이번 포스팅에서는 로드셀에 대한 원리와 로드셀이 주로 어디서 사용되는지 마지막으로 배터리 산업에서는 어느 쪽 공정에서 사용되는지까지 한번 확인해보도록 하겠습니다.
로드셀이란?
로드셀의 정의는 다음과 같습니다.
인가된 힘에 대해 측정 가능한 전기적인 출력으로 변환 시킬수 있는 트랜스듀스
말이 너무 어렵습니다. 쉽게 말씀드리겠습니다.
로드셀은 한마디로 파워 측정기 입니다.
네 그렇습니다. 실린더 등의 액츄에이터가 로드셀에 힘을 가하면서 이 실린더가 제대로 힘을 주고 있는지에 대한 측정을 위한 계측장비 중의 하나 입니다.
로드셀의 구분
로드셀의 종류는 다음과 같습니다.
로드셀의 원리
로드셀의 원리는 다음과 같습니다.
- 실린더(액츄에이터)가 로드셀에 힘을 인가한다.
- 로드셀의 내부에 있는 스트레인게이지가 전압을 송출한다.
- 송출된 전압을 가지고 계산을 하여 인디게이터에 하중을 표시한다.
위의 3가지 과정으로 로드셀이 하중을 측정합니다. 그런데 여기서 입력전압,출력전압이라는 개념이 들어가게 됩니다. 개념은 다음과 같습니다.
- 입력 전압 : 입력전압은 말 그대로 가해지는 실린더(액츄에이터)의 힘을 전압으로 표현한 것 입니다.
- 출력 전압 : 로드셀 고유의 값입니다.(내부 스트레인 게이지에 의해서 결정됩니다.)
배터리 산업(조립공정)에서의 로드셀
마지막으로 배터리 산업에서는 어느 부분에서 쓰이게 될까요? 이부분은 영업비밀이라 크게 밝히기는 힘들겠지만, 아래의 항목을 생각하면 되게 간단합니다.
- 액츄에이터 압력값에 의한 관리가 필요한 부분
- 고하중 혹은 정밀한 이동이 필요한 부분에서의 액츄에이터가 들어가는 부분
위 2가지 중 한가지만 만족하면 무조건 쓰여야 합니다. 아래의 그림을 봅시다.
유튜브에 나오는 그림을 퍼왔습니다. 위의 그림은 초음파 용착기를 그린 그림으로 조립공정에서의 Tab-Welding에 쓰이는 기구물입니다. 위의 혼과 엔빌이 움직일때 버티는 압력값이 굉장히 중요하기에 하부에 있는 엔빌에는 로드셀과 인디게이터가 설치 되어 있습니다.
너무 진도가 빨리나가서 그런데 앞선 예시에서의 혼,엔빌,초음파 용착의 개념을 쉽게 설명 드리도록 하겠습니다.
결론
계속 공부를 하면 할수록 어렵습니다. 그렇지만 엔지니어 관점으로서 이런것이 있고 이렇게 쓰이고 이렇게 관리하면 좋겠다 라는 것이 포인트 입니다. 아래 포인트만 숙지해주시면 됩니다.
- 로드셀을 액츄에이터 혹은 프레임에 볼팅 체결시에 주의한다.
- 로드셀의 방향은 필히 확인하여 설치한다.
- 주기적은 Calibration을 해준다.