KR20140069904A - 서보밸브의 정특성 진단장치 - Google Patents

서보밸브의 정특성 진단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 종류의 서보밸브에 대하여 압력, 누유량, 유량 등 정특성을 복합적으로 진단하여 서보밸브의 이상유무를 진단하는 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치는 종류가 다른 서보밸브(SERVO VALVE)의 정특성을 호환하여 진단하는 진단장치로서, 진단 대상 서보밸브가 연결되고, 상기 서보밸브를 작동시켜 정특성을 진단하는 정특성 진단유닛; 상기 서보밸브에 유압을 공급하는 유압 공급유닛; 및 상기 정특성 진단유닛 및 상기 유압 공급유닛과 연결되고, 서로 다른 복수개의 서보밸브와 호환되도록 입출력 신호를 변환하여 상기 서보밸브에 공급되는 유량 및 압력을 제어하며, 상기 정특성 진단유닛에서 측정된 상기 서보밸브의 정특성을 수신하는 통합 컨트롤러 유닛;을 포함한다.

Description

서보밸브의 정특성 진단장치{DIAGNOSTIC APPARATUS FOR STATIC CHARACTERISTICS OF SERVO VALVE}
본 발명은 서보밸브 또는 비례밸브의 정특성을 진단하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 종류의 서보밸브에 대하여 압력, 누유량, 유량 등 정특성을 복합적으로 진단하여 서보밸브의 이상유무를 진단하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고품질 철강제품의 생산을 위해 고로의 노정압 장치에서부터 압연공정의 두께 제어장치(AGC: Automatic Gauge Control)와 같은 품질직결 설비에 이르기까지 제철설비에 고정밀 유압 서보(SERVO) 제어 장치를 사용하고 있다. 이러한 유압 서보 제어 장치의 핵심 요소인 서보밸브(SERVO VALVE)는 항공기의 수평제어, 군사용 미사미사일의 위치추적 등에 응용되는 고정밀 자동제어기술의 핵심 부품이다.
이러한 서보밸브는 철강제품의 품질에 직결되며, 품질 향상을 위해서는 서보밸브의 성능을 진단하고 수리하여 그 성능과 신뢰성을 유지하는 기술을 확보하는 것이 필수적이다.
서보밸브의 성능 진단 항목은 크게 정특성(STATIC CHARACTERISTIC) 진단과 동특성(DYNAMIC CHARACTERISTIC) 진단으로 나뉘어진다. 정특성 진단은 서보밸브에 인가된 입력 신호 변화에 대해 서보밸브의 출력값들이 얼마나 정확하게 추종하고, 일정하게 유지되는지에 대한 특성이라고 할 수 있으며, 그 세부 진단 항목은 압력 이득(PRESSURE GAIN), 유량 이득(FLOW GAIN), 내부 리크(NULL LEACKAGE), 역치(THRESHOLD)의 지연이 얼마만큼 발생하는지에 대한 특성이며, 그 진단 항목에는 스텝 응답(STEP RESPONSE)와 위상 지연(PHASE SHIFT) 그리고 진폭비(AMPLITUDE RATIO)의 항목들로 구성되어 있다.
종래의 서보밸브 정특성 진단 장치로는 다양한 종류의 서보밸브에 대하여 정특성 진단을 할 수가 없어서 이상 유무와 성능 판정이 불가능하기 때문에 신품 서보밸브로 무조건 교환할 수 밖에 없으며, 또한 교환된 서보밸브는 분해수리를 하더라도 성능의 이상 유무 판단을 위한 진단이 불가하므로 서보밸브를 재사용하지 못하여 비용이 증가하며, 또한 이러한 문제는 서보밸브 예비품 추가 구입으로 이어져 비용 손실이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
그리고, 서보밸브의 진단이 불가능하기 때문에 설비 고장 발생시 원인 분석이 어려워 설비의 안정화가 어려우며, 궁극적으로는 철강제품 품질이 저하되는 문제점을 발생시키게 된다.
또한, 서보밸브의 진단을 위한 핵심 장치가 증폭기인데, 서보밸브 종류에 따라 증폭비와 전기적 특성, 구조가 각각 다르며, 공급사 간의 호환이 불가능하기 때문에 각각의 전용 증폭기가 있어야 하는 문제점이 있었다.
또한, 서보밸브의 진단 과정에서 가장 중요한 부분 중에 하나가 진단 결과를 출력하고 분석하는 과정으로 종래의 출력 장치(X-Y Pen Recorder)는 작업자가 직접 종이를 삽입하고 좌표를 조정해주는 등의 사전 수작업을 거친 뒤, 출력된 진단 결과를 육안으로 확인하고 판단하므로 서보밸브의 성능 진단에 많은 시간이 소요되며, 작업자가 서보밸브의 진단을 육안으로 판별하여 서보밸브의 진단 및 수리의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
종래 서보밸브의 압력게인과 리크량의 상관관계를 이용하여 서보밸브의 이상유무를 진단하고 나아가 그 서보밸브의 잔여수명을 진단할 수 있는 서보밸브의 진단방법에 대해서는 "서보밸브 진단방법(공개특허 10-2009-0132703)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다. 하지만, 서보밸브의 공급사 간의 호환이 불가능하여 각각 전용 측정 장치를 필요로 하는 문제점을 해결하지 못하였다.
또한, 다양한 용량 등에 따른 서보밸브의 종류별 정특성을 진단할 수 없어 이상유무 및 성능판정이 불가능한 문제점을 해결하지 못하였다.
공개특허 10-2009-0132703 (2009. 12. 31.)
다양한 종류의 서보밸브의 정특성을 진단할 수 있는 서보밸브의 정특성 진단장치를 제공한다.
또한, 서보밸브의 정특성 진단결과를 디지털로 표시하여 진단결과의 신뢰성을 높여 서보밸브의 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 서보밸브의 정특성 진단장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치는 종류가 다른 서보밸브(SERVO VALVE)의 정특성을 호환하여 진단하는 진단장치로서, 진단 대상 서보밸브가 연결되고, 상기 서보밸브를 작동시켜 정특성을 진단하는 정특성 진단유닛; 상기 서보밸브에 유압을 공급하는 유압 공급유닛; 및 상기 정특성 진단유닛 및 상기 유압 공급유닛과 연결되고, 서로 다른 복수개의 서보밸브와 호환되도록 입출력 신호를 변환하여 상기 서보밸브에 공급되는 유량 및 압력을 제어하며, 상기 정특성 진단유닛에서 측정된 상기 서보밸브의 정특성을 수신하는 통합 컨트롤러 유닛;을 포함한다.
상기 정특성 진단유닛은, 상기 유압 공급유닛에서 공급받은 유압유의 압력을 제어하여 상기 서보밸브에 공급하는 압력조절 밸브; 상기 서보밸브의 후단에 연결되어 상기 서보밸브의 압력 및 누유량을 측정하도록 상기 서보밸브의 유로를 선택적으로 차단하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브; 상기 서보밸브와 상기 솔레노이드 밸브 사이에 설치되어 상기 서보밸브의 압력을 측정하는 하나 이상의 압력검출센서; 및 상기 솔레노이드 밸브 후단에 설치되어 상기 서보밸브의 유량을 측정하는 유량계;를 포함한다.
상기 정특성 진단유닛은, 상기 서보밸브의 진단을 위해 공급되는 유압유을 회수하여 상기 유압 공급유닛으로 전달하는 유압유 회수펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 정특성 진단유닛은, 상기 서보밸브와 선택적으로 연결되어, 상기 서보밸브를 수동으로 작동시키는 수동 유압밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통합 컨트롤러 유닛은, 다양한 서보밸브의 종류 및 특성이 사전에 입력되어, 상기 정특성 진단유닛에서 측정한 상기 서보밸브의 정특성과 비교하여 상기 서보밸브를 진단하는 것을 특징으로 한다.
상기 통합 컨트롤러 유닛은, 상기 정특성 진단유닛를 제어하는 신호를 입력하는 터치패드; 상기 터치패드의 입력신호를 상기 서보밸브의 종류에 따라 변환하여 상기 정특성 진단유닛에 전송하고, 상기 정특성 진단유닛에서 출력신호를 수신하여 모니터링 가능하도록 변환하는 신호 증폭기; 및 상기 신호 증폭기에서 변환된 출력신호를 수신하여 모니터링 가능하도록 하는 모니터링 부을 포함한다.
상기 증폭기는, 다양한 종류의 서보밸브와 결합시 내부 결선 변경 없이 입력단자와 출력단자의 결선을 외부에서 할 수 있는 결선부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통합 컨트롤러 유닛은, 서보밸브의 경향 및 진단, 수리 이력을 데이터 베이스화 하여 관리하는 데이터 저장소를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서보밸브의 정특성 진단결과를 디지털로 표시하여, 진단결과의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
또한, 진단한 서보밸브의 경향 및 진단, 수리 이력을 데이터 베이스화 하여 관리하는 데이터 저장소를 더 구비하여 다양한 종류의 서보밸브 경향 및 진단, 수리 이력 관리가 가능하고, 서보밸브의 유지 및 보수를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 용량, 규격 등 다양한 종류의 서보밸브를 진단이 가능하여, 비용을 절감하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치를 보여주는 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정특성 진단유닛을 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정특성 진단유닛을 설명하기 위한 회로도 이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 컨트롤러 유닛을 보여주는 도면이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 증폭기를 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터치패드의 화면을 보여주는 도면이며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치를 이용한 정특성 그래프이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치를 보여주는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정특성 진단유닛을 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정특성 진단유닛을 설명하기 위한 회로도 이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통합 컨트롤러 유닛을 보여주는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 증폭기를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치(10)는 다양한 종류 및 규격의 서보밸브(SERVO VALVE,20)와 연결되어 상기 서보밸브(20)의 정특성을 진단하는 장치로서, 상기 서보밸브(20)의 유입구에 일정한 압력의 유압유을 공급하는 유압 공급유닛(100); 다양한 종류 및 규격의 서보밸브 중 어느 하나가 안착되어 연결되고, 상기 서보밸브(20)를 작동시켜 정특성을 측정, 진단하는 정특성 진단유닛(200); 및 상기 정특성 진단유닛(200), 상기 유압 공급유닛(100) 및 상기 서보밸브(20)와 연결되어 상기 서보밸브(20)에 공급되는 유량 및 압력을 제어하며, 상기 서보밸브(20)를 선택적으로 작동시키고, 상기 정특성 진단유닛(200)에서 측정된 상기 서보밸브(20)의 정특성을 수신하는 통합 컨트롤러 유닛(300);을 포함한다.
상기 유압 공급유닛(100)은 유량과 압력을 생성시키는 설비로 전기 모터(MOTOR), 유압 펌프(PUMP), 유압 탱크(TANK), 유압 밸브(VALVE), 유압 부속품으로 구성되며, 상기 유압 공급유닛(100)에서 생성된 유량과 압력은 배관을 통해 상기 정특성 진단유닛(200)으로 공급되어, 상기 서보밸브(20)로 공급된다.
상기 정특성 진단유닛(200)은 다수개의 유압수단와 상기 서보밸브가 안착되는 상기 안착판(270)을 구비되며, 복수개의 상기 유압수단은 정특성 진단 항목인 압력 게인(Pressure Gain), 유량 게인(Flow Gain), 내부 누유량(Null Leakage), 역치(Threshold), 이력(Hysteresis), 스풀위치(Spool Position)를 진단한다.
상기 정특성 진단유닛(200)은 상기 유압 공급유닛(100)과 연결되어, 상기 통합 컨트롤러 유닛(300)의 신호에 따라 상기 유압 공급유닛(100)에서 공급받은 유압유의 압력을 조절하여 상기 서보밸브(20)에 공급하는 압력조절 밸브(210); 상기 서보밸브(20)의 압력 및 누유량을 측정하기 위하여 상기 서보밸브(20)의 유압유 배출 유로에 설치되는 하나 이상의 솔레노이드 밸브(220); 상기 서보밸브(20)와 상기 솔레노이드 밸브(220) 사이에 설치되어 상기 서보밸브(20)의 압력을 측정하는 하나 이상의 압력검출센서(230); 상기 서보밸브(20)의 내부 누유량을 측정하는 유량계(240);를 포함한다.
상기 압력조절 밸브(210)는, 상기 유압 공급유닛(100)으로부터 공급받은 유압유에 이물질을 제거하도록 필터(211)를 포함하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 유압 공급유닛(100)으로부터 공급받은 유압유에 이물질이 존재하는 경우 상기 서보밸브(20) 및 상기 정특성 진단유닛(200)으로 유입되어 발생할 수 있는 진단오류, 서보밸브 손상 등의 문제를 미연에 방지할 수 있기 때문이다.
복수개의 상기 솔레노이드 밸브(220)는 상기 압력검출센서(230)를 이용하여 상기 서보밸브(20)의 압력 게인을 측정하도록 유압 공급을 선택적으로 차단하는 솔레노이드 밸브(221), 복귀유를 선택적으로 차단하는 솔레노이드 밸브(222), 내부누뉴량 측정항목 선택용 제1 솔레노이드 밸브(223a), 제2 솔레노이드 밸브(223b), 대유량 게인 측정항목 선택용 솔레노이드 밸브(224a) 및 소유량 게인 측정항목 선택용 솔레노이드 밸브(224b)로 구성된다.
상기 압력검출센서(230) 및 상기 유량계(240)는 상기 통합 컨트롤러 유닛(300)과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 서보밸브(20)의 측정정보를 실시간으로 전송하며, 상기 정특성 진단유닛(200)은 상기 압력검출센서(230)의 측정정보를 현장에서 관측 가능하도록 하나 이상의 압력 관측 게이지(231)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 정특성 진단유닛(200)은 상기 서보밸브(20)와 연결되어 상기 서보밸브(20)를 작동시키도록 유압을 공급하는 수동 유압밸브(250)를 더 포함할 수 있다.
상기 수동 유압밸브(250)는, 상기 통합 컨트롤러 유닛(300)의 전기신호만으로 작동이 어려운 대용량의 서보밸브인 경우, 상기 대용량 서보밸브(20)를 작동시키도록 유압을 공급한다.
상기 수동 유압밸브(250)는 상기 서보밸브(20)에 수동으로 유압을 공급 또는 차단하는 수동 조작구(251)를 더 포함하여 상기 수동 조작구(251)를 이용하여 상기 서보밸브(20)를 수동으로 작동시킬 수 있다.
이때, 상기 수동 유압밸브(250)는 예를 들어 서보밸브 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 상기 서보밸브(20)에 수동으로 유압을 공급하여 상기 서보밸브(20)를 작동시킬 수 있는 다양한 제어밸브가 선택적으로 사용될 수 있다.
또한, 상기 정특성 진단유닛(200)은, 상기 서보밸브(20)의 진단에 사용되는 유압유을 회수하여 상기 유압 공급유닛(100)으로 전달하는 유압유 회수펌프(260)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 서보밸브(20) 진단에 사용되는 유압유을 회수하여 재사용함으로써, 유지비를 줄일 수 있다.
상기 통합 컨트롤러 유닛(300)은, 다양한 서보밸브(20)의 종류 및 특성이 사전에 입력되어, 상기 정특성 진단유닛(200)에서 측정된 특성값과 비교하여 상기 서보밸브(20)의 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 통합 컨트롤러 유닛(300)은 상기 서보밸브(20)의 동작 특성에 맞도록 입력신호(전류, 전압), 출력신호 등을 제어하는 역할을 하는 장치로서, 상기 정특성 진단유닛(200)는 상기 서보밸브(20)의 작동, 유량 및 압력 등을 제어하도록 신호 및 상기 서보밸브(20)의 종류 및 관련정보를 선택하는 터치패드(310); 상기 터치패드(310)의 입력신호를 상기 서보밸브(20)의 종류에 따라 변환하여 상기 정특성 진단유닛(200)에 전송하고, 상기 정특성 진단유닛(200)에서 출력신호를 수신하여 모니터링 가능하도록 변환하는 신호 증폭기(320); 및 상기 신호 증폭기(320)에서 변환된 출력신호를 수신하여 모니터링 가능하도록 하는 모니터링 부(330)을 포함한다.
상기 터치패드(310)는 진단하고자하는 상기 서보밸브(20)의 종류와 입력 신호(±5V , ±10V, ±10mA, 4~20mA), 전원의 종류(±15V, 24V), 스풀위치 출력신호(±5V , ±10V, ±10mA, 4~20mA)를 선택하며, 메인 화면(311), 셋업(SETUP) 화면(312), 작업조회화면(313), 새 작업 화면(314), 서보밸브 시험 및 데이터분석화면(315), 데이터 파일 화면(316)이 표시된다.
상기 신호 증폭기(320)는 상기 터치패드(310)에서 입력한 신호를 변환하는 터치패드 신호 변환용 증폭기(322), 진단대상 서보밸브에서 출력되는 신호를 수신하여 변환하는 서보밸브 출력신호 변환용 증폭기(323) 및 다양한 종류의 서보밸브와 결합시 내부 결선 변경 없이 입력단자와 출력단자의 결선을 외부에서 할 수 있는 결선부(321)를 포함하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 서보밸브(20)의 종류에 따라 입력단자와 출력단자의 결선을 용이하게 하여 정특성 진단시 세팅시간을 단축할 수 있기 때문이다.
상기 터치패드(310)는 상기 서보밸브의 압력검출용 디지털게이지(331), 유량검출용 디지털게이지(332), 입출력신호 디지털게이지(333), 수동입력 볼륨(334), 증폭기 부하 검출용 디지털게이지(335) 화면으로 구성된다. 이때, 상기 수동입력신호 볼륨(334)은 작업자가 직접 입력신호를 진단대상 상기 서보밸브(20)에 인가할 때 볼륨을 증대시켜, 상기 서보밸브(20)를 구동시킬 때 사용한다.
또한, 상기 통합 컨트롤러 유닛(300)은, 진단이 완료된 서보밸브의 경향 및 진단, 수리 이력을 데이터 베이스화 하여 관리하는 데이터 저장소를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이에, 공장별로 수많은 종류의 서보밸브 경향 및 진단, 수리 이력 관리가 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치(10)의 작동상태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터치패드의 화면을 보여주는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치를 이용한 정특성 그래프이다.
본 발명의 일실시예에 따른 서보밸브의 정특성 진단장치(10)는 진단하고자 하는 상기 서보밸브(20)가 상기 안착판(270)에 안착되어 상기 정특성 진단유닛(200)과 연결되면, 상기 유압 공급유닛(100)에 구비되는 전기 모터가 구동되어, 유압 펌프는 최대 200L/min의 유량을 생성하고, 압력제어 밸브를 사용하여 생성된 유량에 최대 315bar의 압력을 형성시킨다.
상기 유압 공급유닛(100)에서 생성된 유량과 압력은 배관을 통해 상기 정특성 진단유닛(200)으로 공급되어 진다.
상기 정특성 진단유닛(200)은 상기 안착판(270)에 안착된 상기 서보밸브(20)의 진단에 필요한 압력을 공급하기 위하여 상기 압력조절 밸브(210)를 이용하여 압력을 상기 서보밸브(20)의 용량, 규격 등에 따라 압력을 조정하여 상기 서보밸브(20)에 공급한다.
이때, 상기 서보밸브(20)에 공급되는 압력은 70㎏/㎠, 140㎏/㎠, 210㎏/㎠, 315㎏/㎠로 조절된다.
그리고, 상기 터치패드(310)의 서보밸브 시험 및 데이터분석화면(315)에서 압력 게인을 선택하면, 자동으로 A, B포트 유압공급을 차단하는 솔레노이드밸브(221)가 A, B포트의 유로를 차단하게 되고, 복귀유를 차단하는 솔레노이드밸브(222)와, 내부 누유량 측정항목을 선택하는 제1 솔레노이드밸브(223a)는 유로를 개방하여 유압유을 복귀시키고, 내부 누유량 측정항목을 선택하는 제2 솔레노이드밸브(223b)가 닫혀 압력 게인을 측정할 수 있는 준비가 완료된다.
압력 게인 측정준비가 완료되면, 상기 터치패드(310)에서 상기 서보밸브(20)의 종류와 입출력 신호등을 선택하고, 상기 터치패드(310)의 서보밸브 시험 및 데이터분석화면(315)에서 시험시작을 하면 상기 신호 증폭기(320)에서 상기 서보밸브(20)로 증폭된 출력신호가 인가되어 상기 서보밸브(20)의 동작이 이루어지게 된다.
이때, 진단하고자 하는 상기 서보밸브(20)가 대용량인 경우, 상기 서보밸브(20)를 수동으로 작동시키는 상기 수동 유압밸브(250)를 이용하여 상기 서보밸브(20)를 작동시키게 된다.
상기 서보밸브(20)가 동작되면, A, B포트로 유로가 형성되면서 유압유가 흘러서 압력을 형성하게 된다. 이때, 상기 압력검출센서(230)가 압력을 검출하여 상기 신호 증폭기(320)로 전송하고, 상기 통합 컨트롤러 유닛(300)과 연결되는 별도의 컴퓨터 모니터 등에 상기 서보밸브(20)의 압력 게인 그래프가 출력되어 상기 서보밸브(20)의 압력 게인 상태를 진단할 수 있게 되며, 더불어 상기 터치패드(310)의 압력검출용 디지털게이지(331)에서도 상기 압력검출센서(230)에서 검출된 압력을 육안으로 판단할 수 있게 된다.
스풀위치의 진단의 경우도 압력 게인과 같은 방식으로 이루어지며, 다만 진단항목 선택을 상기 터치패드(310)의 서보밸브 시험 및 데이터분석화면(315)에서 스풀위치을 선택하고 시험을 시작하게 되며 모든 동작은 압력 게인과 동일한 방식으로 이루어진다.
상기 서보밸브(20)의 동작에 따라 스풀위치의 출력값을 상기 서보밸브(20)에 내장된 위치 검출기로 측정을 하게 되며, 그 출력값을 상기 신호 증폭기(320)로 전송하여 컴퓨터 모니터 상에 상기 서보밸브(20)의 스풀위치 그래프가 출력되어 상기 서보밸브(20)의 스풀위치 상태를 진단함과 동시에 입출력신호 디지털게이지(333)에서도 스풀위치 상태를 육안으로 판단할 수 있게 된다.
또한, 유량게인 측정을 위해서는 상기 터치패드(310)의 서보밸브 시험 및 데이터분석화면(315)에서 유량 게인을 선택하게 되면 자동으로 A, B포트 유압공급을 차단하는 솔레노이드밸브(221)가 A, B포트의 유로를 개방하게 되고, 대, 소유량게인 측정항목을 선택하는 솔레노이드밸브는(224a,224b)를 동작시켜서 유압유가 상기 유량계(240)가 설치된 유로로 유압유가 흐르도록 하고, 복귀유를 차단하는 솔레노이드밸브(222)와, 제1 솔레노이드밸브(223a)는 유로를 개방하여 탱크로 유압유를 복귀시키고, 제2 솔레노이드밸브(223b)는 닫혀서 유량 게인을 측정할 수 있는 준비가 완료된다.
유량 게인 측정준비가 완료되면, 상기 터치패드(310)에서 상기 서보밸브(20)의 종류와 입출력신호 등을 선택하고, 상기 터치패드(310)의 서보밸브 시험 및 데이터분석화면(315)에서 시험시작을 하면 신호 증폭기(320)에서 상기 서보밸브(20)에 증폭된 출력신호가 인가되어 상기 서보밸브(20)의 동작이 이루어지게 되고, 상기 서보밸브(20)가 작동함에 따라, A, B포트에 유압유가 흘러서 상기 유량계(240)를 통하여 상기 서보밸브(20)의 유량을 검출하여 상기 신호 증폭기(320)로 보내어져 컴퓨터 모니터 상에 상기 서보밸브(20)의 유량게인 그래프가 출력되어 상기 서보밸브(20)의 유량 게인 상태를 진단하게 되며, 유량검출용 디지털게이지(332)에서도 유량의 상태를 육안으로 판단할 수 있게 된다.
이때, 유량의 대소 구분은 대유량(100ℓ/min), 소유량(20ℓ/min)과 구분되며, 상기 터치패드(310)에서 대, 소유량을 선택하게 된다.
내부 누유량 측정은 상기 터치패드(310)의 서보밸브 시험 및 데이터분석화면(315)에서 내부 누유량 항목을 선택하게 되면 자동으로 A, B포트 유압공급을 차단하는 솔레노이드밸브(221)가 A, B포트의 유로를 차단하게 되고, 복귀유를 차단하는 솔레노이드밸브(222)는 개방되고, 제1 솔레노이드밸브(223a)는 유로를 차단하고, 제2 솔레노이드밸브(223b)는 유로를 개방하여 유압유가 내부 누유량을 측정하는 유량계(240)로 유로를 형성하여 탱크로 유압유가 복귀할 수 있도록 하여 내부 누유량을 측정할 수 있는 준비가 갖추어진다.
그리고, 상기 터치패드(310)에서 상기 서보밸브(20)의 종류와 입출력 신호 등을 선택하고, 상기 터치패드(310)의 서보밸브 시험 및 데이터 분석 화면(315)에서 시험시작을 하면 상기 신호 증폭기(320)에서 상기 서보밸브(20)에 증폭된 출력신호가 인가되어 상기 서보밸브(20)의 동작이 이루어지게 되고, 상기 서보밸브(20)의 동작으로 유압유가 내부 누유량을 측정하는 유량계(240)로 흘러 유량을 측정하게 된다.
측정된 유량 정보는 상기 신호 증폭기(320)로 보내져 컴퓨터 모니터 상에 내부 누유량 그래프가 출력되어 상기 서보밸브(20)의 내부 누유량 상태를 진단하게 되며, 유량검출용 디지털게이지(332)에서도 내부 누유량의 상태를 육안으로 판단할 수 있게 된다.
상기 서보밸브(20)의 정특성 진단이 완료되면, 공장별로 수많은 종류의 서보밸브 경향 및 진단, 수리 이력관리를 위해 데이터파일화면(316)에서 년도별, 월별, 일자별 폴더로 분류되어 데이터를 관리된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 서보밸브의 정특성 진단장치 20: 서보밸브
100: 유압 공급유닛 200: 정특성 진단유닛
210: 압력조절 밸브 220: 솔레노이드 밸브
230: 압력검출센서 231: 압력관측 게이지
240: 유량계 250: 수동 유압밸브
251: 수동 조작구 260: 유압유 회수펌프
300: 통합 컨트롤러 유닛 310: 터치패드
320: 신호 증폭기 321: 결선부
330: 모니터링 부

Claims (8)

  1. 종류가 다른 서보밸브(SERVO VALVE)의 정특성을 호환하여 진단하는 진단장치로서,
    진단 대상 서보밸브가 연결되고, 상기 서보밸브를 작동시켜 정특성을 진단하는 정특성 진단유닛;
    상기 서보밸브에 유압을 공급하는 유압 공급유닛; 및
    상기 정특성 진단유닛 및 상기 유압 공급유닛과 연결되고, 서로 다른 복수개의 서보밸브와 호환되도록 입출력 신호를 변환하여 상기 서보밸브에 공급되는 유량 및 압력을 제어하며, 상기 정특성 진단유닛에서 측정된 상기 서보밸브의 정특성을 수신하는 통합 컨트롤러 유닛;을 포함하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정특성 진단유닛은,
    상기 유압 공급유닛에서 공급받은 유압유의 압력을 제어하여 상기 서보밸브에 공급하는 압력조절 밸브;
    상기 서보밸브의 후단에 연결되어 상기 서보밸브의 압력 및 누유량을 측정하도록 상기 서보밸브의 유로를 선택적으로 차단하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브;
    상기 서보밸브와 상기 솔레노이드 밸브 사이에 설치되어 상기 서보밸브의 압력을 측정하는 하나 이상의 압력검출센서; 및
    상기 솔레노이드 밸브 후단에 설치되어 상기 서보밸브의 유량을 측정하는 유량계;를 포함하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정특성 진단유닛은,
    상기 서보밸브의 진단을 위해 공급되는 유압유을 회수하여 상기 유압 공급유닛으로 전달하는 유압유 회수펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 정특성 진단유닛은,
    상기 서보밸브와 선택적으로 연결되어, 상기 서보밸브를 수동으로 작동시키는 수동 유압밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합 컨트롤러 유닛은,
    다양한 서보밸브의 종류 및 특성이 사전에 입력되어, 상기 정특성 진단유닛에서 측정한 상기 서보밸브의 정특성과 비교하여 상기 서보밸브를 진단하는 것을 특징으로 하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합 컨트롤러 유닛은,
    상기 정특성 진단유닛를 제어하는 신호를 입력하는 터치패드;
    상기 터치패드의 입력신호를 상기 서보밸브의 종류에 따라 변환하여 상기 정특성 진단유닛에 전송하고, 상기 정특성 진단유닛에서 출력신호를 수신하여 모니터링 가능하도록 변환하는 신호 증폭기; 및
    상기 신호 증폭기에서 변환된 출력신호를 수신하여 모니터링 가능하도록 하는 모니터링 부을 포함하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 증폭기는,
    다양한 종류의 서보밸브와 결합시 내부 결선 변경 없이 입력단자와 출력단자의 결선을 외부에서 할 수 있는 결선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합 컨트롤러 유닛은,
    서보밸브의 경향 및 진단, 수리 이력을 데이터 베이스화 하여 관리하는 데이터 저장소를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 서보밸브의 정특성 진단장치.
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