KR20020016321A - 솔레노이드 밸브 테스트 장치 - Google Patents

솔레노이드 밸브 테스트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 솔레노이드 밸브의 테스트 장치에 관한 것으로, 솔레노이드 밸브의 정확한 개폐 여부를 간편하게 반복적으로 테스트할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명은 차단 코일 테스트 단자와 개방 코일 테스트 단자, 테스트 시간 설정 타이머와 고장판단 타이머를 포함하여 이루어진다. 차단 코일 테스트 단자에는 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브의 차단 코일이 연결된다. 개방 코일 테스트 단자에는 솔레노이드 밸브의 개방 코일이 연결된다. 테스트 시간 설정 타이머에는 솔레노이드 밸브의 테스트가 가능한 테스트 시간이 설정되고, 테스트 시간이 경과하면 차단 코일 테스트 단자 및 개방 코일 테스트 단자에 공급되는 전원을 차단한다. 고장판단 타이머에는 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 결정하기 위한 고장 판단 기준 시간이 설정된다. 이 고장판단 타이머는 차단 코일과 개방 코일이 동시에 구동할 때 카운트를 시작하며, 차단 코일과 개방 코일이 모두 구동하는 상태에서 고장 판단 기준 시간이 경과하면 차단 코일 테스트 단자 및 개방 코일 테스트 단자에 공급되는 전원을 차단한 다음 고장 신호를 발생시킨다. 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 테스트 장치는, 많은 회수에 걸친 솔레노이드 밸브 테스트를 통해 통상 신품 교체에만 의존했던 기존의 방법 대신 솔레노이드 밸브의 고장 유무와 함께 정확한 교체 시기를 파악하여 부품을 적시에 교체하거나 또는 정비 후 재사용 함으로서 부품의 수요와 유지보수 인력을 절감하고 시스템의 신뢰도를 높이는 효과를 제공한다.

Description

솔레노이드 밸브 테스트 장치{Solenoid valve test device}
본 발명은 솔레노이드 밸브의 테스트 장치에 관한 것이다.
솔레노이드 밸브는 전자식 솔레노이드를 이용하여 스풀 밸브를 좌우로 이동시켜서실린더와 스풀 사이의 출입구를 변환함으로써 유로(流路)의 방향을 바꿀 수 있는 밸브로서, 주로 유압 회로에 사용되는 매우 중요한 장치이다.
솔레노이드 밸브의 안정성은 유압 회로의 안정성을 결정하는 매우 중요한 요소이다. 따라서 솔레노이드 밸브가 안정된 동작을 수행하여 시스템의 신뢰성과 안전한 동작이 확보되어야 하나 종래에는 오링 마모, 고착, 윤활 불량, 코일 소손 등 많은 고장요인이 발생되고 있으며 아울러 솔레노이드 밸브의 고장을 예측할 수 없고, 또 솔레노이드 밸브의 정비 후에도 신뢰성을 확인할 수 있는 방법이 없다.
따라서 지금까지는 고장이 예상되는 경우 신품으로 교체하거나, 현장에 솔레노이드 밸브를 부착하고 매우 까다로운 논리적 동작조건을 입력하여 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 테스트했다. 이 때문에 부품의 낭비가 초래되고, 유지보수에 많은 시간이 소요되는 문제가 발생하였다.
본 발명은 솔레노이드 밸브의 정확한 개폐 여부를 간편하게 반복적으로 테스트할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명은 차단 코일 테스트 단자와 개방 코일 테스트 단자, 테스트 시간 설정 타이머와 고장판단 타이머를 포함하여 이루어진다. 차단 코일 테스트 단자에는 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브의 차단 코일이 연결된다. 개방 코일 테스트 단자에는 솔레노이드 밸브의 개방 코일이 연결된다. 테스트 시간 설정 타이머에는 솔레노이드 밸브의 테스트가 가능한 테스트 시간이 설정되고, 테스트 시간이 경과하면 차단 코일 테스트 단자 및 개방 코일 테스트 단자에 공급되는 전원을 차단한다. 고장판단 타이머에는 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 결정하기 위한 고장 판단 기준 시간이 설정된다. 이 고장판단 타이머는 차단 코일과 개방 코일이 동시에 구동할 때 카운트를 시작하며, 차단 코일과 개방 코일이 모두 구동하는 상태에서 고장 판단 기준 시간이 경과하면 차단 코일 테스트 단자 및 개방 코일 테스트 단자에 공급되는 전원을 차단한 다음 고장 신호를 발생시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 테스트 장치의 제 1 부분을 나타낸 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 테스트 장치의 제 2 부분을 나타낸 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
103 : 전원회로
105 : 직류 테스트 회로
107 : 타이머 회로
200 : 교류 테스트 회로
124, 128 : 카운터
136, 140, 178, 194 : 파일럿 램프
본 발명의 바람직한 실시예를 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1과 도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 테스트 장치를 나타낸 도면이다.
도 1에는 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 테스트 회로의 전원회로(103)와 직류 테스트 회로(105), 카운터 회로(107)가 도시되어 있으며, 도 2에는 교류 테스트 회로(200)가 도시되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 전원회로(103)에서는, 링(R)과 팁(T)을 통해 공급되는 220V의 상용 교류 전원이 변압기(106)에서 110V로 감압된다. 변압기(106)의 양단과 브리지 정류기(110)의 출력단에는 전압계(104)(108)(112)가 각각 연결된다. 110V로 감압된 교류 전원은 브리지 정류기(Bridge Rectifier)(110)에서 소정 레벨의 직류 전원으로 변환된다. 전원 공급 스위치(132)는 교류용 테스트 회로(200)에 교류 전원을 공급하거나 차단하기 위한 것이다.
직류용 테스트 회로(105)에는 브리지 정류기(110)로부터 직류 전원이 공급된다. 전원선(P)(N) 사이에 직류용 테스트 단자(118)와 두 개의 상개 보조 릴레이 스위치(114)(116)가 연결된다. 직류용 테스트 단자(118)에는 테스트할 솔레노이드밸브의 차단 코일(SV3)과 개방 코일(SV4)이 연결된다.
카운터 회로(107)의 보조 릴레이 스위치(126)는 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브의 차단 코일이 구동하는 경우에 턴 온 되며, 보조 릴레이 스위치(130)는 개방 코일이 구동하는 경우에 턴 온 된다. 또 카운터 회로(107)에는 차단 계수용 카운터(124)와 개방 계수용 카운터(128)가 연결된다. 차단 계수용 카운터(124)의 계수값은 보조 릴레이 스위치(126)가 턴 온 될 때마다 1씩 증가하고, 개방 계수용 카운터(128)의 계수 값은 보조 릴레이 스위치(130)가 턴 온 될 때마다 1씩 증가한다. 즉, 차단 계수용 카운터(124)는 차단 코일의 구동 회수를 카운트하고, 개방 계수용 카운터(128)는 개방 코일의 구동 회수를 카운트한다.
도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 테스트 장치의 교류용 테스트 회로(200)이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 개방 밸브 압력 스위치(160)는 솔레노이드 밸브의 개방 코일이 열려 일정 압력 이상이 되면 턴 온 된다. 릴레이(162)는 개방 밸브 압력 스위치(160)가 턴 온 되면 여자 된다. 차단 밸브 압력 스위치(164)는 솔레노이드 밸브의 차단 코일이 열려 일정 압력 이상이 되면 턴 온 된다. 릴레이(166)는 차단 밸브 압력 스위치(164)가 턴 온 되면 여자 된다. 플리커(168)는 전원이 인가되는 동안 플리커 스위치(FLKA)(FLKB)를 교번 스위칭 한다.
상개 보조 스위치 릴레이(170)는 릴레이(162)가 여자 되면 턴 온 된다. 상개 보조 스위치 릴레이(172)는 릴레이(180)가 여자 되면 턴 온 된다. 플리커 스위치A(174)는 플리커(168)에 의해 온/오프 동작을 반복한다. 상폐 보조 릴레이 스위치(176)는 릴레이(196)가 여자 되면 턴 오프 된다. 파일럿 램프(178)는 차단 밸브(SV1)가 여자될 때 점등되어 차단 밸브(SV1)가 구동됨을 표시한다. 릴레이(180)는 개방 코일(SV2)의 구동에 의해 여자 된다. 차단 코일 테스트 단자(182)에는 솔레노이드 밸브가 연결되어 테스트된다.
토글 스위치(184)는 테스트 초기 단계에서 개방 코일(SV2)이 여자 되도록 하기 위한 것이다. 상개 보조 스위치 릴레이(186)는 릴레이(166)가 여자 되면 턴 온 된다. 상개 보조 스위치 릴레이(188)는 릴레이(196)가 여자 되면 턴 온 된다. 플리커 스위치B(190)는 플리커(168)에 의해 동작하여 플리커 스위치A(174)와 상보적으로 온/오프 동작을 반복한다. 상폐 보조 릴레이 스위치(192)는 릴레이(180)가 여자 되면 턴 오프 된다. 파일럿 램프(194)는 개방 밸브(SV2)가 여자될 때 점등되어 개방 밸브(SV2) 구동을 표시한다. 릴레이(196)는 차단 코일(SV1)의 구동에 의해 여자 된다. 개방 코일 테스트 단자(198)에는 솔레노이드 밸브의 개방 코일이 연결되어 테스트된다.
상폐 타이머 온 릴레이 스위치(142)는 고장 판단 타이머(152)에 설정된 시간이 경과하면 턴 오프 된다. 테스트 시간 설정 타이머(144)에는 하나의 솔레노이드 밸브의 총 테스트 시간이 설정된다. 즉, 총 테스트 시간 동안 하나의 솔레노이드 밸브를 대상으로 테스트가 수행된다. 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(146)는 테스트 시간 설정 타이머(144)에 설정된 시간이 경과하면 턴 오프 된다. 상폐 보조 릴레이 스위치(148)는 릴레이(180)가 여자 되면 턴 오프 된다. 상폐 보조 릴레이 스위치(150)는 릴레이(196)가 여자 되면 턴 온 된다. 고장판단 타이머(152)에는 솔레노이드 밸브의 고장 판단 기준 시간이 설정된다. 만약 솔레노이드 밸브의 차단밸브와 개방 밸브가 모두 열리거나 모두 닫힌 상태에서 고장 판단 기준 시간이 경과하면 이를 고장으로 판단한다. 상개 보조 릴레이 스위치(154)는 릴레이(162)가 여자 되면 턴 온 된다. 상개 보조 릴레이 스위치(156)는 릴레이(166)가 여자 되면 턴 온 된다. 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(158)는 고장 판단 타이머(152)에 설정된 시간이 경과하면 턴 오프 된다.
상개 타이머 온 릴레이 스위치(134)는 테스트 시간 설정 타이머(144)에 설정된 시간이 경과하면 턴 온 되어 안전 표시용 파일럿 램프(136)를 점등시킨다. 상개 타이머 온 릴레이 스위치(138)는 고장판단 타이머(152)에 설정된 시간이 경과하면 턴 온 되어 고장 표시용 파일럿 램프(140)를 점등시킨다.
도 2에 나타낸 교류 테스트 회로(200)의 동작은 다음과 같다. 먼저 테스트 하고자 하는 솔레노이드 밸브가 정상적으로 동작하는 경우에는 개방 코일과 차단 코일이 번갈아 구동하므로, 이를 검출하여 솔레노이드 밸브가 정상적으로 동작하는지를 판단한다.
솔레노이드 밸브가 정상적으로 동작하는 경우, 초기 상태에서 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(146)는 테스트 시간 설정 타이머(144)의 설정 시간이 경과할 때까지 계속 턴 온 상태를 유지한다. 역시 초기 상태에서, 아직 고장 판단 타이머(142)가 동작하지 않은 상태이므로, 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(158) 역시 계속 턴 온 상태를 유지한다.
토글 스위치(184)가 턴 온 되어 테스트가 시작되면, 테스트 시간 설정 타이머(144)가 테스트 시간을 카운트한다. 이때 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브의 개방 밸브가 열리면 개방 밸브 압력 스위치(160)가 턴 온 된다. 개방 밸브 압력 스위치(160)가 턴 온 됨에 따라 릴레이(162)가 여자 되어 상폐 보조 릴레이 스위치(156)(170)(186)가 턴 온 된다. 이때 플리커 스위치A(174)가 턴 온 되고, 플리커 스위치B(190)는 턴 오프 된다.
상폐 보조 릴레이 스위치(170)와 플리커 스위치A(174) 및 상개 보조 릴레이 스위치(176)가 턴 온 되어, 이를 통해 릴레이(180)와 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브의 차단 코일(SV1)이 여자 된다. 릴레이(180)가 여자 되어 상폐 보조 릴레이 스위치(148)가 턴 오프 되고, 이 때문에 고장판단 타이머(152)는 동작하지 않는다. 또 여자된 차단 코일(SV1)에 의해 차단 밸브가 동작하고, 이 때문에 차단 밸브 압력 스위치(164)가 턴 온 된다. 차단 밸브 압력 스위치(164)가 턴 온 됨에 따라 릴레이(166)와 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브의 개방 코일(SV2)이 여자된다. 릴레이(166)가 여자됨에 따라 상개 보조 릴레이 스위치(186)가 턴 온 된다. 이때 플리커 스위치A(174)가 턴 오프 되고, 반대로 플리커 스위치B(190)는 턴 온 된다. 플리커 스위치A(174)가 턴 오프 됨에 따라 릴레이(180)는 소자 되어 상폐 릴레이 보조 스위치(192)가 턴 온 된다. 따라서 턴 온된 상개 보조 릴레이 스위치(186)와 플리커 스위치B(190) 및 상폐 보조 릴레이 스위치(192)를 통하여 릴레이(196)와 개방 코일(SV2)이 여자된다. 릴레이(196)가 여자되어 상폐 보조 릴레이 스위치(150)가 턴 오프 되고, 이 때문에 고장판단 타이머(152)는 계속 동작하지 않는다. 이와 같은 테스트 과정이 반복되고, 테스트 시간 설정 타이머(144)에 설정된 시간이 경과하면 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(146)가 턴 오프 되어 테스트 단자(182)(198)로의 전원 공급이 차단된다.
상술한 바와 같이, 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브가 정상인 경우에는, 차단 코일(182)과 개방 코일(SV2)이 번갈아 동작한다. 따라서 정상 판단 타이머(152)에 직렬 연결되는 두 개의 상폐 보조 릴레이 스위치(148)(150) 가운데 적어도 하나가 턴 온 된다. 또 이 경우에 정상 판단 타이머(152)에 직렬 연결되는 두 개의 상개 보조 릴레이 스위치(154)(156) 가운데 적어도 하나가 턴 온 된다. 따라서 솔레노이드 밸브가 정상적으로 동작하는 경우에는 정상 판단 타이머가 동작하지 않고, 고장 표시용 파일럿 램프(140)는 점등되지 않는다. 다만, 테스트 시간 설정 타이머(144)에 설정된 시간이 경과함에 따라 상개 타이머 온 릴레이 스위치(134)가 턴 온 되어 녹색의 안전 표시용 파일럿 램프(136)가 점등된다.
솔레노이드 밸브의 차단 코일과 개방 코일이 동시에 동작하는 경우에는 이를 검출하여 솔레노이드 밸브에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 테스트 초기 상태에서, 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(146)는 테스트 시간 설정 타이머(144)의 설정 시간이 경과할 때까지 계속 턴 온 상태를 유지한다. 역시 초기 상태에서, 고장 판단 타이머(142)가 아직 동작하지 않은 상태이므로 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(158) 역시 계속 턴 온 상태를 유지한다. 테스트가 시작되어 테스트 시간 설정 타이머(144)가 테스트 시간을 카운트한다. 이때 테스트 하고자 하는 솔레노이드 밸브에 고장이 발생하여 차단 밸브와 개방 밸브가 모두 열리면 차단 밸브 압력 스위치(164)와 개방 밸브 압력 스위치(160)도 모두 턴 온 된다. 차단 밸브 압력 스위치(164)와 개방 밸브 압력 스위치(160)가 턴 온 됨에 따라 두 개의릴레이(162)(166)가 여자되어 상개 보조 릴레이 스위치(154)(156)(170)(186)가 턴 온 된다.
상개 보조 릴레이 스위치(154)(156)가 턴 온 됨에 따라 고장 판단 타이머(152)가 동작을 개시한다. 고장 판단 타이머(152)에 설정된 시간이 경과하면 상폐 타이머 온 릴레이 스위치(158)가 턴 오프 되어 테스트 단자(182)(198)의 전원 공급이 차단된다. 또 상개 타이머 온 릴레이 스위치(138)가 턴 온 되어 고장 표시용 파일럿 램프(140)가 점등된다. 이로써 솔레노이드 밸브에 고장이 발생한 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 테스트 장치는 많은 회수에 걸친 솔레노이드 밸브 테스트를 통해 통상 신품 교체에만 의존했던 기존의 방법 대신 솔레노이드 밸브의 고장 유무와 함께 정확한 교체 시기를 파악하여 부품을 적시에 교체하거나 또는 정비 후 재사용 함으로서 부품의 수요와 유지보수 인력을 절감하고 시스템의 신뢰도를 높이는 효과를 제공한다.

Claims (4)

  1. 테스트하고자 하는 솔레노이드 밸브의 차단 코일이 연결되는 차단 코일 테스트 단자(182)와;
    상기 솔레노이드 밸브의 개방 코일이 연결되는 개방 코일 테스트 단자(198)와;
    상기 솔레노이드 밸브의 테스트가 가능한 테스트 시간이 설정되고, 상기 테스트 시간이 경과하면 상기 차단 코일 테스트 단자 및 상기 개방 코일 테스트 단자에 공급되는 전원을 차단하는 테스트 시간 설정 타이머(144)와;
    상기 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 결정하기 위한 고장 판단 기준 시간이 설정되고, 상기 차단 코일과 상기 개방 코일이 동시에 구동할 때 카운트를 시작하며, 상기 차단 코일과 상기 개방 코일이 모두 구동하는 상태에서 상기 고장 판단 기준 시간이 경과하면 상기 차단 코일 테스트 단자 및 상기 개방 코일 테스트 단자에 공급되는 전원을 차단한 다음 고장 신호를 발생시키는 고장판단 타이머(152)를 포함하는 솔레노이드 밸브 테스트 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    입력된 교류 전압을 감압하고, 이를 직류 전원으로 변환하여 소정 레벨의 직류 및 교류 전원을 공급하는 전원회로(103)를 더 포함하여 이루어지는 솔레노이드 밸브 테스트 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 개방 코일이 구동할 때마다 계수 값이 1씩 증가하는 차단 계수용 카운터와, 상기 차단 코일이 구동할 때마다 계수 값이 1씩 증가하는 개방 계수용 카운터를 포함하는 카운터 회로(107)를 더 포함하여 이루어지는 솔레노이드 밸브 테스트 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    직류용 테스트 단자에 상기 테스트할 솔레노이드 밸브의 상기 차단 코일과 상기 개방 코일을 연결하여 직류 전원을 공급함으로써 고장 여부를 판단하기 위한 직류용 테스트 회로(105)를 더 포함하여 이루어지는 솔레노이드 밸브 테스트 장치.
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