KR102437926B1 - 나사 조인트 조임 공정을 위한 방법 및 전동 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사 조인트 조임 전동 공구에 관한 것으로서, 상기 전동 공구는, 구동 유닛(10), 상기 구동 유닛(10)에 공급되는 전력 공급을 조절하기 위해 온-위치와 오프-위치 사이에서 전환가능한 수동-작동식 트리거(15), 및 사전결정된 조임 레벨에 도달했을 때 전동 공구 작동을 자동으로 중지시키기 위한 셧-오프 메커니즘을 포함한다. 상기 전동 공구는, 트리거 위치 표시 장치(20), 셧-오프 메커니즘을 위한 상태 표시 장치(17), 타이머(22), 및 작동중지 장치(14)를 포함한다. 작동중지 장치(14)는, 셧-오프 메커니즘이 작동 중인 것으로 표시되지 않아도 트리거(15)가 오프-위치에 있는 것으로 표시되면, 특정 시간 기간 동안 타이머(22) 상에서 전동 공구를 작동중지 상태로 고정하도록 배열된다.

Description

나사 조인트 조임 공정을 위한 방법 및 전동 공구

본 발명은, 나사 조인트 조임 공정이 때 이르게 중단됨으로써 나사 조인트 조임 공정이 잘못되는 것을 방지하기 위한 방법 및 전동 공구에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 트리거로 작동되는 휴대용 전동 공구에 의한 나사 조인트 조임 공정에 관한 것으로서, 조임 공정이 중지되는 것은, 예를 들어, 기계식 클러치(mechanical clutch), 모터 전류 감지 수단 등을 포함하는 전동 공구의 자동 셧-오프 기능에 의해 조절되는데, 이러한 수단은 사전결정된 토크 레벨에 도달했을 때 전동 공구의 작동이 중지되도록 설정된다.

위에서 기술된 것과 같이, 나사 조인트 조임 공정과 관련된 문제점은, 운영자가, 다수의 경우에서, 트리거의 작동을 중지시킴으로써 조임 공정의 속도를 증가시키며, 자동으로 셧-오프 수단이 작동되기 전에 전동 공구가 중지시키려는 데 있다. 이 경우는, 가령, 다수의 나사 조인트가 물품(object), 가령, 예를 들어, 종종 작업 상황이 다소 복잡할 수 있는 조립 라인(assembly line)에 조여져야 되는 경우일 수 있다. 조임 공정에서, 이렇게 조임 작동이 때 이르게(premature) 중지되는 것은, 나사 조인트가 원하는 토크 레벨로 조여지지 않았으며, 이에 따라 나사 조인트가 문제가 있고 신뢰성이 적으며, 조립된 물품의 품질이 불량할 수 있게 된다.

본 발명의 목적은, 전동 공구의 자동 셧-오프수단이 작동되기 전에, 운영자가 조임 공정을 중지시키지 않아도, 전체 조임 공정 뿐만 아니라 조립된 물품의 품질 및 신뢰성을 보장할 수 있는 방법 및 전동 공구를 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 운영자가 트리거의 작동을 중지시킴으로써 제공되는 때 이른 셧-오프 상태(premature shut-off)를 표시하기 위한 수단을 가진 나사 조인트 조임 전동 공구를 제공하고, 조임 공정이 때 이르게 중지된 것이 표시되고 난 뒤에는, 특정 시간 기간 동안, 전동 공구를 작동중지 상태로 고정시키기 위한 수단을 제공함으로써 구현된다. 이러한 전동 공구 작동중지 시간 기간은, 전동 공구가 원하는 조임 레벨과 자동 셧-오프 지점에 도달하게 함으로써, 전체 조립 공정이 실질적으로 지연되게 하기에 충분히 길다.

본 발명의 그 밖의 특징 및 이점들은 도시된 실시예를 상세하게 기술한 본 발명의 상세한 설명과 도면들로부터 자명해질 것이다.

본 발명에 따른 전동 공구 장치의 개략적인 예시 도면이 첨부도면에 도시된다.

도 1에서, 도면부호(10)는, 조여져야 하는 나사 조인트(screw joint)에 연결하기 위해, 출력 샤프트(11)를 포함하는 나사 조인트 조임 전동 공구의 구동 유닛을 가리킨다. 구동 유닛(10)은 공급 라인(12)에 의해 전력 공급원(power source)에 연결되며, 전동 공구 작동중지 장치(14)와 상기 전동 공구 작동중지 장치(14)의 상류에(upstream) 위치된 수동-작동식 트리거(15)를 포함한다.

본 발명의 범위 내에서, 본 발명에 따른 전동 공구는, 공기 도관(air conduit) 형태로 형성된 공급 라인(12)에 의해 압축 공기(pressure air)로 공급되는 공압 공구(pneumatic tool)이거나, 또는 전기 와이어(electric wiring) 형태의 공급 라인(12)에 의해 공급되는 전류에 의해 전력이 공급되는 전기식 공구일 수 있다는 것을 유의해야 한다.

구동 유닛(10)은, 특정 조임 레벨(tightening level)에 도달했을 때, 전동 공구 작동이 자동으로 중지될 수 있도록 설정된 셧-오프 메커니즘(shut-off mechanism)을 포함하는데, 상기 셧-오프 메커니즘은 도면에서는 예시되지 않는다. 상기 메커니즘은 토크 감지 수단 또는 각도 감지 수단 중 하나를 포함할 수 있는데, 이들은 각각 나사 조인트의 사전결정된 조임 레벨(predetermined 조임 레벨)을 식별하도록 설정된다. 어떤 감지 수단이 사용되든지 간에, 셧-오프 메커니즘이 작동될 때 신호를 생성하기 위해 상태 표시 장치(17)가 제공된다. 이러한 신호는, 셧-오프 메커니즘이 작동될 때 전동 공구에 공급되는 전력 공급이 차단되도록 하기 위하여, 작동중지 장치(14)에 전송된다(communicated). 상태 표시 장치(17)는 도면에서 구동 유닛(10)의 횡방향으로 연장된 부분으로 예시되었지만, 실제로는 구동 유닛(10) 내부에 위치된다.

트리거(15)에는 위치 표시 장치(20)가 제공되는데, 상기 위치 표시 장치(20)는 작동중지된 트리거에 대응하여 신호를 전송하기 위해 작동중지 장치(14)에 연결되고 상징적으로 외측 부분으로서 예시된다.

작동중지 장치(14)는, 전동 공구의 셧-오프 메커니즘으로부터 수신된 신호 없이, 트리거(15)로부터 작동중지 신호(inactivation signal)가 수신될 때, 작동될 것이다. 작동중지 장치(14)에 연결되고 작동중지 장치(14)가 작동되는 특정 시간 기간을 결정하도록 타이머(22)가 배열된다. 이에 따라, 타이머(22)는 원하는 시간 기간 동안 전동 공구의 작동을 중지시키고, 상기 시간 기간 동안 추가적인 작동을 위해 전동 공구를 고정시키도록 설정된다.

전동 공구 내에 포함된 셧-오프 메커니즘은 교대로 작동되지만 특정 조임 레벨에 도달했을 때 전동 공구 작동을 차단하는 기능을 가지는 타입으로 구성될 있다는 것을 유의해야 한다. 조임 레벨은 나사 조인트의 특정 각변위(angular displacement) 또는 특정 토크 크기로서 식별될 수 있으며, 이에 따라, 셧-오프 메커니즘은 셧-오프 개시 신호(shut-off initiating signal)을 생성하기 위해 토크 트랜스듀서(torque transducer) 또는 각도 센서(angle sensor)를 포함할 수 있다. 대안으로, 셧-오프 메커니즘은 기계적 토크 대응 릴리스 클러치(mechanical torque responsive release clutch)일 수 있는데, 상태 표시 장치(17)는 클러치의 릴리스 운동(release movement)에 의해 작동될 수 있도록 배열된다.

나사 조인트 조임 공정(screw joint tightening process) 동안, 전동 공구는 나사 조인트에 제공되고(applied) 운영자(operator)가 작동시키는 트리거(15)에 의해 작동이 시작된다. 구동 유닛(10)에 전력이 공급되고 토크가 나사 조인트에 전달된다. 셧-오프 메커니즘은 특정의 사전결정된 조임 레벨에 도달했을 때 즉 원하는 목표 조임 레벨이 구현되었을 때 조임 공정을 자동으로 중지시키도록 설정된다. 하지만, 운영자가 트리거(15)를 놓아서 즉 트리거(15)의 작동을 중지시켜서 조립 작업(assembly operation)의 속도를 증가시키려고 하면, 자동으로 셧-오프 메커니즘이 작동되기 전에, 전동 공구는 때 이르게 중지된다(premature shut-off). 이 경우, 작동중지 신호가 트리거(15) 상에서 위치 표시 장치(20)로부터 작동중지 장치(14)에 전송되며, 그때에는, 자동 셧-오프 메커니즘이 아직 작동되지 않기 때문에, 작동중지 장치(14)가 작동되어, 타이머(22)에 의해 결정된 특정 시간 기간 동안, 전동 공구가 다시 시작되는 것을 방지할 것이다. 즉, 상기 작동중지 장치(14)는, 트리거가 온-위치에 있음에 따라 전동 공구에 의한 나사 조인트 조임 작동이 시작한 후, 작동 중단 상태로 전동 공구를 고정함으로써, 사전 설정된 조임 레벨이 도달하고 셧-오프 메커니즘이 작동 중인 것으로 표시되기 전에 오프-위치에 있는 트리거에 응답하여 타이머로 설정된 사전설정된 시간 동안 전동 공구가 다시 시작하는 것을 방지하도록 배열된다.

나사 조인트 조임 공정 동안, 전동 공구의 때 이른 중지 즉 셧-오프 메커니즘이 작동되기 전에 조임 공정이 중지되는 것은, 나사 조인트가 올바르게 조여지지 않았으며 나사 조인트가 문제가 있으며 안정적이지 못한 결과를 생성할 수 있는 위험을 의미한다. 전동 공구를 다시 시작하기 위해 자동으로 지연되면(automatic delay), 때 이른 중지로 인한 짧은 시간보다 전동 공구 사용이 더 오래 중지될 것이며, 이에 따라 운영자가 추후의 조임 공정에서는 때 이른 중지를 피하고 좋지 못한 조임 결과를 가져오는 위험을 피하고자 할 것이다.

Claims (7)

1. 전동 공구에 공급되는 전력 공급을 조절하기 위한 수동-작동식 트리거, 및 사전결정된 조임 레벨에 도달했을 때 전동 공구 작동을 자동으로 중지시키기 위한 셧-오프 메커니즘을 가진 전동 공구에 의해 나사 조인트를 조이기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은:
   트리거 작동에 응답하여 전동 공구에 의해 나사 조인트 작동을 시작하는 단계, 및 그 이후
   트리거의 위치를 연속으로 표시하는 단계,
   셧-오프 메커니즘의 상태를 표시하는 단계, 및
   전동 공구를 작동 중지 상태로 고정시키는 단계를 포함하여, 사전결정된 조임레벨에 도달하고 셧-오프 메커니즘이 작동 중인 것으로 표시되기 전에 작동중지로 표시되는 트리거에 응답하여 사전결정된 시간동안 전동공구가 다시 시작하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 나사 조인트 조임 방법.
2. 제1항에 있어서, 사전결정된 조임 레벨은 특정 토크 크기로 식별되는 것을 특징으로 하는 나사 조인트 조임 방법.
3. 제1항에 있어서, 사전결정된 조임 레벨은 나사 조인트의 특정 각변위로 식별되는 것을 특징으로 하는 나사 조인트 조임 방법.
4. 구동 유닛(10), 상기 구동 유닛(10)에 공급되는 전력 공급을 조절하기 위해 온-위치와 오프-위치 사이에서 전환가능한 수동-작동식 트리거(15), 및 사전결정된 조임 레벨에 도달했을 때 전동 공구 작동을 자동으로 중지시키기 위한 셧-오프 메커니즘을 포함하는 나사 조인트 조임 전동 공구에 있어서, 상기 전동 공구는:
   트리거 위치 표시 장치(20),
   셧-오프 메커니즘을 위한 상태 표시 장치(17),
   타이머(22), 및
   상기 트리거 위치 표시 장치(20), 셧-오프 메커니즘을 위한 상태 표시 장치(17), 및 타이머(22)에 연결된 작동중지 장치(14)를 포함하되,
   상기 작동중지 장치(14)는, 트리거가 온-위치에 있음에 따라 전동 공구에 의한 나사 조인트 조임 작동이 시작한 후, 작동 중단 상태로 전동 공구를 고정함으로써, 사전 설정된 조임 레벨이 도달하고 셧-오프 메커니즘이 작동 중인 것으로 표시되기 전에 오프-위치에 있는 트리거에 응답하여 타이머로 설정된 사전설정된 시간 동안 전동 공구가 다시 시작하는 것을 방지하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 나사 조인트 조임 전동 공구.
5. 제4항에 있어서, 셧-오프 메커니즘은 상태 표시 장치를 포함하는 토크 감지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사 조인트 조임 전동 공구.
6. 제5항에 있어서, 나사 조인트 조임 전동 공구는 전기 모터를 더 포함하되, 토크 감지 유닛은 모터 전류 감지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사 조인트 조임 전동 공구.
7. 제4항에 있어서, 셧-오프 메커니즘은 상태 표시 장치를 포함하는 각도 감지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사 조인트 조임 전동 공구.

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