KR20230149509A - 토크렌치 교정 자동화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조오(jaw)의 측면에 탄성접촉부재를 설치하여 조오의 전면이 토크렌치 핸들부의 외주면에 접하기 전에 핸들부의 측면을 먼저 가볍게 돌려주므로 핸들부와 몸체부 사이의 백래시를 해소하는 것이 가능한 토크렌치 교정 자동화 시스템을 제공한다.
본 발명의 토크렌치 교정 자동화 시스템은 본체부와 핸들 회전구동부와 핸들 푸쉬구동부를 포함하고, 본체부는 데이터를 수집하고 데이터의 전송 및 제어신호의 수신을 수행하는 기준기와 토크렌치 헤드부의 위치를 고정하는 헤드 고정부와, 상부면이 평탄한 본체 베이스와 본체 베이스의 상부에서 직선 이동하는 핸들 베이스를 포함하고, 핸들 회전구동부는 본체부의 핸들 베이스에 설치되는 핸들 회전모터와 핸들 회전모터의 전단에 연결되고 토크렌치의 핸들부를 회전시키는 핸들 회전모듈을 포함하고, 핸들 회전모듈은 토크렌치의 핸들부를 장착 또는 해제시 필요한 공압을 제공하는 공압공급부와 제공된 공압을 이용하여 토크렌치의 핸들부의 후단을 원주방향으로 파지하거나 풀어주도록 동작하는 복수의 조오를 구비하여 토크렌치를 본체부에 장착시키도록 작동하는 척을 포함하고, 조오 각각에는 탄성재질로 형성되는 탄성접촉부재를 한쪽 측면에 설치한다.

Description

토크렌치 교정 자동화 시스템 {Calibration Automation System for Torque Wrench}

본 발명은 토크렌치 교정 자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토크렌치의 핸들부와 몸체부의 백래시를 해소하여 보다 정확한 측정과 교정이 가능한 토크렌치 교정 자동화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제품이나 구조물을 생산하는 경우 부재 간의 접합에 있어서 볼트체결이 많이 사용되고 있다.

볼트체결은 용접, 리벳, 접착제 등의 다른 접합 방법에 비해 작업이 간단하여 미숙련자도 쉽게 작업을 할 수 있고, 사후관리가 용이한 장점이 있다. 그러나, 작업 및 관리에 있어서 주의를 기울이지 않으면 볼트체결이 해제되어, 심각한 안전사고의 위험이 발생될 우려가 있다.

한편, 볼트의 체결에 사용되는 토크렌치 등의 체결기기는 마모나 환경변화 등에 따라 정도(Accuracy)가 떨어지므로, 정기적으로 토크렌치 등의 체결기기에 대한 정도를 검사하고 그 이력을 관리하여 수리, 교정 및 교체 여부를 결정해야 한다.

종래의 토크렌치 교정 방식은 토크 측정기를 이용하여 작업자가 토크렌치의 눈금을 직접 육안으로 식별하면서 작업자의 손으로 핸들을 조작하여 측정값을 취득하는 방식이 이용되었다. 이 경우, 눈금을 보는 각도, 시력 등에 의해 측정값의 정확도 및 반복성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었으며, 핸들링에 의해 토크를 정밀하게 제어하기에도 어려움이 있었다. 뿐만 아니라, 전문 분야인 만큼 한 사람이 상당한 기간 동안 동일 분야에서 일하는 만큼 작업에 따른 직업병 수준의 병을 얻기도 한다. 토크렌치의 조작 특성상 하루에 수십번 이상의 핸들을 돌리는 일은 손목 관절에 무리를 주어 손목 부위의 만성 관절염을 유발시키는 경우도 많다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 종래에 비해 자동화된 방식의 토크렌치 교정 자동화 시스템이 제안되었다.

예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-1104671호에는 토크렌치 교정 자동화 시스템에 대한 기술이 공개되어있다.

상기 토크렌치 교정 자동화 시스템은 토크렌치에 토크를 인가하는 모터, 토크 인가에 대응하여 토크렌치의 눈금을 촬영하는 카메라, 카메라의 출력 이미지를 근거로 측정 토크값을 출력하고, 오차 토크값을 출력하는 제어부와, 오차 토크값과 측정 토크값을 디스플레이 하는 디스플레이부로 구성되었다.

상기 종래 토크렌치 교정 자동화 시스템은 일반적인 프리셋 타입의 토크렌치에 대한 교정 자동화 방법이 아니라는 차이점이 있으며, 상기 토크렌치 교정 자동화 시스템은 토크량을 조절하여 측정하기에 어려움이 있다.

또한, 종래의 기술에 따르면, 저(Low) 측정점에서의 토크렌치 자동 교정 시스템이 오동작하는 단점이 있었는데, 심각할 경우 토크렌치의 파손을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-2330784호에는 상기 문제점에 대한 해결방안이 제시된 프리셋 타입의 토크렌치 교정 자동화 시스템에 대한 기술이 공개되어 있다.

그러나, 프리셋 토크렌치의 경우에는 특성상 여러 부품이 서로 조립되어 구성되므로, 움직이는 부위에 체결의 틈새가 생길 수 밖에 없으며, 서로 물리는 기계적인 부분 사이에서 상대적인 움직임인 "백래시(backlash)"가 발생하며, 특히 회전하는 부위(동력전달 부위)에서의 응답에서 히스테리시스 현상이 발생한다. 이 때문에, 소프트웨어에서 지시한 대로 핸들이 돌아가지 않는 "핸들 슬립" 현상이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 조오(jaw)의 측면에 탄성접촉부재를 설치하여 조오의 전면이 토크렌치 핸들부의 외주면에 접하기 전에 핸들부의 측면을 먼저 가볍게 돌려주므로 핸들부와 몸체부 사이의 백래시를 해소하는 것이 가능한 토크렌치 교정 자동화 시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템은 본체부와, 핸들 회전구동부와, 핸들 푸쉬구동부를 포함하여 이루어진다.

상기 본체부는 교정에 필요한 데이터를 수집하고 데이터의 전송 및 제어신호의 수신을 수행하는 기준기와, 토크렌치 헤드부의 위치를 고정하는 헤드 고정부와, 상부면이 평탄한 본체 베이스와, 상기 본체 베이스의 상부에서 직선 이동하는 핸들 베이스를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 핸들 회전구동부는 상기 본체부의 핸들 베이스에 설치되고, 상기 본체부의 핸들 베이스에서 설정 높이로 이격 배치되는 토크렌치의 핸들부를 장착 지지하고, 장착된 토크렌치의 핸들부를 회전시키는 작동을 수행한다.

상기 핸들 푸쉬구동부는 상기 본체부의 본체 베이스에 설치되고, 상기 본체부의 핸들 베이스의 후단에 연결 설치되는 핸들 푸쉬베이스를 전후로 밀거나 당겨주는 작동을 수행한다.

상기 핸들 회전구동부는 상기 본체부의 핸들 베이스에 설치되는 핸들 회전모터와, 상기 핸들 회전모터의 전단에 연결되고 상기 핸들 회전모터의 회전력을 전달받아 토크렌치의 핸들부를 회전시키는 핸들 회전모듈을 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 핸들 회전모듈은 토크렌치의 핸들부를 장착 또는 해제시 필요한 공압을 제공하는 공압공급부와, 상기 공압공급부에서 제공된 공압을 이용하여 토크렌치의 핸들부의 후단을 원주방향으로 파지하거나 풀어주도록 동작하는 복수의 조오(jaw)를 구비하여 토크렌치를 상기 본체부에 장착시키도록 작동하는 척을 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 복수의 조오 각각에는 탄성재질로 형성되는 탄성접촉부재를 한쪽 측면에 설치하는 것도 가능하다.

상기 탄성접촉부재는 토크렌치의 핸들부와 접하는 상기 조오의 선단면보다 먼저 상기 핸들부의 외주면과 접하도록 돌출되는 상태로 설치되고, 상기 조오의 측면으로부터 멀어졌다 밀착되는 것이 가능하도록 설치하는 것이 바람직하다.

상기 탄성접촉부재와 상기 조오(jaw) 사이에는 토크렌치의 핸들부 외주면에 접함에 따라 상기 조오의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 벌어질 때에 상기 조의 측면에 밀착되는 반대방향으로 상기 탄성접촉부재에 힘을 가하도록 하는 에어실린더를 장착하여 실험시 상기 탄성접촉부재가 토크렌치의 핸들부에 접촉되지 않도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 탄성접촉부재와 상기 조오 사이에는 상기 조오가 토크렌치의 핸들부를 잡기 위해 안쪽으로 좁혀지는 동작을 할 때 상기 탄성접촉부재가 먼저 상기 조오의 측면으로 밀착하도록 하는 기능에 도움을 주는 복원스프링을 더 설치하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성하는 것에 의하여 상기 조오가 토크렌치의 핸들부를 완전히 파지하기 직전에 상기 탄성접촉부재가 핸들의 백래시를 방지하는 기능을 수행하는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 의하면, 상기 핸들 회전구동부의 척에 구비되는 조오의 측면에 탄성접촉부재를 설치하여 상기 조오에 의하여 토크렌치의 핸들부 외주면이 확실하게 파지되기 전에 탄성접촉부재가 먼저 핸들부 외주면과 접촉하여 핸들부가 회전하도록 힘을 가하게 되므로, 토크렌치의 핸들부와 몸체부 사이의 백래시를 해소하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 의하면, 백래시가 발생함에 따라 소프트웨어의 제어신호에도 즉시 핸들부가 돌아가지 않는 "핸들 슬립" 현상의 발생을 방지하는 것이 가능하고, 회전부위에서의 응답에서 생기는 히스테리시스 현상을 해소하는 것이 가능하고, 항상 정확한 데이터의 수집과 교정을 행하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 의하면, 에어실린더를 설치하여 탄성접촉부재를 조오의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 힘을 가하도록 구성하므로, 탄성접촉부재가 안쪽으로 절곡되는 현상이나 측정시에 토크렌치의 핸들부에 간섭을 일으키는 문제를 해소하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 있어서, 핸들 회전구동부에 토크렌치의 핸들부가 파지되는 상태를 나타내는 우측면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 있어서, 탄성접촉부재가 설치된 조오를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 있어서, 탄성접촉부재가 설치된 조오를 나타내는 부분단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 있어서, 3개의 조오가 설치된 척을 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 있어서, 탄성접촉부재가 벌어진 상태를 나타내는 3개의 조오가 설치된 척의 정면도이다.
도 7은 토크렌치의 일예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 토크렌치의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 토크렌치를 작동중인 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 스냅링 타입의 토크렌치의 일예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 스냅링 타입의 토크렌치의 일예를 개략적으로 나타내는 부분확대 사이도이다.

다음으로 본 발명에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본체부(200)와, 핸들 회전구동부(300)와, 핸들 푸쉬구동부(500)를 포함하여 이루어진다.

도 1에 있어서, 참조부호 1000은 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템을 나타내고, 참조부호 800은 통합제어부를 나타낸다.

그리고, 도 7 내지 도 9에는 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템을 이용하여 교정을 행하는 토크렌치(10)의 일예를 나타낸다.

토크렌치(10)는 헤드부(11), 방향전환버튼(12), 몸체부(13), 알람부(14), 스프링(15), 조절부(16), 핸들부(17)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 토크렌치(10)는 조절부(16)를 이용하여 설정된 눈금으로 설정값을 조절한다.

예를 들면, 조절부(16)는 링 형태로 제공되는데, 조절부(16)의 회전에 따라 스프링(15)이 탄성 가압되거나 탄성 복원되는 방식으로 설정값을 조절할 수 있다.

상기와 같이 설정값을 조절한 다음, 헤드부(11)를 너트나 볼트에 연결한 후 핸들부(17)를 당기면서 토크렌치(10)를 회전시킨다. 이때, 핸들부(17)를 힘의 방향으로 돌리면 토크렌치(10)가 회전하게 된다.

한편, 조절부(16)를 이용하여 조절된 설정값 범위 이내에서는 토크렌치(10)는 전체적으로 직선 형상을 유지하며 힘을 준 방향으로 회전한다(도 9 참조). 하지만, 설정값 수준에 도달하면, 토크렌치(10)는 몸체부(13)는 순간적으로 일정 각도만큼 꺾이는 형상을 가지게 된다(도 10 참조).

구체적으로 설명하면, 핸들부(17)를 힘의 방향으로 돌리면, 알람부(14)의 관절부위가 살짝 어긋나게 되고, 헤드부(11)와 몸체부(13) 사이에 꺾임이 발생되며, 헤드부(11)와 몸체부(13) 사이에는 소정의 각도가 생긴다.

상기와 구성되고 작동되는 토크렌치(10)를 교정하기 위한 수동 시스템으로서 회전핸들을 이용하여 핸들부(17)를 당기고 푸는 형태의 토크렌치 교정시스템이 있다. 이 경우, 토크렌치 교정시스템의 회전핸들을 돌려 토크렌치(10)의 몸체부(13)를 밀고, 알람부(14)가 임의의 설정값에서 소리를 발생시켜 꺾임 현상을 감지한다. 이때, 사용자는 회전 핸들의 조작을 멈추고 토크렌치 교정시스템의 기준기의 값을 확인한다. 다만, 이 경우, 사용자의 수작업으로 회전핸들을 돌리고, 알람부(14)의 소리를 청각으로 확인하고, 기준기의 값을 육안으로 확인해야 했기에 작업상 수고가 따랐으며, 측정 정밀도가 낮은 단점이 있다.

그리고, 도 10 및 도 11에는 스냅링 타입의 토크렌치의 일예를 나타낸다.

예를 들면, 스냅링 타입의 토크렌치(100)는 헤드부(110)와, 방향전환버튼(120), 몸체부(130), 메인 눈금부(140), 회전 보조 눈금부(150), 스냅링(160), 핸들부(170)를 포함하여 구성된다.

스냅링 타입의 토크렌치(100)는 측정점을 맞추가 위하여 먼저 스냅링(160)을 전방으로 뺀 다음, 핸들부(170)를 회전시켜 회전 보조 눈금부(150) 상의 원하는 눈금에 위치시킨다, 핸들부(170)는 전체적으로 내부 나사산을 타고 몸체부(130)의 후단에서 길이방향으로 전진 및 후진하며, 토크렌치(100)의 전체 길이가 가변 조절될 수 있게 구성된다. 이와 동시에 스냅링 타입의 토크렌치(100)는 헤드부(110) 중심을 기준으로 '힘 작용점'도 가변시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템에 도 10 및 도 11에 나타낸 스냅링 타입의 토크렌치(100)를 적용하는 것을 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 도 7 내지 도 9에 나타낸 토크렌치(10)를 적용하는 것도 가능하고, 이외에 다양한 구성의 토크렌치를 적용하여 교정을 행하는 것도 가능하다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템은 상기 본체부(200)를 교정에 필요한 데이터를 수집하고 데이터의 전송 및 제어신호의 수신을 수행하는 기준기(210)와, 토크렌치(100) 헤드부(110)의 위치를 고정하는 헤드 고정부(230)와, 상부면이 평탄한 본체 베이스(240)와, 상기 본체 베이스(240)의 상부에서 직선 이동하는 핸들 베이스(250)를 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 본체부(200)는 토크렌치(100)를 세팅하여 지지하는 기능을 수행한다.

상기 기준기(210)는 통합제어부(800)와 유/무선 통신이 가능하게 연결되어 테이터를 전송하고, 제어신호를 수신하는 기능을 수행한다.

상기 기준기(210)의 구성은 일반적인 다양한 실험 및 측정장치에 사용하는 다양한 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 핸들 회전구동부(300)는 상기 본체부(200)의 핸들 베이스(250)에 설치되고, 상기 본체부(200)의 핸들 베이스(250)에서 설정 높이로 이격 배치되는 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 장착 지지하고, 장착된 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 회전시키는 작동을 수행한다.

상기 핸들 회전구동부(300)는 상기 본체부(200)의 핸들 베이스(250)에 설치되는 핸들 회전모터(310)와, 상기 핸들 회전모터(310)의 전단에 연결되고 상기 핸들 회전모터(310)의 회전력을 전달받아 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 회전시키는 핸들 회전모듈(320)을 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 핸들 회전모터(310)는 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 회전시키는 데에 필요한 힘인 회전력을 제공하기 위한 구동원으로서 기능한다.

상기 핸들 회전모듈(320)은 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 안정적으로 수평상태로 지지하며, 상기 핸들 회전모터(310)의 회전력을 토크렌치(100)의 핸들부(170)까지 전달하도록 구성된다.

예를 들면, 상기 핸들 회전모듈(320)은 상기 핸들 회전모터(310)의 전단에 연결 설치하는 것이 가능하다.

상기 핸들 회전모듈(320)은 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 장착 또는 해제시 필요한 공압을 제공하는 공압공급부(321)와, 상기 공압공급부(321)에서 제공된 공압을 이용하여 토크렌치(100)의 핸들부(170)의 후단을 원주방향으로 파지하거나 풀어주도록 동작하는 복수의 조오(325)를 구비하여 토크렌치(100)를 상기 본체부(200)에 장착시키도록 작동하는 척(323)을 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 공압공급부(321)는 상기 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 장착 또는 해제시에 필요한 공압을 제공한다.

본 발명의 일실시예에서는 조오(325)를 3개로 구성하는 것으로 설명하였지만, 4개로 구성하는 것도 가능하고, 조오(325)의 수는 중요하지 않다.

상기에서 조오(325)를 3개로 구성하면, 토크렌치(100)의 핸들부(170) 외주면을 120도 각도록 원주방향으로 균일한 간격으로 이격되어 3점 지지 방식으로 안정적으로 지지하는 것이 가능하다.

상기 3개의 조오(325)는 공압에 의해 핸들부(170)의 외주면을 향해 오므려지거나 벌어지는 동작이 가능하며, 이러한 3개의 조오(325)의 동작에 연동하여 핸들부(170)는 고정(파지) 또는 파지의 해제가 이루어진다.

그리고, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 복수의 조오(325) 각각에는 탄성재질로 형성되는 탄성접촉부재(330)를 한쪽 측면에 설치하는 것도 가능하다.

상기 탄성접촉부재(330)는 토크렌치(100)의 핸들부(170)와 접하는 상기 조오(325)의 선단면보다 먼저 상기 핸들부(170)의 외주면과 접하도록 돌출되는 상태로 설치되고, 상기 조오(325)의 측면으로부터 멀어졌다 밀착되는 것이 가능하도록 설치하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 탄성접촉부재(330)는 힌지핀(332)을 이용하여 상기 조오(325)의 한쪽 측면에 회전가능하게 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 탄성접촉부재(330)와 상기 조오(325) 사이에는 상기 탄성접촉부재(330)의 상기 조오(325)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 상기 탄성접촉부재(330)에 힘을 가하도록 에어실린더(335)를 더 설치하는 것도 가능하다.

상기 에어실린더(335)는 상기 탄성접촉부재(330)의 선단부가 토크렌치(100)의 핸들부(170) 외주면에 접함에 따라 상기 조오(325)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 벌어질 때에 상기 조오(325)의 측면에 밀착되는 반대 방향으로 상기 탄성접촉부재(330)에 힘을 가하도록 설치하고, 실험시에 상기 탄성접촉부재(330)가 토크렌치(100)의 핸들부(170)에 접촉되지 않도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 에어실린더(335)를 설치하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 조오(325)가 토크렌치(100)의 핸들부(170)쪽으로 이동할 때에 상기 탄성접촉부재(330)를 상기 조오(325)의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 벌어지게 에어실린더(335)를 작동시키는 것에 의하여 탄성접촉부재(330)의 선단부가 핸들부(170)의 외주면에 접할 때에 안쪽으로 휘어지며 절곡되는 것을 방지하는 것도 가능하다.

상기에서 에어실린더(335)는 상기 탄성접촉부재(330)의 선단부가 핸들부(170)의 외주면에 접하기 전에 압력을 배출하도록 구성하고, 복원스프링(도면에 나타내지 않음)의 탄성력에 의하여 탄성접촉부재(330)가 상기 조오(325)의 측면쪽으로 접근하도록 회전하면서 핸들부(170)의 외주면에 조오(325)의 선단면보다 먼저 접하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조오(325)에 의하여 핸들부(170)의 파지가 완료되는 상태 또는 측정을 위하여 조오(325)가 벌어지는 상태에서는 상기 에어실린더(335)가 작동하여 상기 탄성접촉부재(330)를 상기 조오(325)의 측면으로부터 벌어지는 상태를 유지하여 탄성접촉부재(330)가 핸들부(170)의 외주면에 접촉하여 측정시에 간섭을 일으키는 문제를 해소하도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 탄성접촉부재(330)와 상기 조오(325) 사이에는 상기 탄성접촉부재(330)의 선단부가 상기 조오(325)의 측면에 밀착하는 방향으로 힘을 가하도록 복원스프링을 더 설치하는 것도 가능하다.

상기 복원스프링은 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 잡기 위해 상기 조오(325)가 안쪽으로 좁혀지는 동작을 할 때에 상기 탄성접촉부재(330)를 먼저 상기 조오(325)에 밀착하도록 하는 기능헤 도움을 주도록 구성하여 설치한다.

상기와 같이 구성하면, 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 완전히 파지하기 직전에 상기 탄성접촉부재(330)가 먼저 핸들부(170)에 접촉하여 핸들부(170)의 백래시를 방지하는 기능을 수행하는 것이 가능하다.

도면에 나타내지 않았지만, 상기 복원스프링은 비틀림스프링으로 구성하고, 상기 힌지핀(332)에 설치되어 상기 탄성접촉부재(330)에 상기 조오(325)의 측면에 밀착하는 방향으로 힘을 가하도록 구성하는 것도 가능하다.

또, 상기 복원스프링은 코일스프링으로 구성하고, 상기 탄성접촉부재(330)와 상기 조오(325)의 측면 사이에 설치되어 상기 탄성접촉부재(330)에 상기 조오(325)의 측면에 밀착하는 방향으로 힘을 가하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 탄성접촉부재(330)를 설치하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 3개의 조오(325)가 토크렌치(100)의 핸들부(170)쪽으로 접근함에 따라 탄성접촉부재(330)가 조오(325)의 선단면보다 먼저 핸들부(170)의 외주면에 접하게 되고, 탄성접촉부재(330)는 선단부가 바깥쪽으로 휘어지게 변형되면서 핸들부(170)에 탄성력에 의한 힘을 원둘레방향으로 가하게 되고, 상기 핸들부(170)는 회전하여 백래시를 해소하게 된다.

따라서, 조오(325)가 핸들부(170)의 외주면에 밀착되는 상태로 파지가 이루어지면, 척(323)이 회전함에 따라 슬립이 전혀 발생하지 않고 회전력이 그대로 핸들부(170)를 통하여 토크렌치(100)에 전달되어 정확한 작동과 측정이 이루어진다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템은 상기 핸들 푸쉬구동부(500)를 상기 본체부(200)의 본체 베이스(240)에 설치하고, 상기 본체부(200)의 핸들 베이스(250)의 후단에 연결 설치되는 핸들 푸쉬베이스(270)를 전후로 밀거나 당겨주는 작동을 수행하도록 구성한다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템은 리니어 모션 가이드(260)를 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 리니어 모션 가이드(260)는 상기 본체 베이스(240)와 핸들 베이스(250) 사이에 설치되고, 상기 핸들 베이스(250)의 직선 이동을 가이드하는 기능을 수행한다.

예를 들면, 상기 리니어 모션 가이드(260)는 상기 본체 베이스(240)의 상부에 위치하며, 토크렌치(100)의 길이방향에 나란하게 직선 배치되는 가이드 레일(261)과, 상기 핸들 베이스(250)의 하부에 설치되며 상기 가이드 레일(261)에 결합되어 가이드 레일(261)을 따라 직선 이동하는 제1가이드 블록(263)을 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 리니어 모션 가이드(260)는 상기 핸들 푸쉬베이스(270)의 하부에 설치되고, 제1가이드 블록(263)과 전후로 소정 간격을 두고 가이드 레일(261)에 결합되어 가이드 레일(261)을 따라 직선 이동하는 제2가이드 블록(275)을 더 포함하는 것도 가능하다.

한편, 본 발멸의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템은 상기 핸들 베이스(250)의 후단에 스냅링 타입의 토크렌치(100)의 길이방향을 따라 직선 장공(도면에 나타내지 않음)을 더 형성하는 것도 가능하다.

상기에서 직선 장공은 스냅링 타입의 토크렌치(100)의 메인 눈금부(140)의 전체 이동거리에 대응하는 길이로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 핸들 푸쉬베이스(270)는 상기 핸들 베이스(250)의 후단에 연결되는 제1핸들 푸쉬베이스 몸체(271)와, 상기 제1핸들 푸쉬베이스 몸체(271)와 일체로 형성되며 제1핸들 푸쉬베이스 몸체(271)보다 두께가 두꺼운 제2핸들 푸쉬베이스 몸체(271)를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.

그리고, 상기 제2가이드 블록(275)은 제2핸드 푸쉬베이스 몸체(273)의 하부에 결합될 수 있게 구성하는 것도 가능하다.

상기 제1핸들 푸쉬베이스 몸체(271)에는 착탈 가능하게 결합되는 연결핀(277)을 더 설치하는 것도 가능하다.

상기 연결핀(277)은 토크렌치(100)의 메인 눈금부(140)의 전체 이동거리에 대응하는 길이를 갖는 직선 장공을 통해 삽입되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 연결핀(277)을 구성하면, 상기 연결핀(277)은 핸들 베이스(250)와 핸들 푸쉬베이스(270) 사이를 연결하거나 해제하는 것이 가능하다.

상기와 같이 구성함에 따라, 상기 핸들 푸쉬베이스(270)는 리니어 모션 가이드(260) 위에 설치된 핸들 베이스(250)를 밀어주거나 당기는 것이 가능하다.

상기 핸들 푸쉬베이스(270)와 핸들 베이스(250) 사이를 연결하는 연결핀(277)은 상기 핸들 베이스(250)에 형성되는 직선 장공의 내측에 위치하며, 직선 장공의 길이에 의해 핸들 베이스(250)가 전체적으로 전진 또는 후진으로 이동이 가능하게 된다.

상기에서 핸들 베이스(250)에 형성된 직선 장공을 이용한 핸들 베이스(250)의 전후이동 메커니즘은 반력바(400)의 위치제어를 위한 구성을 단순화시키는 것이 가능하고, 비용 절감 및 효율 향상을 구현하는 것이 가능하다.

상기 반력바(400)는 토크렌치(100)의 작용점을 구성한다.

예를 들면, 토크렌치(100)는 핸들부(170)의 회전에 따라 전체 길이가 변경될 수 있으며, 이로 인하여 토크렌치(100)의 작용점의 위치가 변하게 되고, 작용점을 구성하는 반력바(400)의 위치를 제어해야한다.

상기와 같이 구성하면, 토크렌치(100)의 핸들부(170)를 회전시키는 상기 핸들 회전구동부(300)는 상기 핸들 베이스(250)의 상부에 위치가 고정되고, 핸들부(170)가 회전할 때에 토크렌치(100)의 내부 나사에 의해 핸들 베이스(250)는 리니어 모션 가이드(260)에 의해 설정된 방향으로 전진 및 후진으로 이동이 가능한 구조를 이루게 된다.

따라서, 3개의 조오(325)의 동작에 의해 핸들부(170)가 물려 고정된 상태에서 상기 핸들 회전모터(310)를 구동하여 핸들부(170)를 회전시키면, 핸들 베이스(250)의 일측에 세워 상향 돌출되도록 설치된 반력바(400)는 핸들 베이스(250)와 함께 위치의 이동이 가능하므로, 반력바(400)의 위치(작용점의 위치)를 유지할 수 있다는 장점이 있다.

상기 연결핀(277)은 핸들 푸쉬베이스(270)를 통해 탈부착이 가능한 구조로 이루어지며, 상기 연결핀(277)을 제거하면 핸들 베이스(250)를 수동 조작 방식으로 전진 또는 후진으로 이동시키는 것도 가능하다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템은 서포트부(280)를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 서포트부(280)는 핸들 베이스(250)의 상부에 구비되며, 소정 높이로 상향 돌출되는 구조를 갖는 것도 가능하다.

상기 서포트부(280)는 상기 핸들 회전구동부(300)를 핸들 베이스(250)에서 설정된 높이로 이격시킨 상태로 지지하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 서포트부(280)는 핸들 베이스(250)의 상부에 소정 면적으로 대면하여 설치 고정되는 제1서포트 몸체(281)와, 상기 제1서포트 몸체(281)의 상부에서 상향 돌출되며 상기 제1서포트 몸체(281)보다 단면이 축소되는 제2서포트 몸체(283)와, 상기 제2서포트 몸체(283)의 상단에서 제2서포트 몸체(283)보다 단면이 확장되는 제3서포트 몸체(285)를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.

상기 제3서포트 몸체(285)의 상단에는 상기 핸들 회전구동부(300)의 핸들 회전모터(310) 및/또는 핸들 회전모듈(320)이 수평으로 길게 안착되는 상태로 설치 가능하게 안착홈을 형성하는 것도 가능하다.

상기에서 핸들 회전모듈(320) 및/또는 핸들 회전모터(310)는 상기 서포트부(280)의 안착홈에 넓은 면적으로 안착되어 면지지되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 서포트부(280)를 구성하면, 무게가 있는 핸들 회전모터(310) 및 핸들 회전모듈(320)이 상기 핸들 베이스(250)의 상부에 안정적으로 수평 배치되는 것이 가능하고, 그 결과 핸들 회전모듈(320) 척(323)의 3개의 조오(325)에 장착되는 토크렌치(100)의 핸들부(170)가 안정적으로 일정 높이로 지지되는 것이 가능하고, 토크렌치(100)의 교정 작업의 오차를 줄이고, 정확성 및 신회성을 향상시키는 것이 가능하다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 핸들 푸쉬구동부(500)는 핸들 푸쉬모터(510)와, 리드스크류(520)를 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 핸들 푸쉬모터(510)는 상기 본체 베이스(240)의 후단에 설치 고정된다.

상기 리드스크류(520)는 핸들 푸쉬모터(510)의 회전력을 전달받아 회전하게 되며, 상기 핸들 푸쉬베이스(270)에 고정된 너트블록과 체결되어 핸들 푸쉬모터(510)의 회전력을 이용하여 상기 핸들 푸쉬베이스(270)를 전후로 이동시키게 된다.

상기와 같이 핸들 푸쉬베이스(270)가 전후로 이동하게 되면, 상기 핸들 베이스(250)가 전후로 설정된 거리만큼 직선 이동하게 된다.

상기 통합제어부(800)는 상기 핸들 회전모터(310)와 핸들 푸쉬모터(510)의 동작을 제어하며, 상기 기준기(210)의 측정 데이터를 수집하도록 구성된다.

상기 통합제어부(800)로는 PC, 노트북, 기타 다양한 사용자 무선단말기 등을 이용하는 것이 가능하고, 이외에도 통상의 기술자에게 자명한 다양한 장치를 이용하는 것이 가능하다.

상기 통합제어부(800)는 토크렌치(100)의 측정점 세팅과정을 수행하는 것이 가능하다.

상기에서 측정점 세팅과정은 최저 측정점 및 최고 측정점, 핸들부(170)의 1회전에 해당하는 값, 핸들부(170)의 1회전을 설정값으로 분할하는 과정을 포함한다.

상기 통합제어부(800)에서는 측정점 세팅 설정에 따라 자동 확정된 측정점으로 토크렌치(100)의 핸들부(170)가 회전하도록 제어하며, 상기 기준기(210)의 회전 제어와 토크렌치(100)의 피크 도달시의 측정를 획득하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 토크렌치 교정 자동화 시스템의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 - 토크렌치, 11 - 헤드부, 12 - 방향전환버튼, 13 - 몸체부, 14 - 알람부
15 - 스프링, 16 - 조절부, 17 - 핸들부, 100 - 스냅링 방식의 토크렌치
110 - 헤드부, 120 - 방향전환버튼, 130 - 몸체부, 140 - 메인 눈금부
150 - 회전 보조눈금부, 160 - 스냅링, 170 - 핸들부, 200 - 본체부
210 - 기준기, 230 - 헤드 고정부, 240 - 본체 베이스, 250 - 핸들 베이스
251 - 핸들 베이스 선단홈, 253 - 핸들 베이스 선단 돌출바
260 - 리니어 모션 가이드, 261 - 가이드 레일, 263 - 제1가이드 블록
270 - 핸들 푸쉬베이스, 271 - 제1핸들 푸쉬베이스 몸체
273 - 제2핸들 푸쉬베이스 몸체, 275 - 제2가이드 블록, 277 - 연결필
280 - 서포트부, 281 - 제1서포트 몸체, 283 - 제2서포트 몸체
285 - 제3서포트 몸체, 300 - 핸들 회전구동부, 310 - 핸들 회전모터
320 - 핸들 회전모듈, 321 - 공압공급부, 323 - 척, 325 - 조오
330 - 탄성접촉부재, 332 - 힌지핀, 335 - 에어실린더, 400 - 반력바
500 - 핸들 푸쉬구동부, 510 - 핸들 푸쉬모터, 520 - 리드스크류
800 - 통합제어부, 1000 - 토크렌치 교정 자동화 시스템

Claims (5)

1. 본체부와, 핸들 회전구동부와, 핸들 푸쉬구동부를 포함하고,
   상기 본체부는 교정에 필요한 데이터를 수집하고 데이터의 전송 및 제어신호의 수신을 수행하는 기준기와, 토크렌치 헤드부의 위치를 고정하는 헤드 고정부와, 상부면이 평탄한 본체 베이스와, 상기 본체 베이스의 상부에서 직선 이동하는 핸들 베이스를 포함하고,
   상기 핸들 회전구동부는 상기 본체부의 핸들 베이스에 설치되는 핸들 회전모터와, 상기 핸들 회전모터의 전단에 연결되고 상기 핸들 회전모터의 회전력을 전달받아 토크렌치의 핸들부를 회전시키는 핸들 회전모듈을 포함하고,
   상기 핸들 회전모듈은 토크렌치의 핸들부를 장착 또는 해제시 필요한 공압을 제공하는 공압공급부와, 상기 공압공급부에서 제공된 공압을 이용하여 토크렌치의 핸들부의 후단을 원주방향으로 파지하거나 풀어주도록 동작하는 복수의 조오(jaw)를 구비하여 토크렌치를 상기 본체부에 장착시키도록 작동하는 척을 포함하고,
   상기 복수의 조오 각각에는 탄성재질로 형성되는 탄성접촉부재를 한쪽 측면에 설치하는 토크렌치 교정 자동화 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성접촉부재는 토크렌치의 핸들부와 접하는 상기 조오의 선단면보다 먼저 상기 핸들부의 외주면과 접하도록 돌출되는 상태로 설치되는 토크렌치 교정 자동화 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 탄성접촉부재는 상기 조오의 측면으로부터 멀어졌다 밀착되는 것이 가능하도록 힌지핀을 이용하여 회전가능하게 설치하는 토크렌치 교정 자동화 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 탄성접촉부재와 상기 조오 사이에는 상기 탄성접촉부재의 선단부가 상기 조오의 측면으로부터 멀어지는 방향으로 상기 탄성접촉부재에 힘을 가하도록 에어실린더를 더 설치하는 토크렌치 교정 자동화 시스템.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 탄성접촉부재와 상기 조오 사이에는 상기 탄성접촉부재의 선단부가 상기 조오의 측면에 밀착되는 방향으로 상기 탄성접촉부재에 힘을 가하도록 복원스프링을 더 설치하는 토크렌치 교정 자동화 시스템.