KR100737012B1

KR100737012B1 - 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그

Info

Publication number: KR100737012B1
Application number: KR1020050099854A
Authority: KR
Inventors: 금광호
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2007-07-09
Also published as: KR20070043503A

Abstract

본 발명은, 다양한 피검사제품을 원하는 일정한 자세로 세팅시킬 수 있도록 범용적으로 사용될 수 있는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그를 제공함으로써, 지그의 개발 및 제작에 따른 비용을 대폭적으로 저감시킴은 물론, 지그의 보관이나 취급에 따른 문제점을 해결할 수 있도록 한다.

Description

피검사제품 세팅을 위한 멀티지그{multi jig for setting a product to be measured}

도 1은 본 발명에 따른 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그의 구성을 도시한 도면,

도 2는 가동포스트의 원통형부재의 구조를 설명한 도면,

도 3은 가동포스트의 베이스샤프트 구조를 설명한 도면,

도 4는 가동포스트의 전자석 구조를 설명한 도면,

도 5는 가동포스트의 전자석 하측에 결합되는 커버를 설명한 도면,

도 6은 샤프트의 구조를 설명한 도면,

도 7은 연결대의 구조를 설명한 도면,

도 8은 어댑터수단인 원뿔핀의 구조를 설명한 도면,

도 9는 원뿔핀의 사용예를 설명한 도면,

도 10은 어댑터수단인 실린더핀의 구조를 설명한 도면,

도 11은 실린더핀의 사용예를 설명한 도면,

도 12는 부시를 예시한 도면,

도 13은 실린더컵의 구조를 설명한 도면,

도 14는 실린더핀과 부시 및 실린더컵의 사용예를 설명한 도면,

도 15는 가이드브라켓을 구성하는 평판부를 도시한 도면,

도 16은 클램프유닛의 사용예를 설명한 도면,

도 17은 정반 위에 가동포스트를 배치하는 상태를 설명한 도면,

도 18은 3차원측정기로 가동포스트의 위치 및 자세를 세팅하는 것을 설명한 도면,

도 19는 다수의 지그유닛들 위에 피검사제품이 안착되어 세팅된 상태를 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 지그유닛 5; 전자석

3; 가동포스트 7; 샤프트

X; 피검사제품 19; 정반

21; 지그세팅홈 23; 높이조정홀

25; 고정핀 27; 고정볼트홀

29; 고정볼트 31; 구형돌출부

37; 연결대 43; 원뿔핀

45; 실린더핀 49; 실린더

51; 부시 53; 실린더컵

63; 체결볼트 65; 가이드브라켓

67; 클램프유닛 79; 3차원측정기

본 발명은 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 플라스틱제품이나 소성가공제품 등을 3차원측정기로 측정하기 위해 일정한 위치로 세팅시키는 지그에 관한 것이다.

차량 등을 제작하기 위해서는 많은 플라스틱제품이나 금속패널의 소성가공제품 등이 필요하며, 이와 같은 제품들(이하, 피검사제품)은 차량에 조립 전에 설계된 규격대로 적절히 제작되었는지를 검사되어야 한다.

종래에는 상기와 같은 피검사제품의 검사를 위해 각각의 피검사제품에 맞는 별도의 지그를 제작하여, 이 지그를 통해 피검사제품을 일정한 자세로 세팅시킨 후 측정자가 수동으로 검사항목을 측정 및 체크하는 방식을 사용하고 있다.

따라서, 다양한 차량모델의 개발과 사양 변경 등에 의해 매우 다양하고 많은 수량의 지그가 별도로 제작되어 운용되어야 하므로 그 자체의 제작에 소요되는 비용이 큰 것은 물론, 보관이나 취급상의 많은 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 다양한 피검사제품을 원하는 일정한 자세로 세팅시킬 수 있도록 범용적으로 사용될 수 있는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그를 제공함으로써, 지 그의 개발 및 제작에 따른 비용을 대폭적으로 저감시킴은 물론, 지그의 보관이나 취급에 따른 문제점을 해결할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그는

바닥면에 전자석이 구비된 수직한 실린더 형상의 가동포스트와;

상기 가동포스트의 상측으로부터 가동포스트의 내측으로 끼워지는 샤프트와;

상기 샤프트가 상기 가동포스트에 끼워진 높이를 조정할 수 있도록 구비된 높이조정수단과;

상기 샤프트의 상단에 결합되어 피검사제품을 고정 지지하는 어댑터수단;

을 포함하여 구성된 다수의 지그유닛으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시예의 멀티지그를 이루는 구성들이 도시되어 있다.

도 1에는 4개의 지그유닛(1)이 도시되어 있는데, 상기 지그유닛(1)은 바닥면에 전자석(5)이 구비된 수직한 실린더 형상의 가동포스트(3)와; 상기 가동포스트(3)의 상측으로부터 가동포스트(3)의 내측으로 끼워지는 샤프트(7)와; 상기 샤프트(7)가 상기 가동포스트(3)에 끼워진 높이를 조정할 수 있도록 구비된 높이조정수단과; 상기 샤프트(7)의 상단에 결합되어 피검사제품(X)을 고정 지지하는 어댑터수단을 포함하여 구성된다.

즉, 상기와 같은 구성을 가진 지그유닛(1)을 피검사제품(X)에 따라 다수개 사용하여 피검사제품(X)을 일정한 자세로 세팅하도록 하는 것이다.

상기 가동포스트(3)는 도 2와 같은 원주형부재(9)와, 상기 원주형부재(9)의 하측에 결합되는 도 3과 같은 베이스샤프트(11)와, 상기 베이스샤프트(11)의 하측에 결합되는 도 4와 같은 전자석(5) 및 상기 전자석(5)의 하측에 결합되는 도 5와 같은 커버(13) 등으로 이루어진다.

상기 가동포스트(3)의 전자석(5)에는 부상용에어홀(15)이 구비되고, 상기 가동포스트(3)에는 외부로부터 상기 부상용에어홀(15)에 공급될 압축공기를 공급받는 공기주입부(17)가 구비되는데, 본 실시예에서는 상기 베이스샤프트(11)에 상기 공기주입부(17)를 구비하였다.

상기 가동포스트(3)는 자기력의 영향을 받는 금속재 정반(19) 위에 놓이고, 상기 전자석(5)에 의해 상기 정반(19) 위에서 그 위치가 고정되게 되며, 가동포스트(3)의 이동시에는 상기 공기주입부(17)에 압축공기를 주입하여 상기 가동포스트(3)가 정반(19) 위에서 용이하게 이동될 수 있도록 한다.

상기 가동포스트(3)의 상단인 상기 원주형부재(9)의 상단에는 가동포스트(3)의 상단 원주면의 중심을 가로 지르는 U자형의 지그세팅홈(21)이 구 비된다.

상기 원주형부재(9)의 높이는 4가지 이상 다수개로 구비하여 다양한 높이의 피검사제품(X)에 대응할 수 있도록 한다.

본 실시예에서 상기 높이조정수단은 상기 샤프트(7)를 샤프트(7)의 길이방향에 수직하게 관통하여 형성되고 다수개가 샤프트(7)의 길이방향을 따라 배치된 높이조정홀(23)과; 상기 높이조정홀(23)에 삽입되고 상기 지그세팅홈(21)에 끼워지는 고정핀(25)과; 상기 가동포스트(3)에 가동포스트(3)의 길이방향으로 다수개가 배치된 고정볼트홀(27)과; 상기 고정볼트홀(27)에 나사결합되어 상기 샤프트(7)를 고정할 수 있는 고정볼트(29)를 포함하여 구성된다.

도 6을 참조하면, 상기 샤프트(7)의 일단은 구형돌출부(31)가 구비되고, 상기 샤프트(7)의 타단은 샤프트(7)의 길이방향에 수직한 평면으로 이루어진 기준면(33)이 구비되고, 상기 기준면(33)의 중앙에는 나사홈(35)이 구비된 구조이다.

상기 샤프트(7)도 상기 가동포스트(3)의 원주형부재(9)와 마찬가지로 4가지 이상의 길이를 가진 다수개를 구비하여, 상기 가동포스트(3)와 함께 다양한 높이를 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 샤프트(7)의 구형돌출부(31)는 피검사제품(X)의 오목한 부분에 접촉하 여 피검사제품(X)을 지지하는 데에 사용되며, 상기 샤프트(7)의 기준면(33)은 그 자체로서 피검사제품(X)의 수평한 면이 있는 부분을 지지하는 데에 사용될 수 있으며, 이후에 설명되는 어댑터수단과 결합되어 피검사제품(X)을 보다 다양한 형태로 지지 또는 고정하는 기본적인 역할을 수행한다.

도 7에는 연결대(37)가 상세히 도시된 바, 길이방향에 수직한 다수의 관통홀(39)이 길이방향을 따라 형성되고, 일단은 상기 샤프트(7)의 나사홈(35)에 결합되는 스터드(41)가 구비되고, 타단은 상기 스터드(41)가 결합될 수 있는 나사홈(35)이 구비된 구조이다.

상기 연결대(37)는 상기 샤프트(7)를 상기 가동포스트(3)에 끼우는 것만으로는 충분한 높이를 얻을 수 없을 때, 상기 연결대(37)를 샤프트(7)에 결합한 상태에서 상기 연결대(37)를 상기 가동포스트(3)에 삽입하여 고정함으로써, 샤프트(7)의 상단을 원하는 높이로 설정할 수 있도록 하는 데에 사용되며, 다수개가 중첩되어 결합될 수도 있다.

상기 어댑터수단은 다양한 것이 구비되어 있다.

그 중 한가지인 원뿔핀(43)은 도 8에 도시된 바와 같이 하측에 상기 샤프트(7)의 나사홈(35)에 결합되는 스터드(41)가 구비되고, 상측은 원뿔형상으로 형성된 구조이다.

상기 원뿔핀(43)은 도 9에 도시된 바와 같이 피검사제품(X)이 수평면에 대하여 기울어진 평면으로 되어 있고, 이 기울어진 평면에 형성된 구멍을 통해 피검사제품(X)을 지지하거나 고정할 때, 원뿔핀(43)을 상기 기울어진 평면에 형성된 구멍에 삽입하여 사용하는 것이다.

도 10에는 다른 어댑터수단인 실린더핀(45)이 도시되어 있다. 상기 실린더핀(45)은 하측에 상기 샤프트(7)의 나사홈(35)에 결합되는 스터드(41)가 구비되고, 상기 스터드(41)의 상측에는 표면이 너얼링된 원판형 손잡이(47)가 구비되며, 상기 손잡이(47) 상측에는 내부에 나사가 구비된 원형 실린더(49)가 돌출된 형상이다.

상기 실린더핀(45)은 도 11에 도시된 바와 같이 피검사제품(X)의 수평면과 평행한 부분에 형성된 구멍을 지지 및 고정하는 데에 사용된다.

상기 피검사제품(X)의 구멍은 다양한 크기가 있을 수 있으므로, 상기 원형 실린더(49)의 직경이 다른 다수의 실린더핀(45)을 미리 구비하여 두는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실린더핀(45)의 원형 실린더(49)의 외측에 끼워져서 원형 실린더(49)의 외경이 확장되는 효과를 내는 다양한 치수의 원통형 부시(51)를 사용할 수도 있다(도 12참조).

상기와 같이 실린더핀(45) 또는 부시(51)를 사용한 실린더핀(45)에 의해 지 지된 피검사제품(X)을 보다 확실하게 고정하여 지지하기 위해 실린더컵(53)을 함께 사용할 수 있다.

도 13은 실린더컵(53)을 도시한 것으로서, 상기 실린더핀(45)의 원형 실린더(49)의 외측에 끼워지는 원통부(55)와, 상기 원통부(55)의 상측면을 막는 막음부(57) 및, 상기 막음부(57)의 중앙에 구비된 결합홀(59)을 포함하여 이루어진다.

상기 실린더컵(53)은 도 14에 도시된 바와 같이 상기 실린더핀(45) 및 부시(51)에 의해 지지된 피검사제품(X)을 상측에서 고정하는 데에 사용된다.

상기 어댑터수단의 또 다른 실시예로 도 15(도 1함께 참조)에 도시된 바와 같이 다수의 홀과 나사홀을 구비한 평판부(61)와, 상기 평판부(61)의 홀을 관통하여 상기 샤프트(7)의 나사홈(35)에 결합되는 체결볼트(63)를 포함하여 구성되는 가이드브라켓(65)이 있다.

상기 가이드브라켓(65)은 상기 평판부(61)의 홀을 통해 상기 샤프트(7)의 상측단에 결합된 상태에서, 특수한 형상을 가진 피검사제품(X)을 지지 또는 고정하기 위한 별도의 브라켓 등을 고정하도록 하는 매개체의 용도로 사용된다.

이상과 같은 다양한 어댑터수단은 다양한 형상을 가진 피검사제품(X)에 본 멀티지그가 범용적으로 대응될 수 있는 융통성을 부여한다.

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한편, 상기 샤프트(7)에 고정되는 클램프유닛(67)를 이용하여 상기 실린더컵(53)으로 고정하기 어려운 피검사제품(X)의 부분을 상측으로부터 하측으로 가압하여 고정할 수 있도록 구성하면 바람직하다.

상기 클램프유닛(67)은 상기 샤프트(7)의 외주에 끼워져서 고정되는 고정링(69)과; 상기 고정링(69)에 수평방향으로 연장되는 가로대(71)와; 상기 가로대(71)에서 고정된 위치를 가변할 수 있도록 설치된 홀더(73)와; 상기 홀더(73)에 결합된 위치를 수직방향으로 가변할 수 있도록 상기 홀더(73)에 결합된 세로대(75)와; 상기 세로대(75)의 상단에 결합되어 피검사제품(X)을 상측에서 하측으로 가압할 수 있도록 구성된 클램프(77)로 이루어진다.

따라서, 상기 샤프트(7)로부터 도 16과 같이 피검사제품(X)의 외곽을 돌아서 샤프트(7)의 상측에서 피검사제품(X)을 가압하여 고정하도록 할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성의 멀티지그를 이용하는 방법을 설명한다.

상기한 바와 같은 멀티지그는 3차원측정기(79) 및 수평면을 제공하는 자기력의 영향을 받는 금속재로 이루어진 정반(19)과 함께 사용된다.

3차원측정기(79)에는 피검사제품(X)의 CAD데이터가 입력되어, 피검사제품(X)의 홀이나 기준면(33)등의 수치를 산출하고, 정반(19) 위에 올려진 상기 가동포스트(3)를 피검사제품(X)을 지지하는 데에 필요한 위치로 이동시킨다(도 17참조).

이때, 3차원측정기(79)에는 도 18과 같이 상기 가동포스트(3)의 U자형 지그세팅홈(21)에 삽입되는 로드를 구비한 프로브(81)를 결합하여, 상기 가동포스트(3)의 직각도를 맞추고 정반(19)위의 원하는 좌표로 가동포스트(3)를 이동시킬 수 있도록 한다.

상기 가동포스트(3)의 중량이 크므로, 상기 공기주입부(17)에 압축공기를 공급하여 전자석(5)의 부상용에어홀(15)로부터 나오는 공기로 가동포스트(3)가 정반(19) 위를 미끄러지듯이 이동할 수 있도록 한다.

원하는 위치에 옮겨진 가동포스트(3)에는 도 17에 표시된 바와 같이 스위치박스(83)를 통해 전기를 공급하여, 상기 전자석(5)에 의해 정반(19) 위에 확정된 위치를 일정하게 유지하도록 한다.

상기와 같이 정반(19) 위에 정확한 위치를 잡은 가동포스트(3)에는 상기 샤프트(7)와 연결대(37) 및 상기 어댑터수단들을 이용해서 피검사제품(X)의 지지 또는 고정해야 할 부분의 높이를 맞춘다.

상기 연결대(37)는 상술한 바와 같이 매우 높이가 높은 경우에 상기 샤프트(7)와 연결하여 사용하는 것이고, 주로 상기 샤프트(7)를 상기 가동포스트(3)에 끼워서 상기 고정핀(25)이 상기 샤프트(7)를 관통한 상태에서 상기 지그세팅홈(21)에 끼워진 상태로 샤프트(7) 상단의 높이를 설정한다.

샤프트(7)에는 상기한 바와 같이 높이조정홀(23)들이 다수개 형성되어 있는데, 이들 높이조정홀(23)들은 일정한 간격 예컨대 20mm정도씩 떨어져서 형성되어 있어서, 이러한 단위의 높이를 조절할 때에는, 상기 고정핀(25)이 삽입된 높이조정홀(23)을 바꿈으로써, 원하는 높이를 얻을 수 있다.

만약, 상기 높이조정홀(23)의 간격보다 작은 간격으로 높이를 조정해야 할 필요가 있는 경우에는 상기 가동포스트(3)의 고정볼트홀(27)에 고정볼트(29)를 결합하여 상기 샤프트(7)를 원하는 높이로 고정하는 방법을 사용한다.

상기와 같이 샤프트(7) 상단의 높이가 원하는 상태로 조정된 후에는 샤프트(7)의 상단에 상기한 어댑터수단들 중 피검사제품(X)의 해당부분에 적합한 형상과 구조의 어댑터수단을 결합한 후 피검사제품(X)을 상기 지그유닛(1)들의 상부에 올려서 자세를 잡고, 상기 실린더컵(53) 또는 클램프유닛(67)을 이용하여 상기 피검사제품(X)을 상기 지그유닛(1)의 상측에서 가압하여 고정함으로써, 도 19와 같이 피검사제품(X)의 3차원 측정을 하기 위한 준비를 완료한다.

이후에는 상기 3차원측정기(79)로 상기 피검사제품(X)을 측정하여 측정된 데이터를 컴퓨터로 처리한다.

상기와 같은 멀티지그는 피검사제품(X)이 달라질 때마다 상기와 같은 작업을 통해 새로운 피검사제품(X)에 맞는 지그로 즉각적으로 활용될 수 있어서, 많은 종류의 피검사제품(X)에 범용적으로 대응할 수 있으며, 따라서 피검사제품(X)마다 별도로 지그를 제작해야 할 필요가 발생하지 않아, 지그의 보관이나 취급상의 문제도 해결할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 다양한 피검사제품을 원하는 일정한 자세로 세팅시킬 수 있도록 범용적으로 사용될 수 있는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그를 제공함으로써, 지그의 개발 및 제작에 따른 비용을 대폭적으로 저감시킴은 물론, 지그의 보관이나 취급에 따른 문제점을 해결할 수 있도록 한다.

Claims

바닥면에 전자석이 구비되고, 상기 전자석에는 부상용에어홀이 구비되며, 상기 부상용에어홀에 외부로부터 공급될 압축공기를 공급받는 공기주입부가 구비되고, 상단에는 원주면의 중심을 가로 지르는 U자형의 지그세팅홈이 구비된 수직한 실린더 형상의 가동포스트와;

상기 가동포스트의 상측으로부터 가동포스트의 내측으로 끼워지는 샤프트와;

상기 샤프트가 상기 가동포스트에 끼워진 높이를 조정하도록 상기 샤프트의 길이방향에 수직하게 관통하여 형성되고 다수개가 샤프트의 길이방향을 따라 배치된 높이조정홀과, 상기 높이조정홀에 삽입되고 상기 지그세팅홈에 끼워지는 고정핀과, 상기 가동포스트의 길이방향으로 다수개가 배치된 고정볼트홀과, 상기 고정볼트홀에 나사결합되어 상기 샤프트를 고정할 수 있는 고정볼트를 구비한 높이조정수단과;

상기 샤프트의 상단에 결합되어 피검사제품을 고정 지지하는 어댑터수단을 포함하여 구성된 다수의 지그유닛으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
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제1항에 있어서,

상기 샤프트의 일단은 구형돌출부가 구비되고, 상기 샤프트의 타단은 샤프트의 길이방향에 수직한 평면으로 이루어진 기준면이 구비되고, 상기 기준면의 중앙에는 나사홈이 구비된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
제5항에 있어서,

길이방향에 수직한 다수의 관통홀이 길이방향을 따라 형성되고, 일단은 상기 샤프트의 나사홈에 결합되는 스터드가 구비되고, 타단은 상기 스터드가 결합될 수 있는 나사홈이 구비된 연결대를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
제5항에 있어서, 상기 어댑터수단은 하측에 상기 샤프트의 나사홈에 결합되는 스터드가 구비되고, 상측은 원뿔형상으로 형성된 원뿔핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
제5항에 있어서, 상기 어댑터수단은 하측에 상기 샤프트의 나사홈에 결합되는 스터드가 구비되고, 상기 스터드의 상측에는 표면이 너얼링된 원판형 손잡이가 구비되며, 상기 손잡이 상측에는 내부에 나사가 구비된 원형 실린더가 돌출된 실린더핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
제8항에 있어서, 상기 어댑터수단은 상기 실린더핀의 원형 실린더의 외측에 끼워져서 원형 실린더의 외경이 확장되는 효과를 내는 다양한 치수의 원통형 부시를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
제9항에 있어서, 상기 어댑터수단은 상기 실린더핀의 원형 실린더 외측에 끼워지는 원통부와, 상기 원통부의 상측면을 막는 막음부 및 상기 막음부의 중앙에 구비된 결합홀을 포함하여 이루어진 컵 형상의 실린더컵을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
제5항에 있어서, 상기 어댑터수단은 다수의 홀과 나사홀을 구비한 평판부와, 상기 평판부의 홀을 관통하여 상기 샤프트의 나사홈에 결합되는 체결볼트를 포함하여 구성되는 가이드브라켓으로 구성된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.
제1항에 있어서,

상기 샤프트의 외주에 끼워져서 고정되는 고정링과;

상기 고정링에 수평방향으로 연장되는 가로대와;

상기 가로대에서 고정된 위치를 가변할 수 있도록 설치된 홀더와;

상기 홀더에 결합된 위치를 수직방향으로 가변할 수 있도록 상기 홀더에 결합된 세로대와;

상기 세로대의 상단에 결합되어 피검사제품을 상측에서 하측으로 가압할 수 있도록 구성된 클램프를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피검사제품 세팅을 위한 멀티지그.