 형성될 수 있다.

예를 들어, 센서부(50)는 원통 형상으로 형성되고 일면에 회로기판(54)이 설치되는 원통부(52) 및 원통부(52)의 외측에 형성되어 롤러축(20)의 양단을 차폐하는 차폐부(53)를 포함할 수 있다.

원통부(52)의 일면은 기계가공에 의해 평면으로 형성되어 회로기판(54)이 설치될 수 있다.

회로기판(54)에는 베어링(40)의 온도를 감지하는 온도감지센서(55) 및 제2 커버(36)에 설치되어 회전운동하는 자석(51)을 감지하여 롤러관체(21)의 회전수를 감지하는 회전감지센서(56)가 설치될 수 있다.

여기서, 온도감지센서(55)는 베어링(40)의 온도를 정확하게 감지할 수 있도록 베어링(40)의 직하부에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 회전감지센서(56)는 회전운동하는 자석(51)을 정확하게 감지할 수 있도록 자석(51)의 직하부에 설치되는 것이 바람직하다.

원통부(52) 및 차폐부(53)에는 회로기판(54)에 전원을 공급하고, 온도감지센서(55) 및 회전감지센서(56)에서 출력되는 감지신호를 컨베이어 시스템의 제어부(도면 미도시)로 전달하는 전선이 설치되는 설치공(57)이 형성될 수 있다.

그리고 원통부(52)의 중앙부에는 베어링(40)으로부터 전달되는 열을 냉각하는 냉각홈(521)이 형성될 수 있다.

차폐부(53)는 대략 볼트의 머리 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

차폐부(53)의 양측에는 도 4에 도시된 바와 같이, 센서부(50)를 롤러축(20)으로부터 착탈할 수 있도록 착탈홈(531)이 형성될 수도 있다.

이러한 센서부(50)는 금속 재질 또는 합성수지 재질의 재료를 이용해서 제조될 수 있다.

여기서, 센서부(50)는 롤러축(20)의 양단에 각각 결합되지만, 센서부(50)의 회로기판(54)과 온도감지센서(55), 자석(51) 및 회전감지센서(56)는 롤러(10)의 일단에만 마련될 수 있다.

한편, 본 실시 예에서 원통부(52)는 롤러축(20)의 중공 또는 롤러축(20) 양단에 형성된 결합공간의 내경에 대응되는 직경으로 형성되거나, 약간 크게 형성되어 억지끼움 결합될 수 있다.

또는, 원통부(52)는 외주면 일부분에 나사산이 형성되어 롤러축(20) 양단에 각각 나사 결합될 수도 있다.
그리고 롤러축(20)에는 자석(51)과 회전감지센서(56)가 설치된 위치와 대응되는 부분에 자석(51)의 자력을 회전감지센서(56)로 원활하게 전달할 수 있도록 전달공(도면 미도시)이 형성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 롤러축에 센서부를 설치하여 롤러관체의 회전수 및 베어링의 온도를 감지해서 롤러의 고장진단을 수행할 수 있다.

그리고 본 발명은 센서부를 롤러축에 착탈 가능한 모듈 형태로 마련함에 따라, 롤러의 고장이나 파손이 발생하는 경우 센서부를 탈착해서 재사용할 수 있다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템의 결합관계를 상세하게 설명한다.

우선, 작업자는 롤러축(20)의 양측에 각각 한 쌍의 제2 커버(36)를 설치하고, 제2 커버(36)의 외측에 각각 접촉되도록 롤러축(20)에 한 쌍의 베어링(40)을 장착한다.

이때, 제2 커버(36)는 롤러관체(21) 내부의 먼지나 이물질이 베어링(40)과 롤러축(20) 사이로 유입되는 것을 방지하는 제2 실링부(39)를 형성한다.

이어서, 베어링(40)의 외측에 롤러관체(21) 및 하우징 부재(38)가 조립된 앤드캡(30)을 순차적으로 장착하고, 앤드캡(30)의 제1 수평부(32)가 롤러관체(21) 내주면에 접촉되도록 앤드캡(30)을 롤러관체(21)에 조립한다.

그리고 제1 커버(35)를 하우징 부재(38)의 전면에 설치하고 가압한다. 그러면 제1 커버(35)에 형성된 요철돌기부(351)는 하우징 부재(38)에 형성된 홈부(382)에 삽입되면서 상호 요철 맞물림 결합하여 제1 실링부(37)를 형성한다.

또, 롤러축(20)의 양단에 각각 한 쌍의 센서부(50)를 결합한다. 이때, 한 쌍의 센서부(50) 중에서 어느 하나에는 회로기판(54), 온도감지센서(55) 및 회전감지센서(56)가 설치된 상태이다.

그리고 작업자는 컨베이어 시스템의 제어부와 회로기판(54)이 전기적으로 연결되도록 배선한다. 이때, 작업자는 센서부(50)의 원통부(52) 및 차폐부(53)에 형성된 설치공(57)을 통해 회로기판(54)에 연결된 전선을 롤러(10) 외측으로 인출해서 제어부와 연결할 수 있다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템의 작동방법을 상세하게 설명한다.

컨베이어 시스템에 마련된 모터(도면 미도시)는 제어부로부터 전원 및 제어신호를 인가받아 구동되고, 모터의 회전운동에 의해 컨베이어 시스템의 일측에 마련된 구동롤러(도면 미도시)가 회전한다.

이에 따라, 컨베이어 시스템에 마련된 벨트(도면 미도시) 및 벨트에 접촉된 다수의 롤러(10)가 회전운동하게 된다.

롤러(10)가 회전운동하면, 롤러(10)의 롤러축(20) 일단에 착탈 가능하게 결합된 센서부(50)의 온도감지센서(55) 및 회전감지센서(56)는 각각 베어링(40)의 온도 및 롤러관체(21)의 회전수를 감지한다.

이때, 제2 커버(36)는 앤드캡(30)을 통해 롤러관체(21)에 연결되어 회전함에 따라, 회전감지센서(56)는 제2 커버(36)에 설치된 자석(51)의 회전을 감지하여 롤러관체(21)의 회전수를 감지할 수 있다.

온도감지센서(55) 및 회전감지센서(56)에서 출력되는 감지신호는 전선을 통해 컨베이어 시스템의 제어부로 전달되고, 제어부는 센서부(50)의 감지신호에 따라 각 롤러(10)의 고장진단을 수행할 수 있다.

예를 들어, 롤러(10)가 정상적으로 작동할 수 있는 베어링(40)의 정상온도범위가 80℃ 이하로 설정된 경우, 실제 감지된 베어링(40)의 온도가 정상온도범위, 즉 80℃를 초과하면, 제어부는 표시부(도면 미도시)에 마련된 표시기를 통하여 베어링(40)의 과열 발생 사실을 표시하도록 제어할 수 있다.

그리고 롤러축(20)의 정상회전수범위가 200rpm에서 300rpm 사이로 설정되고, 실제 감지된 롤러축(20)의 회전수가 100rpm에서 200rpm 미만인 상태가 비정상상태로 설정되며, 롤러축(20)의 회전수가 100rpm 미만인 상태가 교체가 필요한 고장상태로 설정될 수 있다.

이에 따라, 제어부는 실제 감지된 롤러관체(21)의 회전수가 정상상태이면, 표기시의 청색등을 점등하고, 비정상상태이면 황색등을 점등하며, 고장상태이면 적색등을 점등하도록 제어할 수 있다.

물론, 제어부는 비정상상태나 고장상태 발생시 스피커를 통해 경고알람을 출력하도록 제어할 수도 있다.

이에 따라, 작업자는 표시기의 점등상태 또는 경고알람을 통해 고장진단 결과를 실시간으로 통지받고, 고장진단 결과에 대응하는 유지보수 작업을 수행할 수 있다.

이때, 롤러(10)의 고장상태인 경우, 작업자는 롤러축(20)에 착탈 가능하게 결합된 센서부(50)를 탈착하고, 나머지 부품만을 교체한 후 탈착한 센서부(50)를 다시 롤러축(20)에 결합해서 재사용할 수 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 롤러축에 탈착 가능하게 결합되는 센서모듈을 이용해서 롤러에 마련된 베어링의 온도 및 롤러관체의 회전수를 정확하게 감지하여 실시간으로 롤러의 고장진단을 수행할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 롤러축에 탈착 가능하게 결합되는 센서모듈을 이용해서 롤러에 마련된 베어링의 온도 및 롤러관체의 회전수를 정확하게 감지하여 실시간으로 롤러의 고장진단을 수행하는 컨베이어 시스템용 롤러 기술에 적용된다.

10: 고장진단이 가능한 컨베이어 시스템용 롤러
20: 롤러축 21: 롤러관체
30: 앤드캡 31: 수직부
32,33: 제1 및 제2 수평부 34: 단턱
35: 제1 커버 351: 요철돌기부
36: 제2 커버 361: 결합돌부
37: 실링부 38: 하우징 부재
381: 환원부 382: 돌출부
383: 홈부 39: 실링부
40: 베어링 41: 내륜
42: 외륜 43: 지지부재
50: 센서부 51: 자석
52: 원통부 521: 냉각홈
53: 차폐부 531: 지지부재
54: 회로기판 55: 온도감지센서
56: 회전감지센서 57: 설치공

Claims

롤러축(20)에 회전 가능하게 결합되는 롤러관체(21),
상기 롤러관체(21)의 양단에 일체로 형성되는 앤드캡(30),
상기 롤러축(21)의 양측에 일정 간격만큼 이격되어 설치되고 상기 앤드캡(30)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(40) 및
상기 롤러축(20)의 양단에 착탈 가능하게 설치되고 상기 베어링(40)의 온도 및 롤러관체(21)의 회전수를 감지하는 센서부(50)를 포함하고,
상기 앤드캡(30)의 외측 및 내측에는 각각 앤드캡(30)의 외측 및 내측을 차폐하는 제1 및 제2 커버(35,36)가 결합되며,
상기 센서부(50)는 원통 형상으로 형성되는 원통부(52),
상기 원통부(52)의 외측에 형성되어 상기 롤러축(20)의 외측단을 차폐하는 차폐부(53),
상기 원통부(52)의 일면에 설치되는 회로기판(54),
상기 회로기판(54)에 설치되고 상기 베어링(40)의 온도를 감지하는 온도감지센서(55) 및
상기 앤드캡(30)에 결합된 제2 커버(36)에 설치되어 회전운동하는 자석(51)을 감지하여 상기 롤러관체(21)의 회전수를 감지하는 회전감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템용 롤러.
제1항에 있어서, 상기 앤드캡(30)은
상기 롤러관체(21)와 수직 방향으로 설치되는 수직부(31)와
상기 수직부(31)의 상단 및 하단에 각각 상기 롤러관체(21)와 나란하게 형성되는 제1 및 제2 수평부(32,33)를 포함하고,
상기 제2 수평부(33)의 내주면에는 상기 베어링(40)의 위치를 고정하도록 단턱(34)이 형성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템용 롤러.
제2항에 있어서,
상기 앤드캡(30)의 외면에는 상기 제1 커버(35)와 결합되어 제1 실링부(37)를 형성하는 하우징 부재(38)가 결합되고,
상기 하우징 부재는 외측에 형성되어 상기 앤드캡(30)의 제2 수평부(33) 선단에 결합되는 환원부(381) 및
상기 환원부(381)의 중앙측에 형성되고 상기 제1 커버(35)에 결합되어 제1 실링부(37)를 형성하도록 하나 이상의 돌출부(382)가 형성되는 홈부(383)를 포함하며,
상기 제1 커버(35)에는 상기 홈부(383)에 대응되는 형상으로 요철돌기부(351)가 형성되어 상호 요철 맞물림 결합 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템용 롤러.
제3항에 있어서,
상기 제2 커버(36)의 외측면에는 상기 제2 수평부(33)의 후단 내측에 결합되는 결합돌부(361)가 형성되고,
상기 제2 커버(36)의 하단부는 제2 실링부(39)를 형성하도록 상기 롤러축(20)에 근접하게 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템용 롤러.
삭제
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 온도감지센서(55)와 회전감지센서(56)는 상기 베어링(40) 및 자석(51)의 위치에 대응되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템용 롤러.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원통부(52) 및 차폐부(53)에는 전선이 설치되는 설치공이 형성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템용 롤러.
제7항에 있어서,
상기 원통부(52)의 중앙부에는 상기 베어링(40)으로부터 전달되는 열을 냉각하는 냉각홈(521)이 형성되고,
상기 차폐부(53)의 양측에는 착탈홈(531)이 형성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 시스템용 롤러.