KR100715324B1

KR100715324B1 - 제동부품 검사장치

Info

Publication number: KR100715324B1
Application number: KR1020050122392A
Authority: KR
Inventors: 이정일
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-05-08

Abstract

본 발명은 제동부품의 기종전환에 대응한 다단식 고정장치를 구비하여 실차 조건과 대등한 환경에서 런아웃 측정이 가능하고 양산성을 증대시키는 제동부품 검사장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제동부품 검사장치는 컨베이어벨트(90) 및 캐리지(91)를 이용하여 제동부품(10)을 본체(100)쪽으로 운반시켜 런아웃을 측정하되, 상기 본체(100)에 장착되어 있는 공압 회로 상의 구성요소, 복수개의 서보모터, 다축로봇형 탐침기(400)를 제어하도록 상기 본체(100)에 설치된 제어패널(110)과; 상기 본체(100)의 상부에 배치되는 유니트로서 상기 제어패널(110)에 의해 계통적으로 상기 제동부품(10)을 고정하도록 엔코더 내장형 기종전환 서보모터(210), 기종전환 실린더부(220)를 결합시킨 다단식 고정장치(200)와; 상기 본체(100)의 하부에 배치되는 유니트로서 상기 다단식 고정장치(200)와 연계하여 상기 제동부품(10)의 디스크(11)에 면압을 가하면서도 디스크(11)를 회전시키도록 결합된 스핀들 업다운부(310)를 갖는 승강식 스핀들장치(300)를 포함한다.

브레이크, 디스크, 고정장치, 선형 클램프부, 실린더부, 캐리어

Description

제동부품 검사장치{BRAKE TESTER}

도 1은 종래 기술에 따른 회전체의 런아웃 측정기를 나타내기 위한 사시도,

도 2는 본 발명에서 측정하고자 하는 제동부품의 단면도,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 제동부품 검사장치의 구성을 개시하기 위한 공압 회로도,

도 4는 본 발명의 제동부품 검사장치의 정면도,

도 5는 도 4에 도시된 제동부품 검사장치의 측면도,

도 6은 도 4에 도시된 제동부품 검사장치의 평면도,

도 7은 도 4에 도시된 다단식 고정장치의 구성을 설명하기 위해 확대한 정면도,

도 8은 도 7에 도시된 다단식 고정장치의 작동관계를 설명하기 위해 확대한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제동부품 70 : 센서 고정대

71, 72, 73, 74 : 위치 검출 센서 90 : 컨베이어벨트

91 : 캐리지 100 : 본체

110 : 제어패널 130 : 수직 프레임

133 : 고정판 200 : 다단식 고정장치

210 : 기종전환 서보모터 215 : 제1선형가이드

218 : 제1고정지그 220 : 기종전환 실린더부

222 : 제2선형가이드 224 : 제2고정지그

230 : 선형 클램프부 231 : 선형 클램프 실린더

300 : 승강식 스핀들장치 310 : 스핀들 업다운부

400 : 다축로봇형 탐침기 405 : 파이버 탐침자

본 발명은 제동부품 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 자동차의 프론트 모듈과 리어 모듈에 장착되는 모듈형 브레이크 장치에 해당하고 하나의 모듈로서 완성된 상태인 브레이크 코너 모듈(Brake Corner Module)과 같은 제동부품의 런아웃을 측정하여 신속하고 정밀한 완성차 제작에 도움을 주는 설비 구조에 해당하는 제동부품 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 엔진이 장착되는 바디 또는 프레임과, 바퀴에 가해지는 힘에 따라 감쇠기의 감쇠력을 변화시켜 승차감 향상 및 차량안정성을 도모하고, 주행 중 차륜이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않게 하는 현가장치와, 엔진의 힘을 전달하기 위한 동력전달장치(전동장치)와, 차량의 주행을 제어하는 조향장치를 포함한다.

특히, 현가장치에는 차량의 제동에 관여하는 브레이크 장치가 장착되어 있다.

브레이크 장치는 현가장치 또는 조향장치의 일부분과 연결되는 부분으로서, 차량의 주행시 함께 움직이는 서스펜션에 영향을 주는 요소이다.

근래 들어 브레이크 장치는 내부 부품에 해당하는 너클(knuckle), 허브 어셈블리(hub assy'), 내부 및 외부 더스트 커버(dust cover), 디스크(disc), 캘리퍼(caliper), 베어링(bearing), 볼 조인트(ball joint) 등을 자동차 제조사에서 거의 조립 양산하지 않는 대신, 전문 부품 또는 모듈 공급 공장에서 제조한 모듈을 납품 받아서 자동차 조립 라인에서 조립하는 형태를 취하고 있다.

예컨대, 자동차의 브레이크 장치 또는 제동부품에 해당하는 제동부품, 예컨대 BCM(Brake Corner Module)은 전문 부품 또는 모듈 공급 공장에서 완성품으로 완성된 후 자동차 조립 라인에서 프론트 모듈 또는 리어 모듈의 해당 조립 위치에 장착될 수 있도록 납품되고 있다.

이런 제동부품은 일단 완성품으로 조립이 끝난 경우, 제동부품 성능 및 품질 검사시에 런아웃을 측정하기 매우 어려운 상황에 놓여 있다.

본 발명의 설명에서 런아웃은 부품설계에 사용되는 기하공차(geometric tolerance)의 하나로서 원통모양, 디스크 형상 등과 같은 회전형 부품을 기준선에 대해 각도 360°회전했을 때의 흔들림, 즉 가장자리선의 움직임의 편차를 의미한 다.

특히, 도 1에 도시한 종래 기술에 따른 회전체의 런아웃 측정기는 단순한 개별 부품으로서 회전되는 회전체의 런아웃을 측정하는 설비에 불과하다.

종래 기술의 회전체의 런아웃 측정기는, 회전체(1)가 연속 회전될 수 있도록 배치된 한 쌍의 탐침자(3, 4)를 갖는 탐침부(2)와, 상기 탐침부(2)가 높이 조절 및 좌, 우측으로 이동이 조절될 수 있도록 설치된 승강조절부(5)와, 상기 탐지부(2)와 전기적으로 연결되어 탐지부(2)가 감지한 회전체(1)의 상태에 따라 정보가 입력 및 표시되는 제어부(6)로 구성되어 있다.

그러나, 종래 기술에 언급된 회전체(1)는 디스크로서 제동부품의 내부 부품 중 하나이며, 제동부품에 조립되기 전 상태에 있다.

도 2의 단면도에 나타낸 제동부품은 제동부품(10)을 의미하는 것으로서, 그러한 제동부품(10)은 갓 형상과 같이 돌출된 중앙 부위의 테두리측 단부에서 외측 방향으로 디스크 판부위를 형성하고 있는 브레이크용 디스크(11)와; 디스크(11)의 중앙 부위 안쪽에 고정되는 허브 어셈블리(12)와; 디스크(11)의 디스크 판부위를 이격되게 감싸면서 패드 마찰에 의한 제동력을 발생시키도록 결합된 캘리퍼(13)와; 디스크(11)의 후방에 배치된 외부 더스트 커버(14)와 상기 캘리퍼(13)를 고정시키고 있고, 상기 허브 어셈블리(12)를 베어링(16)에 의해 회전가능하게 장착시키고 있는 너클(15)을 포함하고, 이런 너클(15)의 축 구멍 주위에는 평활면에 해당하는 외륜부위(15a)가 형성되어 있다.

여기서, 베어링(16)의 외륜은 너클(15)의 축 구멍 내주면과 접촉하여 고정되 고, 베어링(16)의 내륜은 허브 어셈블리(12)의 보스 외주면과 접촉하여 고정된다.

이런 경우, 허브 어셈블리(12)와 디스크(11)는 베어링(16)을 개재한 상태로 너클(15)에서 자유 회전이 가능하게 되고, 추후 조향장치의 드라이브 샤프트가 허브 어셈블리(12)의 보스 내경에 삽입 및 고정되어 차대를 지지하면서 회전 가능하게 된다.

그러나, 디스크는 단독 부품으로서 검사할 때 런아웃 합격을 받았더라도, 제동부품과 같은 모듈 완성품으로서 조립된 후 검사할 때 런아웃 에러가 검출될 수 있다.

이런 점을 감안하여, 제동부품 성능 및 품질 검사시 실차 환경을 부여한 상태에서 재차 제동부품의 디스크에 대해 런아웃을 측정해야 하는 필요성이 대두 되었다.

특히, 제동부품 상태에서의 런아웃을 측정하기 위해서는 실차 조건과 비슷한 상황을 만들기 위한 노력이 요구된다.

실차 조건과 같은 상황을 만들기 위해서 현실적으로 제동부품이 자동차 타이어에 체결되고 제동부품의 너클이 자동차에 장착되는 조건이어야 한다.

그럼에도 불구하고, 상기와 같은 실차 조건을 제동부품 생산 라인에 적용하기가 매우 어렵고 현실적으로 불가능한 상황이다.

즉, 제동부품의 런아웃을 측정하기 위해서는 너클과 디스크를 실차 조건에 맞게 타이어 장착볼트를 사용하여 밀착시켜야 하기 때문에, 수천 수만개 제동부품에 대응한 실차 조건 환경 조성이 매우 어려울 뿐만 아니라, 샘플링 등의 편법 적 인 방법으로는 정밀하고 신뢰성 있는 제동부품 완성품 제조가 어렵고, 양산성이 매우 떨어지는 단점을 갖고 있다.

또한, 제동부품의 기종에 따라 너클의 외륜부위의 직경 차이가 발생됨에 따라 기종 변경 시 새로운 검사장치가 요구되는 제조상의 문제점이 발생되고 있다.

또한, 양산성 확보를 위해서는 각각의 제동부품을 검사장치 또는 설비까지 운반한 후 측정대에 놓고 런아웃을 측정하고, 이를 다시 다음 품질 검사 또는 조립 라인으로 운반시켜야 하는 불편함이 존재한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명의 목적은 제동부품과 같은 제동부품의 기종전환에 대응하면서 너클의 외륜부위를 안착면으로 이용한 다단식 고정장치와, 외부의 진동이나 떨림을 배제할 수 있는 선형 클램프부를 구비함에 따라서 자동화 생산라인 내에서도 실차 조건과 대등하게 런아웃 측정을 수행할 수 있는 제동부품 검사장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 컨베이어벨트 시스템과 연계 작동하도록 되어 있고, 각각의 캐리어에 제동부품을 수평하게 놓은 상태에서 런아웃을 측정한 후 다음 공정으로 이송시키는 조립 환경을 제공함에 따라 양산성을 극대화시킨 제동부품 검사장치를 제공하고자 한다.

앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적들은, 런아웃을 측정하는 본체를 포함한 제동부품 검사장치에 있어서, 상기 본체에 장착되어 있는 공압 회로 상의 구성요소, 복수개의 서보모터, 다축로봇형 탐침기를 제어하도록 상기 본체에 설치된 제어패널과; 상기 본체의 상부에 배치되는 유니트로서 상기 제어패널에 의해 계통적으로 상기 제동부품을 고정하도록 엔코더 내장형 기종전환 서보모터, 기종전환 실린더부를 결합시킨 다단식 고정장치와; 상기 본체의 하부에 배치되는 유니트로서 상기 다단식 고정장치와 연계하여 상기 제동부품의 디스크에 면압을 가하면서도 디스크를 회전시키도록 결합된 스핀들 업다운부를 갖는 승강식 스핀들장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치에 의해 달성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 다단식 고정장치는 제1선형가이드 상에 복수개의 선형 클램프 실린더를 장착시켜서, 그립부를 작동시키는 동안 상기 제1선형가이드에서 작동판이 미끄러지거나 흔들리지 않게 록킹시키거나 릴리스시키는 선형 클램프부를 더 구비하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 기종전환 서보모터는 복수개의 레일로 이루어진 제1선형가이드와 볼스크루를 이용하여, 작동판과 중공축 형상의 제1고정지그를 승, 하강시키도록 고정판에 설치되어 있고, 상기 고정판이 상기 본체의 수직 프레임에 고정되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제1고정지그는 제1지그 브래킷의 관통공 주위의 저면에 체결되기 위한 플랜지와; 상기 플랜지로부터 하방향으로 연장되고 복수개의 구멍이 지름방향으로 관통하게 형성된 중공축 형상부위와; 상기 중공축 형상 부위의 끝단에서 점차적으로 직경이 줄어들도록 형성된 테이퍼 형상부위와; 상기 테이퍼 형상부위의 끝단부에 형성된 링 형상부위를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 고정판에는 상기 제1선형가이드에서 슬라이딩되는 슬라이딩 레일 또는 레일블럭의 위치 검출을 수행하는 센서 고정대가 결합되어 있되, 상기 센서 고정대의 길이 방향을 따라서 소정 위치 검출 거리에 대응하는 지점에 복수개의 위치 검출 센서를 설치시키고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 기종전환 실린더부는 복수개의 레일로 이루어진 제2선형가이드를 이용하여, 제2고정지그를 승강 및 하강시키는데 필요한 왕복 이송력을 발생시키도록 상기 작동판에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제2고정지그는 제2지그 브래킷의 저면에 체결되기 위한 플랜지와; 상기 플랜지의 하부에 형성된 대직경 부위와; 상기 대직경 부위의 하향으로 연장되어 상기 제1지그 브래킷의 관통공 및 상기 제1고정지그를 축심 방향으로 통과하는 소직경 부위와; 상기 소직경 부위의 끝단에서 고정볼트로 착탈 가능하게 결합된 지그단부를 포함하고, 상기 지그단부의 저부에는 상기 소직경 부위의 직경과 동일한 외경을 갖는 링 형상부위가 일체형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 제동부품 검사장치의 구성을 개시하기 위한 공압 회로도이다. 또한, 도 4는 제동부품 검사장치의 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제동부품 검사장치의 측면도이고, 도 6은 도 4에 도시된 제 동부품 검사장치의 평면도이다. 또한, 도 7은 도 4에 도시된 다단식 고정장치의 구성을 설명하기 위해 확대한 정면도이며, 도 8은 도 7에 도시된 다단식 고정장치의 작동관계를 설명하기 위해 확대한 측면도이다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제동부품 검사장치는 제동부품인 제동부품용 조립 라인 선상에 배열된 컨베이어벨트 시스템과 연계되어, 컨베이어벨트 상의 캐리지에 임시 안치된 제동부품을 순차적으로 전달받아 제동부품의 런아웃을 측정하는 본체(100)를 의미한다.

본체(100)에는, 외부 전원에 연결되고 적어도 시작/정지 스위치를 구비한 제어패널(110)이 설치되어 있다.

여기서, 제어패널(110)은 그의 내부에서 실장되어서 통상적인 제어 알고리즘을 실현하기 위한 전자 제어 회로(도시 안됨)로, 공압 회로 상의 구성요소, 각종 복수개의 서보모터, 다축로봇형 탐침기(400)를 제어하는 역할을 담당한다.

여기서, 공압 회로 상의 구성요소는 일반적인 공압 회로의 결합 방식에 따라 배열된 펌프, 흡음기, 레귤레이터, 솔레노이드밸브, 매니폴드, 파이롯트 체크 밸브, 셔틀 밸브, 압력 스위치, FRL(Filter-Regulator-Lubricator)를 포함한다.

또한, 복수개의 서보모터는 하기에 설명할 엔코더 내장형 기종전환 서보모터(210)와 스핀들 서보모터(331) 등을 의미한다.

또한, 본체(100)에는 제어패널(110)에 의해 제동부품을 계통적으로 임시 고정하도록 엔코더 내장형 기종전환 서보모터(210), 기종전환 실린더부(220), 선형 클램프부(230)가 결합된 다단식 고정장치(200)와; 이런 다단식 고정장치(200)와 함 께 제동부품을 고정시킨 상태에서 제동부품의 디스크를 회전시키는 스핀들 업다운부(310), 위치고정 실린더부(320)가 결합된 승강식 스핀들장치(300)가 구비되어 있다.

제어패널(110)은 통상의 시스템 연동 기술을 이용하여 컨베이어벨트 시스템을 포함한 제동부품 조립 시스템과 연동하도록 구성되거나, 시작/정지 스위치의 온/오프에 의해 측정 프로세스를 시작하도록 구성되어 있다.

또한, 제어패널(110)은 다단식 고정장치(200)와 승강식 스핀들장치(300)에 의해 측정 대상물에 해당하는 제동부품에 조립된 상태의 디스크에 상하 방향의 면압을 가하되, 본체(100)의 상부는 완전 고정 상태를 유지하고 본체(100)의 하부는 자전 및 공전이 가능한 플로팅(floating) 상태를 유지하는 구조에서 상기 디스크의 런아웃 측정 프로세스를 제어하도록 되어 있다.

다단식 고정장치(200)는 본체(100)의 상부에 배치되는 유니트(unit)이고, 승강식 스핀들장치(300)는 다단식 고정장치(100)의 연직 하향 선상에 해당하는 본체(100)의 하부에 배치되는 유니트이다.

다단식 고정장치(200)는 기종전환 서보모터(210) 관련 구성요소들과, 기종전환 실린더부(220) 관련 구성요소들의 결합체이다.

예컨대, 다단식 고정장치(200)의 기종전환 서보모터(210)는 복수개의 레일로 이루어진 제1선형가이드와 볼스크루를 이용하여 상대적으로 큰 직경을 갖는 중공축 형상의 제1고정지그를 승강 및 하강시키는데 필요한 구동력을 발생시키는 역할을 담당한다.

또한, 다단식 고정장치(200)의 기종전환 실린더부(220)는 복수개의 레일로 이루어진 제2선형가이드를 이용하되, 제2고정지그를 승강 및 하강시키는데 필요한 왕복 이송력을 발생시키는 역할을 담당한다. 여기서, 제2고정지그는 제1고정지그의 내경을 통과하게 결합되어 있다.

다단식 고정장치(200)의 선형 클램프부(230)는 제2선형가이드 상에 복수개의 선형 클램프 실린더(231)를 장착시켜서 런아웃 테스트시 발생 가능한 진동이나 떨림을 배제하는 역할을 담당한다.

스핀들 업다운부(310)는 자전 및 공전이 가능한 플로팅 상태를 유지하면서 제동부품의 디스크에 면압을 가하는 역할을 담당한다.

위치고정 실린더부(320)는 컨베이어벨트를 통해 순차적으로 전달되는 제동부품을 임시 안치한 캐리지를 런아웃 측정 위치에 정위치시키는 역할과 본체(100)에 임시 고정시키는 역할을 담당한다.

본체(100)의 회로는 펌프(120)를 시작으로 핸드 슬리드 밸브(121)(hand slid valve), FRL(122), 압력 스위치(123), 흡음기(125)를 갖는 솔레노이드밸브(124)가 차례로 결합되어 매니폴드(126) 측으로 필요한 적정 공압을 분배하도록 설계되어 있다.

기종전환 실린더부(220)는 매니폴드(126)로부터 작동에 필요한 공압을 공급 및 배출시키도록, 해당 솔레노이드밸브(127)를 기종전환 실린더(221)의 출입 라인에 결합시키고 있고, 이때 기종전환 실린더(221)의 작동축은 하향으로 왕복 운동하게 배치된다.

본 발명에서 설명하는 모든 실린더는 기본적으로 실린더 하우징에 피스톤을 이용한 작동축을 체결하고 압력 변화에 의해 작동축을 축방향으로 움직여서 축 길이를 연장 또는 축소시키는 액추에이터 장치를 의미한다.

선형 클램프부(230)는 매니폴드(126)로부터 작동에 필요한 공압을 공급 및 배출시키도록 해당 솔레노이드밸브(128)를 한개 또는 복수개, 즉 적어도 하나의 선형 클램프 실린더(231)의 연결 라인에 결합시키고 있고, 이때, 선형 클램프 실린더(231)의 그립부(232)는 제1선형가이드 또는 제2선형가이드의 슬라이딩 레일 또는 레일블럭을 고정 레일에 고정시키도록 마찰력을 발생시킬 수 있게 결합되어 있다.

매니폴드(126)의 끝에는 각각 소음을 감소시키면서 소정 비율로 사용이 끝난 공압을 배출시키는 소음기(129)가 더 장착되어 있는 것이 바람직하다.

스핀들 업다운부(310)와 위치고정 실린더부(320) 각각의 해당 실린더(311, 321, 322)들도 매니폴드(126)로부터 공압을 공급 받거나 및 배출 하도록 해당 솔레노이드 밸브로 연결되어 있다.

도 4내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본체(100)는 진동 및 외력에도 견고성을 유지할 수 있도록, 수직 프레임(130)의 일측 하부에서 작업대 형상으로 결합된 수평 프레임(135)을 갖는다.

수직 프레임(130)의 배면에는 복수개의 보강판(131)들이 일체형으로 용접되어 있고, 수직 프레임(130)의 저면에는 레벨을 맞출 수 있는 복수개의 신축형 스토퍼(132)가 설치되어 있다.

여기서, 다단식 고정장치(200)는 수직 프레임(130)의 정면에 설치되어서 본 체(100)의 상부에 배치된다. 이때, 기종전환 실린더부(220)의 기종전환 실린더(221)는 전방측에 배치되고, 기종전환 서보모터(210)는 후방측에 배치된다.

기종전환 서보모터(210)는 수직 프레임(130)의 정면에 위치한 고정판(133)에서 장착 브래킷에 의해 하향으로 회전축을 향하게 설치되어 있다.

기종전환 서보모터(210)의 회전축은 축 커플러를 통해 볼스크루의 스크루축(211)의 일측 끝단과 결합되고, 이때, 스크루축(211)의 타측 끝단은 베어링 브래킷(212)에 결합되어 자전 가능하게 결합되어 있으므로, 결국 모터 회전력을 스크루축(211)에 전달하도록 결합되어 있다.

스크루축(211)에는 볼스크루의 볼너트(213)가 체결된다. 볼너트(213)는 'ㄴ'자 형상의 연결 브래킷의 일측 단부에 고정되고, 연결 브래킷의 타측 단부는 작동판(214)의 배면 중앙에 고정된다.

작동판(214)의 저면에는 한 쌍의 제1선형가이드(215)의 슬라이딩 블럭이 고정되고, 이런 슬라이딩 블럭과 미끄럼대우 관계에 있는 레일은 각각 고정판(133)으로부터 수직하게 세워진 가이드 장착대(216)에 고정된다.

여기서, 제1선형가이드(215)의 레일 연장 방향은 또는 가이드 장착대(216)의 연장 방향은 본체(100)의 높이 방향과 일치한다.

이런 연유로, 기종전환 서보모터(210)의 회전력은 축 커플러, 스크루축(211), 볼너트(213), 연결 브래킷, 제1선형가이드(215)에 의해서, 작동판(214)을 상하 방향으로만 승강 또는 하강시키는 이송력으로 변환된다.

이럴 경우, 작동판(214)은 본체(100)의 높이 방향으로만 승강 또는 하강 작 동될 수 있게 된다.

그러한 작동판(214)의 정면 하부에는 정면쪽으로 연장되어 작동판(214)과 수직을 이루는 제1지그 브래킷(217)이 고정되어 있다.

제1지그 브래킷(217)의 수평 부위에는 하기에 설명할 제2고정지그(224)가 통과할 수 있는 관통공이 형성되어 있다.

이런 관통공을 기준으로 제1지그 브래킷(217)의 저면에는 제1고정지그(218)가 장착되어 있다.

또한, 작동판(214)과 제2지그 브래킷(223)의 사이에는 한 쌍의 제2선형가이드(222)가 설치되어 있다.

또한, 제2선형가이드(222)의 기종전환 실린더(221)는 실린더 브래킷에 의해 작동판(214)의 상부에 고정되어 있다.

이런 상태에서 제2지그 브래킷(223)의 상부에는 기종전환 실린더(221)의 작동축 끝단이 결합되고, 제2지그 브래킷(223)의 하부에는 제2고정지그(224)가 장착되어 있다.

수평 프레임(135)의 상부에는 상판(136)이 결합되어 있고, 수평 프레임(135)의 하부에는 수직 프레임(130)의 하단까지 연장된 복수개의 기저축(137)이 고정되어 있다. 기저축(137)의 저부에도 복수개의 신축형 스토퍼(138)가 설치되어 있다.

승강식 스핀들장치(300)는, 본체(100) 정면 기준 가로 방향으로 지나가는 컨베이어벨트(90)의 아래쪽에 위치한 상판(136)에 설치된다.

상판(136)의 아래쪽 부위에는 앞서 언급한 스핀들 업다운부(310)의 스핀들 서보모터(331), 스핀들축(332), 스핀들지그(333), 실린더(311)와; 위치고정 실린더부(320)의 실린더(321, 322)가 결합되어 있다.

즉, 위치고정 실린더부(320)의 실린더(321, 322)가 컨베이어벨트(90)의 캐리어(91)를 고정시키고, 스핀들 업다운부(310)의 실린더(311)는 승강식 스핀들장치(300)의 스핀들 서보모터(331)와 스핀들축(332) 및 스핀들지그(333)를 상, 하방향으로 승강 및 하강시키도록 결합되어 있다.

예컨대, 제동부품을 향하여, 다단식 고정장치(200)의 제2고정지그(224)는 기종전환 실린더(221)에 의해 하강한 후 소정 지점에 정지한다.

이와 함께, 승강식 스핀들장치(300)의 스핀들 서보모터(331)와, 스핀들축(332) 및 스핀들지그(333)는 스핀들 업다운부(310)의 실린더(311)에 의해 승강한다.

이렇게 승강하는 스핀들지그(333)는 제동부품의 허브 어셈블리와 삽착된 후에도 계속해서 제동부품을 상향으로 승강시키고, 제동부품이 상기 소정 지점에 정지한 제2고정지그(224)에 근접한 후, 제동부품의 너클의 외륜부위에 제2고정지그(224)가 면압을 가할 때 정지한다.

이 경우, 캐리어(91) 상에 임시 안치된 제동부품(10)은 캐리어(91)의 위에서 회전 가능한 유격만큼 살짝 들려진 상태가 된다.

이후 스핀들 서보모터(331)의 회전력에 의해 스핀들축(332)과 스핀들지그(333)가 회전함에 따라, 제동부품(10)의 디스크만 회전 상태가 되어 런아웃 측정을 할 수 있다.

또한, 상판(136)에는 상기 디스크만 회전하고 제동부품(10) 자체는 허공에 고정된 상태에서 디스크의 런아웃만을 실차 환경과 같이 측정할 수 있는 다축로봇형 탐침기(400)가 설치된다.

다축로봇형 탐침기(400)는, 각각 회사명 로보스타(ROBOSTAR) 사의 'RBC계열'의 선형 로봇에서 선택된 것을 결합하여 사용한 것으로서, 로봇 장착대 위에서 고정되고 X축 방향(본체의 폭방향)으로 배열된 X축로봇(401)과; Y축 방향(본체의 전후방향)으로 배열된 Y축로봇(402)과; Z축 방향(본체의 높이방향)으로 배열된 Z축로봇(403)과; Z축로봇(403)의 작동부에 고정된 탐침 브래킷(404)과; 이런 탐침 브래킷(404)에 고정되어 제동부품(10)의 디스크의 런아웃을 측정할 수 있는 장착된 파이버 탐침자(405)를 포함한다.

다축로봇형 탐침기(400)는 X축 방향으로 스트로크 거리 300㎜, Y축 방향으로 스트로크 거리 200㎜, Z축 방향으로 스트로크 거리 100㎜ 내에서 파이버 탐침자(405)를 다축 이동시킬 수 있는 통상적인 검사장치로 제작 가능하다.

이하, 도 7과 도 8을 통해서, 본 발명의 다단식 고정장치의 세부 구성 및 작동관계를 설명하도록 하겠다.

제1고정지그(218)는 제1지그 브래킷(217)의 관통공 주위의 저면에 체결되기 위한 플랜지(218a)와; 이런 플랜지(218a)로부터 하방향으로 연장되고 복수개의 구멍이 지름방향으로 관통하게 형성된 중공축 형상부위(218b)와; 이런 중공축 형상부위(218b)의 끝단에서 점차적으로 직경이 줄어들도록 형성된 테이퍼 형상부위(218c) 와; 이런 테이퍼 형상부위(218c)의 끝단부에 형성된 링 형상부위(218d)를 갖되, 링 형상부위(218d)의 수평 단면 넓이에 대응한 면압력을 상대적으로 싸이즈가 큰 제동부품(도시 안됨)의 너클의 외륜부위(도시 안됨)에 전달하는 역할을 담당한다.

고정판(133)에는 센서 고정대(70)가 기종전환 실린더부(220)의 축방향과 평행을 이루도록 고정되어 있다.

센서 고정대(70)에는 제1선형가이드(215)에서 슬라이딩되는 슬라이딩 레일 또는 레일블럭의 위치 검출을 수행하도록, 센서 고정대(70)의 길이 방향을 따라서 소정 위치 검출 거리에 대응하는 지점에 복수개의 위치 검출 센서(71, 72, 73, 74)가 더 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이런 위치 검출 센서(71, 72, 73, 74)는 기종전환 서보모터(210)의 회전 제어에 이용되어, 결국 제1고정지그(218)가 미리 정한 스트로크 거리(g)만큼 이동 및 정지되도록 제어하는데 사용된다.

도 8의 측 단면에 보이듯이, 중공축 형상부위(218b)에는 제2고정지그(224)를 축방향으로만 이동할 수 있도록 가이드하는 복수개의 가이드 슬릿(218e)이 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.

제2고정지그(224)는 제1지그 브래킷(217)의 관통공 및 제1고정지그(218)를 축심 방향으로 통과하도록 결합된 것으로서, 제1지그 브래킷(217)으로부터 상향으로 소정 이격 거리 떨어진 곳에 위치한 제2지그 브래킷(223)에 장착된다.

제2고정지그(224)는 제2지그 브래킷(223)의 저면에 체결되기 위한 플랜지(224a)와; 이런 플랜지(224a)의 하부에 형성된 대직경 부위(224b)와; 이런 대직경 부위(224b)의 하향으로 연장되어 제1지그 브래킷(217)의 관통공 및 제1고정지그(218)를 축심 방향으로 통과하는 소직경 부위(224c)와; 이런 소직경 부위(224c)의 끝단에서 고정볼트로 착탈 가능하게 결합된 지그단부(224d)를 포함하고, 지그단부(224d)의 저부에는 상기 소직경 부위(224c)의 직경과 동일한 외경을 갖는 링 형상부위(224e)가 일체형으로 형성되어 있고, 이런 링 형상부위(224e)의 수평 단면 넓이에 대응한 면압력을 상대적으로 싸이즈가 작은 제동부품(10)의 너클(15)의 외륜부위(15a)에 전달하는 역할을 담당한다.

또한, 소직경 부위(224c)에는 상기 제2고정지그(224)의 중공축 형상부위(218b)에 슬라이딩 작동되도록 결합되는 복수개의 가이드 돌기(224f)가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 다단식 고정장치(200)를 기준으로 본 발명의 전체 작동 관계를 설명하도록 하겠다.

컨베이어벨트 시스템을 포함한 제동부품 조립 시스템은 컨베이어벨트(90)의 캐리어(91)에 각각 런아웃 측정 전의 제동부품(10)을 다단식 고정장치(200) 쪽으로 정위치 시킨다.

이후, 위치고정 실린더부의 실린더가 작동됨에 따라 상기 정위치 시킨 캐리어(91)가 고정된다.

이런 상태에서, 작업자에 의해 수동으로 또는 제동부품 조립 시스템에 의해 자동으로 제어패널의 시작/정지 스위치가 온(ON)된다.

이럴 경우, 다단식 고정장치(200)에서는 기종전환 서보모터(210)의 회전 작 동에 대응한 볼스크루의 회전 이송에 의해서, 제1지그 브래킷(217)에 장착된 제1고정지그(218)가 미리 정한 스트로크 거리(g)만큼 이동 및 정지된다.

이후, 선형 클램프부(230)의 선형 클램프 실린더(231)는 그의 그립부(232)를 작동시키는 동안 제1선형가이드(215)에서 작동판(214)이 미끄러지거나 흔들리지 않게 록킹시킨다.

이와 함께, 다단식 고정장치(200)에서는 기종전환 실린더(221)의 신장 작동에 대응한 작동축의 이동에 의해서, 제2지그 브래킷(223)에 장착된 제2고정지그(224)가 역시 미리 정한 스트로크 거리(f)만큼 이동 및 정지된다.

한편, 제동부품(10)의 하부에서는, 스핀들지그가 스핀들 업다운부(310)에 의해서 제동부품(10) 쪽으로 승강하여 제동부품(10)의 허브 어셈블리와 삽착된 후에도, 계속해서 스핀들 업다운부(310)가 제동부품(10)을 상향으로 승강시킨다.

이후 제동부품(10)이 상기 정지된 제2고정지그(224)의 링 형상부위(224e)에 근접한 후, 제동부품(10)의 너클(15)의 외륜부위(15a)에 제2고정지그(224)의 링 형상부위(224e)가 면접촉하여 면압을 가할 때, 스핀들 업다운부(310)의 승강이 정지된다.

이 경우, 캐리어(91)의 위에서 제동부품(10)의 너클(15)만이 안치(비 회전)될 뿐, 디스크(11)는 회전 가능한 상태가 된다.

이후, 다축로봇형 탐침기의 접근 동작이 수행되어, 파이버 탐침자가 측정 위치에 정위치한다.

스핀들 업다운부(310)는 그의 스핀들 서보모터를 작동시켜서, 스핀들 서보모 터의 회전력을 전달받는 스핀들지그를 회전시킨다.

이런 경우, 제동부품(10)의 디스크(11)가 스핀들지그에 의해 회전되며, 다축로봇형 탐침기는 파이버 탐침자로 제동부품(10)의 디스크(11)의 런아웃을 측정한다.

제동부품(10)의 디스크(11)의 런아웃 측정이 종료되면, 선형 클램프부(230)의 선형 클램프 실린더(231)는 릴리스 됨과 함께, 다축로봇형 탐침기, 스핀들 업다운부(310), 다단식 고정장치(200)는 레디 상태로 복귀한다.

이런 경우, 상기와 같이 살짝 들려져 있던 제동부품(10)은 다시 캐리어(91)에 안착되고, 컨베이어벨트(90)의 진행에 따라 다음 조립 라인 쪽으로 이송됨과 함께 새로운 제동부품이 다단식 고정장치(200)의 하부로 정위치 되며, 이와 같은 작동은 측정 작업 시스템이 정지될 때 까지 반복 수행된다.

이상, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명에서는 실차 조건과 같은 상황과 대등한 고정 및 회전 환경을 조성하여, 제동부품 생산 라인에서 개별적으로 제동부품의 런아웃을 측정할 수 있어, 정밀하고 신뢰성 있는 제동부품 완성품 제조를 실현할 수 있고, 양산성을 극대화시킬 수 있는 제동부품 검사장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제동부품 검사장치는 다단식 고정장치를 상하 방향으로 승강시키는 구조를 제공하여, 제동부품의 기종 변경에도 불구하고 해당 제동부품의 기종에 맞게 용이하게 고정시킬 수 있어 제조 효율을 극대화 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 제동부품 검사장치는 제동부품의 너클 외륜을 안착면으로 하는 상하 승강 작동이 가능한 다단식 고정장치를 제공하고, 그러한 다단식 고정장치의 선형가이드에 선형 클램프부를 결합시킴에 따라, 진동이나 떨림을 배제한 상태에서 신속하고 정밀한 런아웃 측정이 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 제동부품 검사장치는 컨베이어벨트 시스템과 연동하여 운반 관리가 매우 용이한 장점이 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims

런아웃을 측정하는 본체를 포함한 검사장치에 있어서,

상기 본체에 장착되어 있는 공압 회로 상의 구성요소, 복수개의 서보모터, 다축로봇형 탐침기를 제어하도록 상기 본체에 설치된 제어패널과;

상기 본체의 상부에 배치되는 유니트로서 상기 제어패널에 의해 계통적으로 제동부품을 고정하도록 엔코더 내장형 기종전환 서보모터, 기종전환 실린더부를 결합시킨 다단식 고정장치와;

상기 본체의 하부에 배치되는 유니트로서 상기 다단식 고정장치와 연계하여 제동부품의 디스크에 면압을 가하면서도 상기 디스크를 회전시키도록 스핀들 업다운부가 결합되고, 제동부품을 임시 안치한 캐리지를 런아웃 측정 위치에 정위치시키고 상기 본체에 임시 고정시키는 위치고정 실린더부가 결합된 승강식 스핀들장치;를

포함하는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 다단식 고정장치는 제1선형가이드 상에 복수개의 선형 클램프 실린더를 장착시켜서, 그립부를 작동시키는 동안 상기 제1선형가이드에서 작동판이 미끄러지거나 흔들리지 않게 록킹시키거나 릴리스시키는 선형 클램프부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 기종전환 서보모터는 복수개의 레일로 이루어진 제1선형가이드와 볼스크루를 이용하여, 작동판과 중공축 형상의 제1고정지그를 승, 하강시키도록 고정판에 설치되어 있고, 상기 고정판이 상기 본체의 수직 프레임에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치.
제3항에 있어서,

상기 제1고정지그는 제1지그 브래킷의 관통공 주위의 저면에 체결되기 위한 플랜지와; 상기 플랜지로부터 하방향으로 연장되고 복수개의 구멍이 지름방향으로 관통하게 형성된 중공축 형상부위와; 상기 중공축 형상부위의 끝단에서 점차적으로 직경이 줄어들도록 형성된 테이퍼 형상부위와; 상기 테이퍼 형상부위의 끝단부에 형성된 링 형상부위를 갖는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치.
제3항에 있어서,

상기 고정판에는 상기 제1선형가이드에서 슬라이딩되는 슬라이딩 레일 또는 레일블럭의 위치 검출을 수행하는 센서 고정대가 결합되어 있되, 상기 센서 고정대의 길이 방향을 따라서 소정 위치 검출 거리에 대응하는 지점에 복수개의 위치 검 출 센서를 설치시키고 있는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 기종전환 실린더부는 복수개의 레일로 이루어진 제2선형가이드를 이용하여, 제2고정지그를 승강 및 하강시키는데 필요한 왕복 이송력을 발생시키도록 상기 작동판에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치.
제6항에 있어서,

상기 제2고정지그는 제2지그 브래킷의 저면에 체결되기 위한 플랜지와; 상기 플랜지의 하부에 형성된 대직경 부위와; 상기 대직경 부위의 하향으로 연장되어 상기 제1지그 브래킷의 관통공 및 상기 제1고정지그를 축심 방향으로 통과하는 소직경 부위와; 상기 소직경 부위의 끝단에서 고정볼트로 착탈 가능하게 결합된 지그단부를 포함하고, 상기 지그단부의 저부에는 상기 소직경 부위의 직경과 동일한 외경을 갖는 링 형상부위가 일체형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제동부품 검사장치.