KR101281075B1 - 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베이스패널과 다수개의 연결패널간 용접결합으로 형성되는 차체 패키지에서 주요 용접 점 및 타공의 위치, 너트와 같은 부속품의 결합과 베이스패널과 연결패널간 경사도가 3차원 설계칫수대로 오차없이 이루어졌는지 간단하고 신속히 파악할 수 있도록 하는3차원 형상의 차체 패키지 검사장치에 관한 것이다.
본 발명은 다수개의 타공이 형성된 베이스패널과 용접결합되는 다수개의 연결패널을 포함한 차체 패키지의 용접점 검사장치로, 상기 베이스패널의 일측면에 일측단이 고정되는 지지다리와, 상기 베이스패널로부터 일정간격 이격된 상태로 상기 지지다리의 타측단에 결합되는 바디부와, 상기 바디부에 결합된 상태로 상기 베이스패널에 결합된 연결패널 방향으로 신장되는 다수개의 신축팔과, 상기 신축팔의 말단에 설치되어 상기 연결패널의 용접점 내지 타공의 오차를 검사하는 측정검사구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

3차원 형상의 차체 패키지 검사장치{INSPECTION DEVICE OF PACKGE FOR VEHICLE OF THREE-DIMENSIONAL SHAPE}

본 발명은 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이스패널과 다수개의 연결패널간 용접결합으로 형성되는 차체 패키지에서 주요 용접 점 및 타공의 위치, 너트와 같은 부속품의 결합과 베이스패널과 연결패널간 경사도가 3차원 설계 치수대로 오차 없이 이루어졌는지 간단하고 신속히 파악할 수 있도록 하는 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 차체는 반제품인 다수개의 패널을 1점 용접 내지 3점 용접 및 조립 등의 과정을 거치면서 상호 연결하여 패키지로 완성하고, 그 패키지를 상호 연결함으로써 완성하게 되는데, 상기 패널을 연결하는 과정이나 패키지를 연결하는 과정에서의 용접 작업은 스폿 용접용 로봇에 의해 이루어진다.

도 1에 도시된 바와 같은 패키지는 프레스금형이나 사출금형에 의해 제조된 3차원 형상을 갖는 다수의 패널을 스폿 용접용 로봇에 의해 상호 용접하여 더 넓은 3차원 형상의 완성되는 것으로, 다수개의 패키지를 다시 상호 조립이나 용접함으로써 최종적으로 자동차 차체 형상을 갖도록 완성하게 된다.

이때, 다수의 반제품인 패널을 스폿 용접용 로봇에 의해 용접하기 전, 프레스금형이나 사출금형에 의해 생산된 각각의 패널이 프로그램에 의해 설계된 치수에 맞게 제조되었는지를 검사하는 1차 검사과정을 거치게 된다.

상기 1차 검사과정을 통과한 다수의 패널들은 스폿 용접용 로봇을 이용하여 1점 용접 내지 3점 용접이 되어, 도 1에 도시된 바와 같은 패키지를 완성하게 된다. 그리고, 완성된 패키지는 설계 치수의 오차범위 내로 용접되었는지를 검사하는 2차 검사하는 과정을 거치게 된다.

그러나, 상기 1차 검사과정을 통과한 패널을 이용하여 중간생산품인 패키지을 생산하였다 하더라도 다수의 패널을 다수의 스폿 용접과정을 거치면서 용접부위에 오차가 발생하여 패키지의 불량이 발생하게 된다.

즉, 1차 검사과정을 통과한 패널을 용접하여 패키지로 완성하는 과정에서 스폿 용접용 로봇이 각 패널을 용접하는 경우에 패널간 미세한 슬라이딩이 발생하게 되고, 경사도 또한 변화하여 최종 패키지에서 불량이 발생하게 되는 것이다. 특히 개발양산조건구축을 위한 양산공정에서는 반드시 용접품질을 확보할 필요가 있다.

최종 패키지가 정상인지 불량인지는 도 1의 패키지에 존재하는 다수의 A등급(1)(×마크, 오차범위 0mm), B등급(2)(●마크, 오차범위 3mm), C등급(3)(▲마크, 오차범위 5mm)의 용접점 검사를 통해 이루어지는 것이 일반적이지만, 수백개의 용접점을 작업자가 틈새 게이지나 버니어 캘리퍼스와 같은 측정장비를 이용하여 검사하는 데는 상당한 노하우와 시간이 소요됨은 물론 패키지의 불량 검사를 하는 과정에서 오차범위를 벗어나는 용접점의 발견시, 최초 어떠한 패널의 용접점에서부터 미세오차가 발생하였는지를 명확히 파악하는 데는 현실적으로 상당한 어려움이 있는 실정이다. 예를 들어 용접점 a 내지 f에 대하여 용접점 검사를 수행하는 경우에, 용접점 f가 오차범위를 벗어나 형성되더라도, 용접점 a 내지 e 중 어떠한 용접점에서 최초로 미세한 오차가 발생하여 최종적으로 용접점 f가 오차범위를 벗어나게 되었는지를 파악하는 데는 상당한 어려움이 있는 것이다.

이로 인해 다수개의 스폿 용접용 로봇 중 어떠한 스폿 용접용 로봇의 설정값을 변경하여야 하는지 명확히 알 수 없어 현장에서는 다수개의 스폿 용접용 로봇의 설정값을 각각 조금씩 변화시켜 가면서 오차를 점차 제거하여 정상제품이 생산될 수 있도록 하고 있다.

상술한 바와 같이 종래에는 이러한 오차부분의 수정작업을 수행하는 데에 대략 1~2년의 장기간이 소요됨은 물론 많은 숙달된 작업 인원이 필요로 하는 심각한 문제점이 있다. 다시 말해, 중간생산품인 패키지를 검사하는 과정과는 별도로 1차 검사과정을 통과한 다수개의 패널을 용접하는 과정에서 패널간 용접점 검사를 손쉽게 할 수 있도록 하여 패키지의 불량률을 낮추고, 중간생산품인 패키지의 불량 검사시에도 어떠한 패널간 용접단계에서 오차가 발생하였는지 명확히 알 수 있도록 하는 장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 최근 들어 가벼우면서 강한 특성을 갖는 고품질이 요구되는 차체 패키지의 불량 여부의 검사시 그 패키지가 3차원 설계 치수대로 오차 없이 이루어졌는지를 간단하고 신속히 파악할 수 있도록 하는 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치를 통해 베이스패널에 다수개의 연결패널이 용접결합된 상태의 패키지의 불량 검사를 하는 과정에서 오차범위를 벗어나는 주요 용접 점의 발견시, 최초 어떠한 패널과 패널의 용접시 미세오차가 발생하였는지를 명확히 파악할 수 있도록 하여 그 미세오차를 발생하게 한 스폿 용접 로봇의 설정값을 즉시 변경하여 신속히 오차를 줄여나갈 수 있도록 한다.

또한, 패키지의 타공 부위를 가리키는 레이져포인터, 및 너트와 같은 부속품의 결합여부를 작업자가 인지할 수 있도록 하는 LED램프를 통해 패키지의 불량 여부를 효과적으로 검사할 수 있도록 한다.

한편, 베이스패널에 다수개의 연결패널이 용접되는 과정마다 본 발명에 따른 검사장치를 이용하여 주요 용접점 및 타공의 위치, 베이스패널과 연결패널간 경사도를 측정검사구를 이용하여 신속히 파악할 수 있도록 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수개의 타공이 형성된 베이스패널과 용접결합되는 다수개의 연결패널을 포함한 차체 패키지의 용접점 검사장치로, 상기 베이스패널의 일측면에 일측단이 고정되는 지지다리와, 상기 베이스패널로부터 일정간격 이격된 상태로 상기 지지다리의 타측단에 결합되는 바디부와, 상기 바디부에 결합된 상태로 상기 베이스패널에 결합된 연결패널 방향으로 신장되는 다수개의 신축팔과, 상기 신축팔의 말단에 설치되어 상기 연결패널의 용접점 내지 타공의 오차를 검사하는 측정검사구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 지지다리의 타측단에는 상기 베이스패널의 타공에 끼워지는 끼움구나 상기 베이스패널의 가장자리를 집을 수 있는 집게부가 설치될 수 있다.

또한, 상기 지지다리는 상기 바디부에 신축가능하게 설치되되 상기 상기 바디부상에서 회전될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 신축팔은 상기 바디부에 신축가능하게 설치되되 상기 바디부의 중심부에 대하여 호를 그리며 회전될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 측정검사구는 버니어캘리퍼스, 레이저포인터, LED발광장치 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 차체 패키지의 불량 여부 검사시 그 패키지가 3차원 설계 칫수대로 오차 없이 이루어졌는지를 간단하고 신속히 파악할 수 있어 작업자의 측정시간 감소로 작업환경을 개선할 수 있게 된다.

그리고, 미세오차가 발생한 용접점을 명확히 파악할 수 있어 그 미세오차를 발생한 스폿 용접 로봇의 설정값을 즉시 변경하여 신속히 오차를 줄여나감으로써 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 패키지의 타공 부위 및 부속품의 결합여부를 작업자가 신속히 인지할 수 있어 제품의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 주요 용접점 및 타공의 위치, 베이스패널과 연결패널 간의 경사도를 간단한 측정검사구만으로 신속히 파악할 수 있어 검사장치의 제작비용을 크게 절감할 수 있게 된다.

도 1은 다수의 패널을 용접 및 조립하여 제조된 일실시 예의 차체 패키지(실물사진),
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 개략적인 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 개략적인 분리사시도,
도 4는 도 3에서 A부분의 일실시 예에 따른 개략적인 사용상태도,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 사용상태를 설명하기 위한 개략적인 설명도,
도 6은 본 발명에 따른 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 몸체부의 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 신축팔의 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 몸체부의 연결홈부에 설치된 신축팔의회전상태를 나타낸 상태도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직부재가 수평부재에 결합되는 상태를 나타낸 상태도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직부재에 설치되는 측정검사구의 분리상태를 나타낸 분리사시도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직부재에 측정검사구가 설치된 상태를 나타낸 측면도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평부재에 가변관체가 설치되는 상태를 나타낸 상태도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지다리의 회전분기부 상태를 나타낸 분리사시도,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전결합체의 상태를 나타낸 단면도,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전분기부의 말단에 설치되는 신축고정부의 결합상태를 나타낸 상태도,
도 16은 본 발명에 따른 다른 실시예의 차체 패키지 검사장치를 이용한 검사상태를 개략적으로 나타낸 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치를 상세히 설명한다.

이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로써, 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이며, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

그리고, 차량의 차체는 다수개의 3차원 형상의 패키지 즉 도 1에 도시된 패키지와 같은 다수개의 구성이 결합하여 된 것이고, 상기 패키지는 다수개의 3차원 형상의 패널을 용접, 조립을 통해 제조되는 것으로, 본 발명에 따른 베이스패널(20)이나 연결패널(30)은 프레스금형이나 사출금형에 의해 제조된 3차원 형상을 갖는 반제품 패널이며, 그 패널들은 설계 치수대로 제조되었는지를 검사하는 1차 검사과정을 통과한 패널들임을 밝혀두는 바이다.

또한, 상기 베이스패널(20)이란 본 발명에 따른 검사장치가 올려져 고정되는 패널을 의미하는 것이며, 상기 연결패널(30)은 본 발명에 따른 검사장치가 올려져 고정되는 베이스패널의 주위로 용접결합되는 패널임을 밝혀두는 바이다.

본 발명에 따른 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치는 차량의 차체를 구성하는 패키지의 용접점을 간단히 검사할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 다수개의 타공이 형성된 베이스패널과 연결패널이 용접결합된 차체 패키지의 용접점 검사장치로, 상기 차체 패키지의 베이스패널에 고정되는 지지다리(100), 상기 지지다리(100)에 결합되는 바디부(200), 상기 바디부(200)에 결합된 신축팔(300) 및 상기 신축팔(300)의 말단에 결합되는 측정검사구(400)를 포함하여 구성된다.

상기 지지다리(100)는 차체 패키지(10)를 구성하는 베이스패널(20)의 일측면에 일측단이 고정되는 것으로, 상기 패키지(10)에 형성된 임의의 타공을 통해 삼각형 형상으로 3점 지지가 가능하도록 적어도 3개 이상으로 구성되는 것이 바람직하며, 각각 관절이 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

즉, 상기 지지다리(100)는, 일자형 프레임으로 구성할 수 있으나 3차원 형상의 패키지 일측면에 고정되는 구성의 특성상 상기 지지다리(100)가 패키지의 3차원 형상에 대응하여 움직일 수 있도록 함으로써 상기 패키지(10)에 더욱 용이하게 고정될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 지지다리(100)를 후술되는 바디부(200)에 신축가능하도록 설치되되 그 바디부(200) 상에서 호를 그리며 회전될 수 있도록 설치될 수 있는데, 이 또한 상기에 언급된 바와 같이 3차원 형상의 패키지에 더욱 용이하게 고정될 수 있도록 함은 물론 패키지의 타공 부분에 효과적으로 고정시킬 수 있도록 하기 위함인 것이다.

그리고, 상기 지지다리(100)의 말단에는 상기 패키지(10)의 베이스패널(20)에 형성된 타공에 끼워지는 끼움구(111)나 상기 베이스패널(20)의 가장자리를 집을 수 있는 집게부(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.

즉, 도 1에서와 같은 패키지의 용접점을 검사하는 경우, 타공에 끼워지는 상기 끼움구(111)가 설치되는 것이 바람직하며, 차량의 본넷과 같은 패키지에는 상기 집게부(미도시)가 설치될 수 있는 것이다.

상기 바디부(200)는 상기 베이스패널(20)로부터 일정 간격 이격된 상태로 상기 지지다리(100)의 타측단에 결합된다. 이때, 상기 지지다리(100)의 타측단은 상기 바디부(200)에 끼움결합되거나 볼트결합될 수 있다. 볼트결합의 경우 상기 지지다리(100)의 타측 결합지점이 바디부(200)의 중심부에 대하여 호를 그리며 이동될 수 있도록 하여, 결과적으로 상기 지지다리(100)가 호를 그리며 회전될 수 있도록 하는 호 형상의 홈이 상기 바디부(200)에 형성될 수 있다.

또한, 상기 바디부(200)는 지지다리가 결합되는 제1바디체(210) 및 그 제1바디체(210)의 상부에 설치된 상태로 후술되는 신축팔(300)이 결합되는 하나 이상의 제2바디체(230)를 더 포함하여 구성할 수 있고, 하나의 바디부 구성에 상기 지지다리(100) 및 신축팔(300)이 모두 결합되도록 구성할 수도 있을 것이다.

상기 신축팔(300)은 다수개가 상기 바디부(200)에 결합된 상태로 상기 베이스패널(20)에 결합된 연결패널(30)방향으로 신장된다. 이때, 상기 신축팔(300)은 관절에 의해 움직일 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 신축팔(300)은 일자형 프레임으로 구성할 수 있으나, 연결패널(30)의 3차원 형상에 대응하여 관절에 의해 움직이도록 함으로써 주요 용접점 또는 타공점, 너트와 같은 부속품의 결합여부를 후술되는 측정검사구를 통해 더욱 용이하게 검사할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 신축팔(300)은 상기 바디부(200)에 신축가능하도록 설치되되 그 바디부(200) 상에서 호를 그리며 회전될 수 있도록 설치될 수 있는데, 이 또한 상기에 언급된 바와 같이 3차원 형상의 연결패널에 형성된 주요 용접점 또는 타공점, 너트와 같은 부속품의 결합여부 검사를 더욱 용이하게 할 수 있도록 하기 위함인 것이다.

그리고, 상기 신축팔(300)의 말단에는 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 용접점 내지 타공의 오차여부를 검사하는 측정검사구(400)가 설치되는데, 상기 측정검사구(400)는 버니어캘리퍼스, 레이저포인터, LED발광장치 중 어느 하나인 것이 바람직할 것이다.

상기 버니어캘리퍼스 경우, 상기 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 스폿 용접시 형성되는 용접점, 상기 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 연결로 인한 각 패널의 경사도 및 두께를 검사한다.

상기 레이저포인터는 상기 베이스패널(20)과 연결패널(30)이 용접되는 경우 각각의 타공이 상호 겹쳐지게 되는 구멍이 오차 없이 형성되는지의 여부를 검사한다. 즉, 상기 베이스패널(20)에 형성된 타공과 연결패널(30)에 형성된 타공이 겹쳐지는 경우, 오차가 없는 경우에는 상호 정확히 겹쳐지게 되고, 오차가 발생한 경우에는 타공이 정확히 겹쳐지지 않게 되는데, 이러한 것을 상기 레이저포인터에서 조사되는 레이저로 인해 확인할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 레이저포인터에서 조사되는 레이저의 크기는 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 용접결합에 의해 형성되는 오차 없는 구멍의 크기와 동일한 것이 바람직할 것이다.

상기 LED램프는 상기 베이스패널(20)이나 연결패널(30)에 부착된 너트와 같은 구성이 빠짐없이 부착되어 있는지 비춰줌으로써 작업자가 한눈에 알 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 일실시 예를 도 2 내지 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 3차원 형상의 차체 용접점 검사장치의 개략적인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 개략적인 분리사시도이며, 도 4는 도 3에서 A부분의 일실시 예에 따른 개략적인 사용상태도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 사용상태를 설명하기 위한 개략적인 설명도이다.

먼저, 차체 패키지(10)를 구성하는 베이스패널(20)에 삼각형 형상으로 3점 고정되는 지지다리(100)는 상기 바디부(200)에서 세 갈래로 나뉘어져 연장형성된다.

즉, 상기 지지다리(100)는 상기 베이스패널(20)의 타공에 일측단이 고정되는 일정길이의 고정프레임(110)과, 상기 고정프레임(110)의 길이방향 타측에 관절연결부재(120)를 매개로 연결되는 일정길이의 제1신축프레임(130)으로 구성된다.

이때, 상기 고정프레임(110)의 일측단에는 상기 베이스패널(20)의 타공에 끼워지는 끼움구(111)가 설치된다.

상기 고정프레임(110)의 일측단에 설치되는 상기 끼움구(111)는 볼트방식에 의해 상기 고정프레임(110)의 일측단에 설치되거나 볼트와 너트의 구성에 의해 설치될 수 있으나 그 결합방식을 특별히 한정하는 것은 아니며 상기 고정프레임(110)의 일측단에 고정되게 설치되는 방식이면 가능할 것이다.

또한, 상기 고정프레임(110)의 길이방향 타측에는 다수개의 장공이 그 고정프레임(110)의 길이방향으로 일정간격 이격되게 형성된다.

그리고, 상기 제1신축프레임(130)의 일측에는 관절연결부재(120)를 매개로 상기 고정프레임(110)의 타측이 연결되고, 상기 제1신축프레임(130)의 타측은 상기 바디부(200)에 신축가능하게 설치된다.

즉, 상기 제1신축프레임(130)의 타측에는 길이방향으로 다수개의 장공이 일정간격 이격되게 형성되는데, 볼트를 매개로 상기 바디부(200)에 결합되어 상기 장공의 길이만큼 상기 제1신축프레임(130)이 신축되는 것이다.

그리고, 상기 관절연결부재(120)는 상기 제1신축프레임(130)의 일측단에 설치되는 제1볼트결합체(121)와 그 제1볼트결합체(121)에 나사결합되는 제1나사결합체(122)로 구성된다.

상기 관절연결부재(120)에 의해 상기 고정프레임(110)의 타측과 상기 제1신축프레임(130)이 연결되는 상태를 간략히 살펴보면, 상기 제1볼트결합체(121)에 상기 고정프레임(110)의 장공을 끼워넣은 후 상기 제1나사결합체(122)를 상기 제1볼트결합체(121)에 결합함으로써 상기 고정프레임(110)과 제1신축프레임(130)을 연결하게 되는데, 상기 고정프레임(110)에 형성된 장공의 길이만큼 그 고정프레임이 신축가능하게 된다.

그리고, 상기 바디부(200)는 일정면적을 갖는 판체로 상기 지지다리(100)가 연결되는 제1바디체(210)와 그 제1바디체(210)의 상부에 상기 신축팔(300)이 연결되는 제2바디체(230)로 구성되고, 그 제1, 2바디체(210, 230)는 연결구(220)를 매개로 일정간격 이격되게 설치된다.

여기서, 상기 제1, 2바디체(210, 230)가 일정간격 이격되게 설치되는 것을 설명하고 있으나 이에 한정되지 않고, 상기 제1,2바디체(210, 230)가 적층되게 설치될 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

또한, 상기 바디부(200)의 제1, 2바디체(210, 230)에는 호 형상의 연결공(240)이 그 제1, 2바디체(210, 230) 상에서 중심부에 대하여 다수개가 형성되는데, 상기 연결공(240)에는 상기 제1신축프레임(130)의 장공이 상기 제1바디체(210)의 연결공(240)에 연통되게 한 상태에서 볼트가 장공과 연결공(240)을 관통하게 하여 상기 제1신축프레임(130)을 상기 제1바디체(210)에 연결설치한다.

그리고, 상기 지지다리(100)의 회전시 상기 호 형상의 연결공(240) 길이만큼 회전할 수 있게 된다.

한편, 상기 제2바디체(230)에 연결설치되는 신축팔(300)은 상기 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 용접점 및 타공의 위치에 따라 다수개가 설치될 수 있는 것으로, 그 신축팔(300)은 상기 바디부(200)의 제2바디체(230)에 일측단이 연결된 상태로 상기 베이스패널(20)에 결합된 연결패널(30) 방향으로 신장되는 제2신축프레임(310)과, 상기 제2신축프레임(310)의 길이방향 타측에 관절부(320)를 매개로 연결되는 일정길이의 연결프레임(330)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제2신축프레임(310)의 일측에는 다수개의 장공이 길이방향으로 형성되되 일정간격 이격된 상태로 형성된다.

상기 제2신축프레임(310)에 형성되는 장공은 상기 제2바디체(230)에 형성되는 호 형상의 상기 연결공(240)에 볼트를 매개로 연결되고, 그 제2신축프레임(310)은 상기 제2바디체(230)에 장공의 길이만큼 신축가능하게 설치된다.

여기서, 상기 제2신축프레임(310)은 상기 제2바디체(230)에 호 형상으로 형성된 연결공(240)의 길이만큼 회전할 수 있게 된다.

상기 관절부(320)는 상기 제2신축프레임(310)의 타측단에 설치되는 제2볼트결합체(321)와 그 제2볼트결합체(321)에 나사결합되는 제2나사결합체(322)로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 연결프레임(330)은 상기 관절부(320)를 매개로 상기 제2신축프레임(310)의 타측에 설치되되 상기 베이스패널에 결합된 연결패널(30)의 면부방향을 향하도록 설치되고, 상기 관절부(320)에 연결되는 일측에는 일정길이의 장공이 다수개 형성된다.

상기 관절부(320)에 의해 상기 제2신축프레임(310)과 연결프레임(330)이 연결되는 상태를 간략히 살펴보면, 상기 제2볼트결합체(321)에 상기 연결프레임(330)의 장공을 끼워넣은 후, 상기 제2나사결합체(322)를 상기 제2볼트결합체(321)에 결합함으로써 상기 제2신축프레임(310)과 연결프레임(330)을 연결하게 되는데, 상기 연결프레임(330)에 형성된 장공의 길이만큼 그 연결프레임이 신축가능하게 된다.

한편, 상기 관절부(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2나사결합체(322)의 조임위치를 변화시킴으로써 상기 연결프레임(330)의 각도를 변경하도록 구성할 수도 있을 것이다.

그리고, 상기 신축팔(300)의 연결프레임(330) 일측단에 설치되는 측정검사구(400)는 상기 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 용접점 및 타공의 오차를 검사한다.

여기서, 상기 측정검사구(400)는 버니어캘리퍼스, 레이저포인터, LED램프 중 어느 하나일 수 있는 것이다.

상기 버니어캘리퍼스는 상기 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 스폿 용접시 형성되는 용접점, 상기 베이스패널(20)과 연결패널(30)의 연결로 인한 각 패널의 경사도 및 두께를 검사하고, 상기 레이저포인터인 경우에는 베이스패널(20)과 연결패널(30)이 겹쳐진 타공의 오차를 검사하며, LED램프인 경우에는 베이스패널(20)과 연결패널(30)에 부착된 너트와 같은 구성이 빠짐없이 부착되어 있는지 비춰줌으로써 작업자가 한눈에 알 수 있도록 하는 것이다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치를 이용하여 차체 패키지의 3차원 형상에 대한 불량여부 검사상태를 간략히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 검사장치의 신축팔은 검사하고자 하는 패키지의 주요 용접점 및 주요 타공의 위치, 너트와 같은 부속품의 위치에 맞도록 다수개가 세팅된 상태에 있는 것으로 가정한다.

상기와 같이 세팅된 상태에서 도 5에 도시된 바와 같은 베이스패널(20)에 1차 연결패널이 용접되면 상기 베이스패널(20)의 상측에 상기 지지다리(100)를 3점 지지한 상태로 신축팔(300)에 의해 용접이 오차 없이 잘 이루어졌는지 확인할 수 있게 된다.

그 후 2차 연결패널이 용접된 후에도 상기 베이스패널(20)의 상측에 상기 지지다리(100)를 3점 지지한 상태에서 신축팔(300)에 의해 용접이 오차 없이 잘 이루어졌는지 확인할 수 있게 된다.

이때, 2차 연결패널의 용접점에서 미세 오차가 발생하게 되면 작업자는 2차 연결패널을 용접하는 스폿 용접 로봇의 설정값을 변경하면서 오차를 줄여나가도록 한다.

상기와 같이 베이스패널(20)에 연결패널(30)이 용접되는 과정에서 본 발명에 따른 검사장치를 이용하여 용접점이 오차 없이 잘 이루어졌는지 작업자가 즉시 확인할 수 있어 오차를 발생한 스폿 용접 로봇의 설정값을 즉시 변경하여 신속히 오차를 줄여나갈 수 있게 된다.

또한, 베이스패널(20)과 다수개의 연결패널(30)이 용접결합된 하나의 완성된 패키지를 검사하는 경우에도 1차 연결패널의 용접점을 가리키는 신축팔, 2차 연결패널의 용접점을 가리키는 신축팔, 패키지의 타공을 가리키도록 하는 레이져포인터가 설치된 신축팔, 너트와 같은 부속품을 비출 수 있도록 하는 LED램프가 설치된 신축팔을 갖는 본 발명에 따른 검사장치를 이용하여 신속히 완성된 패키지를 검사할 수 있게 되고, 어떠한 스폿 용접 단계에서 오차가 발생하였는지 명확히 알 수 있어 스폿 용접 로봇의 설정값 변경을 신속히 수행할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치의 다른 실시예를 도 6 내지 도 16을 참고하여 간략히 살펴보면, 먼저 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 바디부(200)는 반원형 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 그 바디부(200)에는 사용자의 편의성을 위해 손잡이(250)가 설치된다.

또한, 상기 바디부(200)에는 후술되는 신축팔(300)의 일측이 연결되도록 연결홈부(260)가 형성되는데, 그 연결홈부(260)에는 제1볼트공(261) 및 호 형상의 제2가이드공(263)이 형성된다.

여기서, 상기 제2가이드공(263)을 호 형상으로 형상한 것은 상기 신축팔(300)이 상기 제1볼트공(261)을 축으로 상기 제2가이드공(263)의 길이만큼 회전될 수 있도록 하기 위함인 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 신축팔(300)은 도 7에 도시된 바와 같이 통상의 안테나 방식과 같이 길이가 줄어들거나 늘어나도록 된 수평부재(350)와 상기 수평부재(350)의 끝단에 결합되는 수직부재(360)로 구성된다.

상기 바디부(200)의 연결홈부(260)에 결합되는 상기 수평부재(350)의 일측에는 판상의 연결체(351)가 일체로 형성된다.

여기서, 상기 수평부재(350)의 연결체(351)가 상기 바디부(200)의 연결홈부(260)에 결합된 상태에서 신축팔(300)을 회전시키는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 연결홈부(260)의 제1볼트공(261)을 축으로 상기 제2가이드공(263)의 길이만큼 회전하면 된다.

그리고, 상기 수직부재(360)의 일측에는 길이방향으로 일정길이의 장공이 형성되고, 타측에는 일정간격으로 체결공(361)이 형성된다.

상기와 같은 수직부재는 상기 장공을 관통하여 상기 수평부재(350)의 끝단에 나사결합되는 설치구(363)에 의해 상기 수평부재(350)에 결합되고, 타측에는 결합수단(370)를 매개로 측정검사구(400)가 설치된다.

그리고, 상기 결합수단(370)은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 수직부재(360)의 타측과 상기 측정검사구(400)를 수용하는 수용구(371)와 상기 수직부재(360)의 체결공(361) 및 수용구(371)를 관통하여 상기 측정검사구(400)를 고정하는 조임고정구(373)로 구성된다.

즉, 상기 측정검사구(400)를 상기 수용구(371)에 설치한 상태에서 상기 조임고정구(373)를 조여 상기 측정검사구(400)가 움직이지 않도록 하는 것이다.

여기서, 상기 수직부재(360)의 타측단에는 별도의 발광장치를 설치할 수 있을 것이다.

그리고, 상기 수직부재(360)를 회전시키는 경우에는 상기 설치구(363)의 조임력을 해제한 후, 사용자가 원하는 만큼 상기 수직부재(360)를 회전시킨 후 다시 상기 설치구(363)를 조이면 될 것이다.

또한, 상기 수직부재(360)의 타측에 형성되는 체결공(361)은 상기 수용구(371)의 위치를 변경시킬 수 있도록 하는 것으로, 이는 상기 수용구(371)에 수용되는 측정검사구(400)의 높낮이변화를 위함인 것이다.

그리고, 본 발명의 신축팔(300)에는 도 12에 도시된 바와 같이 플렉시블(flexible)한 가변관체(380)가 설치되는데, 상기 가변관체(380)의 일측에 일체로 형성된 끼움고정구(381)가 신축팔(300)의 수평부재(350)에 볼트체를 매개로 결합된다.

또한, 상기 가변관체(380)의 타측에는 양 갈래로 분기된 분기관(383)이 형성되는데, 한쪽의 분기관에는 레이저포인터(385)가 설치되고, 다른 쪽 분기관(383)에는 발광지시장치(386)가 설치된다.

즉, 상기 레이저포인터(385)는 차체 패키지의 타공을 지시하여 타공의 오차여부를 검사하게 되고, 상기 발광지시장치(386)는 베이스패널(20)이나 연결패널(30)에 부착된 너트와 같은 구성이 비춰줌으로써 작업자가 한눈에 알 수 있도록 하는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지다리(100)는 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이 상기 바디부(200)의 하측에 회전가능하도록 나사결합되는 회전분기부(150)와 상기 회전분기부(150)의 말단에 수직되게 설치되는 신축고정부(190)로 구성된다.

여기서, 상기 회전분기부(150)는 상기 바디부(200)의 하측에 결합되는 회전결합체(160)와 상기 회전결합체의 말단에서 수평되게 분기되는 다수개의 신축분기체(180)로 이루어진다.

이때, 상기 회전결합체(160)는 나사결합구(161)와 회전구(165)로 이루어지는데, 상기 나사결합구(161)는 하측단에서 상측단방향으로 일정길이 중공된 중공부(162)가 형성되고, 그 중공부(162) 내주연에는 다수개의 걸림홈(163)이 일정간격으로 형성되어 있다.

또한, 상기 회전구(165)의 외주연에는 상기 걸림홈(163)에 걸림되는 다수개의 돌출구(166)가 형성되는데, 그 돌출구(166)는 상기 회전구(165)의 일측이 상기 나사결합구(161)의 중공부(162)로 삽입시 상기 걸림홈(163)에 걸림되는 것이다.

이때, 상기 돌출구(166)를 탄성부재(미도시)에 의해 탄성적으로 움직일 수 있게 구성함으로써 상기 회전구(165)의 회전시 원활한 회전동작이 이루어지게 할 수 있을 것이다.

또한, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 나사결합구(161)에는 상기 나사결합구(161)의 내측으로 삽입된 회전구(165)를 고정할 수 있도록 하는 별도의 조임구(170)가 설치된다.

그리고, 상기 신축분기체(180)는 상기 회전결합체(160)의 회전구(165) 말단에서 분기되게 형성되는 것으로, 그 신축분기체(180)는 통상의 안테나 같은 방식에 의해 신축가능하도록 구성된다.

또한, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 신축분기체(180)의 말단에 설치되는 신축고정부(190)는 고정볼트(191)를 매개로 설치된다.

이때, 상기 신축고정부(190)는 통상의 안테나와 같은 방식에 의해 구성되고, 그 신축고정부(190)의 끝단에는 베이스패널의 타공에 끼워지는 끼움구(111)가 회전가능하게 설치된다.

한편, 도 16에 도시된 바와 같이 수직부재(360)에 설치된 측정검사구(400)와 별도의 발광장치, 가변관체(380)의 타측에서 양 갈래로 분기된 분기관(383)에 설치된 레이저포인터(385) 및 발광지시장치(386)에 의해 작업자가 패키지 검사를 한 눈에 용이하게 검사할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 한정하지 않고, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 지지다리 110: 고정프레임
120: 관절연결부재 130: 제1신축프레임
200: 바디부 210: 제1바디체
220: 연결구 230: 제2바디체
300: 신축팔 310: 제2신축프레임
320: 관절부 330: 연결프레임
400: 측정검사구

Claims (5)

1. 다수개의 타공이 형성된 베이스패널과 용접결합되는 다수개의 연결패널을 포함한 차체 패키지의 용접점 검사장치로,
   상기 베이스패널의 일측면에 일측단이 고정되는 지지다리;
   상기 베이스패널로부터 일정간격 이격된 상태로 상기 지지다리의 타측단에 결합되는 바디부;
   상기 바디부에 결합된 상태로 상기 베이스패널에 결합된 연결패널 방향으로 신장되는 다수개의 신축팔;
   상기 신축팔의 말단에 설치되어 상기 연결패널의 용접점 내지 타공의 오차를 검사하는 측정검사구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지다리의 타측단에는 상기 베이스패널의 타공에 끼워지는 끼움구나 상기 베이스패널의 가장자리를 집을 수 있는 집게부가 설치되는 것을 특징으로 하는 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 지지다리는 상기 바디부에 신축가능하게 설치되되 상기 바디부상에서 회전될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 신축팔은 상기 바디부에 신축가능하게 설치되되 상기 바디부의 중심부에 대하여 호를 그리며 회전될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 측정검사구는 버니어캘리퍼스, 레이저포인터, LED발광장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3차원 형상의 차체 패키지 검사장치.
   

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