KR0163010B1 - 코일 스프링 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공장비나 차량에 사용되는 코일 스프링의 검사장치에 관한 것으로, 코일 스프링의 불량을 체크하기 위해서 전원 투입후 소정의 스위칭 시간동안 서서히 증가한 후 하강 에지에서 제로 레벨이 되는 신호 발생부, 신호 발생부의 출력 신호의 하강 에지에서 고전압/약전류 임펄스 신호를 출력하는 고전압 발생부, 및 고전압 발생부에 연결된 코일 스프링에 의해 나타난 역기전류의 감쇄패턴을 표시하는 디스플레이를 포함하여, 상기 감쇄패턴에 의해서 상기 코일 스프링의 불량을 검사하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

코일 스프링 검사장치

제1도는 불량제작된 코일 스프링의 길이방향 단면을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명의 제1 실시예에 코일 스프링 검사장치를 나타낸 블록도.

제3도는 제2도를 설명하기 위한 시간에 대한 전류파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 온/오프 스위치 2 : 삼각파형 발생부

3 : 증폭부 4 : 고전압 발생부

5 : 코일 스프링 6 : 산화철 코어

7 : CRT 구동부 8 : CRT

본 발명은 코일 스프링(Coil Spring) 검사장치에 관한 것으로, 특히 전기적 전달특성을 이용하여 상기 스프링의 불량여부를 체크할 수 있도록 된 코일스프링 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 코일 스프링이라 하면 자체의 물리적 탄성을 갖추어 기계적 장치의 부품 등으로 종래의 경우 제1도의 (a) 및 제1도 (b)에 도시된 바와 같이 코일 스프링의 사출성형이 불균일한 상태로 제작되거나 또는 제1도의 (c)와 같이 스프링 내부에 이물질이 포함된 상태로 제작될 경우 이를 검사할 수 있는 특별한 장비가 없었다.

즉, 소형 스프링 코일의 전수검사시 하증 대 변위 값인 스프링 상수 측정만으로 품질확인이 어렵고, 또한 이 스프링은 기능상 피로한도가 매우 중요하므로 상술된 바와 같이 불균일한 상태로 사출성형되거나, 스프링 내부에 이물질이 포함되게 되는 경우에는 피로강도에 있어서 매우 치명적이며 코일이 굽어 있거나 감긴 간격이 일정하지 않는 것도 응답이 다르게 나타난다.

결국, 제1도에 도시된 스프링 코일의 일부 단면도와 같이 불량한 코일 스프링이 항공장비나 차량 등 정밀성이 요구되는 장비에 사용될 경우 이에 따른 대형사고의 위험까지도 동반되었던 것이다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하는 것으로, 코일 양측단에 고전압을 인가하여 이에 다른 코일의 전기적 응답특성을 관찰하여 상기 스프링 코일의 불량여부를 판별할 수 있도록 한 코일 스프링 검사장치를 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하는 것으로, 코일 양측단에 고전압을 인가하여 이에 따른 코일의 전기적 응답 특성을 관찰하여 상기 스프링 코일의 불량여부를 판별할 수 있도록 한 코일 스프링 검사장치를 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코일 스프링 검사장치는 사용자 또는 작업자에 의해 전원 스위치가 온(ON)되어 소정의 스위칭 시간을 갖는 고전압 신호를 공급하는 고전압 발생수단, 상기 고전압 발생수단으로부터 인가된 고전압 신호의 하강 에지시 검사 대상인 코일 스프링에 유기되는 역기전류의 감쇄패턴을 표시하는 표시 수단을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 코일 스프링 검사장치를 나타낸 블록구성도로, 도면에서 참조번호 1은 장치에 전원 공급을 온, 오프하는 전원스위치, 2는 상기 전원스위치(1)가 사용자에 의해 온(ON)된 경우 소정 스위칭 시간을 갖는 삼각파 펄스 신호를 출력하는 삼각파형 발생부, 3은 상기 삼각파 발생부(2)로부터 발생된 전압신호의 레벨을 증폭하는 증폭부, 4는 상기 증폭부에서 증폭된 전압을 근거로 고전압을 유기하는 고전압 발생부, 5는 시험검사 대상인 코일 스프링, 6은 상기 고압발생부(4)로부터 출력되는 고전압 신호의 하강 에지에서 상기 코일 스프링(5)에 유기되는 역기전류의 레벨 및 코일의 결합에 민감하도록 코일 스프링을 통하여 흐르는 전류에 의한 자속을 모아주는 역할을 하는 하는 민감도를 높이기 위하여 코일 스프링(5)과 결합되는 산화철 코어(유전체), 7 및 8 각각은 상기 코일 스프링(5)에서 발생되는 역기전류의 출력 특성을 표시하는 디스플레이로서 CRT 및 CRT 구동부이다.

이어 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.

우선, 작업자가 검사하고자 하는 코일 스프링(5)을 산화철 코어(6)에 삽입한 후 수동작업에 의한 버튼 및 또는 원격 제어 장치에 의한 무선으로 작동 될 수 있는 전원 스위치(1)를 온시켜 전원을 공급하게 되면, 삼각파 발생부(2)는 소정의 시간동안 서서히 증가하는 삼각파를 출력한다. 이 신호는 본 시험에 적당한 크기로 증폭될 필요가 있는데 이는 증폭부(3)에 의해서 달성된다.

이와 같이 전원(BAT), 전원 스위치(1), 삼각파 발생부(2), 및 증폭부(3)를 거쳐 얻어진 삼각파는 소정 시간이 경과한 후 제로 레벨로 하강하는 신호로서 이 신호는 고전압 발생부(4)로 인가된다. 고전압 발생부(4)는 상기 생성된 신호에 의해 후술하는 코일 스프링(5)에 고전압/약전류 임펄스 신호를 공급한다. 이때, 로우 레벨의 신호를 출력하고 있던 에지 검출부(9)는 삼각파가 하강하는 시점 즉 삼각파 하강에지를 검출하여 하이 레벨의 신호를 출력하여 디스플레이부(10)로 인가하므로써 디스플레이부(10)로 하여금 고전압 발생 직후의 전압을 표시하도록 한다. 여기서 증폭부(3)는 제로 레벨의 신호로 인가되고 있어 마찬가지로 고전압 발생부(4)에는 어떠한 신호도 인가되지 않는다.

그러나, 삼각파 하강 에지에서 고전압 발생부(4)를 구성하고 있는 제1 코일(L1) 및 제2 코일(L2)는 역기전류를 발생하여 코일 스프링(5)에 공급하고 있다.

입력수단(10)은 작업자가 코일 스프링 검사여부에 대응되는 제어신호를 입력하도록 구성되어 있으며, 상기 입력수단(10)은 수동작동에 의한 버튼장치 및 원격 제어장치에 의한 작동으로 이루어진다.

고전압 발생수단(20)은 상기 입력수단(10)에서 출력되는 제어신호에 의해 고전압, 약전류 임펄스 신호가 후술하는 코일 스프링(30)에 공급되도록 구성되어 있다.

상기 고전압 발생부(4)에서 인가되는 고전압이 코일 스프링(5) 주변의 공간에 자기장의 에너지 형태로 저장됨과 동시에 디스플레이부(10)를 통해 방전되는 루프를 구성한다. 즉, 순간적으로 유기된 고전압이 전기소자로서 코일과 같이 작용하는 코일 스프링(5)에 공급되었다가 다시 L2로 교번하여 흐르는 형태로서 코일 스프링의 결함이 교번하는 전류의 변화로서 나타나고 그 모양이 제3도에서 예로서 도시되고 있다.

디스플레이부(10)는 본 예에서 CRT(8)와 이를 구동하는 CRT 구동부(7)를 포함하며, CRT 구동부(8)는 삼각파의 하강 에지 검출 후 수백 msec 동안 CRT를 구동하며 본 디스플레이부에 연결된 도시없는 키입력부를 통해 인가된 전압패턴에 맞추어 CRT는 고정적으로 출력 패턴, 즉 제3도와 같은 파형을 작업자에게 제공한다. 따라서, 상기 코일 스프링(5)과 코일(L2)의 상호작용으로 얻은 신호를 디스플레이부가 표시하여 이를 근거로 검사하고자 하는 코일 스프링(5)의 불량여부를 체크하게 된다.

본 발명의 장치에서, 작업자에 의해 제작이 완료된 코일 스프링(5)의 불량 여부를 체크하기 위하여 고전압 발생부(4)가 요구되고 이에 하강 에지를 공급하도록 삼각파 발생부가 요구되었다.

코일 스프링의 구성물질의 불균일한 상태 및 내부에 이물질의 포함 여부를 체크하기 위해서 코일 스프링과 산화철 코어(6)를 결합하여 코일의 인덕턴스를 높이고, 약 500V 내지 1KV의 고전압/약전류 임펄스신호를 코일 스프링에 인가한다.

상기 코일 스프링에 인가된 전기적 에너지가 저장됨과 동시에 검사하고자 하는 코일 스프링에서 역기전력이 발생하여 이 감쇄 패턴이 디스플레이부에 표시되는 것이다.

상기 디스플레이부(10)에 표시된 제3도의 파형에서 표준 레벨을 중심으로 상한 및 하한 레벨은 측정하고자 하는 제품의 허용 범위를 나타낸다. 예컨데, 고전압을 인가한 결과 상기 디스플레이부(10)에서 표시된 전류 파형이 상한 및 하한 레벨을 벗어날 경우 측정되는 제품은 불량임을 쉽게 확인할 수 있는 것이다.

본 발명의 원리는 인장형 코일의 검사에도 적용가능한 것으로, 인장형 코일은 약간의 인장력을 가하여 스프링 1 회전당 간격을 유지한 상태에서 측정하게 되는 이 인장형 코일도 이상 유무를 판단할 수 있다.

본 발명은 상기의 실시예에 한정하지 않고 본 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 변형 실시할 수 있다.

제3도에 표시된 상한 하한 범위를 넘을 때에는(coil spring의 자동검사 장치와 조합하여 사용될 경우) 자동 피딩(feeding)에서 합격과 불합격품 정보를 미리 조정된 상하한 값에 의해 자동 발생할 수 있게 응용 가능하다. 즉 coil spring이 피딩되어 6에 장착된 후 수백 msec 후 SW1을 자동 온 시키고 수초 후 검사가 끝나면 CRT에서 정보를 얻어 합격품이면 합격박스로 피딩하고 불합격이면 대기박스로 피딩하도록 작동한다.

이와 같이 본 발명에 따르면 전기적 전달 특성을 이용하여 상기 코일 스프링의 불량 여부를 손쉽게 검사함으로서 정밀성이 요구되는 항공장비, 차량 제작시 보다 신뢰성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 소정의 스위칭 시간동안 서서히 증가한 후 하강 에지로서 제로 레벨이 되는 신호 발생부, 상기 신호 발생부의 출력 신호의 하강 에지에서 고전압/약전류 임펄스 신호를 출력하는 고전압 발생부, 및 상기 고전압 발생부에 연결된 코일 스프링에 의해 나타낸 역기전류의 감쇄 패턴을 표시하는 디스플레이부를 포함하여, 상기 감쇄패턴체 의해서 상기 코일 스프링의 불량을 검사하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 검사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고전압 발생부는 상기 신호 발생부의 신호를 받는 제1 코일과, 상기 제1 코일에 결합된 제2 코일을 포함하여, 상기 제2 코일에는 상기 코일 스프링이 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 검사장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 코일 스프링은 이에 결합되는 유전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 검사장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 신호 발생부의 출력신호의 하강에지를 검출하여 검출 상태를 상기 디스플레이부에 제공하는 에지 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 검사장치.
5. 제1항 또는 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이부는 CRT 및 CRT 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 검사장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 신호 발생부는 삼각파 발생부이며, 이 신호를 증폭하는 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 검사장치.