KR20220081011A - Torque wrench control system - Google Patents

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KR20220081011A KR1020200170412A KR20200170412A KR20220081011A KR 20220081011 A KR20220081011 A KR 20220081011A KR 1020200170412 A KR1020200170412 A KR 1020200170412A KR 20200170412 A KR20200170412 A KR 20200170412A KR 20220081011 A KR20220081011 A KR 20220081011A
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Abstract

본 발명은 복수의 토크렌치 각각에 대한 개별 동작 제어를 위한 제어신호를 생성하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부에 의해 생성된 제어신호를 상기 복수의 토크렌치 각각에 제공하는 원격 제어부; 상기 토크렌치의 렌치 드라이버에 설치되어 측정된 토크의 데이터를 제공하는 토크 측정부;를 포함하는 다중제어 토크렌치시스템이 제공된다.The present invention provides a main control unit for generating a control signal for individual operation control for each of a plurality of torque wrenches; a remote control unit providing a control signal generated by the main control unit to each of the plurality of torque wrenches; A multi-control torque wrench system is provided, including; a torque measuring unit installed in the wrench driver of the torque wrench to provide data of the measured torque.

Description

토크렌치 제어시스템{TORQUE WRENCH CONTROL SYSTEM}Torque wrench control system

본 발명은 토크렌치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 토크렌치를 동시 제어가 가능한 다중제어 토크렌치시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a torque wrench, and more particularly, to a multi-control torque wrench system capable of simultaneously controlling a plurality of torque wrenches.

토크렌치는 주어진 토크 값에 따라 볼트에 너트를 체결하는데 사용하는 렌치 장비(wrench tool)이다. 이러한 토크렌치는 발전소, 석유화학, 건설, 자동차, 조선, 철도 등의 다양한 산업현장에서 볼트 체결을 위해 널리 사용되고 있다.A torque wrench is a wrench tool used to tighten a nut to a bolt according to a given torque value. Such a torque wrench is widely used for bolting in various industrial sites such as power plants, petrochemicals, construction, automobiles, shipbuilding, and railways.

산업현장에서는 표준 및 이론적 계산을 바탕으로 오랜 시간의 시행착오에 의해 정해진 설비별 타겟 토크 값을 출력 토크 값으로 설정하고, 철저한 관리하에 볼트 체결 작업을 시행하고 있다.In the industrial field, the target torque value for each facility determined by trial and error over a long period of time based on standard and theoretical calculations is set as the output torque value, and bolting is performed under strict management.

토크렌치의 종류로는 유압토크렌치와 전동토크렌치가 있다. 유압토크렌치(Hydraulic torque wrench)는 유압 펌프 장비로부터 보내지는 유압에 상응하는 토크로 볼트를 체결하며, 전동토크렌치(Electrically driven torch wrench)는 전동모터에 의해 발생되는 모터 구동력에 상응하는 토크로 볼트를 체결한다.There are two types of torque wrenches: hydraulic torque wrench and electric torque wrench. A hydraulic torque wrench tightens bolts with a torque corresponding to the hydraulic pressure sent from the hydraulic pump equipment, and an electrically driven torch wrench uses a torque corresponding to the motor driving force generated by the electric motor to tighten the bolts. to conclude

일반적으로 유압토크렌치는 큰 조임력을 필요로 하는 대형 설비 또는 구조물의 볼트 체결 작업에 이용된다. 반면, 전동토크렌치는 작업자가 직접 휴대할 수 있는 휴대성을 가지므로, 작업 공간의 제약 없이 볼트 체결 작업이 가능하다.In general, a hydraulic torque wrench is used for bolting work of large equipment or structures that require a large clamping force. On the other hand, since the electric torque wrench has portability that the operator can carry directly, bolt fastening work is possible without restriction of the work space.

또한, 전동토크렌치는 전기적 신호를 통해 전동모터의 동작을 실시간 제어할 수 있기 때문에, 출력 토크 값이 실시간 변경이 가능한 장점도 있다. 반면, 유압토크렌치는 유압펌프와 렌치장비 간이 호스(hose)로 연결되기 때문에, 출력 토크 값의 실시간 변경이 어렵다. 공급되는 유압을 변경하더라도 출력 토크 값이 실제로 변경되기까지 시간적 지연이 존재하기 때문이다.In addition, since the electric torque wrench can control the operation of the electric motor in real time through an electric signal, the output torque value can be changed in real time. On the other hand, since the hydraulic torque wrench is connected between the hydraulic pump and the wrench equipment by a hose, it is difficult to change the output torque value in real time. This is because even when the supplied hydraulic pressure is changed, there is a time delay until the output torque value is actually changed.

또한, 유압펌프 교체, 작업자 변경 등의 작업환경이 변화됨에 따라서도 출력 토크 값의 변화가 발생될 수 있는데, 이러한 경우에도 유압토크렌치에서 출력되는 토크 값을 실시간 확인하여 대응할 수 있도록 해야 하며, IoT 활용의 제품 서비스화를 대비해 출력 토크 값을 실시간의 디지털 데이터로 획득할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.Also, changes in the output torque value may occur as the working environment changes, such as replacing the hydraulic pump or changing the operator. It is necessary to develop a technology that can acquire the output torque value as real-time digital data in preparation for the commercialization of products and services.

또한, 상술한 요구 이외에도, 다수의 토크렌치를 동시 제어 및 정밀 제어가 가능한 다중제어 토크렌치시스템에 관한 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.In addition to the above requirements, there is an urgent need to develop a technology for a multi-control torque wrench system capable of simultaneously controlling and precisely controlling a plurality of torque wrenches.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 토크렌치를 동시 제어 및 정밀 제어가 가능한 다중제어 토크렌치시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, and to provide a multi-control torque wrench system capable of simultaneously controlling and precisely controlling a plurality of torque wrenches.

또한, 본 발명은 토크렌치의 출력 토크 값을 감지할 수 있는 센서(Sensor)와 전자회로장치를 장착하고, 실시간으로 토크 값은 정밀 측정하여 실시간으로 외부 단말로 제공하거나, 디스플레이(Display)를 통해 표시하여 제공할 수 있는 다중제어 토크렌치시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is equipped with a sensor and an electronic circuit device that can detect the output torque value of the torque wrench, and the torque value is precisely measured in real time and provided to an external terminal in real time or through a display. It is to provide a multi-control torque wrench system that can be displayed and provided.

또한, 본 발명은 토크렌치의 다중 제어 과정에서 개별 볼트 또는 너트의 조임 작업별로의 실시간으로 출력 토크 값을 확인하여, 작업 설비에 따라 각각 다르게 설정된 목표 토크 값과 동일하게 유지되도록 즉각적인 현장 대응이 가능하도록 하는 다중제어 토크렌치시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention confirms the output torque value in real time for each tightening operation of each bolt or nut in the multiple control process of the torque wrench, so that the target torque value set differently according to the work equipment is kept the same, so that immediate on-site response is possible It is to provide a multi-control torque wrench system that allows

본 발명은 복수의 토크렌치 각각에 대한 개별 동작 제어를 위한 제어신호를 생성하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부에 의해 생성된 제어신호를 상기 복수의 토크렌치 각각에 제공하는 원격 제어부; 상기 토크렌치의 렌치 드라이버에 설치되어 측정된 토크의 데이터를 제공하는 토크 측정부;를 포함하는 다중제어 토크렌치시스템이 제공된다.The present invention provides a main control unit for generating a control signal for individual operation control for each of a plurality of torque wrenches; a remote control unit providing a control signal generated by the main control unit to each of the plurality of torque wrenches; A multi-control torque wrench system is provided, including; a torque measuring unit installed in the wrench driver of the torque wrench to provide data of the measured torque.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 토크렌치를 동시 제어 및 정밀 제어가 가능한 다중제어 토크렌치시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to solve the above problems, it is possible to provide a multi-control torque wrench system capable of simultaneously controlling and precisely controlling a plurality of torque wrenches.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 토크렌치의 출력 토크 값을 감지할 수 있는 센서(Sensor)와 전자회로장치를 장착하고, 실시간으로 토크 값은 정밀 측정하여 실시간으로 외부 단말로 제공하거나, 디스플레이(Display)를 통해 표시하여 제공할 수 있는 다중제어 토크렌치시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a sensor capable of detecting the output torque value of the torque wrench and an electronic circuit device are mounted, and the torque value is precisely measured in real time and provided to an external terminal in real time, or displayed It has the effect of providing a multi-control torque wrench system that can be displayed and provided through (Display).

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 토크렌치의 다중 제어 과정에서 개별 볼트 또는 너트의 조임 작업별로의 실시간으로 출력 토크 값을 확인하여, 작업 설비에 따라 각각 다르게 설정된 목표 토크 값과 동일하게 유지되도록 즉각적인 현장 대응이 가능하도록 하는 다중제어 토크렌치시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the output torque value is checked in real time for each tightening operation of each bolt or nut in the multiple control process of the torque wrench, so that it is maintained the same as the target torque value set differently according to the work equipment It has the effect of providing a multi-control torque wrench system that enables immediate on-site response.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중제어 토크렌치시스템을 설명하기 위한 개념도.
도 2는 토크 렌치의 구성도.
도 3 토크 렌치의 토크 측정부의 구성도.1 is a conceptual diagram for explaining a multi-control torque wrench system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a torque wrench;
3 is a configuration diagram of the torque measuring unit of the torque wrench.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are only identification symbols for distinguishing one component from other components.

또한, 명세서 전체에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as “connected” or “connected” with another element, the one element may be directly connected or directly connected to the other element, but in particular It should be understood that, unless there is a description to the contrary, it may be connected or connected through another element in the middle. In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중제어 토크렌치시스템을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 토크 렌치의 구성도이며, 도 3 토크 렌치의 토크 측정부의 구성도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a multi-control torque wrench system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a torque wrench, and FIG. 3 is a configuration diagram of a torque measuring unit of the torque wrench.

도 1 ~ 도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 다중제어 토크렌치시스템은, 복수의 토크렌치 각각에 대한 개별 동작 제어를 위한 제어신호를 생성하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부에 의해 생성된 제어신호를 상기 복수의 토크렌치 각각에 제공하는 원격 제어부; 상기 토크렌치의 렌치 드라이버에 설치되어 측정된 토크의 데이터를 제공하는 토크 측정부;를 포함한다.1 to 3, the multi-control torque wrench system according to the present invention includes: a main control unit for generating a control signal for individual operation control of a plurality of torque wrenches; a remote control unit providing a control signal generated by the main control unit to each of the plurality of torque wrenches; and a torque measuring unit installed in the wrench driver of the torque wrench to provide data of the measured torque.

본 발명의 일 실시예에 따른 토크 렌치(100)는 전기모터(110), 구동부(120) 및 래칫부(130)를 포함하여 구성된다.The torque wrench 100 according to an embodiment of the present invention is configured to include an electric motor 110 , a driving unit 120 , and a ratchet unit 130 .

구동부(120)는 상기 전기모터(110)를 통해 구동력을 제공하기 위한 구성으로서, 구동 드라이버를 포함할 수 있다.The driving unit 120 is configured to provide driving force through the electric motor 110 , and may include a driving driver.

래칫부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 렌치 드라이버(131), 렌치용 소켓(139), 토크 측정부(140)를 포함한다. 여기서, 상기 렌치 드라이버(131)는 상기 구동부(120)를 통해 인가되는 구동력에 의해 회전한다. 렌치용 소켓(139)은 일면은 상기 렌치 드라이버(131)의 사각 드라이버부(132)에 결합되고, 타면은 체결 대상인 볼트를 조이는데 쓰이는 너트의 둘레면의 형상 및 사이즈에 상응하는 형상 및 사이즈로 제작됨으로써, 상기 렌치 드라이버(131)의 회전에 따라 조임 대상인 볼트에 너트를 체결하는데 활용된다. 토크 측정부(140)는, 볼트 및 너트 간 체결 구동시의 출력 토크 값(실제 토크값)을 측정할 수 있도록 하는 구성으로서, 래칫부(130) 중 상기 렌치 드라이버(131)에 설치된다.The ratchet unit 130 includes a wrench driver 131 , a socket for a wrench 139 , and a torque measuring unit 140 as shown in FIG. 2 . Here, the wrench driver 131 rotates by a driving force applied through the driving unit 120 . The socket 139 for a wrench has one surface coupled to the square driver part 132 of the wrench driver 131, and the other surface has a shape and size corresponding to the shape and size of the circumferential surface of the nut used to tighten the bolt to be fastened. By being manufactured, it is used to fasten the nut to the bolt to be tightened according to the rotation of the wrench driver 131 . The torque measuring unit 140 is configured to measure an output torque value (actual torque value) when driving the bolt and the nut, and is installed in the wrench driver 131 of the ratchet unit 130 .

토크 측정부(140)는, 토크 센서(141) 및 소정의 회로부(증폭기(142), A/D 컨버터(143) 및 통신 모듈(144), 배터리(미도시) 등)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 토크 센서(141)로는 토크 값을 측정할 수 있는 스트레인 게이지(Strain Gauge) 등이 이용될 수 있다.The torque measuring unit 140 may include a torque sensor 141 and a predetermined circuit unit (an amplifier 142, an A/D converter 143 and a communication module 144, a battery (not shown), etc.). have. In this case, a strain gauge capable of measuring a torque value may be used as the torque sensor 141 .

상술한 구성에 의할 때, 토크 센서(141)는 상기 렌치 드라이버(131)에 설치되어 볼트 및 너트 간 체결 구동 시의 출력 토크를 측정하고, 증폭기(142)는 상기 측정된 토크 신호를 증폭하며, A/D 컨버터(143)는 상기 증폭된 토크 신호를 디지털 신호로 변환하고, 통신 모듈(144)은 상기 디지털 신호를 외부 단말(200)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 스마트 폰, 태블릿, 노트북, PC 등의 외부 단말(200)은 상기 토크 센서(141)에서 측정된 토크 데이터를 실시간으로 제공받을 수 있다(도 2 참조). 이외에도, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 토크 렌치(100)에 디스플레이(150)가 설치되도록 제작될 수도 있으며, 이러한 경우 측정된 토크 값이 유압 토크 렌치(100) 자체에서 직접 표시될 수도 있다.According to the above-described configuration, the torque sensor 141 is installed in the wrench driver 131 to measure the output torque when the bolt and the nut are fastened and driven, and the amplifier 142 amplifies the measured torque signal, , the A/D converter 143 may convert the amplified torque signal into a digital signal, and the communication module 144 may transmit the digital signal to the external terminal 200 . Accordingly, the external terminal 200 such as a smart phone, a tablet, a notebook computer, or a PC may receive the torque data measured by the torque sensor 141 in real time (see FIG. 2 ). In addition, according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7 , the display 150 may be installed in the torque wrench 100 , and in this case, the measured torque value is the hydraulic torque wrench 100 . It can also be displayed directly on its own.

상술한 바에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 토크 렌치(100)를 이용하는 경우, 볼트 및 너트 간 조임 시에 실시간으로 출력 토크 값을 확인하여 작업 설비에 따라 각각 다르게 설정된 목표 토크 값과 동일하게 유지되도록 즉각적인 현장 대응이 가능하다.As described above, when using the hydraulic torque wrench 100 according to an embodiment of the present invention, the output torque value is checked in real time when the bolt and the nut are tightened to be the same as the target torque value set differently depending on the work equipment Immediate on-site response is possible to maintain

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art can variously modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. and can be changed.

Claims (4)

복수의 토크렌치 각각에 대한 개별 동작 제어를 위한 제어신호를 생성하는 메인 제어부;
상기 메인 제어부에 의해 생성된 제어신호를 상기 복수의 토크렌치 각각에 제공하는 원격 제어부;
상기 토크렌치의 렌치 드라이버에 설치되어 측정된 토크의 데이터를 제공하는 토크 측정부;
를 포함하는 다중제어 토크렌치시스템.
a main control unit generating a control signal for individual operation control for each of the plurality of torque wrenches;
a remote control unit providing a control signal generated by the main control unit to each of the plurality of torque wrenches;
a torque measuring unit installed in the wrench driver of the torque wrench to provide data of the measured torque;
A multi-control torque wrench system comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 토크 측정부는,
상기 토크렌치의 렌치 드라이버에 설치되어 토크를 측정하는 토크 센서; 및
상기 토크 센서에서 측정된 토크의 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함하는 회로부;
를 포함하는 다중제어 토크렌치시스템.
The method of claim 1,
The torque measuring unit,
a torque sensor installed in the wrench driver of the torque wrench to measure torque; and
a circuit unit including a communication module for transmitting data of the torque measured by the torque sensor;
A multi-control torque wrench system comprising a.
 제2항에 있어서,
상기 통신 모듈은,
상기 토크 센서에서 측정된 토크의 데이터를 외부 단말로 전송하여 상기 외부 단말을 통해 상기 토크의 데이터를 표시하도록 하는 다중제어 토크렌치시스템.
3. The method of claim 2,
The communication module is
A multi-control torque wrench system for transmitting the torque data measured by the torque sensor to an external terminal to display the torque data through the external terminal.
 제3항에 있어서,
상기 복수의 토크렌치는, 각각,
전동모터 및 모터 드라이버가 탑재되는 본체부; 상기 본체부의 하방으로 연장되는 핸들부; 상기 핸들부의 저면 방향에 결합되는 배터리부;를 포함하는 본체 케이싱과,
상기 본체부의 전방에서 상기 전동모터의 모터 회전축과 동력적으로 커플링되어, 상기 전동모터의 구동에 따른 출력을 가감시켜 조임부재로 전달하는 기어박스
를 포함하는 전동토크렌치인 것을 특징으로 하는, 다중제어 토크렌치시스템4. The method of claim 3,
Each of the plurality of torque wrenches,
a main body on which an electric motor and a motor driver are mounted; a handle portion extending downwardly of the body portion; a battery unit coupled to the bottom surface of the handle unit; and a main body casing including;
A gearbox that is dynamically coupled with the motor rotation shaft of the electric motor at the front of the main body, increases or decreases the output according to the driving of the electric motor, and transmits it to the tightening member
Multi-control torque wrench system, characterized in that it is an electric torque wrench comprising a
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