KR100883143B1 - 차량의 시트프레임 용접검사장치 - Google Patents

차량의 시트프레임 용접검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 시트프레임 용접검사장치에 관한 것으로, 금속와이어를 절단 및 절곡하여 용접시켜 형성하는 차량의 시트프레임에 미리 설정된 압력을 가하여 용접부위의 강도를 측정하여 결과 값을 출력하는 차량의 시트프레임 용접검사장치에 관한 것이다.
본 발명의 차량의 시트프레임 용접검사장치는, 다수개의 금속와이어를 절단 및 절곡하여 각부를 용접시켜 형성하는 차량 시트프레임의 용접강도를 측정하기 위한 차량의 시트프레임 용접검사장치에 있어서, 지면에 설치되어 각부를 고정 지지하는 베이스부; 상기 베이스부에 설치되어 상기 시트프레임을 고정지지하는 다수개의 고정지지수단; 상기 베이스부에 설치되며, 상기 고정지지수단에 의해 고정된 시트프레임에 압력을 가하여 변형량을 측정하여 출력하는 변형량 측정수단; 및 상기 변형량 측정수단에서 출력된 데이터를 사용자에게 출력해주는 출력수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 인하여 본 발명의 차량의 시트프레임 용접검사장치는 불량 여부의 판단이 신속하고 정확하게 이루어져, 용접검사를 위한 숙련된 작업자가 필요 없어 생산비용을 절감시키는 효과가 있다.
아울러, 용접검사장치에 의한 측정값을 데이터베이스화하여 지속적으로 데이터를 저장, 보관 및 관리하여 시트프레임의 장기적인 품질관리에 도움을 주게 되며, 더 나아가 생산되는 시트프레임에 보다 정밀한 자사의 품질관리 규격을 적용하 여 장기적으로 시트프레임의 품질향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
시트프레임, 압력인가, 변형측정

Description

차량의 시트프레임 용접검사장치 {Welding Test Apparatus for Vehicle Seat-frame}
본 발명은 차량의 시트프레임 용접검사장치에 관한 것으로, 금속와이어를 절단 및 절곡하여 용접시켜 형성하는 차량의 시트프레임에 미리 설정된 압력을 가하여 용접부위의 강도를 측정하여 결과 값을 출력하는 차량의 시트프레임 용접검사장치에 관한 것이다.
현재 차량용 시트프레임은 금속와이어를 절단 및 절곡시킨 후에 각각의 금속와이어를 고정시킨 후 용접로봇을 이용하여 용접(welding)을 하게 되고, 용접이 끝난 시트프레임의 용접 검사는 육안으로 1차 검사하며 의심이 되는 부분은 작업자가 손으로 진동을 발생시켜 용접강도를 검사하고 있다. 상기와 같은 과정은 용접을 제외한 모든 공정이 수작업으로 이루어지고 있으며, 이로 인해 작업자의 피로도 상승으로 인하여 작업 효율이 저하되어 용접검사의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생하였다. 또한, 시트프레임의 용접검사가 작업자의 능력에 따라 정도의 차이를 보여 객관적이고 체계적인 검사 자체가 모호한 문제점이 있다. 아울러 시트프레임의 용접검사 중에 용접불량을 미처 발견하지 못하고 용접의 결함이 있는 상태로 시트프 레임이 출하가 되면 시트 완제품의 형성 시 결함이 발견되는 경우 품질 관리의 신뢰성이 하락하고, 완성차에 용접결함이 있는 시트프레임을 사용한 시트가 장착되어 출하 되는 경우, 주행 중에 용접부분이 파손되어 소음이 발생하거나 금속와이어의 끝단이 시트커버를 뚫고 나와 탑승자가 부상당하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 용접이 이루어진 시트프레임의 각 부분의 용접검사가 용접검사장치에 의해 자동으로 이루어져 그 출력 값에 따라 시트프레임의 용접불량 여부가 신속하고 정확하게 파악되는 차량의 시트프레임 용접검사장치에 관한 것이다.
본 발명의 차량의 시트프레임 용접검사장치는, 다수개의 금속와이어를 절단 및 절곡하여 각부를 용접시켜 형성하는 차량 시트프레임의 용접강도를 측정하기 위한 차량의 시트프레임 용접검사장치에 있어서, 지면에 설치되어 각부를 고정 지지하는 베이스부; 상기 베이스부에 설치되어 상기 시트프레임을 고정지지하는 다수개의 고정지지수단; 상기 베이스부에 설치되며, 상기 고정지지수단에 의해 고정된 시트프레임에 압력을 가하여 변형량을 측정하여 출력하는 변형량 측정수단; 및 상기 변형량 측정수단에서 출력된 데이터를 사용자에게 출력해주는 출력수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 고정지지수단은 상기 시트프레임을 고정지지하는 고정지그(Jig)와 상기 고정지그를 작동시키는 실린더(cylinder)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 변형량 측정수단은 고정된 시트프레임의 용접부위에 소정의 방향에서 압력을 가하는 압력인가장치와 상기 압력인가장치에 의해 변형된 상기 시트프레임의 변형량을 측정하는 변형측정장치 및 상기 베이스부에 결합되어 상기 압력인가장 치와 변형측정장치를 지지하며 이동이 가능하도록 하는 이송수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 출력수단은 상기 변형량 측정수단에서 출력된 데이터를 기준데이터와 비교하여 그 차이값을 화면 또는 음성으로 출력하는 화면 및 음성출력수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 출력수단은 변형량 측정수단과 출력수단의 제어를 가능하게 하는 키패드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 변형량 측정수단은 압력인가장치와 변형측정장치가 상호 마주보는 방향으로 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 압력인가장치는 로드셀(Load Cell)이고, 상기 변형측정장치는 다이얼게이지(Dial gauge)인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 인하여 본 발명의 차량의 시트프레임 용접검사장치는 불량 여부의 판단이 신속하고 정확하게 이루어져, 용접검사를 위한 숙련된 작업자가 필요 없어 생산비용을 절감시키는 효과가 있다.
아울러, 용접검사장치에 의한 측정값을 데이터베이스화하여 지속적으로 데이터를 저장, 보관 및 관리하여 시트프레임의 장기적인 품질관리에 도움을 주게 되며, 더 나아가 생산되는 시트프레임에 보다 정밀한 자사의 품질관리 규격을 적용하여 장기적으로 시트프레임의 품질향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
이하 상기와 같은 본 발명의 차량의 시트프레임 용접검사장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 다수개의 금속와이어를 용접하여 시트프레임을 형성하는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 시트프레임의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 시트프레임 용접검사장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 시트프레임 용접검사장치의 측면도이며, 도 5는 본 발명의 변형량 측정수단의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 시트프레임 용접검사장치의 일실시예 사시도이며, 도 7은 본 발명의 출력수단의 일실시예 사시도이다.
본 발명의 차량의 시트프레임 용접검사장치는 도 3과 도4에 도시된 바와 같이, 지면에 설치되어 각부를 고정 지지하는 베이스부(10); 상기 베이스부(10)에 설치되어 시트프레임(4)을 고정지지하는 다수개의 고정지지수단(20); 상기 베이스부(10)에 설치되며, 상기 고정지지수단(20)에 의해 고정된 시트프레임(4)에 압력을 가하여 변형량을 측정하여 출력하는 변형량 측정수단(30); 상기 변형량 측정수단(30)에서 출력된 데이터를 사용자에게 출력해주는 출력수단(40); 으로 이루어진다.
상기 시트프레임은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 금속와이어(2)가 소정의 길이로 절단되고 절곡된 후, 고정지지수단(20)에 고정되어 용접로봇(미도시)에 의해 각 부분이 용접(welding)된다. 용접이 완료된 시트프레임(4)은 사람이 앉는 부분이 형성되도록 중앙부가 하측으로 함입되고, 전방 하단 양측으로 "U" 형상의 레일장착부(6)가 형성되어 차량의 내부에 장착가능 하도록 하는 레일이 장착된다. 상기 시트프레임(4)에 시트의 형상에 맞도록 우레탄폼을 성형하고 커버를 씌워 차량용 시트가 완성되며, 차량에 고정장착되도록 해주는 레일장착부(6)는 차량의 주행 중에 시트프레임(4)을 견고하게 지지하고 지속적인 충격 속에서도 충분한 강성을 계속 유지하도록 형성된다. 따라서 우선적으로는 상기 레일장착부(6)의 용접강도 검사가 이루어지며, 추가적으로 시트프레임(4)의 여러 부분에 용접강도 검사가 이루어진다.
시트프레임의 용접강도 검사가 이루어지기 위해서는 용접로봇에 의해 용접된 시트프레임(4)이 용접검사장치(1)의 베이스부(10)에 설치되는 고정지지수단(20)에 고정지지된다. 상기 고정지지수단(20)은 실린더(22)에 의해 작동되는 고정지그(Jig)(24)로서 클램프부(26)에 상기 시트프레임(4)의 각부가 지지되고 실린더(22)의 작동에 의해 고정지그(24)의 클램프부(26)가 작동하여 상기 시트프레임(4)을 견고하게 고정시킨다. 상기에서 실린더는 적은 비용으로 설치 가능하고 유압 또는 공압을 발생시켜 힘을 전달하는 유압실린더 또는 공압실린더를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 용접검사장치(1)는 고정지지수단(20)이 장착된 베이스부(10)의 일측에 압력인가장치(32)와 변형측정장치(34)를 지지하며, 이송이 가능하도록 해주는 이송수단(36)으로 이루어지는 변형량 측정수단(30)이 구비된다. 상기 이송수단(36)에 의해 고정지그(24)의 클램프부(26)에 견고하게 고정된 시트프레임(4)의 용접강도를 측정하기 위한 부분으로 변형량 측정수단(30)이 이동되어 압력인가장치(32)와 변형 측정장치(34)에 의해 변형량이 측정된다. 상기에서 압력인가장치(32)는 신호에 의해 대상물에 일정한 압력을 지속적으로 가하는 로드셀(Load cell)을 사용하는 것이 좋으며, 변형측정장치(34)는 대상물의 변형량을 디지털신호로 출력하는 디지털 다이얼게이지(Digital Dial gauge)를 사용하는 것이 좋고, 상기 이송수단(36)은 정밀한 위치제어가 가능한 LM 시스템(Liner motion system)을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에서는 시트프레임의 각부에서 가장 강한 강도가 요구되는 레일장착부의 변형량 측정방법에 대해 도 3 내지 도5를 참조하여 설명한다.
다수개의 금속와이어(2)가 용접되어 형성되는 시트프레임(4)이 베이스부(10)에 설치된 고정지그(24)의 클랩프부(26)에 안착되고, 실린더(22)의 작동에 의해 클램프부(26)가 작동하여 상기 시트프레임(4)을 견고하게 고정시킨다. 또한, 상기 시트프레임(4)의 전방 하단 양측의 레일장착부(6)가 용접된 양측의 금속와이어(2)가 고정지그(24)에 고정지지된다. 상기 베이스부(10)의 일측에 구비된 변형량 측정수단(30)이 이송수단(36)에 의해 고정지그(24)에 고정된 시트프레임(4)의 레일장착부(6)에 근접되어 최종적으로 "U" 형상의 레일장착부(6)의 하단에 로드셀(32)이 위치하고 상기 로드셀(32)과 마주보는 방향으로 설치된 다이얼게이지(34)가 상기 레일장착부(6) 상측 양측의 절곡부에 접촉되어 초기화된다. 상기 로드셀(32)이 상기 레일장착부(6)를 상측으로 허용하중의 70%의 압력으로 서서히 압력을 가하게 되고, 최대 70%의 하중에 도달했을 때 상기 로드셀(32)과 대향되는 방향에 구비된 다이얼게이지(34)가 상기 시트프레임(4)의 레일장착부(6)가 상측으로 이동된 변형량을 측 정하여, 다이얼게이지(34)의 측정값이 실시간으로 출력수단(40)으로 전송된다. 상기 출력수단(40)은 일반적인 컴퓨터를 사용하며 상기 변형량 측정수단(30)으로부터의 출력된 출력값을 상기 컴퓨터에 저장된 기준값과 비교하여 기준값을 벗어나게 되면 불량판정을 하여 이를 도 7에 도시한 바와 같이, 음성 또는 화면출력수단(42, 44)을 통해 사용자에게 음성 또는 화면으로 출력하여 신속한 용접검사가 이루어지도록 한다.
상기 출력수단(40)은 결과값을 음성 및 화면으로 출력해주는 화면 및 음성출력수단(42, 44)과 사용자에 의해 변형량 측정수단 및 출력수단을 제어가능하도록 해주는 키패드부(46)로 이루어지며, 변형량 측정수단(30)의 로드셀(32)의 동작을 제어하고 로드셀(32)에 의해 인가되는 하중에 의한 시트프레임(4)의 변형량을 측정하는 변형측정장치(34)의 측정값을 입력받아 기준값과 비교하여 신속하게 불량을 판정하게 된다. 시트프레임(40)의 변형량 측정값은 데이터베이스화하여 지속적으로 데이터를 저장, 보관 및 관리하여 시트프레임(4)의 장기적인 품질관리에 도움을 주는 것이 좋으며. 더 나아가 생산되는 시트프레임(4)에 보다 정밀한 자사의 품질관리 규격을 적용하여 장기적으로 시트프레임의 품질향상을 기대할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 시트프레임 용접검사장치의 일실시예로서 베이스부(10)의 일측에 설치된 이송수단(36)은 변형량 측정수단(30)을 LM레일을 따라 일방향으로 이송시키므로 시트프레임(4)의 일부분반 용접검사가 이루어지게 된다. 이를 개선하고자 일단에 변형량 측정수단(30)이 구비된 로봇팔(Robot Arm)(36a)을 사용하여 정 해진 프로그램에 따라 로봇팔(36a)이 구동되어 시트프레임(4)의 레일장착부(6) 뿐만 아니라 용접이 이루어진 각부에 대하여 변형량을 측정하게 되면 보다 엄격한 품질관리가 이루어지므로 장기적으로 생산된 시트프레임(4)의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 다수개의 금속와이어를 용접하여 시트프레임을 형성하는 사시도.
도 2는 본 발명의 시트프레임의 사시도.
도 3은 본 발명의 시트프레임 용접검사장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 시트프레임 용접검사장치의 측면도.
도 5는 본 발명의 변형량 측정수단의 측면도.
도 6은 본 발명의 시트프레임 용접검사장치의 일실시예 사시도.
도 7은 본 발명의 출력수단의 일실시예 사시도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 용접검사장치 2: 금속와이어
4: 시트프레임 6: 레일장착부
10: 베이스부
20: 고정지지수단 22: 실린더
24: 고정지그 26: 클램프부
30: 변형량 측정수단 32: 압력인가장치, 로드셀
34: 변형측정장치, 다이얼게이지 36: 이송수단
36a: 로봇팔
40: 출력수단 42: 화면출력수단
44: 음성출력수단 46: 키패드부

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 다수개의 금속와이어(2)를 절단 및 절곡하여 각부를 용접시켜 형성하는 차량 시트프레임(4)의 용접강도를 측정하기 위한 차량의 시트프레임 용접검사장치에 있어서,
    지면에 설치되어 각부를 고정 지지하는 베이스부(10);
    상기 베이스부(10)에 설치되며, 고정지그(Jig, 24)와 상기 고정지그(24) 상단의 클램프부(26)와 상기 클램프부(26)를 작동시키는 실린더(cylinder, 22)로 이루어져, 상기 시트프레임(4)의 각부가 상기 클램프부(26)에 안착되어 고정되는 다수개의 고정지지수단(20);
    상기 베이스부(10)에 설치되며, 상기 고정지지수단(20)에 의해 고정된 시트프레임(4)에 압력을 가하여 변형량을 측정하여 출력하는 변형량 측정수단(30); 및
    상기 변형량 측정수단(30)에서 출력된 데이터를 사용자에게 화면 또는 음성으로 출력해주는 화면 및 음성출력수단(42, 44)과 키패드부(46)로 이루어지는 출력수단(40); 을 포함하여 이루어지며,
    상기 변형량 측정수단(30)은 고정된 시트프레임(4)의 용접부위에 소정의 방향에서 압력을 가하는 압력인가장치(32)와, 상기 압력인가장치(32)와 상호 마주보는 방향으로 구비되며 상기 압력인가장치(32)에 의해 변형된 시트프레임(4)의 변형량을 측정하는 변형측정장치(34), 및 상기 베이스부(10)에 결합되어 상기 압력인가장치(32)와 변형측정장치(34)를 지지하며 이동이 가능하도록 하는 LM 시스템(Linear Motion system) 또는 로봇팔(36a)로 구성되는 이송수단(36)으로 이루어지고,
    상기 압력인가장치(32)는 로드셀(load cell)이고, 상기 변형측정장치(34)는 다이얼 게이지(dial gauge)인 것을 특징으로 하는 차량의 시트프레임 용접검사장치.
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