KR20220064323A - 체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법에 관한 것으로, 측정대상 체결기기의 정보가 입력되고, 상기 체결기기의 측정 데이터가 출력되는 입출력부; 상기 체결기기의 헤드가 고정되며, 상기 체결기기의 헤드에 상기 체결기기의 목표 토크값 또는 설정 토크값을 인가하는 제1 체결기기 측정부; 상기 체결기기의 몸체를 지지하고 상기 체결기기의 손잡이가 고정되며, 상기 체결기기의 손잡이에 상기 설정 토크값을 인가하는 제2 체결기기 측정부; 상기 제1 체결기기 측정부에서 상기 토크렌치 헤드에 상기 목표 토크값 또는 상기 설정 토크값을 인가할 때 상기 토크렌치의 지시 토크값을 측정하는 지시계; 및 상기 입출력부로부터 상기 체결기기의 정보를 전달받아 상기 제1 체결기기 측정부 및 상기 제2 체결기기 측정부의 작동을 제어하고, 상기 지시계가 지시한 측정 토크값을 상기 입출력부로 전달하는 제어부를 포함한다.

Description

체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법 {FASTENING DEVICE MEASURING DEVICE AND FASTENING DEVICE MEASURING METHOD THEREOF}

본 발명은 체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 규격의 체결기기를 측정할 수 있는 체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법에 관한 것이다.

엔진, 건설기계 장비 등과 같은 제품이나 구조물을 생산할 때 부재 간 접합에 있어 볼트체결이 많이 사용되고 있다. 볼트체결은 용접, 리벳, 접착제 등의 다른 접합 방법에 비해 작업이 간단하며, 간단한 도구를 사용하므로 미숙련자도 쉽게 작업할 수 있고 사후관리가 용이한 장점이 있다.

그러나 작업 및 관리에 있어서 주위를 기울이지 않으면 볼트체결이 해제될 수 있다. 특히, 건설기계 장비의 경우 운행 중 차량바퀴의 이탈사고와 같은 큰 문제점이 발생할 수 있다. 조임 볼트가 쉽게 풀려지는 이유는 체결된 것으로부터 볼트가 원래대로 돌아 가려는 힘이 작용하기 때문이다.

특히, 토크렌치와 같은 체결기기는 마모나 환경변화 등에 따라 정도(Accuracy)가 떨어지므로 정기적으로 토크렌치 등의 정도를 검사하고 그 이력을 관리하여 수리, 측정 및 교체 여부를 결정해야 한다.

체결기기의 정도측정은 동작 중인 토크를 직접 측정하는 방법과 체결품을 샘플링하여 해제한 후 더조임법으로 검사하여 측정된 토크값을 통해 토크를 추정하는 방법에 의해 이루어진다. 이러한 방법들에 의해 체결기기의 마모의 정도나 경향을 파악할 수 있다.

종래에는 이러한 정도측정의 결과를 관리대장에 수작업으로 기입하거나 컴퓨터에 직접 입력하는 방식으로 자료화 시켜서 관리를 하고 있었다. 그런데 다양한 종류의 체결기기에 대한 검사결과를 일일이 수작업이나 컴퓨터에 직접 입력하는 것은 매우 번잡한 작업이어서 검사결과를 누락하거나 잘못 기재하는 문제점이 발생하기도 하였다.

또한, 체결기기의 검사 이력을 관리하여 수리, 측정 및 교체 여부를 결정하는 일도 번거롭고 복잡한 것이어서, 많은 시간이 소요되고 다수의 인원이 필요하므로 인건비를 포함한 제반 비용이 증가하여 생산성이 저하되는 등 필요성에 비해 실제 활용도가 그다지 높지 않은 문제점이 있었다.

기존의 토크렌치 측정 방식은 전기식 토크 측정기를 이용하여 측정자가 토크렌치의 눈금을 직접 식별하여 동시에 손으로 핸들을 조작하면서 측정값을 취득하는 방식으로 이루어졌다. 이와 같은 수동 방식은 눈금을 보는 각도, 시력 등에 의해 측정값의 정확도 및 반복성이 현저히 떨어지는 문제점이 발생되며, 핸들링(handling)에 의해 정밀한 토크를 제어하기도 어려운 실정이다. 특히, 연간 수천대의 물량에 따른 시각적 지연, 작업자의 피로도 누적 등으로 업무 효율이 저하되기도 한다.

따라서 이러한 문제점들을 개선하여 작업자의 측정 오차를 최소화하고, 작업능률을 향상시켜 업무 효율을 높일 수 있는 자동화 시스템을 개발 구축하여 측정 서비스의 품질을 높일 수 있는 토크렌치 측정 자동화 시스템의 개발이 필요하다.

본 발명은 측정하고자 하는 체결기기의 정보를 입력하고 체결기기를 설치하기만 하면 자동으로 설정된 토크를 인가하여 체결기기를 측정할 수 있으며, 측정오차를 최소화하고 작업 능률 및 업무 효율을 향상시킬 수 있는 체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 측정대상 체결기기의 정보가 입력되고, 상기 체결기기의 측정 데이터가 출력되는 입출력부; 상기 체결기기의 헤드가 고정되며, 상기 체결기기의 헤드에 상기 체결기기의 목표 토크값 또는 설정 토크값을 인가하는 제1 체결기기 측정부; 상기 체결기기의 몸체를 지지하고 상기 체결기기의 손잡이가 고정되며, 상기 체결기기의 손잡이에 상기 설정 토크값을 인가하는 제2 체결기기 측정부; 상기 제1 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 헤드에 상기 목표 토크값 또는 상기 설정 토크값을 인가할 때 상기 체결기기의 지시 토크값을 측정하는 지시계; 및 상기 입출력부로부터 상기 체결기기의 정보를 전달받아 상기 제1 체결기기 측정부 및 상기 제2 체결기기 측정부의 작동을 제어하고, 상기 지시계가 측정한 측정 토크값을 상기 입출력부로 전달하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 제1 체결기기 측정부는, 상기 체결기기 헤드가 결합되는 멀티소켓; 상기 멀티소켓과 연결되는 토크셀; 및 상기 토크셀과 연결되며, 상기 목표 토크값 또는 상기 설정 토크값에 대응되도록 상기 토크셀을 회전시키는 제1 모터를 포함한다.

또한, 상기 제2 체결기기 측정부는, 상기 체결기기 몸체의 길이방향을 따라 왕복 이동하며, 상기 설정 토크값이 인가될 때의 힘 작용 위치를 지지하는 지지대; 상기 지지대와 연결되며, 상기 지지대를 힘 작용 위치로 이동시키는 지지대 이동유닛; 및 상기 체결기기 손잡이를 고정시키며, 상기 설정 토크값을 인가하는 토크 인가 유닛을 포함한다.

또한, 상기 지지대 이동유닛은, 상기 체결기기 몸체의 길이방향을 따라 배치되는 랙 기어; 상기 지지대와 연결되고, 상기 랙 기어와 맞물려 회전하면서 상기 랙 기어를 따라 힘 작용 위치로 이동하는 피니언 기어; 및 상기 피니언 기어를 회전시키는 동력을 제공하는 제2 모터를 포함한다.

또한, 상기 랙 기어는 상기 체결기기 헤드를 향하는 일측에서 상기 체결기기 손잡이를 향하는 타측으로 설정 각도만큼 상향 경사지게 배치된다.

또한, 상기 토크 인가 유닛은, 외부 동력에 의해 구동되며, 상기 체결기기 손잡이를 고정시키는 고정 척; 및 상기 고정 척과 연결되며, 상기 설정 토크값에 대응되도록 상기 고정 척을 회전시키는 제3 모터를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 본 발명은 측정대상 체결기기의 정보를 입력하는 단계; 상기 체결기기를 제1 체결기기 측정부 및 제2 체결기기 측정부에 설치하는 단계; 상기 제1 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 헤드에 상기 체결기기의 목표 토크값을 인가하는 단계; 상기 제2 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 손잡이에 설정 토크값을 인가하는 단계; 상기 제1 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가하는 단계; 및 상기 체결기기 헤드에 상기 목표 토크값 또는 상기 설정 토크값을 인가할 때 지시계에서 측정된 상기 체결기기의 지시 토크값을 출력하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 제1 체결기기 측정부 및 제2 체결기기 측정부에 설치하는 단계에서는, 상기 체결기기 헤드가 상기 제1 체결기기 측정부에 설치하고, 상기 체결기기 몸체 및 상기 체결기기 손잡이를 상기 제2 체결기기 측정부에 설치하되 상기 체결기기 몸체는 힘 작용 위치가 지지되고 상기 체결기기 손잡이가 고정된다.

또한, 상기 체결기기의 목표 토크값을 인가하는 단계는 설정 횟수만큼 반복되며, 상기 체결기기의 목표 토크값을 인가하는 단계에서는, 상기 체결기기의 헤드가 고정된 토크셀을 상기 목표 토크값에 대응되도록 회전시킨다.

또한, 상기 설정 토크값은 상기 목표 토크값에 대한 설정 비율로 선정된다.

또한, 상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가할 때에는 상기 체결기기 손잡이의 고정을 해제한다.

또한, 상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가하는 단계는 설정 횟수만큼 반복된다.

또한, 상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가하는 단계가 설정 횟수만큼 반복되고 상기 체결기기의 지시 토크값을 출력하기 전, 상기 체결기기 손잡이에 설정 토크값을 인가하는 단계가 설정 횟수만큼 반복되었는지 확인하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 체결기기 손잡이에 설정 토크값을 인가하는 단계가 반복될 때 마다 상기 설정 토크값은 설정 비율에 의해 증가되며, 증가되는 설정 토크값은 상기 목표 토크값을 초과하지 않는다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 체결기기를 설치하기만 하면 입력된 체결기기의 정보에 따라 자동으로 토크를 인가하며 체결기기를 측정할 수 있으므로 작업 능률 및 업무 효율이 향상될 수 있다.

둘째, 체결기기를 측정장치에 설치하고 수평과 설정 토크값 인가 시 정밀, 정확도로 측정하는 과정이 다수 회 반복되어 이루어지므로 측정오차가 최소화될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 체결기기 측정장치의 구성이 도시된 개념도이다.
도 2는 도 1에 따른 체결기기 측정장치의 지지대 이동유닛의 다른 실시 형태가 도시된 개념도이다.
도 3은 도 1에 따른 체결기기 측정장치의 토크 인가 유닛이 도시된 개념도이다.
도 4는 본 발명의 체결기기 측정장치를 이용한 체결기기 측정방법이 도시된 블록도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 체결기기 측정장치 및 이에 의한 체결기기 측정방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명에 대한 구체적인 설명에 앞서, 본 발명에서의 체결기기는 토크렌치인 것을 예로 들어 설명하기로 하고, 이하에서는 체결기기와 토크렌치를 명기한다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 체결기기 측정장치에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 체결기기 측정장치는 입출력부(400), 제1 체결기기 측정부(100), 제2 체결기기 측정부(200), 지시계(500) 및 제어부(300)를 포함한다.

상기 입출력부(400)는 측정대상 체결기기 즉, 토크렌치(1)의 정보를 입력할 수 있도록 구비되는 것이다. 그리고 상기 체결기기 측정장치를 통해 상기 토크렌치(1)의 측정작업이 이루어지면 상기 토크렌치(1)의 측정 데이터를 전달받아 출력한다.

본 실시예에서는 상기 입출력부(400)가 컴퓨터(PC)인 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 태블릿과 같은 스마트기기로 적용될 수 있다.

상기 제어부(300)는 상기 입출력부(400)에 입력되는 측정 대상 상기 토크렌치(1)의 정보를 상기 입출력부(400)로부터 전달받는다. 그리고 상기 체결기기 측정장치를 통해 상기 토크렌치(1)의 측정 작업이 이루어지면서 측정된 상기 토크렌치(1)의 측정값을 상기 입출력부(400)로 전달한다. 따라서 상기 입출력부(400)는 상기 제어부(300)에서 전달되는 상기 토크렌치(1)의 측정값을 이용하여 측정 불확도를 산출할 수 있는 측정 데이터로 출력하는 것이다.

상기 제어부(300)와 상기 입출력부(400)는 유선 통신 또는 무선 통신에 의해 연결된다. 본 실시예에서는 유선 통신 케이블에 의해 상기 제어부(300)와 상기 입출력부(400)가 연결되는 것을 예로 든다.

상기 지시계(500)는 상기 체결기기 측정장치로 측정 작업이 이루어질 때 상기 토크렌치(1)의 측정값을 측정하도록 구비되는 것이다. 구체적으로는 상기 제1 체결기기 측정부(100)에서 상기 토크렌치 헤드(1a)에 설정 토크값을 인가할 때 측정값을 측정한다. 이에 대해서는 후술에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 체결기기 측정장치는 도 1을 참조하는 바와 같이 테이블(10)을 포함한다. 상기 테이블(10)은 상기 제1 체결기기 측정부(100), 상기 제2 체결기기 측정부(200) 및 상기 제어부(300)가 구비되는 공간을 제공한다. 도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 상기 테이블(10)은 프레임에 의해 직육면체의 형태로 형성된다.

상기 제1 체결기기 측정부(100)는 상기 토크렌치 헤드(1a)가 고정되며, 상기 제어부(300)에 의해 상기 토크렌치 헤드(1a)에 목표 토크값 또는 설정 토크값을 인가한다.

상기 제1 체결기기 측정부(100)는 멀티소켓(110), 토크셀(130) 및 제1 모터(150)를 포함한다. 상기 멀티소켓(110)은 상기 토크렌치 헤드(1a)가 결합된다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 토크렌치 헤드(1a)에는 체결부재와 결합될 수 있도록 사각부(미도시)가 형성된다.

상기 멀티소켓(110)에도 상기 사각부(미도시)와 대응되는 사각부 결합부(미도시)가 구비된다. 즉, 상기 토크렌치 헤드(1a)의 사각부(미도시)가 상기 멀티소켓(110)의 사각부 결합부(미도시)에 삽입되며 결합되는 것이다.

상기 멀티소켓(110)의 사각부 결합부(미도시)는 내측 둘레의 크기가 변경될 수 있다. 구체적으로 상기 멀티소켓(110)은 외부로부터 압력이 공급되면 사각부 결합부(미도시) 내부의 구조물이 상하 방향으로 이동을 하면서 내측 둘레의 크기가 변경된다. 따라서 하나의 상기 멀티소켓(110)에 사각부에 맞는 여러 종류의 토크렌치를 설치할 수 있다.

상기 멀티소켓(110)은 하나 또는 복수 개 구비될 수 있다. 상기 멀티소켓(110)이 복수 개 구비되는 경우에는 규격이 다른 토크렌치 뿐 아니라 적격 용량 토크가 각기 다른 여러 종류의 토크렌치를 측정할 수 있다. 즉, 하나의 상기 체결기기 측정장치에서 규격과 토크가 서로 상이한 여러 종류의 토크렌치를 측정할 수 있게 된다.

상기 토크셀(130)은 각각의 상기 멀티소켓(110)과 연결된다. 그리고 상기 토크셀(130)은 상기 제1 모터(150)와 연결된다. 상기 토크셀(130)은 상기 제1 모터(150)가 제공하는 구동력에 의해 회전된다. 구체적으로는 측정하고자 하는 상기 토크렌치 헤드(1a)에 목표 토크값 또는 설정 토크값에 대응되도록 상기 제1 모터(150)에 의해 상기 토크셀(130)이 회전되는 것이다. 이러한 작동의 제어는 상기 제어부(300)에 의해 이루어진다.

상기 제2 체결기기 측정부(200)는 상기 제어부(300)에 의해 토크가 인가될 때 상기 토크렌치 몸체(1b)의 힘 작용 위치를 지지하며, 상기 토크렌치 손잡이(1c를 고정시키고 상기 토크렌치 손잡이(1c)에 설정 토크값을 인가한다.

상기 제2 체결기기 측정부(200)는 지지대(210), 지지대 이동유닛(230) 및 토크 인가 유닛(250)을 포함한다. 상기 지지대(210)는 상기 토크렌치 몸체(1b)의 길이방향을 따라 왕복 이동하며, 상기 토크렌치 몸체(1b)에 상기 설정 토크값이 인가될 때의 힘 작용 위치를 지지하는 역할을 한다.

상기 지지대(210)는 상기 지지대 이동유닛(230)에 의해 상기 토크렌치 몸체(1b)의 길이방향을 따라 이동된다.

상기 지지대 이동유닛(230)은 상기 지지대(210)와 연결된다. 전술한 바와 같이 상기 지지대 이동유닛(230)이 상기 지지대(210)를 토크가 인가될 때의 힘 작용 위치로 이동시킨다.

상기 지지대 이동유닛(230)은 랙 기어(231), 피니언 기어(233) 및 제2 모터(235)를 포함한다. 상기 랙 기어(231)는 상기 토크렌치 몸체(1b)의 길이방향을 따라 배치된다.

상기 랙 기어(231)는 도 1을 참조하는 바와 같이 상기 토크렌치 헤드(1a)와 가까운 상기 랙 기어(231)의 일측에서 상기 토크렌치의 손잡이(1c)를 향하는 상기 랙 기어(231)의 타측이 상향 경사지게 배치된다. 상기 지지대(210)가 상기 토크렌치의 몸체(1b)를 지지할 때에는 상기 토크렌치의 몸체(1b)가 상기 지지 테이블(10)과 평행이 되도록 지지해야 한다.

보다 구체적으로는 상기 토크렌치의 몸체(1b)의 중심축이 상기 토크렌치 헤드(1a)의 중심축과 교차하는 지점으로부터 상기 지지대(210)에 의해 지지되는 힘 작용 위치까지 수평이 되도록 해야 한다.

이는 곧 상기 지지대(210)에 의해 지지되는 힘 작용 위치의 높이에 따라 인가된 토크값 대비 측정된 토크값의 오차가 발생한다는 것을 의미한다.

따라서 이러한 오차 발생을 고려하여 상기 랙 기어(231)를 배치할 때 상기 랙 기어(231)의 타측을 향할수록 상측 방향으로 경사지도록 설정 각도만큼의 기울기를 주어 배치한다. 상기 랙 기어(251)의 설정 각도는 다음의 <식 1>에 의해 각 토크렌치의 규격에 따른 각도(G)를 구하고, 이의 평균값(AG)으로부터 도출한다.

<식 1>

각도(G) =ATAN(D/X)*180/Π

상기의 <식 1>에서 D는 토크렌치의 헤드 두께이고, X는 토크렌치 헤드의 중심으로부터 힘 작용 위치까지의 거리이다.

상기 피니언 기어(233)은 상기 지지대(210)와 연결되며, 상기 랙 기어(231)와 맞물려 회전하면서 상기 랙 기어(231)를 따라 힘 작용 위치로 이동한다.

상기 피니언 기어(233)는 상기 제2 모터(235)와 연결되며, 상기 제2 모터(235)로부터 회전 구동력을 제공받는다. 즉, 상기 제2 모터(235)로부터 구동력을 제공받은 상기 피니언 기어(233)가 상기 랙 기어(231)를 따라 힘 작용 위치로 이동하는 것이다.

한편, 전술에서는 상기 랙 기어(231)가 설정 각도만큼 기울기를 갖도록 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 랙 기어(231)는 상기 토크렌치 몸체(1b)와 나란하게 구비되어, 상기 피니언 기어(233)가 힘 작용 위치로 이동할 때 상기 랙 기어(231)의 타측을 상하 방향으로 이동시켜 높이를 조절하는 랙 기어 높이조절부재(240)를 더 포함할 수도 있다.

도 3에는 상기 랙 기어 높이조절부재(240)가 적용된 실시 형태가 도시되어 있다. 상기 랙 기어 높이조절부재(240)는 보조 랙 기어(241), 보조 피니언 기어(243) 및 제4 모터(245)를 포함한다. 상기 보조 랙 기어(241)는 상기 랙 기어(231)의 타측으로부터 설정 거리만큼 이격된 위치에 구비된다. 상기 보조 랙 기어(241)는 상기 랙 기어(231)와 교차하는 방향으로 구비된다.

상기 보조 피니언 기어(243)는 상기 랙 기어(231)의 타측과 연결되며, 상기 보조 랙 기어(241)와 맞물려 구비된다. 상기 보조 피니언 기어(243)는 상기 제4 모터(245)와 연결되며, 상기 제4 모터(245)로부터 회전 구동력을 제공받는다.

상기 보조 피니언 기어(243)는 상기 보조 랙 기어(241)를 따라 이동하면서 상기 랙 기어(231)가 설정 각도만큼 기울기를 갖도록 상기 랙 기어(231)의 타측 높이를 조절할 수 있다.

상기 토크 인가 유닛(250)은 상기 토크렌치 손잡이(1c)를 고정시키며, 상기토크렌치(1)로 설정 토크값을 인가한다.

상기 토크 인가 유닛(250)은 고정 척(251) 및 제3 모터(253)를 포함한다. 도 4에는 상기 토크 인가 유닛(250)의 구조가 도시되어 있다. 상기 고정 척(251)은 상기 토크렌치 손잡이(1c)를 고정시킨다.

도 4를 참조하는 바와 같이 상기 고정 척(251)에는 물림 블록(251a)이 구비된다. 상기 물림 블록(251a)은 상기 토크렌치 손잡이(1c)의 중심축을 기준으로 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 구비된다. 각 상기 물림 블록(251a)은 상기 토크렌치 손잡이(1c)의 중심축을 기준으로 반경 방향을 따라 왕복 이동한다. 즉, 상기 토크렌치의 손잡이(1c)에서 멀어지거나 가까워지도록 이동하는 것이다.

상기 고정 척(251)은 외부에서 압력을 제공받으며, 상기 압력에 의해 상기 물림 블록(251a)이 이동한다. 상기 고정 척(251)으로 압력이 제공되면 상기 물림 블록(251a)은 상기 토크렌치 손잡이(1c)와 가까워지도록 이동하여 상기 토크렌치 손잡이(1c)와 접한다. 상기 고정 척(251)으로 제공된 압력이 제거되면 상기 물림 블록(251a)은 상기 토크렌치 손잡이(1c)와 멀어지도록 이동하여 상기 토크렌치 손잡이(1c) 고정을 해제한다.

상기 제3 모터(253)는 상기 고정 척(251)과 연결되어 상기 고정 척(251)을 회전시킨다. 상기 제3 모터(253)는 상기 토크렌치 손잡이(1c)에 상기 설정 토크값에 대응되도록 상기 고정 척(251)을 회전시킨다.

도면에 도시되지는 않았으나, 상기 고정 척(251)은 상기 토크렌치 몸체(1b)의 길이방향과 나란한 방향으로 상기 고정 척(251)을 왕복 이동시킬 수 있도록 모터(미도시)가 연결될 수 있다.

이하에서는 도 5를 참조하여 상기 체결기기 측정장치를 이용하여 체결기기의 측정방법에 대해 설명하기로 한다.

상기 체결기기의 측정방법은, 먼저 측정하고자 하는 상기 토크렌치(1)의 정보를 상기 입출력부(400)에 입력한다. (S210 단계) 상기 입출력부(400)는 컴퓨터(PC)로 적용되며, 작업자가 측정하고자 하는 상기 토크렌치(1)의 정보를 상기 컴퓨터(400)에 입력하는 것이다.

상기 토크렌치(1)의 정보가 입력되면, 작업자는 상기 토크렌치(1)를 상기 제1 체결기기 측정부(100) 및 상기 제2 체결기기 측정부(200)에 설치한다. (S215 단계)

구체적으로 상기 입출력부(400)가 입력된 정보를 상기 제어부(300)로 전달하면, 상기 제어부(300)는 상기 제1 체결기기 측정부(100)의 상기 멀티소켓(110)을 세팅한다. 이때, 상기 토크렌치(1)의 사각부 크기에 따라 상기 멀티소켓(110)으로 외부 압력을 공급하거나 공급하지 않아 상기 멀티소켓(110)의 사각부 결합부(미도시)를 조절할 수 있다.

상기 멀티소켓(110)의 세팅이 완료되면, 작업자는 상기 토크렌치의 헤드(1a)를 상기 멀티소켓(110)에 결합하여 설치한다. 상기 제어부(300)는 상기 지지대 이동유닛(230)을 이용하여 상기 지지대(210)를 힘 작용 위치로 이동시키고, 작업자는 상기 토크렌치의 몸체(1b)를 상기 지지대(210)에 설치한다.

상기 토크렌치(1)의 설치가 완료되면, 상기 제어부(300)에 의해 상기 제1 체결기기 측정부(100)에서 상기 토크렌치 헤드(1a)에 목표 토크값을 인가(S220 단계)하고 이를 측정한다.

구체적으로 상기 제1 모터(150)가 상기 목표 토크값에 대응되도록 상기 토크셀(130)을 회전시키고, 지시계(500)가 상기 토크렌치(1)에 인가되는 토크를 측정한다. 여기서 상기 목표 토크값은 측정 대상인 상기 토크렌치(1)의 정격용량에 해당한다.

상기 제1 체결기기 측정부(100)에서 목표 토크값을 인가하는 과정은 설정 횟수 반복한다. 따라서 상기 제어부(300)는 상기 제1 체결기기 측정부(100)에서 목표 토크값을 인가하는 과정이 설정된 횟수를 반복했는지 확인(S225 단계)하고, 설정된 횟수가 아니라면 S220 단계를 반복한다.

상기 제어부(300)는 상기 제1 체결기기 측정부(100)에서 목표 토크값을 인가하는 과정을 설정횟수 반복한 것으로 확인하면, 상기 제2 체결기기 측정부(200)에서 상기 토크렌치 손잡이(1c)에 설정 토크값을 인가하는 과정이 진행된다. (S230 단계)

상기 제2 체결기기 측정부(200)에서 설정 토크값을 인가하기 위해 상기 토크렌치의 손잡이(1c)를 고정시키는데 상기 제어부(300)가 상기 고정 척(251)으로 외부 압력을 공급한다. 상기 고정 척(251)의 상기 물림 블록(251a)은 공급된 외부 압력에 의해 이동하여 상기 토크렌치 손잡이(1c)를 고정시킨다. 그리고 상기 제2 모터(253)를 이용하여 상기 설정 토크값에 대응되도록 상기 고정 척(251)를 회전시킨다.

상기 제2 체결기기 측정부(200)에서 인가하는 상기 설정 토크값은 상기 목표 토크값에 대한 설정 비율로 선정한다. 예를 들어 상기 목표 토크값이 100N·m이라면, 상기 제2 체결기기 측정부(200)에서 인가되는 설정 토크값은 상기 목표 토크값에 대한 설정 비율(20%)로 선정하여 20N·m 가 된다.

상기 토크렌치 손잡이(1c)에 상기 설정 토크값을 인가하는 과정이 완료되면, 상기 제1 체결기기 측정부(100)에서 상기 토크렌치 헤드(1a)에 상기 설정 토크값을 인가하여 측정하는 과정이 진행된다. (S235 단계)

이때, 상기 고정 척(251)에 의한 상기 토크렌치 손잡이(1c)의 고정은 해제된다. 상기 제1 체결기기 측정부(100)에서 상기 토크렌치 헤드(1a)에 인가하는 상기 설정 토크값은 상기 S230 단계에서 상기 토크렌치 손잡이(1c)에 인가되는 상기 설정 토크값과 동일하다.

상기 제1 체결기기 측정부(100)는 상기 제1 모터(130)를 이용하여 상기 설정 토크값에 대응되도록 상기 토크셀(130)을 회전시킨다. 이때, 상기 지시계(500)는 상기 토크렌치(1)의 지시 토크값을 측정한다.

상기 토크렌치 헤드(1a)에 상기 설정 토크값을 인가하는 과정을 설정 횟수만큼 반복 진행된다. 상기 제어부(300)는 상기 S235 단계가 설정 횟수만큼 진행되었는지를 확인(S240 단계)하고, 설정 횟수만큼 진행되지 않았다면 설정 횟수에 도달할 때까지 상기 S235 단계를 반복한다.

상기 제어부(300)는 상기 S235 단계가 설정 횟수만큼 진행된 것으로 확인되면, 상기 S230 단계가 설정 횟수만큼 반복 진행되었는지를 확인한다. (S245 단계) 이때, 상기 S230 단계가 반복될 때에는 상기 토크렌치 손잡이(1c)에 인가되는 설정 토크값이 달라진다.

구체적으로 상기 S230 단계가 반복될 때 상기 토크렌치 손잡이(1c)에 인가되는 설정 토크값은 직전 상기 설정 토크값 보다 증가된다. 상기 설정 토크값이 증가되는 기준은 여러 요인을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다. 다만, 상기 설정 토크값이 증가될 때에는 목표 토크값을 초과하지 않도록 해야 한다.

상기 S230 단계가 반복될 때에는 상기 S235 단계 및 상기 S240 단계로 순차적으로 진행된다. 이때, 반복되는 상기 S240 단계에서의 상기 설정 토크값은 상기 S230 단계가 반복될 때 증가된 설정 토크값을 적용한다.

상기 제어부(300)는 상기 S230 단계가 설정 횟수만큼 반복된 것으로 확인되면, 상기 제1 체결기기 측정부(100) 및 상기 제2 체결기기 측정부(200)에 의해 측정 작업을 중단한다.

상기 지시계(500)가 측정한 상기 토크렌치(1)의 지시 토크값은 상기 제어부(300)에 의해 상기 입출력부(400)로 전달되고, 상기 입출력부(400)에서는 상기 측정값을 이용하여 측정 불확도를 산출할 수 있도록 측정 데이터를 출력한다. (S250 단계)

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 토크렌치
1a: 토크렌치 헤드
1b: 토크렌치 몸체
1c: 토크렌치 손잡이
10: 테이블
100: 제1 체결기기 측정부
110: 멀티소켓
130: 토크셀
150: 제1 모터
200: 제2 체결기기 측정부
210: 지지대
230: 지지대 이동유닛
231: 랙 기어
233: 피니언 기어
235: 제2 모터
250: 토크 인가 유닛
251: 고정 척
253: 제3 모터
300: 제어부
400: 입출력부
500: 지시계

Claims (14)

1. 측정대상 체결기기의 정보가 입력되고, 상기 체결기기의 측정 측정 데이터가 출력되는 입출력부;
   상기 체결기기의 헤드가 고정되며, 상기 체결기기의 헤드에 상기 체결기기의 목표 토크값 또는 설정 토크값을 인가하는 제1 체결기기 측정부;
   상기 체결기기의 몸체를 지지하고 상기 체결기기의 손잡이가 고정되며, 상기 체결기기의 손잡이에 상기 설정 토크값을 인가하는 제2 체결기기 측정부;
   상기 제1 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 헤드에 상기 목표 토크값 또는 상기 설정 토크값을 인가할 때 상기 체결기기의 지시 토크값을 측정하는 지시계; 및
   상기 입출력부로부터 상기 체결기기의 정보를 전달받아 상기 제1 체결기기 측정부 및 상기 제2 체결기기 측정부의 작동을 제어하고, 상기 지시계가 측정한 지시 토크값을 상기 입출력부로 전달하는 제어부를 포함하는 체결기기 측정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 체결기기 측정부는,
   상기 체결기기 헤드가 결합되는 멀티소켓;
   상기 멀티소켓과 연결되는 토크셀; 및
   상기 토크셀과 연결되며, 상기 목표 토크값 또는 상기 설정 토크값에 대응되도록 상기 토크셀을 회전시키는 제1 모터를 포함하는 체결기기 측정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 체결기기 측정부는,
   상기 체결기기 몸체의 길이방향을 따라 왕복 이동하며, 상기 설정 토크값이 인가될 때의 힘 작용 위치를 지지하는 지지대;
   상기 지지대와 연결되며, 상기 지지대를 힘 작용 위치로 이동시키는 지지대 이동유닛; 및
   상기 체결기기 손잡이를 고정시키며, 상기 설정 토크값을 인가하는 토크 인가 유닛을 포함하는 체결기기 측정장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지대 이동유닛은,
   상기 체결기기 몸체의 길이방향을 따라 배치되는 랙 기어;
   상기 지지대와 연결되고, 상기 랙 기어와 맞물려 회전하면서 상기 랙 기어를 따라 힘 작용 위치로 이동하는 피니언 기어; 및
   상기 피니언 기어를 회전시키는 동력을 제공하는 제2 모터를 포함하는 체결기기 측정장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 랙 기어는 상기 체결기기 헤드를 향하는 일측에서 상기 체결기기 손잡이를 향하는 타측으로 설정 각도만큼 상향 경사지게 배치되는 체결기기 측정장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 토크 인가 유닛은,
   외부 동력에 의해 구동되며, 상기 체결기기 손잡이를 고정시키는 고정 척; 및
   상기 고정 척과 연결되며, 상기 설정 토크값에 대응되도록 상기 고정 척을 회전시키는 제3 모터를 포함하는 체결기기 측정장치.
7. 측정대상 체결기기의 정보를 입력하는 단계;
   상기 체결기기를 제1 체결기기 측정부 및 제2 체결기기 측정부에 설치하는 단계;
   상기 제1 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 헤드에 상기 체결기기의 목표 토크값을 인가하는 단계;
   상기 제2 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 손잡이에 설정 토크값을 인가하는 단계;
   상기 제1 체결기기 측정부에서 상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가하는 단계; 및
   상기 체결기기 헤드에 상기 목표 토크값 또는 상기 설정 토크값을 인가할 때 지시계에서 측정된 상기 체결기기의 지시 토크값을 출력하는 단계를 포함하는 체결기기 측정방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 체결기기 측정부 및 제2 체결기기 측정부에 설치하는 단계에서는,
   상기 체결기기 헤드가 상기 제1 체결기기 측정부에 설치하고, 상기 체결기기 몸체 및 상기 체결기기 손잡이를 상기 제2 체결기기 측정부에 설치하되 상기 체결기기 몸체는 힘 작용 위치가 지지되고 상기 체결기기 손잡이가 고정되는 체결기기 측정방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 체결기기의 목표 토크값을 인가하는 단계는 설정 횟수만큼 반복되며,
   상기 체결기기의 목표 토크값을 인가하는 단계에서는,
   상기 체결기기의 헤드가 고정된 토크셀을 상기 목표 토크값에 대응되도록 회전시키는 체결기기 측정방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 설정 토크값은 상기 목표 토크값에 대한 설정 비율로 선정되는 체결기기 측정방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가할 때에는 상기 체결기기 손잡이의 고정을 해제하는 체결기기 측정방법.
12. 제7항에 있어서,
    상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가하는 단계는 설정 횟수만큼 반복되는 체결기기 측정방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 체결기기 헤드에 상기 설정 토크값을 인가하는 단계가 설정 횟수만큼 반복되고 상기 체결기기의 측정 토크값을 출력하기 전,
    상기 체결기기 손잡이에 설정 토크값을 인가하는 단계가 설정 횟수만큼 반복되었는지 확인하는 단계를 더 포함하는 체결기기 측정방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 체결기기 손잡이에 설정 토크값을 인가하는 단계가 반복될 때 마다 상기 설정 토크값은 설정 기준에 의해 증가되며, 증가되는 설정 토크값은 상기 목표 토크값을 초과하지 않는 체결기기 측정방법.

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