KR100432239B1 - 부품조립 및 가공상태 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품 조립이 완료된 상태에서 자동으로 부품 조립상태를 검사하여 보다 신속하고 정확하게 품질검사 및 가공부품에 대한 가공상태의 홀 미가공, 위치이탈, 공구파손에 의한 가공정도를 검사할 수 있는 부품조립 및 가공상태 검사장치에 관한 것인바, 본 발명은 조립 또는 가공의 분야와 모델의 정보를 검출하는 스켄장치와; 상기 스켄장치의 정보를 분석 판별하고 새로운 정보를 입력하여 정장이 가능한 컴퓨터와; 상기 컴퓨터의 분석 정보에 의해 체크포인트 지점으로 이동하는 다관절 또는 직교 로보트와; 상기 다관절 또는 직교 로보트의 끝단에 설치되어 검출하고자 하는 측정목표점 검출하는 센서수단으로 이루어진 부품조립상태 검사장치에 있어서, 다관절 또는 직교로보트의 끝단에 구비된 연결바에 ㄷ형 고정부재가 고정 설치되며 고정부재에는 상방향과 하방향에는 각각 상,하스토퍼가 설치된 가이드봉이 설치되며, 하스토퍼와 고정부재의 상부와의 사이에는 탄성을 갖는 스프링이 설치되고, 상기 가이드봉 하단부에는 제1검침봉이 구비되며 고정부재에 고정 설치된 브라켓에는 제1검침봉의 작동을 감지하는 제1감지센서가 설치되어 이루어진 접촉식센서수단과; 제1검침봉에 설치된 고정편에 제1검침봉과 평행하게 제2검침봉이 설치되며 브라켓의 제2감지센서와 연결되어 이루어진 비접촉식센서수단; 을 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

부품조립 및 가공상태 검사장치 {Apparatus for inspecting parts assembly and processing state}

본 발명은 부품 조립이 완료된 상태에서 자동으로 부품조립 및 가공상태를 검사하여 보다 신속하고 정확하게 품질검사를 할 수 있는 부품조립 및 가공상태 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 부품조립상태 검사는 부품확인, 조립작업, 부품장치 육안확인검사, 라인투입순으로 이루어지며, 차량의 부품조립상태를 일례로 하여 설명하면 차량의 센터 훼이샤 패널 부품 조립 공정에서 작업할 차량이 진입되면 먼저, 작업자가 차량을 파악하고 차량에 부착된 조립 작업 지시서의 부품 사양 및 색상을 확인한다. 이어서, 작업자는 센터 훼이샤 패널 조립 형상 및 조립 부품을 자재 박스에서 선택하여 조립한다. 최종적으로 작업자는 조립된 센터 훼이샤 패널 부품을 육안으로 확인한다. 이후 작업자는 조립 완료된 센터 훼이샤 패널 부품을 다음 공정으로 투입시킨다.

즉, 의장 공장 서열 창고에서 작업자가 프린트지의 사양 코드를 보고 센타 훼이샤 패널의 스위치류를 조립한다. 이어서, 작업자는 조립된 부품의 장착 상태를 육안으로 확인한 후, 다음 공정에 투입하였다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 작업자가 센터 훼이샤 패널 부품 코드와 보디 색상으로 조합 구성을 외우고 있어야 하므로 숙련된 기술이 필요하였으며, 해당 공정 작업자가 결원되는 경우 대체 작업이 곤란하고, 숙련공일지라도 사양수 증가에 따라 조합 구성 오류에 의한 이종 부품을 장착하는 빈도가 높아 해당라인 일시 정지 및 재작업이 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 종래 차량의 부품조립상태 검사장치로는 대한민국 특허출원 제2000-86907호에 제안된 바와 같이 눌림 동작에 따라 해당되는 스위칭 신호를 발생하는 조립 완료 스위치와; 입력되는 구동 제어신호에 따라 구동되어 조립 완료된 부품을 촬영하는 화상 촬영부와; ALC코드에 해당하는 조립 부품의 장착된 상태를 화상으로 저장하는 메모리부와; 상기 조립 완료 스위치의 눌림 동작에 따라 발생하는 스위칭 신호가 검출되면 상기 화상 촬영부로 구동 제어신호를 공급하고, ALC코드가 입력된 상태에서 상기 화상 촬영부로부터 입력되는 촬영된 화상과 상기 메모리부로부터 독출된 화상을 비교하여 상기 촬영된 화상과 독출된 화상의 일치 여부에 따라 해당되는 경고 제어신호를 발생하는 화상 제어부와; 상기 화상 제어부로부터 발생되는 경고 제어신호의 입력에 따라 상기 조립 완료된 부품의 조립상태 검사 결과를 경고하는 경고부를 포함하여 구성된 것이었다.

그러나 상기한 종래 대한민국 특허출원 제2000-86907호는 촬영된 화상과 독출된 화상이 일치하면 조립 부품의 장착 상태가 양호한 것으로 판단하여 작업자에게 알린다.

한편, 화상 제어부는 촬영된 화상과 독출된 화상이 일치하지 않으면 조립 부품의 장착 상태가 불량한 것으로 판단하여 적색등이 점등되도록 경고 제어신호를 발생하며 정상적일 때에는 녹색등을 점등하여 조립 부품의 장착 상태가 정상/불량 인지를 판별하도록 되어 있어 소정 깊이로 가공된 홀의 깊이 및 가공 상태 측정이 불가능하고, 홀 내부에 설치된 부품의 결합 상태의 오조립등의 상태파악이 용이하지 않으며, 하나의 검사물(종류)에 대하여 만이 검사가 가능, 누유를 방지하는 세밀한 부위의 체크가 이루어지지 아니 하는 등의 한 문제점이 있었다.

다른 문제점으로는 종래 부품조립상태 검출장치는 조립분야에만 한정하여 사용하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 이의 목적은 부품조립상태를 체크하는 품목에 부착된 바코드를 이용 ENG기종을 자동으로 감지하여 확인할 수 있어 하나의 라인에서 다품종으로 체크가 가능하고, 다관절 로보트 또는 직교 로보트를 이용하여 체크를 하고자하는 방향에 관계 없이 부품조립상태를 체크, 홀의 크기 및 홀 깊이 측정이 가능, 누유를 방지하는 세밀한 부위의 체크 가능 및 전기, 전자, 자동차산업, 중공업 등 산업 전 분야의 조립분야에서 사용가능하며, 일반 부품가공등에서 발생되는 홀(HOLL)미가공, 툴(TOOL)파손, 위치이탈 등 전 가공분야에서도 사용가능 한 부품조립 및 가공상태 검사장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 조립 또는 가공의 분야와 모델의 정보를 검출하는 스켄장치와; 상기 스켄장치의 정보를 분석 판별하고 새로운 정보를 입력하여 정장이 가능한 컴퓨터와; 상기 컴퓨터의 분석 정보에 의해 체크포인트 지점으로 이동하는 다관절 또는 직교 로보트와; 상기 다관절 또는 직교 로보트의 끝단에 설치되어 검출하고자 하는 측정목표점 검출하는 센서수단으로 이루어진 부품조립상태 검사장치에 있어서, 다관절 또는 직교로보트의 끝단에 구비된 연결바에 ㄷ형 고정부재가 고정 설치되며 고정부재에는 상방향과 하방향에는 각각 상,하스토퍼가 설치된 가이드봉이 설치되며, 하스토퍼와 고정부재의 상부와의 사이에는 탄성을 갖는 스프링이 설치되고, 상기 가이드봉 하단부에는 제1검침봉이 구비되며 고정부재에 고정 설치된 브라켓에는 제1검침봉의 작동을 감지하는 제1감지센서가 설치되어 이루어진 접촉식센서수단과; 제1검침봉에 설치된 고정편에 제1검침봉과 평행하게 제2검침봉이 설치되며 브라켓의 제2감지센서와 연결되어 이루어진 비접촉식센서수단; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부품조립상태 검사장치에 의하여 달성된다.

도 1은 본 발명인 부품조립 및 가공상태 검사장치의 구성을 보여주는 예시도.

도 2는 본 발명의 요부인 검사부의 구조를 보여주는 사시도.

도 3은 도 2의 결합 구조를 보여주는 측면도.

도 4는 본 발명의 작용 전 상태를 보여주는 단면도이며

도 5는 본 발명의 작용 후 상태를 보여주는 단면도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10 : 스켄장치 20 : 컴퓨터

30 : 로보트 40 : 접촉식센서수단

41 : 고정부재 42 : 가이드봉

43 : 상스토퍼 43a : 하스토퍼

44 : 스프링 45 : 제1검침봉

46 : 브라켓 47 : 제1감지센서

50 : 비접촉식센서수단 51 : 고정편

52 : 제2검침봉 53 : 제2감지센서

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명인 부품조립 및 가공상태 검사장치의 구성을 보여주는 예시도로서 이에 의하면 본 발명은 조립 또는 가공의 분야와 모델의 정보를 검출하는 스켄장치(10)와 상기 스켄장치(10)의 정보를 분석 판별하고 새로운 정보를 입력하며 저장이 가능한 컴퓨터(20)와 상기 컴퓨터(20)의 분석 정보에 의해 체크포인트 지점으로 이동하는 다관절 또는 직교 로보트(30)와 상기 다관절 또는 직교 로보트(30)의 끝단에 설치되어 검출하고자 하는 측정목표점을 텃치하여 그 신호를 이용하는 접촉식센서수단(40)과 상기 다관절 또는 직교 로보트(30)의 끝단에 설치되어 빛을 조사하여 그 측정목표점을 검출하는 비접촉식센서수단(50)을 포함하여 이루어진 구조이다.

상기 접촉식센서수단(40)의 구조는 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 다관절 또는 직교 로보트(30)의 끝단에 구비된 연결바(31)에는 ㄷ형 고정부재(41)가 고정 설치되며 상기 고정부재(41)에는 가이드봉(42)이 수직으로 관통 설치된다.

한편, 상기 가이드봉(42)의 상방향과 하방향에는 각각 상,하스토퍼(43,43a)가 설치되며 상스토퍼(43)는 고정부재(41)의 외부 상측에 하스토퍼(43a)는 고정부재(41)의 공간부 내측 하방에 설치되는데 하스토퍼(43a)와 고정부재(41)의 상부와의 사이 즉, 가이드봉(42)에 탄성을 갖는 스프링(44)이 설치된다.

상기 가이드봉(42) 하단부에는 제1검침봉(45)이 구비되며 고정부재(41)에 고정 설치된 브라켓(46)에는 제1검침봉(45)의 작동을 감지하는 제1감지센서(47)가 설치되어 이루어진 구조이며, 상기 로보트(30)는 실린더 및 지그를 사용할 수도 있다.

상기 비접촉식센서수단(50)은 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 제1검침봉(45)에 설치된 고정편(51)에 제1검침봉(45)과 평행하게 제2검침봉(52)이 설치되며, 상기 브라켓(46)의 제2감지센서(53)와 연결되어 구성된다. 이때 상기 제1검침봉(45)은 제2검침봉(52)보다 길이가 길게 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 홀 내측에 설치된 부품의 장착여부를 검출할 수 있도록 소정의 길이를 확보하여야 하기 때문이다.

한편, 상기 접촉식센서수단(40)에 사용되는 센서는 텃치센서이며, 비접촉식센서수단에 사용되는 센서는 광 센서 또는 근접센서를 사용하는 것이 바랍직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 컴퓨더(20)에 조립 또는 가공의 분야와 모델의정보, 조립위치 또는 가공조건 및 공구파손 등 기타 제반 정보를 입력시키고 난 후 바코드(BAR-CODE)를 부착한 품질을 확인 물품을 라인에 공급한다.

상기 바코드(BAR-CODE)가 부착된 물품이 라인에 공급되어 정위치에 위치하면 스켄장치(10)를 이용하여 바코드(BAR-CODE)를 스켄하여 스켄한 정보를 물품의 정보를 분석 판별하고 새로운 정보 입력 및 저장이 가능한 컴퓨터(20)에 전송하면 컴퓨터는 스켄 정보를 모니터에 디스플레이하게 되며, 상기 컴퓨터(20)에서 물품정보 확인 완료 후 컴퓨터(20)의 분석 정보에 의해 체크포인트 지점으로 다관절 또는 직교 로보트(30)를 이동시킨다.

상기 다관절 또는 직교 로보트(30)이 정위치로 이동되면 접촉식센서수단(40)과 비접촉식센서수단(50)을 이용하여 조립상태의 결착, 이종조립, 오장착과 가공상태의 홀(HOLL)미가공, 위치이탈, 공구파손 등 품질문제 발생 가능한 모든 조립 및 가공상태를 확인한다.

상기 접촉식센서수단(40)을 이용한 품질확인 작업은 품질을 확인하고자 하는 물품이 공급라인에 공급되면 물품에 대한 분야 및 모델 정보가 수록한 바코드를 스켄장치에서 읽어 들여 상기 스켄장치(10)에서 읽어 들인 후 물품이 정위치에 위치하게 되면 기 입력된 순서에 의해 차례로 부착된 부품을 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 제1감지봉(45)을 이용하여 텃치하면 텃치하는 힘에 의해 제1감지봉(45)이 눌리어지고 상기 눌림을 제1센서(47)에서 감지하여 그 신호를 컴퓨터(20)로 보낸다.

상기 컴퓨터(20)에 보내어진 정보를 분석 기 입력된 정보와 같음이 확인되며다음 순서의 부품확인 작업을 시행한다. 그러나 상기 검출된 정보가 조립상태가 불량한 것으로 판단하였을 때에는 불량내용을 입력 보관과 동시에 불량제품을 정품과 혼입되지 않도록 리폐어 라인등을 이용하여 별도의 장소로 이동하여 그곳에서 불량정보를 음성이나 모니터에 디스플레이하여 작업자에게 인지시켜 재작업 후 정상라인으로 이동시킨다.

한편 불량발생시 불량을 개선한 정보가 입력되기 전까지 작동이 멈추어서 있게 되며, 불량정보에 대한 정보를 저장하고 상기 불량발생시 불량 발생에 대한 경보음 및 복구조치를 음성으로 알려 주는 경보수단이 작동하게 된다.

한편, 상기 불량을 개선했다는 정보가 컴퓨터(20)를 통해 입력되었을 때에만 검사작업이 다음 단계로 작동되도록 하였으며, 상기 컴퓨터(20)에는 기 불량정보를 인쇄하여 확인할 수 있는 프린터장치가 연결 구성되어 있어 조립작업에 대한 생산관리 및 사후관리를 할 수 있는 잊점을 제공 받을 수 있다.

한편, 상기 접촉식센서수단을 이용한 품질확인작업이 어려운 부위의 품질확인작업은 비접촉식센서수단을 이용하여 검사할 수 있다. 예컨데 소정 깊이로 가공된 내측에 장착된 부품의 확인 및 얇은 종류의 가스켓과 같은 류의 검사확인은 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 비접촉식센서수단인 광센서 또는 근접센서를 이용하여 장착 유무를 확인할 수 있다.

한편, 상기 부품조립상태 검사를 더욱 정밀하게 시행하기 위해서는 상기 접촉식센서수단과 비접촉식센서수단으로 반복 체크할 수도 있다.

이와 같은 구조로 이루어져 작동되는 본 발명의 부품조립상태 검사장치는 누유를 방지하는 세밀한 부위의 체크 가능 및 전기, 전자, 자동차산업, 중공업 등 산업 전 분야의 조립분야에서 사용가능하며, 일반 부품가공등에서 발생되는 홀(HOLL)미가공, 툴(TOOL)파손, 위치이탈 등 전 가공분야에서도 사용가능 함으로 산업 전분야에서 활용가능한 매우 유용한 발명이다.

Claims (7)

1. 조립 또는 가공의 분야와 모델의 정보를 검출하는 스켄장치와; 상기 스켄장치의 정보를 분석 판별하고 새로운 정보를 입력하여 저장이 가능한 컴퓨터와; 상기 컴퓨터의 분석 정보에 의해 체크포인트 지점으로 이동하는 다관절 또는 직교 로보트와; 상기 다관절 또는 직교 로보트의 끝단에 설치되어 검출하고자 하는 측정목표점을 검출하는 센서수단으로 이루어진 부품조립상태 검사장치에 있어서,

   다관절 또는 직교로보트의 끝단에 구비된 연결바에 ㄷ형 고정부재가 고정 설치되며 고정부재에는 상방향과 하방향에는 각각 상,하스토퍼가 설치된 가이드봉이 설치되며, 하스토퍼와 고정부재의 상부와의 사이에는 탄성을 갖는 스프링이 설치되고, 상기 가이드봉 하단부에는 제1검침봉이 구비되며 고정부재에 고정 설치된 브라켓에는 제1검침봉의 작동을 감지하는 제1감지센서가 설치되어 이루어진 접촉식센서수단과;

   제1검침봉에 설치된 고정편에 제1검침봉과 평행하게 제2검침봉이 설치되며 브라켓의 제2감지센서와 연결되어 이루어진 비접촉식센서수단; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부품조립상태 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1검침봉은 제2검침봉보다 길이가 길게 형성된 것을 특징으로 하는 부품조립상태 검사장치.
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