KR101444663B1 - 작동기의 백래시 및 강성 측정장치 - Google Patents

작동기의 백래시 및 강성 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 구동부를 구비하는 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 장치에 있어서, 외력에 의해 회전되도록 형성되고, 상기 회전에 의해 상기 구동부를 이동시키도록 상기 구동부와 연결되는 링크부와, 상기 링크부의 회전축으로부터 서로 반대방향으로 각각 연장되게 형성되고, 상기 링크부의 회전에 따라 상기 회전축을 중심으로 회전되는 모멘트 암과, 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되고, 상기 링크부의 각 변위를 전기저항의 변화로 바꾸어 상기 각 변위를 측정하는 각 변위 감지부, 및 상기 모멘트 암의 회전에 의해 발생되는 압축력을 전달받도록 상기 모멘트 암의 양단부 하부에 각각 배치되고, 상기 각 변위에 따라 달라지는 상기 압축력으로부터 상기 작동기에 작용되는 하중을 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치를 개시한다.

Description

작동기의 백래시 및 강성 측정장치{BACKLASH AND STIFFNESS MEASURING APPARATUS IN AN ACTUATOR}
본 발명은 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 장치에 관한 것이다.
고속으로 회전하는 전동기에 기어, 볼나사, 링크 등의 감속기구를 이용하여 큰 구동력을 발생시키는 전기식 작동기(actuator)에 있어서, 기어 간 또는 체결 요소 간의 유격으로 인해서 유발되는 백래시(backlash) 및 기계적 강성(stiffness)은 정밀한 위치제어를 요구하는 시스템의 정확도 및 응답 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이다.
종래에는 전동기 축을 고정한 다음 무게추, 토크렌치 등을 이용하여 일정한 외력을 가한 상태에서 작동기의 변위를 계측함으로써, 작동기의 기계적 강성 및 백래시를 측정하여 작동기의 설계 검증 및 시스템 성능 변수로 활용하여 왔다.
전기식 작동기에 있어서, 기존의 측정 방법은 이산화된 하중-변위 데이터를 후처리함으로써 백래시 및 강성을 산출하는 방법으로서 정확한 데이터를 얻기 위해서는 많은 계측 데이터를 필요로 하기 때문에 측정과 후처리 과정에 많은 시간이 소요된다. 또한, 데이터를 분석하는 평가자에 따라서 값의 차이가 발생하게 된다.
따라서, 작동기에 인가되는 하중과 변위를 연속적으로 계측하고, 계측된 데이터를 자동적으로 후처리하여 작동기의 백래시와 기계적 강성을 측정할 수 있는 장치가 고려될 수 있다.
본 발명은 작동기에 인가되는 하중과 발생되는 변위를 계측하고, 계측된 데이터의 후처리가 가능한 백래시 및 강성 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 백래시 및 강성 측정장치는, 외력에 의해 회전되도록 형성되고 상기 회전에 의해 상기 구동부를 이동시키도록 상기 구동부와 연결되는 링크부와, 상기 링크부의 회전축으로부터 서로 반대방향으로 각각 연장되게 형성되고 상기 링크부의 회전에 따라 상기 회전축을 중심으로 회전되는 모멘트 암과, 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되고 상기 링크부의 각 변위를 전기저항의 변화로 바꾸어 상기 각 변위를 측정하는 각 변위 감지부, 및 상기 모멘트 암의 회전에 의해 발생되는 압축력을 전달받도록 상기 모멘트 암의 양단부 하부에 각각 배치되고 상기 각 변위에 따라 달라지는 상기 압축력으로부터 상기 작동기에 작용되는 하중을 측정하는 로드셀을 포함한다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 로드셀로부터 측정된 상기 하중을 이용하여 상기 작동기에 작용하는 토크를 산출하는 토크 산출부, 및 상기 각 변위에 대한 상기 토크의 변화곡선으로부터 상기 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 순간 기울기의 크기가 기준값 이상으로 변화하는 구간에서의 상기 각 변위로부터 상기 백래시를 측정할 수 있다.
상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 직선 기울기의 크기로부터 상기 강성을 측정할 수 있다.
상기 토크 산출부는, 상기 회전축으로부터 상기 모멘트 암 일단부까지의 길이와 상기 하중의 곱으로부터 상기 토크를 산출할 수 있다.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 링크부는, 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되며 상기 외력을 상기 링크부로 전달하도록 형성되는 외력인가홈을 포함하고, 상기 외력인가홈이 상기 외력에 의해 회전됨에 따라 상기 링크부가 회전되며 상기 구동부를 이동시킬 수 있다.
본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 작동기의 적어도 일부를 수용하도록 형성되는 수용부를 구비하고 상기 수용부에 삽입되는 상기 작동기와 결합되어 상기 작동기의 이동을 제한하는 브래킷을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백래시 및 강성 측정장치는, 외력에 의해 회전되도록 형성되고 상기 회전에 의해 상기 구동부를 이동시키도록 상기 구동부와 연결되는 링크부와, 상기 링크부의 회전축으로부터 서로 반대방향으로 각각 연장되게 형성되고 상기 링크부의 회전에 따라 상기 회전축을 중심으로 회전되는 모멘트 암과, 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되고 상기 회전축의 변형으로부터 상기 작동기에 작용되는 토크를 측정하는 토크센서, 및 상기 링크부의 회전에 따라 발생되는 상기 구동부의 이동 변위를 측정하도록 상기 모멘트 암의 양단부에 각각 배치되며 상기 구동부의 이동 변위를 전기 저항의 변화로 바꾸어 상기 이동 변위를 측정하는 이동 변위 감지부를 포함한다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 이동 변위 감지부로부터 측정된 상기 이동 변위를 이용하여 상기 작동기에 작용하는 각 변위를 산출하는 각 변위 산출부, 및 상기 각 변위에 대한 상기 토크의 변화곡선으로부터 상기 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 순간 기울기의 크기가 기준값 이상으로 변화하는 구간에서의 상기 각 변위로부터 상기 백래시를 측정할 수 있다.
상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 직선 기울기의 크기로부터 상기 강성을 측정할 수 있다.
상기 각 변위 산출부는, 상기 이동 변위를 상기 회전축으로부터 상기 모멘트 암 일단부까지의 길이로 나누어 상기 각 변위를 산출할 수 있다.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 링크부는, 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되며 상기 외력을 상기 링크부로 전달하도록 형성되는 외력인가홈을 포함하고, 상기 외력인가홈이 상기 외력에 의해 회전됨에 따라 상기 링크부가 회전되며 상기 구동부를 이동시킬 수 있다.
본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 작동기의 적어도 일부를 수용하도록 형성되는 수용부를 구비하고, 상기 수용부에 삽입되는 상기 작동기와 결합되어 상기 작동기의 이동을 제한하는 브래킷을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 작동기에 인가되는 하중과 변위를 연속적으로 계측하고, 계측된 데이터는 정해진 규칙에 따라 자동적으로 후처리가 가능하여, 작동기의 표준화된 백래시 및 기계적 강성을 측정할 수 있어 장치의 측정에 대한 정확성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백래시 및 강성 측정장치의 사시도 및 배면도.
도 2는 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치의 배면도.
도 3은 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치의 개념도.
도 4는 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치 의해 백래시 및 강성이 측정되는 순서도.
도 5는 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치 의해 산출된 각 변위에 대한 토크의 변화곡선을 나타낸 개념도.
도 6은 본 발명의 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치의 다른 일 실시예를 나타낸 개념도.
이하, 본 발명의 백래시 및 강성 측정장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백래시 및 강성 측정장치(100)의 사시도 및 배면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치(100)의 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백래시 및 강성 측정장치(100)는, 구동부(12)를 구비하는 작동기(10)의 백래시 및 강성을 측정하는 장치에 있어서, 링크부(110), 모멘트 암(120), 각 변위 감지부(130), 및 로드셀(140a,140b)을 포함하며, 베이스(180) 상에 배치될 수 있다.
작동기(10)는 구동부(12)를 구비하며, 구동부(12)는 볼나사(18)에 연결되어 전동기(14)에서 발생되는 회전력을 이용하여 구동부(12)를 이동시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 전동기(14)에서 발생된 회전력은, 전동기(14)와 연결된 기어(16a,16b)로 전달되고, 상기 회전력에 의해 기어(16a,16b)가 회전하며 볼나사(18)를 구동시킴에 따라 구동부(12)를 작동기(10) 상에서 선형 이동시킬 수 있다.
베이스(180)는 백래시 및 강성 측정장치(100)가 지면으로부터 안정적으로 배치될 수 있도록 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.
링크부(110)는 외력에 의해 회전되도록 형성되고, 상기 회전에 의해 구동부(12)를 이동시키도록 구동부(12)와 연결된다. 링크부(110)는 링크부 지지부(160)에 구비되는 수용부에 삽입되어, 베이스(180)로부터 일정 높이 이격된 위치에서 안정적으로 배치될 수 있다. 또한, 링크부(110)는, 링크부 지지부(160)의 전방에 결합되는 하우징(165)에 삽입되어 지지될 수도 있다. 하우징(165)은 구동부(12)와 연결되는 링크부(110)가 하우징(165) 외부로 돌출될 수 있도록 일측이 개방되게 형성된다. 또한, 하우징(165)의 단부에는 플랜지(167)가 형성될 수 있으며, 플랜지(167)가 링크부 지지부(160)에 결합되어 하우징(165)을 링크부 지지부(160)에 안정적으로 고정시킴으로써 링크부(110)의 구조적 안정성을 도모한다.
한편, 링크부(110)는 링크부(110)의 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되며, 상기 외력을 링크부(110)로 전달하도록 형성되는 외력인가홈(112)을 포함하고, 외력인가홈(112)이 상기 외력에 의해 회전됨에 따라, 링크부(110)가 회전되며 구동부(12)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 외력인가홈(112)에 대응되는 렌치(wrench) 등을 이용하여 외력인가홈(112)이 회전됨에 따라 링크부(110)가 회전될 수 있다.
모멘트 암(120)은 링크부(110)의 회전축으로부터 서로 반대방향으로 각각 연장되게 형성되고, 링크부(110)의 회전에 따라 상기 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 예를 들어, 모멘트 암(120)은 링크부 지지부(160)의 후방으로 돌출되는 링크부(110)의 외주를 감싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 모멘트 암(120)은 외력에 의해 링크부(110)가 회전됨에 따라 함께 회전되도록 이루어질 수 있다. 이를 통하여, 링크부(110)에 인가된 상기 외력이 모멘트 암(120)에 전달될 수 있다.
각 변위 감지부(130)는 링크부(110)의 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되고, 링크부(110)에 회전에 의해 발생되는 링크부(110)의 각 변위를 측정한다. 구체적으로, 링크부(110)가 외력을 인가받아 회전함에 따라 발생되는 각 변위를, 각 변위 감지부(130)가 전기저항의 변화로 전환하여 상기 각 변위의 크기를 측정할 수 있다. 도시된 바와 같이 각 변위 감지부(130)는 하우징(165)의 전방에 고정되어 배치될 수 있다.
로드셀(140a,140b)은 모멘트 암(120)의 회전에 의해 발생되는 압축력을 전달받도록 모멘트 암(120) 양단부 하부에 배치되고, 상기 외력에 의해 링크부(110)가 회전함에 따라서 상기 각 변위가 발생하게 된다. 이때, 상기 각 변위에 따라, 즉 링크부(110)에 작용하는 상기 외력의 크기가 변화함에 따라 달라지는 상기 압축력으로부터 작동기(10)에 작용되는 하중을 측정할 수 있다.
또한, 로드셀(140a,140b)은 모멘트 암(120)의 양단부 하부에 형성되는 가압부재(122)에 의해 가압되도록 이루어질 수 있다. 가압부재(122)는 로드셀(140a,140b)에서 상기 압축력이 가해지는 부분의 대응되는 위치에 형성되며, 모멘트 암(120)이 회전됨에 따라 가압되어 로드셀(140a,140b)로 상기 압축력을 전달함으로써 작동기(10)에 작용되는 하중이 측정될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 구성에 의하면, 외력에 의해 링크부(110)가 회전됨에 따라 작동기(10)에 구비되는 구동부(12)를 이동시키고, 이때, 각 변위감지부(130)가 링크부(110)의 회전에 따른 상기 각 변위를 측정하고, 로드셀(140a,140b)은 링크부(110)의 회전에 의해 함께 회전되는 모멘트 암(120)으로부터 압축력을 전달받아 작동기(10)에 작용되는 하중을 측정할 수 있다.
한편, 백래시 및 강성 측정장치(100)는 작동기(10)의 이동을 제한하는 브래킷(150)을 더 포함할 수 있다.
브래킷(150)은 작동기(10)의 적어도 일부를 수용하도록 형성되는 수용부를 구비하고, 상기 수용부에 삽입되는 작동기(10)와 결합되어 작동기(10)의 이동을 제한할 수 있다. 브래킷(150)은 도시된 바와 같이 링크부(110)의 회전축으로부터 연장되는 연장선과 이루는 각도가 수직이 되는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 브래킷(150)이 베이스(180)로부터 일정간격 이격되는 높이에 배치될 수 있도록, 베이스(180)의 상면으로부터 일정높이를 갖도록 형성되어 브래킷(150)의 일측을 고정시키는 브래킷 지지부(170)를 더 포함할 수도 있다.
한편, 백래시 및 강성 측정장치(100)는 토크 산출부(미도시), 및 측정부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 토크 산출부는 로드셀(140a,140b)로부터 측정된 상기 하중을 이용하여 작동기(10)에 작용하는 토크를 산출하는 알고리즘으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 토크 산출부는, 링크부(110)의 회전축으로부터 모멘트 암(120) 일단부까지의 길이(L)와 로드셀(140a,140b)로부터 측정된 상기 하중의 곱으로부터 산출될 수 있다.
상기 측정부는 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선으로부터 작동기(10)의 백래시 및 강성을 측정하는 알고리즘으로 이루어질 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치 의해 백래시 및 강성이 측정되는 순서도이고, 도 5는 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치 의해 산출된 각 변위에 대한 토크의 변화곡선을 나타낸 개념도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 백래시 및 강성 측정장치(100)는 링크부(110)의 회전에 의해 발생되는 링크부(110)의 각 변위 및 작동기(10)에 작용되는 토크가 산출되는 각 변위 및 토크 측정단계(S100), 및 각 변위 토크 측정단계(S100)에서 측정된 상기 토크 및 상기 각 변위의 변화곡선으로부터 백래시 및 강성을 측정하는 단계(S200)를 포함한다.
각 변위 및 토크 측정단계(S100)는 도 1에 도시된 로드셀(140a,140b)에 작용되는 초기 예압하중을 측정하여 상기 하중의 기준값을 설정하는 단계(S110)와, 링크부(110)에 외력을 인가하는 단계(S120)와, 상기 외력을 인가받아 링크부(110)가 회전하는 단계(S130)와, 링크부(140)의 회전에 의해 발생되는 링크부(140)의 각 변위를 측정하는 단계(S131)와, 링크부(140)의 회전에 의해 변화하는 하중을 측정하는 단계(S140), 및 상기 토크 산출부가 상기 하중을 이용하여 작동기에 작용되는 토크를 산출하는 단계(S141)를 포함한다.
백래시 및 강성 측정단계(S200)는 상기 각 변위 및 토크 측정단계(S100)에서 측정된 각 변위 및 토크를 이용하여, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 각 변위에 대한 상기 토크의 변화곡선을 도출하는 단계(S210)와, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화 곡선에서 순간 기울기의 크기가 기준값 이상으로 변화하는 구간 즉, 비선형 구간을 추출하는 단계(S220)와, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화 곡선에서 직선이 선형화되는 구간을 추출하는 단계(S230)와, 상기 비선형 구간에서의 상기 각 변위의 크기(δ)로 작동기(10)의 백래시를 측정하는 단계(S221), 및 상기 각 변위에 대한 토크의 변화 곡선에서 선형화된 직선의 기울기의 크기로 작동기(10)의 강성을 측정하는 단계(S231)를 포함한다.
이에 따라, 링크부(110)가 외력에 의해 회전됨에 따라 각 변위 감지부(130) 및 로드셀(140a,140b)이 링크부(110)의 각 변위와 상기 각 변위에 따라 작동기(10)에 작용되는 하중을 측정하고, 상기 하중은 상기 토크 산출부에 의해 토크로 변환되어 산출될 수 있다. 측정된 상기 각 변위 및 상기 토크로부터 각 변위에 대한 토크 변화 곡선이 도출되며, 상기 측정부를 이용하여 상기 도출된 각 변위에 대한 토크 변화곡선으로부터 작동기(10)의 백래시 및 강성을 측정할 수 있다. 즉, 링크부(110)에 외력이 인가됨에 따라 작동기(10)의 백래시 및 강성의 크기가 연속적으로 측정될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백래시 및 강성 측정장치(200)에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 도 1에 도시된 백래시 및 강성 측정장치(100)의 다른 일 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 백래시 및 강성 측정장치(200)는, 구동부(22)를 구비하는 작동기(20)의 백래시 및 강성을 측정하는 장치에 있어서, 링크부(210), 모멘트 암(220), 토크센서(230), 및 이동 변위 감지부(240a,240b)을 포함한다.
작동기(20)는 구동부(22), 전동기(24), 기어(26a,26b), 및 볼나사(18)를 포함한다. 작동기(20)는 전동기(24)에서 발생되는 회전력으로 기어(26a,26b)가 회전되고, 기어(26a,26b)가 회전됨에 따라 볼나사(18)가 구동되며, 볼나사(18)에 연결된 구동부(22)를 작동기(20) 상에서 선형 이동시키도록 이루어진다.
링크부(210)는 외력에 의해 회전되도록 형성되고, 상기 회전에 의해 구동부(22)를 이동시키도록 구동부(22)와 연결된다.
모멘트 암(220)은 링크부(210)의 회전축으로부터 서로 반대방향으로 각각 연장되게 형성되고, 링크부(210)의 회전에 따라 상기 회전축을 중심으로 회전된다.
토크센서(230)는 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되고, 상기 회전축의 변형으로부터 작동기(20)에 작용되는 토크를 측정하도록 형성된다. 또한, 토크센서(230)는 도 1에 도시된 각 변위 감지부(130)와 같이 하우징(165)의 전방에 고정되어 배치될 수 있다.
이동 변위 감지부(240a,240b)는 링크부(210)의 회전에 따라 발생되는 구동부(22)의 이동 변위를 측정하도록 모멘트 암(220)의 양 단부에 각각 배치되며, 상기 구동부(22)의 이동 변위를 전기 저항의 변화로 바꾸어 상기 이동 변위의 크기를 측정할 수 있다.
한편, 백래시 및 강성 측정장치(200)는 각 변위 산출부(미도시), 및 측정부(미도시)를 포함할 수 있다.
각 변위 산출부는 이동 변위 감지부(240a,240b)로부터 측정된 상기 이동 변위를 이용하여 작동기(20)에 작용하는 각 변위를 산출할 수 있다. 구체적으로, 링크부(210)의 회전에 따라 이동되는 구동부(22)의 이동 변위를 상기 회전축으로부터 모멘트 암(220) 일단부까지의 길이(L)로 나누어 작동기(20)에 작용하는 각 변위를 산출할 수 있다.
상기 측정부는 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선으로부터 작동기(20)의 백래시 및 강성을 측정하는 알고리즘으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화 곡선에서 순간 기울기의 크기가 기준값 이상으로 변화하는 구간 즉, 비선형 구간에서의 상기 각 변위의 크기(δ)로 작동기(20)의 백래시를 측정할 수 있으며, 상기 각 변위에 대한 토크의 변화 곡선에서 선형화된 직선의 기울기 크기로 작동기(20)의 강성을 측정할 수 있다. 이를 통하여, 링크부(210)에 외력이 인가됨에 따라 작동기(20)의 백래시 및 강성의 크기가 연속적으로 측정될 수 있다.
다만, 본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정됨은 아니고, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 또한, 특허청구범위로부터 파악되는 본 발명의 권리범위와 비교하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자 수준에서 변형, 부가, 삭제, 치환 가능한 발명 등 모든 균등한 수준의 발명에 대하여는 모두 본 발명의 권리 범위에 속함은 자명하다.
100 : 백래시 및 강성 측정장치 110 : 링크부
120 : 모멘트 암 130 : 각 변위 감지부
140a,140b : 로드셀 150 : 브래킷

Claims (14)

  1. 구동부를 구비하는 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 장치에 있어서,
    외력에 의해 회전되도록 형성되고, 상기 회전에 의해 상기 구동부를 이동시키도록 상기 구동부와 연결되는 링크부;
    상기 링크부의 회전축으로부터 서로 반대방향으로 각각 연장되게 형성되고, 상기 링크부의 회전에 따라 상기 회전축을 중심으로 회전되는 모멘트 암;
    상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되고, 상기 링크부의 각 변위를 전기저항의 변화로 바꾸어 상기 각 변위를 측정하는 각 변위 감지부; 및
    상기 모멘트 암의 회전에 의해 발생되는 압축력을 전달받도록 상기 모멘트 암의 양단부 하부에 각각 배치되고, 상기 각 변위에 따라 달라지는 상기 압축력으로부터 상기 작동기에 작용되는 하중을 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로드셀로부터 측정된 상기 하중을 이용하여 상기 작동기에 작용하는 토크를 산출하는 토크 산출부; 및
    상기 각 변위에 대한 상기 토크의 변화곡선으로부터, 상기 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 순간 기울기의 크기가 기준값 이상으로 변화하는 구간에서의 상기 각 변위로부터 상기 백래시를 측정하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 직선 기울기의 크기로부터 상기 강성을 측정하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 토크 산출부는, 상기 회전축으로부터 상기 모멘트 암 일단부까지의 길이와 상기 하중의 곱으로부터 상기 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 링크부는, 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되며, 상기 외력을 상기 링크부로 전달하도록 형성되는 외력인가홈을 포함하고,
    상기 외력인가홈이 상기 외력에 의해 회전됨에 따라, 상기 링크부가 회전되며 상기 구동부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 작동기의 적어도 일부를 수용하도록 형성되는 수용부를 구비하고, 상기 수용부에 삽입되는 상기 작동기와 결합되어 상기 작동기의 이동을 제한하는 브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  8. 구동부를 구비하는 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 장치에 있어서,
    외력에 의해 회전되도록 형성되고, 상기 회전에 의해 상기 구동부를 이동시키도록 상기 구동부와 연결되는 링크부;
    상기 링크부의 회전축으로부터 서로 반대방향으로 각각 연장되게 형성되고, 상기 링크부의 회전에 따라 상기 회전축을 중심으로 회전되는 모멘트 암;
    상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되고, 상기 회전축의 변형으로부터 상기 작동기에 작용되는 토크를 측정하는 토크센서; 및
    상기 링크부의 회전에 따라 발생되는 상기 구동부의 이동 변위를 측정하도록 상기 모멘트 암의 양단부에 각각 배치되며, 상기 구동부의 이동 변위를 전기 저항의 변화로 바꾸어 상기 이동 변위를 측정하는 이동 변위 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동 변위 감지부로부터 측정된 상기 이동 변위를 이용하여 상기 작동기에 작용하는 각 변위를 산출하는 각 변위 산출부; 및
    상기 각 변위에 대한 상기 토크의 변화곡선으로부터, 상기 작동기의 백래시 및 강성을 측정하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 순간 기울기의 크기가 기준값 이상으로 변화하는 구간에서의 상기 각 변위로부터 상기 백래시를 측정하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 측정부는, 상기 각 변위에 대한 상기 토크 변화곡선의 직선 기울기의 크기로부터 상기 강성을 측정하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 각 변위 산출부는, 상기 이동 변위를 상기 회전축으로부터 상기 모멘트 암 일단부까지의 길이로 나누어 상기 각 변위를 산출하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 링크부는, 상기 회전축으로부터 연장되는 연장선 상에 배치되며, 상기 외력을 상기 링크부로 전달하도록 형성되는 외력인가홈을 포함하고,
    상기 외력인가홈이 상기 외력에 의해 회전됨에 따라, 상기 링크부가 회전되며 상기 구동부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 작동기의 적어도 일부를 수용하도록 형성되는 수용부를 구비하고, 상기 수용부에 삽입되는 상기 작동기와 결합되어 상기 작동기의 이동을 제한하는 브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백래시 및 강성 측정장치.










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