KR20210112071A - 전기 슬립링 특성 검사용 장비 - Google Patents

전기 슬립링 특성 검사용 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 슬립링 특성 검사장비에 관한 것으로서, 전기 슬립링을 회전 구동하기 위한 슬립링 구동부; 제1PCB 기판 상에 탑재되는 한쌍 구성이고, 전기 슬립링의 일측과 타측에 전기적으로 연결되는 제1전선단자 및 제2전선단자; 제2PCB 기판 상에 탑재되는 한쌍 구성으로서, 계측기 리드로서 기능하는 제1릴레이 및 제2릴레이; 상기 제1전선단자와 제1릴레이를 전기적으로 연결하고, 상기 제2전선단자와 제2릴레이를 전기적으로 연결하는 제1커넥터 및 제2커넥터;를 포함하며, 고정밀 계측기를 이용함으로써 측정 데이터의 신뢰성을 높이고 컴퓨터 제어방식을 사용함으로써 자동 측정 및 실시간 데이터를 취득할 수 있도록 하며, MCU에 의한 PFGA 제어로 가변적인 회로 구성을 용이하게 함으로써 검사준비시간 및 검사시간을 줄일 수 있도록 함과 더불어 제품 불량 발생시 불량 채널을 자동으로 찾아주며 불량 채널 검색 시간을 획기적으로 줄임으로써 생산성 향상에 기여할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 슬립링의 특성을 용이하게 검사 및 검사의 자동화를 구현할 수 있으며, 이를 통해 양질의 슬립링 생산에 기여할 수 있다.

Description

전기 슬립링 특성 검사용 장비{EQUIPMENT FOR INSPECTING CHARACTERISTICS OF ELECTRIC SLIP RING}
본 발명은 전기 슬립링 특성 검사용 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬립링의 특성을 용이하게 검사 및 자동화할 수 있도록 하며 이를 통해 양질의 슬립링 생산에 기여할 수 있도록 한 전기 슬립링 특성 검사용 장비에 관한 것이다.
일반적으로 슬립링(Slip Ring)은 회전하는 물체에 전원이나 전기적 신호 또는 데이터를 끊어짐 없이 공급하여줄 수 있도록 한 장치이다.
특히, 상기 슬립링은 고정축을 중심으로 전선에 의한 전원이나 각종 신호 공급 시, 선이 꼬이는 문제 없이 전원 또는 각종 신호를 안전하게 전달할 수 있게 한 제품이다.
이러한 슬립링은 크게 접촉식 슬립링과 비접촉식 슬립링으로 분류할 수 있으며, 다양한 산업분야에 활용되고 있다.
예를 들어, 휴대폰 디스플레이 검사 장비인 기계 산업용 인덱스 장비 전체에 사용되고 있고, 대형 운반용 크레인(Crane) 또는 타워크레인(Tower Crane) 등의 회전 부분에 전원공급용으로 사용되고 있으며, 자동 회전문의 전등 전원을 비롯하여 제어장치 신호용으로 사용되고 있다.
또한, 기타 CCTV, DOME CAMERA, ROBOT 및 LCD 검사장비 등에도 두루 사용되고 있다.
하지만, 이와 같은 슬립링은 본원출원인을 비롯하여 국산화로 제작 및 대체되고 있는데, 국내에서 슬립링을 제조시 특성 검사를 위한 검사장비가 마땅히 없는 실정에 있으며, 이동식 간단한 검사기 등으로 검사를 진행하는 수준에 머물러 있다.
종래 대부분의 슬립링을 제조하는 경우에는 일부 소형의 경우를 제외하고 소량 다품종의 고객 주문형으로 제작하고 있으며, 다양한 종류의 제품을 수작업을 통해 제작, 검사, 납품하는 형태로 이루어지고 있다.
이때, 슬립링을 제작 완료한 후 성능 검사를 수행하는 경우에는 합선 및 단선 검사, 절연 검사 등을 실시하고 있으며, 이러한 검사시 이동식 검사기 등을 사용해서 검사하고 있는데, 검사결과에 대한 객관적인 데이터 및 정확성이 떨어짐은 물론 공정 품질에 있어 문제가 자주 발생되므로 개선이 요구되는 실정에 있다.
부연하여, 종래에는 슬립링 제조시, 이동식 검사기를 이용한 작업자의 직관적인 판단에 의한 검사로 인해 공정 데이터가 존재하지 않는 형편에 있고, 공정수준 평가의 근거가 없으므로 인해 검사 데이터의 기록 및 자료화가 절실한 실정에 있고, 검사자의 주관적인 판단 등에 의한 검사로 인해 공정 변동이 심하고 공정 불량이 발생되는 등 공정 안정성을 확보하지 못하고 있으며, 고객에 의한 불량 발생 시에 공정데이터를 전혀 추적할 수 없는 등 공정에 대한 추적성이 확보되지 않는 실정에 있으며, 제품 제작은 물론 검사의 수작업 등으로 인해 자동화의 필요성이 대두되고 있을 뿐만 아니라 검사 시간의 단축을 통한 공정 효율화 및 생산성 향상을 위한 요구가 증가하는 실정에 있다.
나아가, 슬립링의 특성 검사에 사용되고 있는 종래 검사장비는 검사 항목별로 장비의 설정을 변경하여야 하는 불편함이 있으며, 검사결과를 작업자들이 직관적으로 판단해야하고 측정 근거가 남지 않아 공정 품질에 많은 문제를 유발하고 있는 형편에 있으며, 측정의 정밀도가 아주 낮아 느슨한 수준의 검사를 진행함으로써 품질 문제를 자주 유발하는 단점이 있다.
한편, 종래 슬립링 검사장비 관련, 선행기술문헌을 살펴보았을 때, 국내등록특허 제10-0691963호에서 슬립링 성능 검사장치를 제안 및 개시되어 있으나, 이는 슬립링 검사를 위한 단순 기구 구조물에 관한 구성을 갖는 것으로서, 이하에서 제안하는 본원발명과는 상당한 기술적 차이를 갖는다 할 것이며, 상술한 종래 기술 이외에는 슬립링 검사장비에 대한 선행기술문헌을 쉽게 찾아볼 수가 없었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0691963호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 슬립링의 특성을 용이하게 검사 및 자동화할 수 있도록 하며 이를 통해 양질의 슬립링 생산에 기여할 수 있도록 한 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전기 슬립링에 대해 특성을 고정밀로 계측할 수 있도록 하되, 자동으로 검사할 수 있도록 하며, 자동 검사를 통한 각종 측정값을 데이터로 취득함으로써 고객별, 제품별, 로트별 등으로 분류할 수 있도록 하고, 이러한 슬립링 측 특성 데이터를 측정과 동시에 자동으로 생성 및 저장함으로써 공정 수행에 따른 데이터를 확보할 수 있도록 하면서 취득한 데이터에 추적할 수 있도록 하며, 이를 통해 공정의 안정성과 더불어 공정 추적성을 확보할 수 있도록 한 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 슬립링 제품에 대한 채널수의 증가에 대응하여 이를 커버할 수 있도록 하며, 최대 100개 등 다채널을 수용할 수 있도록 하는 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 종래 방식의 수동 검사 또는 반자동 검사 기술에 비해 컴퓨터 제어 방식의 자동화된 검사장비로 측정값의 정확도를 높일 수 있도록 하고, 공정의 변화 또는 원자재의 특성에 대해서도 검출 가능하게 함으로써 공정 품질을 향상시킬 수 있도록 한 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비는, 전기 슬립링을 회전 구동하기 위한 슬립링 구동부; 제1PCB 기판 상에 탑재되는 한쌍 구성이고, 전기 슬립링의 일측과 타측에 전기적으로 연결되는 제1전선단자 및 제2전선단자; 제2PCB 기판 상에 탑재되는 한쌍 구성으로서, 계측기 리드로서 기능하는 제1릴레이 및 제2릴레이; 상기 제1전선단자와 제1릴레이를 전기적으로 연결하고, 상기 제2전선단자와 제2릴레이를 전기적으로 연결하는 제1커넥터 및 제2커넥터;를 포함하며, 고정밀 계측기를 이용함으로써 측정 데이터의 신뢰성을 높이고 컴퓨터 제어방식을 사용함으로써 자동 측정 및 실시간 데이터를 취득할 수 있도록 하며, MCU에 의한 PFGA 제어로 가변적인 회로 구성을 용이하게 함으로써 검사준비시간 및 검사시간을 줄일 수 있도록 함과 더불어 제품 불량 발생시 불량 채널을 자동으로 찾아주며 불량 채널 검색 시간을 획기적으로 줄임으로써 생산성 향상에 기여할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 채널수 최대 100개, 저항정밀도 ±1mΩ, 절연정밀도 200㏁ 이상을 만족하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 채널별 합선 조건과 단선 조건을 자동 제어에 의해 구성하여 그때의 저항 값을 측정하여 양/불량을 판정하는 합단선계측부; DC 500V/DC 1000V 조건에서 전류 2mA를 인가한 상태에서 각각의 절연저항을 검사하는 절연전압계측부; 슬립링을 회전시키면서 3초동안 저항값을 측정하여 평균값을 산출하는 접촉저항계측부; 자체 보정기능을 발휘하는 자동보정기능부;를 포함하도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 슬립링의 특성을 용이하게 검사 및 자동화할 수 있으며, 이를 통해 양질의 슬립링 생산에 기여할 수 있는 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전기 슬립링에 대해 특성을 고정밀로 자동 계측할 수 있고, 자동 검사를 통한 각종 측정값을 데이터로 취득함으로써 고객별, 제품별, 로트별 등으로 분류할 수 있으며, 이러한 슬립링 측 특성 데이터를 측정과 동시에 자동으로 생성 및 저장함으로써 공정 수행에 따른 데이터를 확보할 수 있으면서 취득한 데이터에 추적할 수 있으며, 이를 통해 공정의 안정성과 더불어 공정 추적성을 확보할 수 있는 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제작되는 슬립링 제품에 대한 채널수의 증가에 대응하여 이를 모두 수용 가능하며, 최대 100개 등 다채널을 수용할 수 있는 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래 방식의 수동 검사 또는 반자동 검사 기술에 비해 컴퓨터 제어 방식의 자동화된 검사장비로 측정값의 정확도를 높일 수 있고, 공정의 변화 또는 원자재의 특성에 대해서도 검출 가능함으로써 공정 품질을 향상시킬 수 있게 지원하는 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 나타낸 개략적 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 나타낸 요부 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 통해 검사할 수 있는 전기 슬립링을 나타낸 일 예시도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비(100)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 전기 슬립링을 회전 구동하기 위한 슬립링 구동부(110); 제1PCB 기판(101) 상에 탑재되는 한쌍 구성이고, 전기 슬립링의 일측과 타측에 전기적으로 연결되는 제1전선단자(121) 및 제2전선단자(122); 제2PCB 기판(102) 상에 탑재되는 한쌍 구성으로서, 계측기 리드로서 기능하는 제1릴레이(131) 및 제2릴레이(132); 상기 제1전선단자와 제1릴레이를 전기적으로 연결하고, 상기 제2전선단자와 제2릴레이를 전기적으로 연결하는 제1커넥터(141) 및 제2커넥터(142);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비(100)는 고정밀 계측기를 이용함으로써 측정 데이터의 신뢰성을 높이고 컴퓨터 제어방식을 사용함으로써 자동 측정 및 실시간 데이터를 취득할 수 있도록 구성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비는 MCU(190)에 의한 PFGA 제어로 가변적인 회로 구성을 용이하게 함으로써 검사준비시간 및 검사시간을 줄일 수 있도록 함과 더불어 제품 불량 발생시 불량 채널을 자동으로 찾아주며 불량 채널 검색 시간을 획기적으로 줄임으로써 생산성 향상에 기여할 수 있도록 구성할 수 있다.
여기에서, 본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비는 채널수 최대 100개, 저항정밀도 ±1mΩ, 절연정밀도 200㏁ 이상을 만족하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 채널별 합선 조건과 단선 조건을 자동 제어에 의해 구성하여 그때의 저항 값을 측정하여 양/불량을 판정하는 합단선계측부(150); DC 500V/DC 1000V 조건에서 전류 2mA를 인가한 상태에서 각각의 절연저항을 검사하는 절연전압계측부(160); 슬립링을 회전시키면서 3초동안 저항값을 측정하여 평균값을 산출하는 접촉저항계측부(170); 자체 보정기능을 발휘하는 자동보정기능부(180);를 포함한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비를 통해 자동 검사할 수 있는 전기 슬립링은 도 3에서 보여주는 바와 같은 구성일 수 있다.
즉, 상기 전기 슬립링은 본원출원인에 의해 개발되어 제10-1398093호로 특허등록된 제품으로서, 이를 포함하는 전기 슬립링에 대해 용이하게 자동 검사할 수 있다.
부연하여, 본원출원인에 의한 특허등록기술인 전기 슬립링은 회전축(S)과 외부의 고정물체 사이를 연결하여 전력이나 전기접점신호를 전달하는 접촉형 슬립링에 있어서, 상기 회전축(S)과 결합되는 원통형상의 회전몸체(11)와, 상기 회전몸체(11)의 외주연에 결합되어 통전되는 다수개의 링형상의 전극링(12)과, 상기 전극링(12)의 양단에 위치하여 절연하는 다수개의 링형상의 절연링(13)과, 상기 회전몸체(11)의 외주연에 결합되어 상기 전극링(12) 및 상기 절연링(13)의 유동을 방지하는 스냅링(14)과, 상기 회전몸체(11)의 상단 일측에서 내측으로 요입된 장방형상의 제1연결부(15)와, 상기 제1연결부(15)에 결합 되어 전력을 전달하는 제1전선(16)이 구비되어 상기 회전축(S)과 함께 회전되는 회전체(10)와; 상기 회전체(10)를 감싸는 하우징(21)과, 상기 하우징(21)의 상단에 결합되어 외부의 고정물체에 고정되는 착탈형덮개(22)와, 상기 하우징(21)의 외주연에 내측으로 요입된 장방형상의 제2연결부(23)와, 상기 제2연결부(23)에 안착되어 상기 전극링(12)과 연결되는 브러쉬(24)와, 상기 브러쉬(24)와 결합되어 전력을 전달하는 제2전선(25)과, 상기 하우징(21)의 외주연에 결합되어 상기 제2연결부(23)의 외부 노출을 방지하는 브러쉬덮개(26)와, 상기 회전체(10)의 외부 이탈을 방지토록 상기 하우징(21)의 하단에서 내측으로 돌출된 회전체지지부(27)가 구비된 고정체(20)와; 상기 회전몸체(11)의 회전시 손상을 방지토록 상기 회전몸체(11)의 상단 및 하단 외주연에 각각 결합된 제1보호링(31) 및 제2보호링(32)과, 상기 제1보호링(31) 및 제2보호링(32)의 외주연에 마련되어 상기 고정체(20)와의 회전마찰을 감소시키는 링형상의 회전링(33)이 구비된 회전마찰부(30)가 구비된 구성을 가지며, 유동형 회전체가 구비된 슬립링을 제안하고 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시에에 따른 전기 슬립링 특성 검사용 장비(100)는 도 2를 참조하여 설명한 본원출원인에 의해 개발된 전기 슬립링을 포함하여 다양한 형태로 제작되는 소형 및 대형 전기 슬립링 모두를 자동으로 검사할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.
100: 전기 슬립링 특성 검사용 장비
101,102: PCB 기판 110: 슬립링 구동부
121,122: 전선단자 131,132: 릴레이
141,142: 커넥터 150: 합단선계측부
160: 절연전압계측부 170: 접촉저항계측부
180: 자동보정기능부 190: MCU

Claims (3)

  1. 전기 슬립링을 회전 구동하기 위한 슬립링 구동부;
    제1PCB 기판 상에 탑재되는 한쌍 구성이고, 전기 슬립링의 일측과 타측에 전기적으로 연결되는 제1전선단자 및 제2전선단자;
    제2PCB 기판 상에 탑재되는 한쌍 구성으로서, 계측기 리드로서 기능하는 제1릴레이 및 제2릴레이;
    상기 제1전선단자와 제1릴레이를 전기적으로 연결하고, 상기 제2전선단자와 제2릴레이를 전기적으로 연결하는 제1커넥터 및 제2커넥터; 를 포함하며,
    고정밀 계측기를 이용함으로써 측정 데이터의 신뢰성을 높이고 컴퓨터 제어방식을 사용함으로써 자동 측정 및 실시간 데이터를 취득할 수 있도록 하며,
    MCU에 의한 PFGA 제어로 가변적인 회로 구성을 용이하게 함으로써 검사준비시간 및 검사시간을 줄일 수 있도록 함과 더불어 제품 불량 발생시 불량 채널을 자동으로 찾아주며 불량 채널 검색 시간을 획기적으로 줄임으로써 생산성 향상에 기여할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 전기 슬립링 특성 검사용 장비.
  2. 제 1항에 있어서,
    채널수 최대 100개, 저항정밀도 ±1mΩ, 절연정밀도 200㏁ 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 전기 슬립링 특성 검사용 장비.
  3. 제 1항에 있어서,
    채널별 합선 조건과 단선 조건을 자동 제어에 의해 구성하여 그때의 저항 값을 측정하여 양/불량을 판정하는 합단선계측부;
    DC 500V/DC 1000V 조건에서 전류 2mA를 인가한 상태에서 각각의 절연저항을 검사하는 절연전압계측부;
    슬립링을 회전시키면서 3초동안 저항값을 측정하여 평균값을 산출하는 접촉저항계측부;
    자체 보정기능을 발휘하는 자동보정기능부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 슬립링 특성 검사용 장비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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