KR101462648B1 - 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치에 관한 것으로서, 평탄한 베이스(101)의 상부에 안착 고정되며, 임펠러(1)의 날개(1-1) 수와 일치하는 날개받침부(111)가 상면에 다수개 형성되어 임펠러(1)의 저면을 받치는 블럭몸체(112)와, 블럭몸체(112)의 날개받침부(111)에 관통 형성되는 센서 설치홀(113) 및 날개받침부(111)의 측면상에 형성되어 체결나사(S)가 체결되는 센서 고정홀(114)과, 블럭몸체(112)의 중앙에 관통 설치되어 임펠러(1)의 중앙에 마련되는 축수부(1-2)를 수용하여 안치시키는 고정축(115)을 포함하는 검사대(110)와; 상기 블럭몸체(112)의 센서 설치홀(113)에 각각 매입되어 안치된 임펠러(1)의 날개(1-1)를 감지하는 봉 형상의 근접센서(120)와; 상기 근접센서(120)와 전기적으로 각각 연결 설치되어 근접센서(120)와 날개(1-1)의 거리 근접설정 값을 조정하는 센서세팅모듈(130)과; 상기 근접센서(120)와 전기적으로 연결 설치되어 검사된 임펠러(1)의 양품결정을 점등 수로 표시하는 LED표시램프(140)와; 상기 근접센서, 센서세팅모듈, LED표시램프와 전기적으로 연결되는 콘트롤부(150);로 구성된 것을 특징으로 하는바, 근접센서가 다수개 검사대에 방사상으로 매입되고, 그 상부측 고정축에 임펠러를 정확히 안치시켜 줌으로써, 근접센서와 임펠러의 날개까지 근접하는 거리의 편차각 검사하고, 근접센서와 전기적으로 설치된 LED표시램프의 점등과 소등상태로서 임펠러의 날개 평탄도를 간단히 검사할 수 있기 때문에 숙련자가 아니더라도 쉽게 검사하여 양품과 불량으로 분류할 수 있어 워터펌프의 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한 고정축의 상부에 접촉센서를 더 둠으로써, 고정축에 임펠러를 안착시 수평상태인지를 판별할 수 있기 때문에 수작업에 비해 임펠러의 평탄도 검사시간을 단축할 수 있고, 검사오류를 미연에 방지할 수 있는 효과를 가지게 된다.

Description

차량 워터펌프용 임펠러 검사장치{Impeller tester for vehicles water pump}

본 발명은 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 프레스장치에 의해 성형된 임펠러의 날개의 평탄도 검사를 신속하게 수행할 수 있도록 하여 검사시간 및 검사인원수를 대폭 줄임과 동시에 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 워터펌프는 일종의 임펠러 펌프로서 엔진의 앞쪽에서 크랭크 축 풀리와 벨트로 연결되어 회전 구동하여, 엔진 냉각수를 순환시키는 기능을 하게 된다.

즉, 자동차의 엔진에는 엔진을 적정 수준의 온도로 유지시켜 주는 엔진 냉각장치가 구비되어 있으며, 엔진이 냉각될 때 상기한 냉각장치는 서서히 냉각되어 재시동시 신속하게 워밍업되도록 하여준다.

상기한 엔진 냉각장치는 라디에이터, 냉각 팬, 써머스탭, 워터펌프 및 구동벨트 등을 포함하여 이루어져 있으며, 냉각수는 워터펌프에 의해 라디에이터에서 흡입되어 엔진블럭, 흡기 매니폴드 및 실린더 헤드의 워터재킷을 순환하고 라디에이터로 되돌아가 다시 냉각되게 한다.

통상의 워터펌프는 임펠러의 회전에 의한 원심력을 이용해서 물을 바깥 둘레로 뿜어내서 펌프 작용을 하게 되는 것으로, 워터펌프 하우징 내에서 워터펌프 기어 어셈블리에 의하여 임펠러가 회전되게 하면서 냉각수를 펌핑하게 되는 것이다.

워터펌프의 임펠러는 날개의 수에 따른 유량 및 수두(압력)의 관계는 날개의 전체 직경에 따른 유량의 변화와 저항의 관계는 날개의 각도 편차에 따라 유체(냉각수)의 흐름에 따른 유량의 변화면이나 날개에 가해지는 저항면에서 부하가 작용하기도 한다.

특히 프레스 성형에 의해 제작된 워터펌프용 임펠러의 검사는 대부분 수작업에 의해 검사가 이루어진다.

수작업에 의한 검사는 평탄한 블럭의 상면에 임펠러를 안치시키고 각 날개의 끝부분을 손으로 눌러가면서 평탄한 블럭 면으로부터 기울기를 갖는지를 검사하게 된다.

앞서 상술한 바와 같이 프레스 성형된 임펠러는 프레싱 가공중에 날개각도가 편차가 커지게 될수록 워터펌프 하우징 내에서 유체와의 저항이 커져 차량엔진에도 좋지 않은 영향을 주기 때문에 대부분 숙련된 작업자에 한하여 검사가 이루어지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 프레스장치에 의해 성형된 임펠러의 날개의 평탄도 검사를 신속하게 수행할 수 있도록 하여 검사시간 및 검사인원수를 대폭 줄임과 동시에 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 프레스 성형된 차량 워터펌프용 임펠러의 평탄도를 검사하는 검사장치에 있어서,

상기 검사장치는,

평탄한 베이스의 상부에 안착 고정되며, 임펠러의 날개 수와 일치하는 날개받침부가 상면에 다수개 형성되어 임펠러의 저면을 받치는 블럭몸체와, 블럭몸체의 날개받침부에 관통 형성되는 센서 설치홀 및 날개받침부의 측면상에 형성되어 체결나사가 체결되는 센서고정홀과, 블럭몸체의 중앙에 관통 설치되어 임펠러의 중앙에 마련되는 축수부를 수용하여 안치시키는 고정축을 포함하는 검사대와; 상기 블럭몸체의 센서 설치홀에 각각 매입되어 안치된 임펠러의 날개를 감지하는 봉 형상의 근접센서와; 상기 근접센서와 전기적으로 각각 연결 설치되어 근접센서와 날개의 거리 근접설정 값을 조정하는 센서세팅모듈과; 상기 근접센서와 전기적으로 연결 설치되어 검사된 임펠러의 양품결정을 점등 수로 표시하는 LED표시램프와; 상기 근접센서, 센서세팅모듈, LED표시램프와 전기적으로 연결되는 콘트롤부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 고정축의 상단부에는 임펠러의 축수부 내면이 수평인지를 검사하는 접촉센서가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 고정축은 블럭몸체로부터 나사체결되어 상하 높이 조정가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 날개받침부중 어느 하나의 날개받침부의 일측에는 임펠러를 날개받침부와 일치시켜 안착시킬 수 있는 가이드편이 부착 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치는 근접센서가 다수개 검사대에 방사상으로 매입되고, 그 상부측 고정축에 임펠러를 정확히 안치시켜 줌으로써, 근접센서와 임펠러의 날개까지 근접하는 거리의 편차각 검사하고, 근접센서와 전기적으로 설치된 LED표시램프의 점등과 소등상태로서 임펠러의 날개 평탄도를 간단히 검사할 수 있기 때문에 숙련자가 아니더라도 쉽게 검사하여 양품과 불량으로 분류할 수 있어 워터펌프의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 고정축의 상부에 접촉센서를 더 둠으로써, 고정축에 임펠러를 안착시 수평상태인지를 판별할 수 있기 때문에 수작업에 비해 임펠러의 평탄도 검사시간을 단축할 수 있고, 검사오류를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 임펠러 검사장치를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 검사장치를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 임펠러가 안치된 검사대를 절개하여 도시한 단면도,
도 4의 (a)(b)는 본 발명에 따른 임펠러가 양품인 경우를 나타낸 LED표시램프의 점등상태를 도시한 정면도,
도 5는 도 4는 검사대의 고정축에 접촉센서가 더 구비된 예를 보여주는 확대도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 임펠러 검사장치(100)는, 검사대, 근접센서, 센서세팅모듈, LED표시램프 및 콘트롤부로 구성된다.

상기 검사대(10)는, 평탄한 베이스(101)의 상부에 안착 고정되며, 임펠러(1)의 날개(1-1) 수와 일치하는 날개받침부(111)가 상면에 다수개 형성되어 임펠러(1)의 저면을 받치는 블럭몸체(112)와, 블럭몸체(112)의 날개받침부(111)에 관통 형성되는 센서 설치홀(113) 및 날개받침부(111)의 측면상에 형성되어 체결나사(S)가 체결되는 센서 고정홀(114)과, 블럭몸체(112)의 중앙에 관통 설치되어 임펠러(1)의 중앙에 마련되는 축수부(1-2)를 수용하여 안치시키는 고정축(115)을 포함한다.

상기 블럭몸체(112)는 소정의 높이를 갖고, 날개받침부(111)가 형성된 상면부분은 상기 임펠러(1)의 저면에 일치되는 형상으로 형성된다.

상기 날개받침부(111)는 임펠러(1)의 날개(1-1) 수에 맞게 형성된 것이며, 본 발명에서는 날개받침부 및 임펠러의 날개가 6개소로 된 도면을 기준하여 설명하기로 한다.

참고로 상기 임펠러(1)의 날개(1-1)는 측면에서 보았을 때 평평하지 않고 곡률을 이루면서 형성된 것이다.

상기 근접센서(120)는 봉 형상으로서, 상기 날개받침부(111)에 각각 형성된 센서 설치홀(113)에 각각 매입되어 안치된 임펠러(1)의 날개(1-1)를 저부측 끝단부위와의 거리를 감지하도록 한 것이다.

참고로 상기 근접센서(120)는 통상적인 리미트 스위치와는 달리 비접촉식으로 검출대상인 임펠러의 날개와의 거리를 설정된 세팅 값과 비교하는 센서로서, 유도형, 정전 용량형, 초음파형, 광전형, 자기형 중의 어느 하나의 근접 감지방식을 이용하여 감지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 근접센서는 대표적으로는 자기형의 감지방식의 채택이 바람직하다.

상기 근접센서(120)와 관계되어 세팅값을 조정하는 상기 센서세팅모듈(130)는 근접센서(120)와 전기적으로 각각 연결 설치되어 근접센서(120)와 날개(1-1)의 거리 근접설정 값을 조정할 수 있다.

상기 LED표시램프(140)는 근접센서(120)와 전기적으로 연결 설치되어 검사된 임펠러(1)의 양품결정을 점등 수로 표시하기 위한 것으로, 별도의 램프를 조합한 유닛이 사용되거나 혹은 작업자가 식별하기 좋은 위치에 설치하여 점등상태로서 양품과 불량을 판정할 수 있다.

상기 콘트롤부(150)는 근접센서, 센서세팅모듈, LED표시램프와 전기적으로 연결되며, 센서세팅모듈의 설정 값 표시, 작동 여부 등을 표시할 수 있는 디스플레이가 구비된다.

한편, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 첨부된 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 고정축(115)의 상단부에는 임펠러(1)의 축수부(1-2) 내면이 수평인지를 검사하는 접촉센서(160)가 더 구비될 수 있다.

상기 접촉센서(160)는 상술한 바의 콘트롤부(150)와 전기적으로 연결 설치되며, 고정축 상에 안치된 임펠러(1)가 현재 수평상태로 정확히 안치되어 있는지를 감지하도록 한 것으로, 상기 근접센서와는 달리 접촉식 센서이다.

첨부된 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 고정축(115)은 블럭몸체(112)로부터 나사체결되어 상하 높이 조정가능하게 설치됨이 바람직하다. 이는 근접센서에 대한 초기 세팅시 날개받침부(111)로부터 임펠러(1)의 높이를 1.5~3 띄워 부상시킨 상태에서 검사가 이루어지도록 하기 위함이다.

상기 날개받침부(111)중 어느 하나의 날개받침부(111)의 일측에는 임펠러(1)를 날개받침부(111)와 일치시켜 안착시킬 수 있는 가이드편(116)이 부착 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명인 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치의 사용상에 따른 작용을 기술하면 다음과 같다.

먼저, 프레스물로 가공처리된 다수개의 임펠러(1)를 베이스(101) 상에 설치된 검사대(110)의 블럭몸체(112) 위에 안치시켜 줌으로써, 임펠러(1)에 방사상으로 형성된 각각의 날개(1-1)가 모두 동일한 상태인지의 검사하여 제품에 대한 양품 혹은 불량을 판별할 수 있게 한다.

상기 임펠러(1)를 블럭몸체(112)에 안치시킴에 있어, 날개받침부(111)에 부착된 하나의 가이드편(116)은 임펠러(1)의 날개와 상기 날개받침부(111)를 정확히 일치되는 상태에서 위치되도록 할 수 있다.

즉, 6개소로 나누어진 날개받침부(111)에 임펠러(1)를 위치시켜 블럭몸체(112) 중앙에 위치한 고정축(115)에 임펠러(1)의 축수부(1-2) 저면을 안내하여 안치시켜 준다.

상기 날개받침부(111)의 센서 설치홀(113)에 각각 매입되어 그 외측에서 센서고정홀(114)에 관통된 체결나사(S)로서 고정 설치된 근접센서(120)는 상기와 같이 안치된 임펠러(1)의 각 날개(1-1)와의 거리를 감지하여 설정된 거리 세팅값에 대한 편차가 이루어지는지를 감지한다.

상기와 같은 감지는 6개의 LED표시램프(140)와 전기적으로 근접센서가 LED표시램프와 직접 연결 설치되어 있기 때문에, 첨부된 도 4의 (b)와 같이 6개의 LED표시램프 중 어느 하나의 LED표시램프가 점등되지 않는 상태라면, 임펠러의 날개 성형상태 불량임을 판별한다.

여기서 점등되지 않은 LED표시램프(140)에 대한 임펠러(1)의 날개(1-10부분은 별도로 마커 펜 등으로 표시하여 별도의 보정작업에 의해 재검사를 받을 수 있도록 한다.

가령, 6개로 이루어진 LED표시램프 중 적어도 2개 이상 점등되지 않는 상태에서는 임펠러의 해당하는 날개 보정작업이 불가하기 때문에 이는 불량품으로 판정처리한다.

일 예로 임펠러의 검사시 발생할 수 있는 근접센서의 오감지에 대한 수치는 근접센서들과 각각 연결 설치된 센서세팅모듈(130)을 통해 임펠러(1)의 날개(1-1)와 거리를 두고 고정되어 있는 근접센서(120)의 설정 값을 다시 세팅하여 검사할 수 있도록 한다.

도 4의 (a)는 LED표시램프(140)가 모두 점등된 상태로서 양품으로 판정하여 정상출고를 할 수 있는 제품으로 분류할 수 있다.

상기와 같은 양품과 불량품을 간단히 임펠러(1)를 블럭몸체(112) 위에 올려놓는 동작만으로도 쉽게 판별해 낼 수 있기 때문에 검수작업이 간단하게 이루어지기 때문에 고도의 숙련자 도움없이 검사가 가능하다.

한편, 첨부된 도 5에서 도시한 바와 같이 고정축(115)의 상부에 접촉센서(160)를 더 구비하여 줌으로써, 최초 고정축(115)에 대한 임펠러(1)의 축수부(1-2) 안착시 임펠러(1)가 수평으로 안치되었는가를 콘트롤부(150)에서 알 수 있기 때문에 임펠러(1)의 정확한 평탄도 검수가 가능해진다.

상기와 같이 고정축(115)으로부터 접촉센서를 적용한 예는 초기 검사장치를 세팅함에 있어, 검사대(110)를 이루는 블럭몸체(112)의 중앙에 설치된 고정축(115)을 상하 조정하여 임펠러(1)의 날개(1-1)가 날개받침부(111) 상면에 닿지않는 상태에서 검사할 수 있다.

따라서 검사장치를 통해 신속하게 임펠러를 검사할 수 있기 때문에 많은 인원의 검사작업자가 동원되지 않아도 워터펌프용 임펠러의 생산성을 극대화시킬 수 있는 이점이 제공된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 임펠러 1-1: 날개
1-2: 축수부 100: 검사장치
110: 검사대 111: 날개받침부
112: 블럭몸체 113: 센서 설치홀
114: 센서 고정홀 115: 고정축
116: 가이드편 120: 근접센서
130: 센서세팅모듈 140: LED표시램프
150: 콘트롤부 160: 접촉센서
S: 체결나사

Claims (4)

1. 프레스 성형된 차량 워터펌프용 임펠러(1)의 평탄도를 검사하는 검사장치에 있어서,
   상기 검사장치(100)는,
   평탄한 베이스(101)의 상부에 안착 고정되며, 임펠러(1)의 날개(1-1) 수와 일치하는 날개받침부(111)가 상면에 다수개 형성되어 임펠러(1)의 저면을 받치는 블럭몸체(112)와,
   블럭몸체(112)의 날개받침부(111)에 관통 형성되는 센서 설치홀(113) 및 날개받침부(111)의 측면상에 형성되어 체결나사(S)가 체결되는 센서 고정홀(114)과,
   블럭몸체(112)의 중앙에 관통 설치되어 임펠러(1)의 중앙에 마련되는 축수부(1-2)를 수용하여 안치시키는 고정축(115)을 포함하는 검사대(110)와;
   상기 블럭몸체(112)의 센서 설치홀(113)에 각각 매입되어 안치된 임펠러(1)의 날개(1-1)를 감지하는 봉 형상의 근접센서(120)와;
   상기 근접센서(120)와 전기적으로 각각 연결 설치되어 근접센서(120)와 날개(1-1)의 거리 근접설정 값을 조정하는 센서세팅모듈(130)과;
   상기 근접센서(120)와 전기적으로 연결 설치되어 검사된 임펠러(1)의 양품결정을 점등 수로 표시하는 LED표시램프(140)와;
   상기 근접센서, 센서세팅모듈, LED표시램프와 전기적으로 연결되는 콘트롤부(150);로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정축(115)의 상단부에는 임펠러(1)의 축수부(1-2) 내면이 수평인지를 검사하는 접촉센서(160)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정축(115)은 블럭몸체(112)로부터 나사체결되어 상하 높이 조정가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 날개받침부(111)중 어느 하나의 날개받침부(111)의 일측에는 임펠러(1)를 날개받침부(111)와 일치시켜 안착시킬 수 있는 가이드편(116)이 부착 설치된 것을 특징으로 하는 차량 워터펌프용 임펠러 검사장치.

Images