KR200490508Y1 - 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치 - Google Patents

칩 컨베이어용 토크 테스트 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 칩 컨베이어용 벨트를 회전시키는 전동기에 대해 무부하 상태에서의 정확한 토크값과 전동기가 견딜 수 있는 정확한 토크값을 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 이물질 끼임 혹은 칩 과적재에 의한 칩 컨베이어의 예기치 못한 오동작에 의해 발생될 수 있는 전동기의 과부하를 미연에 예측 및 방지할 수 있도록 하는 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치에 관한 것이다.

Description

칩 컨베이어용 토크 테스트 장치{APPARATUS FOR TESTING THE TORQUE OF A CHIP CONVEYOR}
본 고안은 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 칩 컨베이어용 벨트를 회전시키는 전동기에 대해 무부하 상태에서의 정확한 토크값과 전동기가 견딜 수 있는 정확한 토크값을 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 이물질 끼임 혹은 칩 과적재에 의한 칩 컨베이어의 예기치 못한 오동작에 의해 발생될 수 있는 전동기의 과부하를 미연에 예측 및 방지할 수 있도록 하는 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공작기계에서의 금속재료의 절삭가공 시 발생되는 절삭칩은 칩 컨베이어에 의해 자동으로 이송된다.
이때, 칩 컨베이어의 양측에 위치되는 전동기(주동축 및 전동축)의 회전력에 의하여 칩 컨베이어가 회전 및 진행하게 되는데, 칩 컨베이어 상에 과도한 양의 절삭칩이 적재되거나, 칩 컨베이어의 연결부에 유격이 발생되거나 기타 예기치 못한 조건에 의하여 전동기에 걸리는 부하가 허용치를 넘어설 경우, 전동기가 부하를 견디지 못하고 과열 및 파손될 우려가 있다. 뿐만 아니라, 칩 컨베이어의 연결구간에 미세한 절삭칩 혹은 이물질이 끼어있는 상태에서 전동기의 과도한 회전력이 전달될 경우, 칩 컨베이어의 연결구간이 파손되면서 칩 컨베이어가 끊어질 우려가 있다.
따라서, 현재는 이러한 칩 컨베이어의 각 전동기 별 정격 토크값과, 허용되는 최대 토크값 등을 정확하게 판단할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
이에 본 고안자는, 상술한 칩 컨베이어의 구동 시 발생되는 문제점을 해결하기 위하여, 칩 컨베이어용 벨트를 회전시키는 전동기에 대해 무부하 상태에서의 정확한 토크값과 전동기가 견딜 수 있는 정확한 토크값을 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 이물질 끼임 혹은 칩 과적재에 의한 칩 컨베이어의 예기치 못한 오동작에 의해 발생될 수 있는 전동기의 과부하를 미연에 예측 및 방지할 수 있도록 하는 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치를 개발하기에 이르렀다.
한국등록특허 제10-1150370호
본 고안은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 칩 컨베이어용 벨트를 회전시키는 전동기에 대해 무부하 상태에서의 정확한 토크값과 전동기가 견딜 수 있는 정확한 토크값을 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 이물질 끼임 혹은 칩 과적재에 의한 칩 컨베이어의 예기치 못한 오동작에 의해 발생될 수 있는 전동기의 과부하를 미연에 예측 및 방지할 수 있도록 하는 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치를 제공하고자 한다.
본 고안의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치는 전동기에 의해 일측 방향으로 회전하는 칩 컨베이어 벨트와 연결된 종동축, 상기 종동축과 연결된 회전 샤프트 및 상기 회전 샤프트와 연결된 토크 측정부를 포함하며, 상기 토크 측정부는 상기 회전 샤프트의 회전에 따른 토크값을 측정 및 수치화할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 토크 측정부는 상기 회전 샤프트의 회전 동작에 따른 제동력을 상기 회전 샤프트에 전달하기 위한 브레이크를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 토크 측정부는 상기 브레이크에 의해 상기 회전 샤프트에 상기 제동력이 전달되는 시점에 대한 상기 회전 샤프트의 시작 토크값과, 증가되는 상기 제동력이 상기 회전 샤프트의 회전력을 초과함에 따라 상기 회전 샤프트의 회전 동작이 정지되는 시점에 대한 상기 회전 샤프트의 최대 토크값을 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 브레이크는 파우더 브레이크 어셈블리일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 토크 측정부는 상기 제동력을 가변시키기 위한 제동력 가변수단을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 토크 측정부는 상기 회전 샤프트의 회전에 따른 토크값을 출력하는 출력 수단을 포함할 수 있다.
본 고안의 일 측면에 따르면, 칩 컨베이어용 벨트를 회전시키는 전동기에 대해 무부하 상태에서의 정확한 토크값과 전동기가 견딜 수 있는 정확한 토크값을 실시간으로 정확하게 측정함으로써, 이물질 끼임 혹은 칩 과적재에 의한 칩 컨베이어의 예기치 못한 오동작에 의해 발생될 수 있는 전동기의 과부하를 미연에 예측 및 방지할 수 있는 이점을 가진다.
특히, 전동기의 제원 상 토크값과 해당 전동기를 칩 컨베이어용 벨트에 적용시킨 경우에서의 전동기의 실제 토크값을 정확히 판단함으로써, 전동기의 종류가 변경되더라도 전동기 및 칩 컨베이어용 벨트에 무리가 가지 않는 토크값을 정확히 산출할 수 있는 이점을 가진다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치(100)의 실제 형태를 도시한 도면이다.
이하, 본 고안의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 고안을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 고안의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치(100)의 실제 형태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 살펴보면, 본 고안의 일 실시예에 따른 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치(100)는 크게 종동축(110), 회전 샤프트(120) 및 토크 측정부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
종동축(110)은 칩 컨베이어용 벨트(1)의 일측에 마련되는 주동축(10)과 대칭되는 위치에 마련될 수 있으며, 이때 주동축(10)과 연결된 전동기(20)의 회전력을 통해 주동축(10)이 회전함에 따라 종동축(110)과 함께 회전하게 된다.
이러한 종동축(110)은 회전 샤프트(120)와 연결될 수 있는데, 회전 샤프트(120)는 종동축(110)의 회전 동작을 토크 측정부(130)로 전달하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 회전 샤프트(120)도 종동축(110)과 마찬가지로 따라 회전하게 되는데, 회전 샤프트(120)의 회전 동작은 토크 측정부(130)에 의해 제동될 수 있다.
보다 구체적으로, 토크 측정부(130)는 회전 샤프트(120)의 회전에 따른 토크값을 측정 및 수치화하기 위하여, 회전 샤프트(120)를 제동할 수 있는 브레이크(131)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 브레이크(131)는 파우더 브레이크 어셈블리가 적용될 수 있다.
이러한 브레이크(131)에 의해 제동력이 발생함에 따라 회전 샤프트(120)의 회전 동작에 제동이 걸리게 되는데, 이 시점이 회전 샤프트(120) 및 종동축(110)에 부하가 걸리는 시작 타이밍이 될 수 있다. 또한, 해당시점에서 측정되는 토크값은 회전 샤프트(120)에 제동력이 전달되는 값인 시작 토크값이 될 수 있다.
또한, 시작 토크값을 시작으로 하여 브레이크(131)의 제동력이 점차 증가함에 따라 회전 샤프트(120) 및 종동축(110)에 걸리는 제동력 또한 증가하게 되는데, 해당 제동력이 전동기(20)의 회전력 이하에 해당하는 경우에서는 칩 컨베이어용 벨트(1)가 원활하게 회전 진행할 수 있지만 제동력이 전동기(20)의 회전력을 초과하는 경우에는 칩 컨베이어용 벨트(1)의 회전 속도가 감소함은 물론 완전한 정지상태가 될 수 있다. 이 경우, 전동기(20)에는 회전력에 반발하는 제동력이 전달됨에 따라 전동기(20)의 파손이 발생될 수 있다.
따라서, 토크 측정부(130)는 회전 샤프트(120) 및 종동축(110)에 부하가 걸리는 시작 토크값을 우선적으로 측정하게 되고, 측정된 시작 토크값을 기준으로 제동력을 점진적으로 증가시키게 되고, 회전 샤프트(120) 및 종동축(110)의 회전 동작이 정지되는 시점에 대한 최대 토크값을 측정하게 된다.
여기에서, 브레이크(131) 가 동작하지 않는 상태에서 회전 샤프트(120) 및 종동축(110)은 무부하 상태로 회전하게 되는데, 토크 측정부(130)는 이러한 무부하 상태에서의 회전 샤프트(120)의 토크값을 측정할 수 있다.
한편, 제동력이 전동기(20)의 회전력을 초과함에 따라 전동기(20)가 강제적으로 정지된 시간이 지속될 전동기(20)가 파손될 우려가 있기 때문에, 본 고안의 일 실시예에 따른 토크 측정부(130)는 전동기(20)가 강제적으로 정지된 시간이 일정한 시간을 초과할 경우 제동력을 자동적으로 감소시킴으로써 전동기(20) 및 칩 컨베이어용 벨트(1)에 무리가 가지 않도록 할 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 토크 측정부(130)는 브레이크(131)의 제동력을 가변시키기 위한 제동력 가변 수단(132)을 포함할 수 있다.
여기에서, 제동력 가변 수단(132)은 일종의 가변저항을 통해 브레이크(131)의 제동력을 제어할 수 있는 스위치소자가 적용될 수 있다. 예컨데 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전 가능한 스위치가 적용될 수 있으며, 해당 스위치가 시계 방향으로 회전됨에 따라 브레이크(131)의 제동력이 점차 상승할 수 있고, 해당 스위치가 반시계 방향으로 회전됨에 따라 브레이크(131)의 제동력이 점차 감소할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 토크 측정부(130)는 회전 샤프트(120)의 회전에 따라 측정 및 수치화 된 토크값을 출력하는 출력 수단(133)을 포함할 수 있다.
출력 수단(133)은 측정 및 수치화 된 토크값이 사용자에게 표시될 수 있도록 하는 표시수단(에컨데, 7세그먼트, 액정, 디스플레이모듈 등)이 적용될 수 있으며, 이러한 시각적인 출력 수단 외에도 소리를 출력하는 소리출력 수단 혹은 진동을 발생시키는 진동출력 수단 등을 포함할 수 있다.
이때, 일 실시예에서 소리출력 수단 혹은 진동출력 수단은 회전 샤프트(120) 및 종동축(110)이 제동력에 의하여 완전 정지될 경우 알람의 발생시키거나 혹은 진동을 발생시킴으로써 현재 전동기(20)가 견딜 수 있는 최대 부하값(최대 토크값)에 도달하였음을 사용자에게 알릴 수 있다.
상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 칩 컨베이어용 벨트
10: 주동축
20: 전동기
100: 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치
110: 종동축
120: 회전 샤프트
130: 토크 측정부
131: 브레이크
132: 제동력 가변 수단
133: 출력 수단

Claims (6)

  1. 전동기에 의해 일측 방향으로 회전하는 칩 컨베이어 벨트와 연결된 종동축;
    상기 종동축과 연결된 회전 샤프트; 및
    상기 회전 샤프트와 연결된 토크 측정부;를 포함하며,
    상기 토크 측정부는 상기 회전 샤프트의 회전에 따른 토크값을 측정 및 수치화하고,
    상기 회전 샤프트 및 상기 종동축의 무부하 상태에서의 상기 회전 샤프트에 대한 토크값을 측정하며,
    상기 토크 측정부의 제동력에 의해 상기 전동기가 강제적으로 정지된 시간이 일정 시간을 초과할 경우, 상기 토크 측정부의 제동력이 감소되는 것을 특징으로 하는, 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토크 측정부는,
    상기 회전 샤프트의 회전 동작에 따른 제동력을 상기 회전 샤프트에 전달하기 위한 브레이크;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 토크 측정부는,
    상기 브레이크에 의해 상기 회전 샤프트에 상기 제동력이 전달되는 시점에 대한 상기 회전 샤프트의 시작 토크값과, 증가되는 상기 제동력이 상기 회전 샤프트의 회전력을 초과함에 따라 상기 회전 샤프트의 회전 동작이 정지되는 시점에 대한 상기 회전 샤프트의 최대 토크값을 측정하는 것을 특징으로 하는, 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 브레이크는 파우더 브레이크 어셈블리;인 것을 특징으로 하는, 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 토크 측정부는,
    상기 제동력을 가변시키기 위한 제동력 가변수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 토크 측정부는,
    상기 회전 샤프트의 회전에 따른 토크값을 출력하는 출력 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 칩 컨베이어용 토크 테스트 장치.
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