KR20160093455A - 로드셀용 액세서리 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 시어 빔 로드셀과 같이 자체적으로 플랫폼상의 위치별 측정 오차를 보정 할 수 있는 구성을 포함하지 않은 로드셀에 대해 플랫폼상에서 일어나는 위치별 측정 오차를 보정 할 수 있는 구조를 지닌 로드셀용 액세서리를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명은 싱글 포인트 로드셀과 같이 플랫폼상 위치별 측정 오차 보정용 구조를 지닌 로드셀용 액세서리를 제안한다. 즉, 본 발명은, 내부에 동굴형태의 측정 오차 보정용 구조를 지닌 로드셀용 액세서리 안에 시어 빔 로드셀을 고정 부재나 용접으로 고정시켜 상기 액세서리에 플랫폼을 장착하여 기준이 되는 물체를 플랫폼에 접속하여 위치별 측정 오차를 액세서리 내부에 형성된 동굴의 형상을 조정하여 보정 할 수 있게 하였다.

Description

로드셀용 액세서리{ACCESSORY FOR LOAD CELL}

본 발명은 물체의 무게를 측정하는 로드셀을 장착하여 여러 가지 물체의 무게를 정확하게 측정할 수 있게 하는 로드셀용 액세서리에 관한 것이다.

로드셀은 무게를 숫자로 표시해주는 전자저울의 필수 구성요소이다. 로드셀은 무게에 의해 휨 변형이나 압축 변형이 일어나며, 이러한 변형에 의해 전기적으로 영향을 받을 수 있는 일종의 회로를 내장한다. 그에 따라 상기 변형을 전류, 저항, 인덕턴스 등의 물리량으로 변환시킴으로써 전기신호와 디지털 신호를 이용하여 무게를 숫자로 표시하게 된다. 로드셀은 자체의 형태, 사용방식, 무게를 재는 방식 등에 따라 여러 가지로 분류된다. 소형 로드셀, 하나의 로드셀에 대형 플랫폼을 장착할 수 있는 싱글 포인트 로드셀, 막대형 로드셀, 무게에 의해 압축 변형되는 압축형 로드셀, 무게에 의해 휨 또는 인장 변형되는 인장형 로드셀, 양자를 겸비한 로드셀 등이 있다.

로드셀을 이용하여 무게를 측정하게 되는 피측정물의 경우, 다양한 형상을 하고 있으므로, 이를 탑재 내지는 매달 수 있는 플랫폼을 로드셀에 연결시켜 제공하는 것이 대부분이다. 피측정물의 부피가 클수록 플랫폼의 면적이 넓어지며, 그에 따라 플랫폼상의 위치별 측정오차가 발생한다. 이러한 측정 오차를 보정하기 위해 다수의 로드셀을 사용하는 방법이 있다. 예를 들면, 정방형의 네 꼭지점에 로드셀을 배치하여 각 지점별로 나타나는 오차를 보고 로드셀의 편차를 재조정하는 것이다. 이러한 경우, 네 개의 로드셀을 요하게 된다.

이와 달리 싱글 포인트 로드셀(도 1 참조)이라고 불리 우는 로드셀의 경우, 하나의 로드셀을 이용하여 넓은 면적의 플랫폼상에서 일어나는 위치별 측정 오차를 로드셀이 내장하고 있는 액세서리(소켓 내지는 하우징 형태)에 형성된 동굴의 형상의 오차보정부(200)를 조정하여 보정 할 수 있다. 따라서 하나의 로드셀만으로도 상당히 정확한 무게측정이 가능하다. 여러 개의 로드셀을 사용하지 않기 때문에 번거로움이 덜하고 오차 보정 과정도 더 간소화되며, 로드셀의 비용을 감안할 때 생산비를 낮출 수 있다는 여러 장점이 있다.

이에 비해, 시어 빔 로드셀(Shear Beam Load Cell)의 경우, 싱글 포인트 로드셀과 달리 플랫폼상에서 일어나는 위치별 측정 오차를 보정 할 수 있는 구조를 지니지 않은 로드셀에 속한다. 이들은 상술한 바와 같이 여러 개의 로드셀을 사용하여 위치별 측정 오차를 보정 하여야 하는 불편이 따른다. 대한민국 등록특허 10-1154160호의 경우, 플랫폼상의 위치별 측정 오차를 보정 하는 방안으로, 로드셀 하부에 스프링을 설치하여 로드셀의 위치를 재조정하는 방식을 제안한다. 그러나 이러한 보정은 번거롭고 스프링의 특성상 불안정할 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 시어 빔 로드셀과 같이 자체적으로 플랫폼상의 위치별 측정 오차를 보정 할 수 있는 구성을 포함하지 않은 로드셀에 대해 플랫폼상에서 일어나는 위치별 측정 오차를 보정 할 수 있는 구조를 지닌 로드셀용 액세서리를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적에 따라 본 발명은 싱글 포인트 로드셀과 같이 플랫폼상 위치별 측정 오차 보정용 구조를 지닌 로드셀용 액세서리를 제안한다. 즉, 본 발명은, 내부에 동굴형태의 측정 오차 보정용 구조를 지닌 로드셀용 액세서리 안에 시어 빔 로드셀과 같이 자체내 오차보정부가 없는 로드셀을 고정 부재나 용접으로 고정시켜 상기 액세서리에 플랫폼을 장착하여 기준이 되는 물체를 플랫폼에 접속하여 위치별 측정 오차를 액세서리 내부에 형성된 동굴의 형상을 조정하여 보정 할 수 있게 하였다.

본 발명에 따르면, 시어 빔 로드셀과 같이 오차보정부를 자체내에 구비하지 않은 경우, 종래 여러 개를 사용하여야만 측정 오차를 보정 할 수 있거나 아예 측정 오차를 보정 할 수 없었던 문제를 해소할 수 있다.

즉, 하나의 시어 빔 로드셀을 싱글 포인트 로드셀의 구조와 유사한 로드셀용 액세서리에 접속시켜 사용함으로써, 하나의 시어 빔 로드셀만으로도 플랫폼상의 위치별 측정 오차를 동굴 구조의 조정으로 충분히 보완할 수 있어 매우 정확한 무게 측정이 가능하게 된다.

또한, 하나의 시어 빔 로드셀을 액세서리에 연결하는 것으로 구성되기 때문에 여러 개의 로드셀을 설치하는 것에 비해 설치가 간소화되고 측정 오차의 보정도 간편하다.

또한, 로드셀의 가격을 고려할 때 설치 비용이 절감될 수 있다.

도 1은 싱글 포인트 로드셀의 형태를 보여주는 평면도와 상응하는 정면도이다.
도 2는 시어 빔 로드셀의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시어 빔 로드셀을 장착하기 위한 싱글 포인트 로드셀 형태의 로드셀용 액세서리의 평면도와 그에 상응하는 정면도 및 측면도이다.
도 4는 도 3의 액세서리에 시어 빔 로드셀을 장착하고 고정한 상태를 설명하기 위한 정면도에 그 내부에 안착 된 시어 빔 로드셀의 형태를 점선으로 나타낸 일종의 투시도가 결합 된 복합도 이다.
도 5는 본 발명의 로드셀용 액세서리를 적용하여 플랫폼을 구성한 것을 보여주는 정면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 싱글 포인트 로드셀의 구성을 보여주며, 도 2는 시어 빔 로드셀의 구성을 보여준다. 싱글 포인트 로드셀은, 본체(100)의 중심부에 동굴 형태의 오차보정부(200)가 형성되어 있다. 상기 오차보정부는 네 귀퉁이에 오목부(250)가 형성되어 있어 플랫폼(도 5 참조)상에서 측정된 물체의 무게 오차를 오목부(250) 형상을 변형하여 보정 한다. 예를 들면, 플랫폼 위에 탑재된 물체가 좌측 전방에서 본래 무게에 비해 더 작은 값으로 나타나면, 동굴형 오차보정부의 전방좌측상,하단 오목부(250)의 상단부 또는 하단부를 좀 더 얇게 줄과 같은 도구를 이용하여 연마하여 보정 하는 식이다. 플랫폼이 로드셀 상하에 배치되므로 동굴형 오차보정부의 오목부(250)는 로드셀의 휨 현상을 고려하여 상하 전후 좌우 8군데로 형성되는 것이 편리하다. 그러나, 이러한 형상은 필수적인 것은 아니며, 전후 대칭을 기본으로 하여, 상하대칭, 좌우대칭, 또는 상하좌우 대칭, 방사대칭형의 동굴형상으로 형성되는 것이면 적용가능하고, 줄을 이용한 연마작업의 편의를 위해 적절한 형상을 부여할 수 있다.

도 2는 시어 빔 로드셀(500)의 구성을 보여준다. 시어 빔 로드셀(500)은 막대형태로 되어 있고 고정부재가 접속될 수 있는 고정부와 케이블이 인출되어 있지만, 상술한 바와 같이 동굴형 오차보정부가 없기 때문에 연마식 보정이 불가능하다.

따라서 본 발명은, 이와 같은 시어 빔 로드셀(500)을 이용하여 물체의 무게를 측정함에 있어서, 플랫폼상에서 위치별 무게측정 오차를 보정 할 수 있도록 도 3과 같은 형태의 로드셀용 액세서리를 제공하였다. 로드셀용 액세서리는 본체(100) 중앙에 동굴형 오차보정부(200)를 구비하며, 시어 빔 로드셀(500)이 그 안에 내장될 수 있도록 내부에 공간을 두고 있다. 또한, 시어 빔 로드셀(500)을 액세서리 본체(100)와 일체형으로 만들기 위한 고정부(300, 350)를 두고 있다. 즉, 시어 빔 로드셀(500)을 액세서리 본체(100) 안에 내장한 다음 볼트와 같은 고정부재를 고정부(300, 350)를 통해 삽입하여 본체(100)에 고정시키거나 용접으로 고정시킬 수 있다. 액세서리와 일체화된 시어 빔 로드셀(500)은 액세서리에 플랫폼이 부착되어 피측정 물체가 플랫폼상에 탑재되거나 접속되면 액세서리와 함께 인장되어 무게를 측정하게 된다. 플랫폼을 액세서리 본체(100)에 고정하기 위한 고정부(400)가 다수 형성될 수 있으며, 볼트 등의 고정부재 또는 용접으로 플랫폼이 본체(100)에 부착될 수 있다. 그외 접착제 등의 고정 수단도 적용가능하다.

액세서리 본체(100) 중심부에 형성된 동굴형 오차보정부(200)의 형상이 도 3의 경우, 사각형의 네 귀퉁이(후면까지 고려하면 8 귀퉁이임)에 외측을 향해 솟아오른 반원형 오목부(250)로 되어 있다. 그러나 이는 하나의 실시예이고, 단순한 사각형상일 수도 있고, 반원을 초과하는 호의 길이를 갖는 호상 오목부가 동굴형 오차보정부 중심에 대해 방사대칭형(또는 좌우대칭, 상하대칭)으로 다수 형성될 수도 있다.

도 4는 액세서리 본체(100) 안에 시어 빔 로드셀(500)이 내장되고 고정부재로 고정되어 일체화된 상태를 보여준다. 이와 같이 구성된 로드셀에 대해 플랫폼(700, 750)이 상하로 부착된 것을 도 5에 나타내었다.

로드셀 액세서리의 위에 부착되는 플랫폼(700)은 본체 좌측 상면에 부착부를 통해 부착되었고, 로드셀 액세서리의 아래에 부착되는 플랫폼(750)은 본체 우측 하면에 부착부를 통해 부착되었다. 이러한 구성은 로드셀이 힘을 받아 변형되는 형태가 'ㄱ'자를 'ㄴ'자와 접붙인 상태와 같이 되기 때문에 이를 고려한 것이다. 따라서 이러한 형태 자체를 거울 대칭 한 형태로 구성하여도 동일한 원리를 사용하는 것이 된다.

도 7의 로드셀로 물체들의 무게를 측정하기 전에 먼저 측정 오차를 보정하여 줄 수 있으며, 이는 다음과 같은 과정을 거친다.

즉, 플랫폼(700) 위의 좌측전방에서 물체의 무게가 기준값에 비해 적게 측정되면, 동굴형 오차보정부(200)의 오목부(250) 중, 상부 또는 하부의 좌측 전방 쪽 반원형 오목부(250)를 줄과 같은 연마 도구로 연마하여 해당 부위의 본체(100) 상판 두께를 얇게 하여 준다. 만일, 아래쪽 플랫폼(750) 우측 후방에서 변형되어 측정된 물체의 무게가 기준값에 비해 적게 측정되면, 동굴형 오차보정부(200)의 오목부(250) 중, 상부 또는 하부의 우측 후방 쪽 반원형 오목부(후방은 미도시)를 줄과 같은 연마 도구로 연마하여 해당 부위의 본체(100) 하판 두께를 얇게 하여 준다. 이러한 두께 조절에 의해 인장력이나 가압력이 보강되어 오차가 보정되는 것이다.

오목부(250)의 특이 형상이 있기 때문에 작업자는 연마하여야 하는 위치를 쉽게 찾을 수 있는 장점이 있다.

또한, 시어 빔 로드셀과 같이 오차보정부가 없는 다른 모든 로드셀에 대해 본 발명의 로드셀용 액세서리를 적용할 수 있다.

이와 같이 하여 지금까지 오차보정부가 없어 측정 오차 보정이 전혀 불가능하였던 시어 빔 로드셀을 이용하면서도 액세서리의 오차보정부를 이용하여 오차를 보정할 수 있게 하였다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 본체
200: 오차보정부
250: 오목부
300, 350, 400: 고정부
500: 시어 빔 로드셀
600: 케이블
700, 750: 플랫폼

Claims (9)

1. 로드셀을 내장할 수 있는 액세서리로서,
   오차보정부가 없는 로드셀을 내장할 수 있는 공간을 지닌 본체;
   상기 본체에 동굴형으로 형성된 오차보정부; 및
   상기 본체와 상기 오차보정부가 없는 로드셀을 일체화하기 위한 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀용 액세서리.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체에 플랫폼을 부착할 수 있는 고정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로드셀용 액세서리.
3. 제1항에 있어서, 상기 오차보정부는 전후 대칭을 기본으로 하여, 좌우 대칭 및 상하 대칭 또는 방사대칭형 동굴을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀용 액세서리.
4. 제3항에 있어서, 상기 오차보정부는 호를 구비한 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀용 액세서리.
5. 제4항에 있어서, 호를 구비한 오목부는 동굴의 귀퉁이마다 구비되는 것을 특징으로 하는 로드셀용 액세서리.
6. 제4항에 있어서, 호를 구비한 오목부는 동굴의 둘레를 따라 좌우 대칭, 상하 대칭 또는 방사대칭형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 로드셀용 액세서리.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 로드셀용 액세서리의 내부에 자체내 오차보정부가 없는 로드셀을 내장시키고 고정부재로 서로 접속시키거나 용접시키거나 접착제로 접착하여 로드셀용 액세서리와 오차보정부가 없는 로드셀이 일체화된 것을 특징으로 하는 로드셀.
8. 제7항의 오차보정부가 없는 로드셀을 이용하여 물체의 무게를 측정하기 전에 오차를 보정 하는 방법으로서,
   로드셀용 액세서리의 본체 상면과 하면에 플랫폼을 각각 부착하고,
   기준이 되는 물체를 플랫폼에 인가하여 플랫폼상의 위치에 따라 측정된 무게에 대해 오차를 파악하고,
   파악된 오차에 따라 로드셀용 액세서리의 동굴형 오차보정부의 형상을 조정하여 오차를 보정 하는 것을 특징으로 하는 로드셀의 오차 보정 방법.
9. 제8항에 있어서, 동굴형 오차보정부의 형상을 조정은, 동굴형 오차보정부의 특정 부위에서 본체면의 두께를 얇게 조정함으로써 오차를 보정 하는 것을 특징으로 하는 로드셀의 오차 보정 방법.
   
   
   
   
   

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