KR20120084945A - Torque measuring apparatus for fastener with automated fastening - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패스너의 체결 및 탈거 시 요구되는 스크류의 정확한 이동거리와 패스너의 체결력 및 탈거력을 측정할 수 있는 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring torque of fasteners that can be automatically tightened, and more particularly, to fasteners capable of measuring the exact travel distance of the screw and the fastening force and detachment force of the screw required for fastening and removing the fastener. It relates to a torque measuring device of.
일반적으로 볼트와 스크류 등과 같은 패스너는 대상물체에 체결하거나 탈거 시 축 방향으로 전진 또는 후진하게 된다. 이때 패스너를 자동체결장치를 이용하여 자동으로 체결할 수 있다.In general, fasteners such as bolts and screws are moved forward or backward in the axial direction when they are fastened to or removed from an object. At this time, the fastener can be automatically fastened using an automatic fastening device.
패스너의 체결을 위하여 대상물체에는 소정의 형상으로 이루어진 보스가 제공된다. 이 보스는 대부분의 경우 패스너가 체결될 수 있도록 내부가 원통형의 공간부로 형성되거나 아니면 패스너의 나사산과 대응되는 암나사부가 인서트 방식으로 삽입된 구조로 이루어진다.For fastening the fasteners, the object is provided with a boss having a predetermined shape. In most cases, the boss is formed of a cylindrical space portion so that the fastener can be fastened, or a female thread portion corresponding to the thread of the fastener is inserted into the insert.
따라서 패스너는 체결하거나 탈거할 때 보스의 내부를 따라서 소정의 길이만큼 전진 또는 후진하여 이동하여 체결 및 탈거 된다.Therefore, the fastener is fastened or removed by moving forward or backward by a predetermined length along the inside of the boss when fastening or removing.
이러한 패스너를 대상물체에 체결 또는 탈거 할 때 실제 패스너가 이동해야 할 거리보다 길거나 짧을 경우 패스너는 정확하게 체결되거나 탈거 되지 않는다.When fastening or removing these fasteners to the object, if the fasteners are longer or shorter than the distance to be moved, the fasteners will not be fastened or removed correctly.
이와 같이 패스너를 대상물체에 체결/탈거 할 때 패스너를 변형이 없는 강체로 가정할 경우 대상물체의 종류에 따라 체결력 및 탈거력은 각각 다른 토크값을 보인다. 즉, 패스너의 나사산의 구조 및 패스너가 체결되는 보스의 구조 및 재질 등에 따라서 패스너의 체결/탈거에 따른 토크는 각각 다르다.As described above, when fastening the fastener to the target object and assuming that the fastener is a rigid body without deformation, the fastening force and the stripping force show different torque values depending on the type of the object. That is, the torques according to the fastening / removing of the fasteners differ depending on the structure of the thread of the fastener, the structure and the material of the boss to which the fastener is fastened, and the like.
패스너의 전진 또는 후진하는 이동거리는 패스너의 피치(pitch)와 스크류 외측면을 따라서 나선형으로 형성된 나사산의 개수의 곱으로 이루어진다. 이와 같은 메커니즘에 의하여 패스너는 체결 및 탈거 시 패스너의 1회전에 대한 정확한 이동거리인 리드(lead)를 갖는다.The forward or backward travel of the fastener consists of the product of the pitch of the fastener and the number of threads formed spirally along the screw outer surface. By this mechanism the fastener has a lead, which is the exact travel distance for one revolution of the fastener upon fastening and dismounting.
패스너와 보스에 대하여 체결력 또는 탈거력을 측정하는 종래기술로서 한국특허공개 제2009-0120357호가 제시되어 있다. 상기 특허출원은 패스너의 회전에 의해 계산되는 정확한 이동거리가 아닌 임의의 이동거리를 갖게 됨으로 정확한 토크의 측정이 불가능하다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0120357 has been proposed as a conventional technique for measuring fastening force or stripping force for fasteners and bosses. The patent application has an arbitrary movement distance rather than the exact movement distance calculated by the rotation of the fastener, so that accurate torque measurement is impossible.
또한 한국특허등록 10-0868524호의 경우 스크류와 보스 사이의 중심축이 일정하게 유지되지 않으며, 토크렌치를 사용하여 체결 또는 탈거력이 측정될 경우 측정된 값의 정확도는 낮아진다.In addition, in the case of Korean Patent Registration No. 10-0868524, the central axis between the screw and the boss is not kept constant, and the accuracy of the measured value is lowered when the tightening or removing force is measured using a torque wrench.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 패스너의 형상 및 보스의 종류에 따라서 패스너의 체결 및 탈거 시 요구되는 스크류의 정확한 이동거리와 패스너의 체결력 및 탈거력을 측정할 수 있는 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide the exact moving distance of the screw and the fastening force of the fastener according to the shape of the fastener and the type of the boss. An object of the present invention is to provide a torque measuring device for a fastener capable of automatically tightening a stripping force.
본 발명이 제안하는 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치는,Torque measuring device of the fastener capable of automatic tightening proposed by the present invention,
자동체결장치를 이용하여 대상물체에 체결되는 패스너의 토크를 측정하기 위한 토크측정장치로서,A torque measuring device for measuring the torque of the fastener fastened to the object using an automatic fastening device,
베이스 및 이 베이스에 직교방향으로 고정되는 프레임; 상기 베이스에 설치되고 패스너가 체결되는 상대부품인 체결부를 고정하기 위한 체결부 고정수단; 상기 프레임에 설치되고 구동장치의 구동력에 의하여 패스너를 상기 체결부 고정수단에 고정된 체결부에 체결시키거나 탈거 시키는 패스너 체결 및 탈거수단; 상기 패스너의 체결 및 탈거 시 패스너의 토크를 측정하는 토크센서; 상기 토크센서에서 측정된 토크값을 수집하면서 상기 패스너의 체결 시 패스너의 1회전당 이동거리를 계산하고 상기 계산된 값에 따라 상기 패스너 체결 및 탈거수단을 승강시키도록 하면서 패스너의 이동거리를 수집 처리하는 데이터수집 및 처리수단을 포함하는 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치를 제공한다.A base and a frame fixed perpendicularly to the base; Fastening part fixing means for fixing a fastening part which is a counterpart to which the fastener is fastened to the base; Fastener fastening and detaching means installed on the frame and fastening or removing fasteners to a fastening part fixed to the fastening part fixing means by a driving force of a driving device; A torque sensor measuring torque of the fastener when the fastener is fastened and removed; While collecting the torque value measured by the torque sensor calculates the movement distance per one rotation of the fastener when the fastener is fastened, and collects the moving distance of the fastener while raising the fastener fastening and removal means according to the calculated value It provides a fastening torque measuring device capable of automatic fastening including data collection and processing means.
상기 체결부 고정수단은 베이스에 고정되는 고정부와, 이 고정부에서 y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 제1샤프트로 연결되는 제1슬라이드부와, 상기 제1슬라이드부에 x축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 제2샤프트로 연결되고 채결부가 설치되는 제2슬라이드부로 구성되고, 상기 제1,2샤프트의 일측단에는 이들 샤프트를 용이하게 회전 시킬 수 있도록 회전노브가 각각 형성된다.The fastening part fixing means includes a fixing part fixed to the base, a first slide part connected to the first shaft to be slidably moved in the y-axis direction from the fixing part, and a slide movement in the x-axis direction on the first slide part. It is composed of a second slide portion that is possibly connected to the second shaft and the coupling portion is installed, the rotary knob is formed at each end of the first and second shafts so as to easily rotate these shafts.
상기 체결부는 상기 체결부 고정수단에 분리 가능하게 고정되도록 구성된다.The fastening part is configured to be detachably fixed to the fastening part fixing means.
상기 패스너 체결 및 탈거수단은 프레임에 설치되는 가이드와, 구동장치의 구동력에 의하여 상기 가이드를 따라서 승강하는 승강부와, 상기 승강부에 설치되며 구동원의 구동력에 의하여 회전하여 패스너를 체결부에 체결시키거나 탈거 시키는 비트로 구성된다.The fastener fastening and dismounting means includes a guide installed on the frame, a lifting part that moves up and down along the guide by a driving force of a driving device, and is installed on the lifting part and rotates by a driving force of a driving source to fasten the fastener to the fastening part. Or bits to remove or remove.
상기 데이터수집 및 처리수단은 토크센서에서 측정된 토크값 및 패스너의 1회전당 이동거리가 표시되는 표시부가 제공된다.The data collection and processing means is provided with a display unit for displaying the torque value measured by the torque sensor and the movement distance per revolution of the fastener.
또한 본 발명의 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치에는 데이터수집 및 처리수단의 데이터를 저장하는 데이터 저장수단이 더 제공되고, 데이터 저장수단은 컴퓨터 또는 PDA로 이루어진다.In addition, the automatic fastening torque measuring device of the present invention is further provided with a data storage means for storing data of the data collection and processing means, the data storage means is made of a computer or PDA.
본 발명에 의한 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치는 패스너를 체결할 때 토크와 함께 패스너의 1회전당 이동거리를 알 수 있어 패스너의 정확한 체결력을 알 수 있다.Torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention can know the moving distance per one rotation of the fastener together with the torque when fastening the fastener can know the exact fastening force of the fastener.
이에 따라 패스너를 자동체결장치를 이용하여 체결/탈거할 때 다양한 재료에 따른 가장 적합한 토크로 체결/탈거할 수 있다.Accordingly, when fastening / unfastening the fastener using the automatic fastening device, it is possible to fasten / removal with the most suitable torque according to various materials.
또한 체결부가 고정되는 체결부 고정수단을 x,y축으로 자유롭게 이동시킬 수 있어 패스너의 중심축을 정확하게 맞추어 체결할 수 있다.In addition, the fastening part fixing means to which the fastening part is fixed can be freely moved to the x and y axes, so that the fastening can be precisely matched to the central axis of the fastener.
그리고 보스 체결부와 같은 요소의 설계 시 적합한 재료, 크기와 모양 등을 적용할 수 있다.In addition, suitable materials, sizes and shapes can be applied when designing elements such as boss joints.
도 1은 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치를 구성하는 주요부분 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치에 제공된 체결부 고정수단을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치에 제공된 체결부의 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치로 패스너를 체결하기 전 체결부와 중심선을 일치시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치를 이용하여 패스너를 체결할 때 패스너의 1회전 시 이동거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치를 이용하여 패스너를 체결부에 체결하는 것을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a torque measuring device of a fastener capable of automatic fastening according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the main part of the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention.
3 is a view for explaining a fastening unit fixing means provided in the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention.
Figure 4 is an enlarged perspective view of the fastening portion provided in the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention.
5 is a view showing a state in which the fastening portion and the center line coincide with the fastening torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention.
6 is a view for explaining the moving distance during one rotation of the fastener when fastening the fastener using the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention.
7 is a view showing that the fastener is fastened to the fastening unit by using the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 본 발명은 자동체결장치를 이용하여 대상물체에 체결되는 패스너의 토크를 측정하기 위한 토크측정장치로서, 부호 2는 베이스를 나타낸다.1 to 4 is a view for explaining the configuration of the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention, the present invention is a torque for measuring the torque of the fastener fastened to the object using the automatic fastening device As a measuring device,
상기 베이스(2)는 바닥에 놓여질 수 있도록 일정한 크기를 갖는 사각형 상으로 이루어지며, 그 일측단에는 베이스(2)에서 상부쪽 직교방향으로 프레임(4)이 연결된다.The
이들 베이스(2) 및 프레임(4)에는 본 발명의 토크측정장치를 구성하는 각 요소들이 설치된다.These
베이스(2)에는 토크를 측정하고자 하는 측정대상 패스너(100)(이하 "패스너"로 기재함)가 체결될 수 있도록 형성된 체결부(6)를 고정하기 위한 체결부 고정수단(8)이 설치된다.The
상기 패스너(100)는 본 실시 예에서는 그 형상이 스크류로 이루어진 것으로 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 대상물체를 서로 조립하거나 고정하는데 사용되는 볼트 또는 이와 유사한 것으로 이루어질 수도 있다.The
프레임(4)에는 패스너(100)를 상기 체결부 고정수단(8)에 고정된 체결부(6)에 체결시키거나 탈거 시키는 패스너 체결 및 탈거수단(10)이 각각 설치된다.The frame 4 is provided with fastener fastening and removal means 10 for fastening or removing the
체결부(6)는 플레이트(12)와, 이 플레이트(12)의 상부면에서 형성되어 패스너(100)가 체결되는 보스(14)로 이루어진다.The
플레이트(12)는 소정의 두께를 갖는 사각형의 틀로 이루어져 채결부 고정수단(8)에 분리 가능하게 고정될 수 있도록 되어있다.
상기 보스(14)는 플레이트(12)에 복수개가 형성되어 여러 번에 걸쳐 패스너(100)의 체결 및 탈거에 따른 토크를 측정할 수 있도록 구성된다.The
패스너(100) 및 보스(14)는 대상물체를 체결할 때 현장에서 사용되는 것과 동일한 것으로 이루어진다. The
본 발명은 이와 같은 패스너(100) 및 보스(14)를 현장에서 사용하여 대상물체를 조립하기 전에 패스너(100)의 정확한 체결력 및 탈거력을 미리 측정하기 위한 장비로서, 이러한 측정 시 패스너(100)의 1회전당 이동하는 정확한 거리에 대하여 토크를 측정할 수 있도록 구성된다.The present invention is to use the
패스너(100) 및 보스(14)는 금속 또는 플라스틱 등과 같이 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 또 패스너(100)의 외주면을 따라서 형성된 나사산의 구조도 다르게 형성될 수 있다.The
그리고 보스(14)는 내부가 공간부로 이루어지고 공간부 내부에는 패스너(100)에 형성된 나사산과 대응되는 암나사부가 형성될 수도 있고, 아니면 패스너(100)가 긴밀하게 체결될 수 있도록 나사산이 없는 구조로 이루어질 수도 있다.In addition, the
이때 패스너(100)는 체결부 고정수단(8)으로 고정된 체결부(6)에 체결부 체결 및 탈거수단(10)을 통하여 체결 및 탈거할 수 있도록 이루어진다.At this time, the
상기 체결부 고정수단(8)은 베이스(2)에 고정되는 고정부(16)와, 이 고정부(16)에서 y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 제1샤프트(18)로 연결되는 제1슬라이드부(20)와, 상기 제1슬라이드부(20)에 x축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 제2샤프트(22)로 연결되고 체결부(6)가 설치되는 제2슬라이드부(24)로 구성된다.The fastening part fixing means 8 includes a
상기 제1,2샤프트(18)(22)의 외주면에는 숫나사부가 각각 형성되고 제1,2슬라이드부(20)(24)는 그 하부면에 상기 제1,2샤프트(18)(22)가 나사 이동 가능하게 체결되는 암나사부가 형성된다.Male threads are formed on the outer circumferential surfaces of the first and
이에 따라 제1샤프트(18)를 회전시키면 제1슬라이드부(20)가 고정부(16)를 기준으로 y축 방향으로 슬라이드 이동하고, 제2샤프트(22)를 회전시키면 제2슬라이드부(24)가 고정부(16)를 기준으로 x축 방향으로 슬라이드 이동한다. 그러므로 체결부(6)는 x,y축 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있다.Accordingly, when the
그리고 제1,2샤프트(18)(22)의 일측단에는 이들 각각의 샤프트를 용이하게 회전 시킬 수 있도록 회전노브(26)(28)가 각각 형성된다.In addition,
이러한 제1,2슬라이드부(20)(24)의 슬라이드 이동 시 수평 방향으로 원활하게 슬라이드 이동이 가능하도록 고정부(16)에는 제1슬라이드부(20)의 이동을 가이드하는 제1가이드부(30)가 형성되고, 제1슬라이드부(20)에는 제2슬라이드부(24)를 가이드하는 제2가이드부(32)가 형성된다.The first and second guides for guiding the movement of the
상기 제2슬라이드부(24)에는 체결부(6)를 고정 또는 고정해제 할 수 있도록 이루어진 복수의 고정지지부(34)가 제공되는데, 이 고정지지부(34)는 조임볼트 등에 의하여 제2슬라이드부(24)에 고정 및 고정 해제될 수 있도록 구성된다.The
따라서 체결부(6)는 체결부 고정수단(8)에 분리 가능하게 고정되도록 구성된다.Therefore, the
상기와 같이 체결부 고정수단(8)을 통하여 체결부(6)를 x,y축으로 자유롭게 이동시킬 수 있으므로 체결부(6)에 패스너(100)를 체결할 때 중심축을 정확하게 일치시킨 상태로 체결하여 정확한 토크를 측정할 수 있다.Since the
이와 같은 체결부 고정수단(8)에 고정된 체결부(6)에 패스너(100)를 체결하기 위하여 패스너 체결 및 탈거수단(10)이 제공된다.Fastener fastening and detaching means 10 are provided to fasten the
패스너 체결 및 탈거수단(10)은 프레임(4)에 설치되는 가이드(36)와, 구동장치(38)의 구동력에 의하여 상기 가이드(36)를 따라서 승강하는 승강부(40)와, 상기 승강부(40)에 설치되며 상기 구동장치(38)의 구동력에 의하여 회전하여 패스너(100)를 체결부(6)에 체결시키거나 탈거 시키는 비트(42)를 포함한다.The fastener fastening and removing
상기 구동장치(38)는 복수의 모터로 이루어져 하나의 모터는 승강부(40)의 승강작동을 행하고, 다른 하나는 비트(42)를 정회전 또는 역회전 시키는 역할을 행한다. 즉, 구동장치(38)는 비트(42)를 회전시키는 모터 및 이 모터의 회전수를 정확히 제어하는 장치와, 승강부(40)를 센서의 신호에 의하여 일정거리만큼 상하로 이동시키도록 선형모터가 장착된 승강부 이동 구동장치(48)를 포함한다. 그리고 승강부 이동 구동장치(48)는 승강부 이동 구동장치 제어부(50)의 제어에 의하여 구동이 제어된다.The
상기 가이드(36) 및 승강부(40)에는 예를 들어 랙과 피니언과 같이 상기 구동장치(38)의 구동에 따른 회전운동을 직선운동으로, 또는 그 반대 운동으로 바꾸는 부재가 설치되어 승강부(40)를 승강시키도록 구성된다.The
그리고 비트(42)는 도 5에 도시된 바와 같이 다른 비트로 교체 가능하게 이루어진 비트 고정구(44)로 고정되며, 선단부는 패스너(100)의 머리에 형성된 홈에 끼워질 수 있도록 이루어진다.And the
이와 같은 본 발명의 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치는 패스너 체결 및 탈거수단(10)을 이용하여 패스너(100)를 체결부에(6)에 체결/탈거할 때 토크센서(46)가 토크를 측정하고 그 데이터를 데이터수집 및 처리수단(200)으로 전달하여 LCD로 이루어진 표시부(202)에 표시한다.As described above, the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening according to the present invention uses the fastener fastening and detaching means 10 to fasten / remove the
이때 도 6에서와 같이 패스너(100)는 외주면을 따라서 사선 방향으로 나사산(102)이 형성되어 있으므로 패스너(100)는 회전하면서 직선 방향으로 이동하게 된다. 이와 같이 패스너(100)를 체결/탈거할 때 패스너(100)의 1회전 당 이동거리(l)는 패스너(100)에 형성된 나사산(102)의 줄수(n)와 나사산(102)의 피치(p)의 곱과 같다. 즉, l = p × n 으로 표시할 수 있으며 이와 같은 계산식에 의하여 패스너(100)를 체결부(6)에 체결/탈거할 때 패스너(100)의 1회전 당 이동거리(l)는 데이터수집 및 처리수단(200)에서 계산하여 표시부(202)에 표시된다.In this case, as shown in FIG. 6, since the
패스너(100)의 1회전 당 이동거리(l)는 다음과 같이 계산할 수 있다. 예를 들어 측정대상 패스너의 나사산의 줄 수가 10 이고 피치가 0.1mm일 경우 패스너의 1회전당 이동거리는 10×0.1이 된다. 즉, 1mm가 된다.The movement distance l per revolution of the
사용자는 표준나사 또는 비표준(주문형) 나사의 규격(줄수, 피치)을 알고 있으므로 이를 데이터 저장수단(300)을 통하여 측정장치에 입력하면 나사산의 줄수×피치로 패스너의 이동거리를 계산할 수 있다. 실제 측정장치의 작동에서는 나사의 1회전이 360°이므로 단위회전당 이동거리를 제어한다. 즉, 예를 들어 패스너의 1회전 시 1mm가 이동되어야 한다면 1mm/360°이므로 1회전당 약0.00277777…mm가 이동된다.Since the user knows the standard (line number, pitch) of the standard screw or non-standard (custom type) screw, and inputs it to the measuring device through the data storage means 300, the moving distance of the fastener can be calculated by the number of threads x pitch. In actual operation of the measuring device, the rotation of the screw is 360 °, so the movement distance per unit revolution is controlled. That is, for example, if 1 mm of one turn of the fastener is to be moved, it is 1 mm / 360 °, so about 0.00277777... mm is moved.
이러한 방법으로 패스너(100)를 체결할 때 토크센서(46)에서 측정된 토크와 함께 패스너(100의 1회전당 이동거리가 표시부(202)에 표시되면 패스너(100)의 정확한 체결력 및 탈거력을 알 수 있고, 이때 패스너(100)의 전체 이동거리도 정확하게 알 수 있으므로 패스너(100)를 정확한 토크 및 이동거리로 체결/탈거 할 수 있다.When the
데이터수집 및 처리수단(200)으로 전달된 데이터는 데이터 저장수단(300)에 저장할 수 있으며, 이를 위하여 데이터수집 및 처리수단(200)과 데이터 저장수단(300)은 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.Data delivered to the data collection and processing means 200 may be stored in the data storage means 300. For this purpose, the data collection and processing means 200 and the data storage means 300 may be connected by wire or wirelessly.
데이터 저장수단(300)은 예를 들면 컴퓨터, PDA단말기 등으로 이루어질 수 있으며, 그 이외에도 데이터를 저장할 수 있는 장치라면 모두 적용 가능하다.The data storage means 300 may be formed of, for example, a computer, a PDA terminal, or the like, and any other device capable of storing data may be applicable.
데이터 저장수단(300)에 저장된 데이터는 이후에 상기 패스너(100)를 자동으로 체결/탈거하기 위한 장치를 제조할 때 데이터로 사용할 수 있다.The data stored in the data storage means 300 may be used as data when manufacturing a device for automatically fastening / removing the
상기와 같은 본 발명의 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치를 사용하려면 다음과 같다To use the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening of the present invention as described above is as follows.
먼저, 체결부 고정수단(8)의 제2슬라이드부(24)에 체결부(6)를 안착시키고 고정지지부(34)를 이용하여 체결부(6)를 장착한다.First, the
그리고 비트 고정구(44)에 비트(42)를 고정시키고 이 비트(42)의 선단부에 측정대상 패스너(100)의 머리를 끼워 고정한다.Then, the
이 상태에서 회전노브(26)(28)를 이용하여 제1샤프트(18) 및 제2샤프트(22)를 회전시켜 제1슬라이드부(20) 및 제2슬라이드부(24)를 y축, x축 방향으로 슬라이드 이동시켜 체결부(6)의 위치를 조절하는 방법으로 상기 비트(42)의 중심축과 패스너(100)가 체결될 보스(14)의 중심축을 일치시킨다.In this state, the
그 다음 측정대상 패스너(100)의 나사의 규격인 나사산(102)의 줄수와 피치를 데이터 저장수단(300)을 통하여 입력하면 프로그램에서 계산된 리드(이동거리(l))가 승강부 이동 구동장치 제어부(50)로 전달되어 입력된다.Then, when the number and pitch of the
그리고 구동장치(38)를 구동시켜 비트(42)를 회전시키면서 승강부(40)를 하강시켜 비트(42)를 도 7a에서와 같이 체결부(6)에 형성된 보스(14)에 근접시킨 다음 승강부(40)를 더욱 하강시키면, 도 7b에서와 같이 패스너(100)는 보스(14)의 내부로 삽입되면서 회전저항이 발생하고 이 회전저항은 토크값과 같으며 이를 토크센서(46)에서 측정되어 데이터를 데이터수집 및 처리수단(200)으로 전달하여 표시부(202)에 표시한다. 패스너(100)를 탈거할 경우에도 토크센서(46)에서 토크를 측정하여 그 데이터를 데이터수집 및 처리수단(200)으로 전달하고 표시부(202)에 표시할 수 있다.Then, the driving
이때 체결되는 패스너(100)의 1회전 당 이동거리(l)도 데이터수집 및 처리수단(200)에서 계산하여 표시부(202)에 표시된다 At this time, the movement distance l per rotation of the
이와 같이 도 7c와 같은 과정을 거쳐 도 7d와 같이 패스너(100)가 보스(14)에 완전히 체결될 때까지 승강부 이동 구동장치 제어부(50)의 제어에 의하여 승강부 이동 구동장치(48)가 패스너(100)를 정확한 이동거리만큼 이동시키게 되며, 이때 패스너(100)의 토크 및 1회전당 이동거리는 토크센서(46)에서 계속 측정하여 그 데이터를 데이터수집 및 처리수단(200)으로 전달하여 표시부(202)에 계속 표시하고, 데이터수집 및 처리수단(200)으로 전달된 데이터는 데이터 저장수단(300)에 저장된다.As described above, the lifting unit moving driving
이렇게 페스너(100)를 보스(14)에 체결할 때 패스너(100)의 회전속도 및 승강부(40)의 이동속도를 승강부 이동 구동장치 제어부(50)를 통하여 조절할 수 있다. 이것은 패스너의 회전속도가 빠를 경우 승강부의 이동속도 또한 이에 비례하여 증가하게 되므로 패스너의 체결 시 발생하는 보스와의 마찰력은 마찰열을 발생시키고, 이 마찰열은 플라스틱과 같이 열에 민감한 변형을 보이는 재료에서는 체결력(토크값)을 다르게 하는 주요 인자이다. 즉, 플라스틱과 같이 종류에 따라 열에 민감 정도가 다양할 경우 동일한 보스 크기와 나사규격에서 실험할 경우 체결속도에 따라 다른 결과를 보일 수 있으며, 이 결과는 패스너의 적합한 탈거/체결 속도를 결정함에 있어서 매우 중요하다.When the
상기와 같이 데이터 저장수단(300)에 저장된 데이터를 통하여 패스너(100)의 체결 토크 및 완전 체결되었을 때의 전체이동거리를 산출할 수 있으며, 이러한 데이터를 이용하여 패스너(100)를 자동으로 체결하기 위한 자동체결장치를 제조할 때 기초자료로 사용하여 이에 적합한 체결력 및 탈거력을 갖도록 하면서 체결/탈거 되는 정확한 길이를 계산하여 제조할 수 있다.Through the data stored in the data storage means 300 as described above it is possible to calculate the fastening torque of the
이때 한번의 측정 데이터를 이용하여 사용할 수도 있지만 측정 데이터의 신뢰성을 위하여 체결부(6)의 위치를 y축, x축 방향으로 슬라이드 이동시켜 체결부(6)에 형성된 다른 보스의 중심축을 이동시키고 상기 패스너와 동일한 패스너를 상기와 동일한 방법으로 체결/탈거에 따른 토크 및 패스너의 1회전당 이동거리를 측정하여 데이터를 얻고 이들 데이터의 평균값을 계산하여 사용할 수도 있다.In this case, the measurement data may be used, but for the reliability of the measurement data, the position of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described for the purpose of illustration, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings.
2: 베이스 4: 프레임
6: 체결부 8: 체결부 고정수단
10: 패스너 체결 및 탈거수단 12: 플레이트
14: 보스 16: 고정부
18, 22: 샤프트 20, 24: 슬라이드부
26, 28: 회전노브 30, 32: 가이드부
34: 고정지지부 36: 가이드
38: 구동장치 40: 승강부
42: 비트 44: 비트 고정구
46: 토크센서 48: 승강부 이동 구동장치
50: 승강부 이동 구동장치 제어부
100: 패스너 102: 나사산
200: 데이터수집 및 처리수단 202: 표시부
300: 데이터 저장수단2: base 4: frame
6: fastening part 8: fastening part fixing means
10: fastener fastening and removal means 12: plate
14: Boss 16: Fixed part
18, 22:
26, 28:
34: fixed support 36: guide
38: drive device 40: lift
42: bit 44: beat fixture
46: torque sensor 48: lift moving device
50: lifting unit moving drive control unit
100: fastener 102: thread
200: data collection and processing means 202: display unit
300: data storage means
Claims (9)
베이스 및 이 베이스에 직교방향으로 고정되는 프레임;
상기 베이스에 설치되고 패스너가 체결되는 상대부품인 체결부를 고정하기 위한 체결부 고정수단;
상기 프레임에 설치되고 구동장치의 구동력에 의하여 패스너를 상기 체결부 고정수단에 고정된 체결부에 체결시키거나 탈거 시키는 패스너 체결 및 탈거수단;
상기 패스너의 체결 및 탈거 시 패스너의 토크를 측정하는 토크센서;
상기 토크센서에서 측정된 토크값을 수집하면서 상기 패스너의 체결 시 패스너의 1회전당 이동거리를 계산하는 데이터수집 및 처리수단;
을 포함하는 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.A torque measuring device for measuring the torque of the fastener fastened to the object using an automatic fastening device,
A base and a frame fixed perpendicularly to the base;
Fastening part fixing means for fixing a fastening part which is a counterpart to which the fastener is fastened to the base;
Fastener fastening and detaching means installed on the frame and fastening or removing fasteners to a fastening part fixed to the fastening part fixing means by a driving force of a driving device;
A torque sensor measuring torque of the fastener when the fastener is fastened and removed;
Data collection and processing means for calculating a moving distance per revolution of the fastener when the fastener is fastened while collecting the torque value measured by the torque sensor;
Torque measurement device of the fastener capable of automatic fastening comprising a.
상기 체결부 고정수단은 베이스에 고정되는 고정부와, 이 고정부에서 y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 제1샤프트로 연결되는 제1슬라이드부와, 상기 제1슬라이드부에 x축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 제2샤프트로 연결되고 채결부가 설치되는 제2슬라이드부로 구성된 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method according to claim 1,
The fastening part fixing means includes a fixing part fixed to the base, a first slide part connected to the first shaft to be slidably moved in the y-axis direction from the fixing part, and a slide movement in the x-axis direction on the first slide part. Torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening consisting of a second slide portion that is possibly connected to the second shaft and the coupling portion is installed.
상기 제1,2샤프트의 일측단에는 이들 샤프트를 용이하게 회전 시킬 수 있도록 회전노브가 각각 형성된 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method according to claim 2,
A torque measuring device of a fastener capable of auto-fastening, each of which has rotary knobs formed at one end of the first and second shafts so as to easily rotate these shafts.
상기 체결부는 상기 체결부 고정수단에 분리 가능하게 고정되는 구성된 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method according to claim 1,
Torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening configured to be detachably fixed to the fastening portion fastening means.
상기 패스너 체결 및 탈거수단은 프레임에 설치되는 가이드와, 구동장치의 구동력에 의하여 상기 가이드를 따라서 승강하는 승강부와, 상기 승강부에 설치되며 구동원의 구동력에 의하여 회전하여 패스너를 체결부에 체결시키거나 탈거 시키는 비트로 구성된 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method according to claim 1,
The fastener fastening and dismounting means includes a guide installed on the frame, a lifting part that moves up and down along the guide by a driving force of a driving device, and is installed on the lifting part and rotates by a driving force of a driving source to fasten the fastener to the fastening part. Torque measuring device for fasteners that can be automatically tightened by means of fastening or removing bits.
상기 데이터수집 및 처리수단은 토크센서에서 측정된 토크값 및 패스너의 1회전당 이동거리가 표시되는 표시부가 제공된 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method according to claim 1,
The data collecting and processing means is a torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening provided with a display unit displaying the torque value measured by the torque sensor and the moving distance per one revolution of the fastener.
상기 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치에는 데이터수집 및 처리수단의 데이터를 저장하는 데이터 저장수단이 더 제공된 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method according to claim 1,
And a torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening, wherein the torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening is further provided with data storage means for storing data of data collection and processing means.
상기 데이터 저장수단은 컴퓨터, PDA 중에서 어느 하나로 이루어진 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method of claim 7,
The data storage means is a torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening made of any one of a computer, PDA.
상기 승강부 및 비트는 승강속도 및 회전속도를 조절할 수 있도록 구성된 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치.The method according to claim 5,
The lifting unit and the bit is a torque measuring device of the fastener capable of automatic fastening configured to adjust the lifting speed and rotation speed.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190067583A (en) * | 2017-12-07 | 2019-06-17 | 주식회사다스 | Bolt fastening inspection device |
CN109915014A (en) * | 2019-04-23 | 2019-06-21 | 安徽理工大学 | Drilling auto counter device and application method for chain feeding structure drilling machine |
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