KR102142831B1 - 토크센서의 교정장치 - Google Patents

토크센서의 교정장치 Download PDF

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Abstract

토크센서의 교정장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 토크센서의 교정장치는: 베이스부와, 베이스부에 설치되며, 회전가능한 회전축이 구비되는 지지베어링부와, 회전축과 연결되는 제1토크센서를 구비하는 토크센서부와, 회전축과 연결되며, 토크센서부에 부하토크를 가하는 부하토크부를 포함하고, 토크센서부는 제1토크센서 또는 부하토크부와 연결되는 하나 이상의 제2토크센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

토크센서의 교정장치{TORQUE SENSOR CALIBRATION DEVICE}
본 발명은 토크센서의 교정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 복수개의 토크센서의 작동상태를 동시에 확인하여 교정할 수 있는 토크센서의 교정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 토크센서는 물체에 작용하여 물체를 회전시키는 원인이 되는 회전력, 토크(torque)를 측정하는 장치로, 기어단이 구비된 동력 전달장치에 사용될 수 있다. 이러한 동력 전달장치에 적용되는 토크센서를 교정하는 장치는 토크센서에 부하토크를 가해 토크센서의 작동상태를 파악하여 토크센서를 교정할 수 있는 장치로 하나의 토크센서만을 교정할 수 있으며, 복수개의 토크센서를 동시에 교정할 수 없으므로, 교정작업을 하기위한 교정작업시간이 오래 걸리고 번거로운 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0109956호(발명의 명칭: 변속기 시험용 동력전달장치, 공개일: 2017.10.10)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 복수개의 토크센서의 작동상태를 동시에 확인하여 교정할 수 있는 토크센서의 교정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 토크센서의 교정장치는: 베이스부; 상기 베이스부에 설치되며, 회전가능한 회전축이 구비되는 지지베어링부; 상기 회전축과 연결되는 제1토크센서를 구비하는 토크센서부; 및 상기 회전축과 연결되며, 상기 토크센서부에 부하토크를 가하는 부하토크부;를 포함하고, 상기 토크센서부는 상기 제1토크센서 또는 상기 부하토크부와 연결되는 하나 이상의 제2토크센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부하토크부는, 상기 베이스부에 장착되고, 상기 회전축과 연결되며, 무게추의 하중에 의해 회전되어 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서에 설정값 이상의 부하토크를 가하는 토크교정암부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 토크교정암부는, 상기 회전축과 연결되는 토크교정암본체; 상기 토크교정암본체과 연결되어 수평방향으로 배치되되, 폭방향으로 소정거리로 이격되는 복수개의 무게추장착부가 구비되는 토크교정암프레임; 및 복수개의 상기 무게추장착부 중 어느 하나에 장착되는 상기 무게추;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부하토크부는, 상기 베이스부에 장착되고, 상기 제2토크센서 중 어느 하나와 연결되며, 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서에 회전력을 제공하여 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서에 설정값 미만의 부하토크를 가하는 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스부에 장착되고, 상기 제2토크센서 중 어느 하나와 연결되며, 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서의 회동을 지지하는 회동지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부, 상기 제1토크센서, 상기 토크교정암부, 상기 제2토크센서 및 상기 회동지지부 각각의 사이에 배치되어 서로 연결하는 연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 토크센서의 교정장치는 부하토크부를 통해 제1토크센서 및 하나 이상의 제2토크센서를 포함하는 토크센서부의 작동상태를 확인하여 교정할 수 있으므로, 복수개의 토크센서의 작동상태를 동시에 확인하여 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 토크교정암부를 통해 토크센서부의 제1토크센서와 제2토크센서에 설정값 이상의 토크를 가해, 즉, 고부하 토크를 가해, 고부하 토크 영역에서 제1토크센서와 제2토크센서의 작동상태를 동시에 확인하여 제1토크센서와 제2토크센서를 각각 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 구동부를 통해 토크센서부의 제1토크센서와 제2토크센서에 설정값 이상의 토크를 가해, 즉, 저부하 토크를 가해, 저부하 토크 영역에서 제1토크센서와 제2토크센서의 작동상태를 동시에 확인하여 제1토크센서와 제2토크센서를 각각 교정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 단면도이다.
도 4는 도 3에서 토크센서의 교정장치의 교정암부가 작동되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 교정암부가 작동되는 것을 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 교정암부가 작동되는 것을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 구동부가 작동되는 것을 나타낸 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치를 설명하도록 한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 평면도이고, 도 3은 도 2의 A부분을 단면도이고, 도 4는 도 3에서 토크센서의 교정장치의 교정암부가 작동되는 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 교정암부가 작동되는 것을 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 교정암부가 작동되는 것을 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치의 구동부가 작동되는 것을 나타낸 측면도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토크센서의 교정장치(1)는 베이스부(100), 지지베어링부(200), 토크센서부(300), 부하토크부(400, 600)를 포함한다.
베이스부(100)는 판 형태로 바닥에 놓여질 수 있다. 도 1과 같이, 베이스부(100)는 제1베이스부(110)와 제2베이스부(120)를 포함할 수 있다. 제1베이스부(110)에는 뒤에 후술된 지지베어링부(200)와 구동부(600)가 설치될 수 있다. 제2베이스부(120)에는 뒤에 후술된 회동지지부(700)가 설치될 수 있다.
지지베어링부(200)는 베이스부(100)에 설치되며, 회전가능한 회전축(220)이구비된다. 도 2와 같이, 지지베어링부(200)는 지지베어링본체(210)와 회전축(220)을 포함한다. 지지베어링본체(210)는 제1베이스부(110)에 설치되며, 내부에 베어링(미도시)이 구비된다. 회전축(220)은 지지베어링본체(210)에 회전가능하게 설치되며, 베어링에 의해 회전이 지지된다.
토크센서부(300)는 회전축(220)과 연결되는 제1토크센서(310)를 구비한다. 제1토크센서(310)는 회전축(220)의 일단부와 연결될 수 있다(도 2 참조). 제2토크센서(320, 330)는 하나 이상으로 제1토크센서(310) 또는 부하토크부(400, 600)와 연결된다. 제2토크센서(320, 330)는 제2-1토크센서(320)와 제2-2토크센서(330)를 포함할 수 있다. 제2-1토크센서(320)는 제1토크센서(310)와 부하토크부(400, 600)의 토크교정암부(400) 사이에 배치되며, 제2-2토크센서(330)는 부하토크부(400, 600)의 토크교정암부(400)과 구동부(600) 사이에 배치될 수 있다.
토크센서부(300)는 뒤에 후술된 부하토크부(400, 600)의 작동에 의해 토크를 각각 전달받으면, 전달받은 토크의 양만큼 전압(voltage)신호를 각각 제어부(미도시)에 보낸다. 제어부는 토크센서부(300)로부터 전압신호를 전달받아 토크값을 환산하고 출력하여 토크센서부(300)의 작동상태를 작업자가 확인할 수 있도록 하여, 작업자가 토크센서부(300)를 각각 교정할 수 있도록 한다.
부하토크부(400, 600)는 회전축(220)과 연결되며, 토크센서부(300)에 부하토크를 가한다. 부하토크부(400, 600)는 토크교정암부(400)를 포함한다. 토크교정암부(400)는 회전축(220)과 연결되며, 무게추(430)의 하중에 의해 회전되어 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)에 설정값 이상의 부하토크를 가한다.
도 2 내지 도 6과 같이, 토크교정암부(400)는 회전축(220)의 타단부와 연결되며, 무게추(430)가 토크교정부(400)의 토크교정암프레임(420)에 부착되면, 토크교정암프레임(420)이 설정각도로 회전된다. 토크교정부(400)의 토크교정암본체(410)와, 토크교정암본체(410)와 연결된 회전축(220)가 설정각도로 회전되고, 토크센서부(300)의 회전축(미도시)이 설정각도로 회전되면서 토크센서부(300)에 설정값 이상의 토크가 전달된다. 즉, 토크센서부(300)에 설정값 이상의 부하토크가 가해질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 토크교정암부(400)를 통해 토크센서부(300)에 고부하 토크를 가해, 고부하 토크 영역에서 토크센서부(300)의 작동상태를 확인하여 토크센서부(300)를 교정할 수 있다. 즉, 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)의 작동상태를 동시에 확인하여, 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)를 각각 교정할 수 있다. 나아가, 토크교정암부(400)를 이용해 토크센서부(300)에 설정값 이상의 부하토크를 가하는 동시에 기생 부하(parasitic load)를 최소화할 수 있으며, 무게추(430)의 하중을 단계별로 조정하여 고부하 토크 영역에서 단계별로 토크센서부(300)의 작동상태를 정확하게 확인할 수 있다.
토크교정암부(400)는 토크교정암본체(410), 토크교정암프레임(420) 및 무게추(430)를 포함한다. 토크교정암본체(410)는 회전축(220)과 연결된다.
토크교정암프레임(420)는 토크교정암본체(410)와 연결되어 수평방향으로 배치되되, 폭방향으로 소정거리로 이격되는 복수개의 무게추장착부(421)가 구비된다. 일 예로, 토크교정암프레임(420)은 판 형상으로 중앙부가 토크교정암본체(410)와 연결될 수 있다. 또한, 토크교정암프레임(420)에는 중앙부를 기준으로 좌우로(도 3, 도 4 기준) 홀 형상의 복수개의 무게추장착부(421)가 등간격으로 이격되게 동일한 개수로 형성될 수 있다. 이에 따라, 무게추(430)의 장착위치를 용이하게 조정할 수 있다.
무게추(430)는 복수개의 무게추장착부(421) 중 어느 하나에 장착될 수 있다. 무게추(430)는 복수개로 설정값 이상의 하중을 가지며, 일정한 값만큼 단계별로 하중이 차이가 나도록 제작되어, 무게추(430)의 하중을 단계별로 조정하여 고부하 토크 영역에서 토크센서부(300)의 작동상태를 단계별로 확인할 수 있다.
부하토크부(400, 600)는 구동부(600)를 더 포함한다. 구동부(600)는 베이스부(100)에 장착되고, 제2토크센서(320, 330) 중 어느 하나와 연결되며, 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320, 330)에 회전력을 제공하여 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320, 330)에 설정값 미만의 부하토크를 가한다.
구동부(600)가 작동되어 설정각도로 회전되고, 토크센서부(300)의 회전축(미도시)이 설정각도로 회전되면서 토크센서부(300)에 설정값 미만의 토크가 전달된다. 즉, 토크센서부(300)에 설정값 미만의 부하토크가 가해질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 구동부(600)를 통해 토크센서부(300)에 저부하 토크를 가해, 저부하 토크 영역에서 토크센서부(300)의 작동상태를 확인하여, 토크센서부(300)를 교정할 수 있다. 즉, 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)의 작동상태를 동시에 확인하여, 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)를 각각 교정할 수 있다.
도 7과 같이, 구동부(600)는 모터로 설정각도로 회동되면, 토크센서부(300)의 회전축(미도시)이 설정각도로 회전되면서 토크센서부(300)에 설정값 미만의 부하토크가 가해질 수 있다. 즉, 토크센서부(300)에 저부하 토크가 가해질 수 있다. 이때, 구동부(600)의 회전력을 단계별로 조정가능하므로, 저부하 토크 영역에서 단계별로 토크센서부(300)의 작동상태를 정확하게 확인할 수 있다.
토크센서의 교정장치(1)는 회동지지부(700)를 더 포함한다. 베이스부(100)에 장착되고, 제2토크센서(320, 330) 중 어느 하나와 연결되며, 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320, 330)의 회동을 지지한다. 일 예로, 회전지지부(700)는 제2베이스부(120)에 설치되며, 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320, 330)의 회동을 지지한다.
토크센서의 교정장치(1)는 연결부(500)를 더 포함한다. 연결부(500)는 구동부(600), 제1토크센서(310), 토크교정암부(400), 제2토크센서(320, 330) 및 회동지지부(700) 각각의 사이에 배치되어 서로 연결한다.
구체적으로, 연결부(500)는 제1커플링(510), 제2커플링(520), 조인트부(530) 및 제3커플링(540)을 포함할 수 있다. 제1커플링(510)은 구동부(600)와 제2-1토크센서(320)를 연결할 수 있다. 제2커플링(520)은 제1토크센서(310)와 제2-1토크센서(320)를 연결할 수 있다. 조인트부(530)는 토크교정암부(400)의 토크교정암본체(410)와 제2-2토크센서(330)를 연결한다. 제3커플링(540)은 제2-2토크센서(330)와 회동지지부(700)를 연결할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 토크센서의 교정장치(1)는 토크교정암부(400)를 이용하여 고부하 토크 영역에서 토크센서부(300)의 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)의 작동상태를 동시에 확인하여 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)를 각각 교정할 수 있다. 나아가, 구동부(600)를 이용하여 저부하 토크 영역에서 토크센서부(300)의 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)의 작동상태를 동시에 확인하여 제1토크센서(310)와 제2토크센서(320)를 각각 교정할 수 있다.
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.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 토크센서의 교정장치 100 : 베이스부
110 : 제1베이스부 120 : 제2베이스부
200 : 지지베어링부 210 : 지지베어링본체
220 : 회전축 300 : 토크센서부
310 : 제1토크센서 320, 330 : 제2토크센서
400 : 토크교정암부 410 : 토크교정암본체
420 : 토크교정암프레임 421 : 무게추장착부
430 : 무게추 500 : 연결부
510 : 제1커플링 520 : 제2커플링
530 : 조인트부 540 : 제3커플링
600 : 구동부 700 : 회동지지부

Claims (6)

  1. 베이스부;
    상기 베이스부에 설치되며, 회전가능한 회전축이 구비되는 지지베어링부;
    상기 회전축과 연결되는 제1토크센서를 구비하는 토크센서부; 및
    상기 회전축과 연결되며, 상기 토크센서부에 부하토크를 가하는 부하토크부;를 포함하고,
    상기 토크센서부는 상기 제1토크센서 또는 상기 부하토크부와 연결되는 하나 이상의 제2토크센서를 더 구비하고,
    상기 부하토크부는 상기 베이스부에 장착되고, 상기 회전축과 연결되며, 무게추의 하중에 의해 회전되어 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서에 설정값 이상의 부하토크를 가하는 토크교정암부와, 상기 베이스부에 장착되고, 상기 제2토크센서 중 어느 하나와 연결되며, 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서에 회전력을 제공하여 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서에 설정값 미만의 부하토크를 가하는 구동부와, 상기 베이스부에 장착되고, 상기 제2토크센서 중 어느 하나와 연결되며, 상기 제1토크센서와 상기 제2토크센서의 회동을 지지하는 회동지지부와, 상기 구동부, 상기 제1토크센서, 상기 토크교정암부, 상기 제2토크센서 및 상기 회동지지부 각각의 사이에 배치되어 서로 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 제2토크센서는 상기 제1토크센서와 상기 토크교정암부 사이에 배치되는 제2-1토크센서와, 상기 토크교정암부와 상기 구동부 사이에 배치되는 제2-2토크센서를 포함하고,
    상기 연결부는 상기 구동부와 상기 제2-1토크센서를 연결하는 제1커플링과, 상기 제1토크센서와 상기 제2-1토크센서를 연결하는 제2커플링과, 상기 토크교정암부와 상기 제2-2토크센서를 연결하는 조인트부와, 상기 제2-2토크센서와 상기 회동지지부를 연결하는 제3커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 토크센서의 교정장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 토크교정암부는,
    상기 회전축과 연결되는 토크교정암본체;
    상기 토크교정암본체과 연결되어 수평방향으로 배치되되, 폭방향으로 소정거리로 이격되는 복수개의 무게추장착부가 구비되는 토크교정암프레임; 및
    복수개의 상기 무게추장착부 중 어느 하나에 장착되는 상기 무게추;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크센서의 교정장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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