KR101788976B1 - Ｍｃｔ에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치 - Google Patents

Ｍｃｔ에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈은 MCT(machining center)의 공구홀더에 장착되고 내부에 삽입홈이 형성된 척, 상기 척의 하부에 고정되고 내부에 상기 삽입홈과 연통되는 관통공이 형성되며 상기 관통공의 내측면 중도에는 관통공의 길이 방향으로 설치홈이 형성된 툴바디 본체, 상기 관통공의 내부에 삽입되고 중도에 상기 설치홈에 삽입되는 승강돌기가 형성되며 하부에 탭가공 검사툴이 형성된 탭가공 검사부재, 상기 삽입홈과 탭가공 검사부재의 상면 사이에 삽입되어 탄성력에 의해 상기 탭가공 검사부재를 승강시키는 탄성부재, 상기 탭가공 검사부재의 승강에 따른 상기 승강돌기의 위치를 감지하도록 상기 설치홈의 측면에 상하 방향으로 서로 이격되어 설치된 복수의 위치감지센서, 및 상기 위치감지센서에서 승강돌기의 위치를 감지한 감지신호를 외부로 전송하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＭＣＴ에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치{An Tap Processing Defect Detecting Module for MCT and Tap Processing Defect Diagnosis System using it}
본 발명은 MCT(머시닝센터)에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MCT를 이용한 자동차부품, 전기부품 또는 전자부품의 가공시 수행되는 탭가공의 불량 여부를 검사하기 위한 검사모듈을 MCT 가공툴의 형태로 구성하여 탭가공이 완료된 후 툴교체에 의하여 불량 검사가 즉시 이루어질 수 있고 검사결과를 무선으로 불량진단모듈에 전송하여 실시간으로 불량 진단이 이루질 수 있도록 구성함으로써 탭가공시 발생 가능한 대량의 롯트불량을 사전에 방지할 수 있는 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치에 관한 것이다.
머시닝센터(Machining center, 이하 'MCT'라 함)는 자동 공구교환 장치를 부착해 여러 공정의 연속적인 작업을 자동으로 공구를 교환하면서 공작물을 가공하는 공작기계이며, 컴퓨터를 통한 거리수치입력 및 회전수 지령 등을 통하여 공작물을 가공하는 장비로써 현재는 3축 가공의 보급이 활성화 되어 있고 4축 가공, 5축 가공 등의 정밀 가공기계들도 개발, 보급, 제작되고 있다.
이러한 MCT에 의해 클러치 부품, 콤프레샤 부품, 조향 부품 등 다양한 종류의 자동차 부품, 전기/전자 부품들에 대한 홀가공 및 탭가공 등이 이루어지는데, 이들 중 특히 탭가공은 다른 부품과의 결합을 위하여 이루어지는 것이 일반적이기 때문에 가공 품질의 안정을 위해서는 상기 탭가공이 정상적으로 이루어졌는지 여부를 검사하는 불량 검사과정이 필수적이다.
종래에는 상기 불량 검사과정이 생산부품의 생산 사이클과 검사 사이클의 비대칭으로 인한 검사 로스(Loss) 발생을 최소화하기 위하여 주로 샘플링 검사방식으로 진행되었으나, 샘플링 방식의 특성상 불량제품의 혼입 가능성이 높고 불량이 검출되는 경우에도 소수의 제품불량보다 롯트(Lot)성 다수의 불량이 발생되므로 이로 인해 생산중지 및 재생산으로 인한 기업의 손실이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 전용 검사장치를 이용하여 전수검사가 주로 이루어지고 있는데, 이러한 탭가공 불량검사를 위한 전용 검사장치에 대한 구체적인 구성은 하기 [문헌 1] 등에 상세히 개시되어 있다.
그러나, 하기 [문헌 1]에 따른 검사장치의 경우에도 전체 피가공물에 대한 탭가공 공정이 완료된 후 추후 공정으로 불량 검사공정을 수행하는 방식이기 때문에 가공툴의 오동작이나 파손으로 인한 불량 발생을 실시간으로 검출할 수 없어서 대량의 불량 발생을 예방하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 하기 [문헌 1]의 경우 불량 검사공정을 위한 추가 인력, 설비 및 공정이 필요하기 때문에 가공 비용이 증가하는 문제점과 대량의 물품을 연속적으로 검사하는 방식이기 때문에 작업자들의 피로가 급증하게 되고, 이로 인해 검사에러나 검사누락 등으로 인한 불량제품이 투입됨으로써 가공 품질의 저하를 야기하게 되는 문제점도 있다.
[문헌 1] 한국등록특허 제10-0728092호(2007. 4. 9. 공개)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 MCT를 이용한 탭가공의 불량 여부를 검사하기 위한 검사모듈을 MCT 가공툴의 형태로 구성하여 탭가공이 완료된 후 툴교체에 의하여 즉시 불량 검사가 이루어질 수 있고 검사결과를 무선으로 불량진단모듈에 전송하여 실시간으로 불량 진단이 이루질 수 있도록 구성함으로써 탭가공시 발생 가능한 대량 롯트불량을 사전에 방지할 수 있는 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈은 MCT(machining center)의 공구홀더에 장착되고 내부에 삽입홈이 형성된 척, 상기 척의 하부에 고정되고 내부에 상기 삽입홈과 연통되는 관통공이 형성되며 상기 관통공의 내측면 중도에는 관통공의 길이 방향으로 설치홈이 형성된 툴바디 본체, 상기 관통공의 내부에 삽입되고 중도에 상기 설치홈에 삽입되는 승강돌기가 형성되며 하부에 탭가공 검사툴이 형성된 탭가공 검사부재, 상기 삽입홈과 탭가공 검사부재의 상면 사이에 삽입되어 탄성력에 의해 상기 탭가공 검사부재를 승강시키는 탄성부재, 및 상기 탭가공 검사부재의 승강에 따른 상기 승강돌기의 위치를 감지하도록 상기 설치홈의 측면에 상하 방향으로 서로 이격되어 설치된 복수의 위치감지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치감지센서는 설치홈의 양측면에 각각 설치된 한 쌍의 발광모듈과 수광모듈로 구성되되, 상기 발광모듈과 수광모듈 사이에 승강돌기가 위치하여 수광모듈에서의 수광이 이루어지지 않을 경우 상기 승강돌기의 위치를 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탭가공 검사부재는 상기 공구홀더를 회전시킬 경우 회전력과 상기 탄성부재의 가압력에 의하여 상기 탭가공 검사툴이 피가공물의 탭가공부에 회전 결합되되, 상기 탭가공 검사툴의 회전이 제한될 경우 상기 공구홀더와 연동하여 회전하는 상부는 상기 탭가공부에 결합된 하부와 상대변위를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탭가공 검사부재는 상기 관통공에 삽입되는 제1축부재와 상기 제1축부재의 하부에 결합되고 외면에 탭가공 검사용 나사산이 형성된 제2축부재를 포함하여 구성되되, 상기 제1축부재와 제2축부재의 결합부는 라쳇(ratchet) 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 툴바디 본체의 일측에 설치되어 상기 위치감지센서에서 승강돌기의 위치를 감지한 감지신호를 외부로 전송하는 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 진단 시스템 장치는 상술한 탭가공 불량 검사모듈과, 상기 통신모듈에서 전송한 감지신호를 수신하고 상기 수신된 감지신호를 이용하여 피가공물의 탭가공이 불량인지 여부를 진단하는 불량진단모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 불량진단모듈은 탭가공 검사부재의 하부 단부가 피가공물의 탭가공부 입구측 단부에 위치하는 경우 발생되는 제1감지신호를 수신한 이후, 상기 탭가공 검사부재의 하부 단부가 피가공물의 탭가공부 타측 단부에 도달하여 발생되는 제2감지신호를 수신하지 못하거나, 미리 정해진 설정시간 범위를 초과하여 상기 제2감지신호를 수신하는 경우 상기 피가공물의 탭가공이 불량이라고 진단하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치는 탭가공의 불량 여부를 검사하기 위한 검사모듈을 MCT 가공툴의 형태로 구성하여 탭가공이 완료된 후 툴교체에 의하여 즉시 불량 검사가 이루어질 수 있도록 구성되기 때문에 불량검사에 필요한 시간 및 설비를 최소화함으로써 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치는 상기 불량 검사결과를 무선으로 불량진단모듈에 전송하여 탭가공 공정과 실시간으로 불량 진단이 이루질 수 있도록 구성되기 때문에 탭가공시 가공툴의 노후나 파손 등으로 발생 가능한 대량 롯트불량을 사전에 방지함으로써 가공품질을 안정시키고 불량품의 재가공이나 폐기에 따른 경제적 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 진단 시스템 장치의 전체 구성을 나타낸 도면,
도2는 도1에 적용된 탭가공 불량 검사모듈의 구성을 설명하기 위한 단면도,
도3은 도2의 탭가공 불량 검사모듈을 구성하는 툴바디의 구성을 나타낸 사시도,
도4는 도3의 "가"부 상세도,
도5는 도2의 A-A부에 대한 확대 단면도, 및
도6a 내지 도6c는 도2의 탭가공 불량 검사모듈을 이용한 불량 검사방식을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 진단 시스템 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도2는 도1에 적용된 탭가공 불량 검사모듈의 구성을 설명하기 위한 단면도이며, 도3은 도2의 탭가공 불량 검사모듈을 구성하는 툴바디의 구성을 나타낸 사시도이다.
또한, 도4는 도3의 "가"부 상세도이고, 도5는 도2의 A-A부에 대한 확대 단면도이며, 도6a 내지 도6c는 도2의 탭가공 불량 검사모듈을 이용한 불량 검사방식을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 진단 시스템 장치는 MCT의 공구홀더(3)에 장착될 수 있도록 MCT 가공툴의 형상으로 구성되어 피가공물(5)의 탭가공부(6)가 정상적으로 가공되었는지 여부를 검사하는 탭가공 불량 검사모듈(2,10)과, 상기 탭가공 불량 검사모듈(2,10)에서 전송하는 신호를 수신하고 이를 이용하여 피가공물(5)의 탭가공이 불량인지 여부를 진단하는 불량진단모듈(100)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 불량진단모듈(100)은 탭가공 불량 검사모듈(2,10)에서 전송하는 신호를 수신하는 신호수신기(110), 상기 탭가공 불량 검사모듈(2,10)에 의한 검사공정의 진행 및 검사결과에 대한 정보를 표시하는 디스플레이 장치(120), 및 불량발생의 진단시 작업자에 이를 알리기 위한 경보발생장치(130)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 탭가공 불량 진단모듈(2,10)과 불량진단모듈(100)은 유선 또는 무선으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있는데, 본 실시예의 경우 일예로서 블루투스 통신과 같은 RF 송수신기를 이용하여 무선으로 신호를 송수신하는 것으로 구성하였다.
한편, 상기 탭가공 불량 검사모듈(2,10)은 MCT(machining center)의 공구홀더(3)에 장착되고 내부에 삽입홈(2a)이 형성된 척(2), 상기 척(2)의 하부에 고정되는 툴바디(10)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 툴바디(10)는 내부에 상기 삽입홈(2a)과 연통되는 관통공(12)이 형성된 툴바디 본체(11), 상기 관통공(12)의 내부에 삽입되고 하부에 탭가공 검사툴이 형성된 탭가공 검사부재(21,23), 및 상기 툴바디 본체(11)의 외부를 둘러싸는 형태로 결합되는 외관체(13)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 툴바디 본체(11)는 상기 관통공(12)의 내측면 중도에 관통공(12)의 길이 방향으로 설치홈(15)이 형성되고, 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 중도에는 상기 설치홈(15)에 삽입되는 승강돌기(22)가 돌출 형성되어 있다.
또한, 상기 삽입홈(2a)과 탭가공 검사부재(21,23)의 상면(21b) 사이에는 탄성력(또는 탄성 복원력)에 의해 상기 탭가공 검사부재(21,23)를 승강시키는 탄성부재(24)가 삽입되는데, 본 실시예에서는 일예로서 상기 탄성부재(24)를 코일 스프링으로 구성하였다.
상기와 같이 구성되는 상기 툴바디(10)는 외력에 의해 탭가공 검사부재(21,23)의 하부 단부(23a)를 상부 방향으로 가압하게 되면 상기 탭가공 검사부재(21,23)는 탄성부재(24)가 탄성적으로 압축되면서 관통공(12)의 길이 방향을 따라 상부 방향으로 상승하게 되고, 외력을 제거하면 탄성부재(24)의 탄성 복원력에 의하여 상기 탭가공 검사부재(21,23)는 하부 방향으로 하강하게 된다,
또한, 상술한 바와 같이 탭가공 검사부재(21,23)가 관통공(12)을 따라 승강하게 되면, 상기 승강돌기(22)는 이와 연동하여 상기 설치홈(15)의 길이 방향을 따라 승강하게 된다.
또한, 상기 설치홈(15)의 측면에는 후술하는 바와 같이 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 승강에 따른 상기 승강돌기(22)의 위치(즉, 위치 변화)를 감지하도록 설치홈(15)의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 서로 이격된 위치에 복수의 위치감지센서(17,18)가 설치된다.
본 실시예의 경우 일예로서 상기 설치홈(15)을 통공 형상으로 구성하였으며, 상기 위치감지센서(17,18)는 설치홈(15)의 양측면에 각각 서로 대향하도록 설치된 한 쌍의 발광모듈(17)과 수광모듈(18)로 구성하였다.
또한, 본 실시예에서는 일예로서 상기 위치감지센서(17,18)가 상부로부터 설치홈(15)의 길이 방향으로 순차적으로 배치한 제1위치감지센서(17a,18a),제2위치감지센서(17b,18b), 제3위치감지센서(17c,18c)의 3쌍으로 구성하였는데, 상기 위치감지센서(17,18)의 갯수는 필요에 따라 이와 다르게 구성될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 실시예에서는 일예로서 상기 3쌍의 위치감지센서(17,18)가 각각 통공 형상의 설치홈(15)이 형성된 툴바디 본체(11)의 외면상에, 상기 설치홈(15)의 길이 방향을 따라 설치홈(15)과 직교하는 방향으로 형성된 띠 형상의 오목홈(16a,16b,16c)의 양측면에 서로 대향하게 설치되도록 구성하였다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 위치감지센서(17,18)는 발광모듈(17)과 수광모듈(18) 사이에 승강돌기(22)가 위치하여 수광모듈(18)에서의 수광이 이루어지지 않을 경우 상기 승강돌기(22)의 위치를 감지하게 된다.
본 실시예에서는 일예로서 상기 위치감지센서(17,18)가 발광모듈(17)과 수광모듈(18)로 구성되는 경우를 설명하였으나 이에 한정되지 아니하며, 동일한 기능을 수행하는 범위내에서는 승강돌기(22)의 근접을 인식할 수 있는 여러 가지 다른 종류의 센서로 구성될 수 있다.
또한, 상기 툴바디 본체(11)의 양측에는 상기 외관체(13)와의 사이에 제1설치공간(14a)과 제2설치공간(14b)이 형성되는데, 도면상에서 상기 위치감지센서(17,18)가 설치된 방향의 상기 제1설치공간(14a)에는 위치감지센서(17,18)에서 승강돌기(22)의 위치를 감지한 경우 출력하는 감지신호를 외부로 전송하는 통신모듈(30)이 설치되고, 반대편에 위치한 제2설치공간(14b)에는 상기 위치감지센서(17,18)와 통신모듈(30)의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리 등의 전원공급장치(40)가 설치된다.
상술한 바와 같이 구성되는 상기 탭가공 불량 검사모듈(2,10)은 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 하부 단부(23a)를 피가공물(5)의 탭가공부(6) 입구측 단부에 접촉시킨 상태에서 상기 공구홀더(3)를 회전시킬 경우, 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 하부에 형성된 탭가공 검사툴이 상기 회전력과 상기 탄성부재(24)의 가압력에 의하여 상기 탭가공부(6)에 회전 결합되며, 이 과정에서 결합깊이에 따른 탭가공 검사부재(21,23)의 승강거리를 후술하는 바와 같이 위치감지센서(17,18)에서 승강돌기(22)의 위치변화를 통해 감지함으로써 탭가공의 불량 여부를 검사하게 된다.
이때, 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 하부 단부(23a)가 탭가공부(6)의 타측 단부(즉, 탭가공부의 바닥면)까지 완전히 도달한 경우, 또는 탭가공 불량으로 인하여 탭가공 검사부재(21,23)의 하부 단부(23a)가 탭가공부(6)의 중도에서 더 이상 하부 방향으로 하강하지 못하게 되거나 정상적인 속도로 하강하지 못하게 되는 경우 등에 있어서 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 하부(즉, 탭가공 검사툴)는 회전에 제한(이는 록킹을 포함하는 개념이다)을 받는 현상이 발생된다.
이 경우, MCT에서 이를 감지하지 못하고 상기 공구홀더(3)를 계속해서 회전시키게 되면 상기 공구홀더(3)와 연동하여 회전하는 탭가공 검사부재(21,23)의 상부와 회전이 제한된 탭가공 검사부재(21,23)의 하부는 회전속도 차이에 의하여 비틀림 토크가 발생됨으로써 탭가공 검사부재(21,23)가 변형되거나 파손될 우려가 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 탭가공 불량 검사모듈(2,10)은 상술한 경우 등에 있어서 탭가공 검사부재(21,23)의 상부와 하부에 어느 정도 이상의 과도한 비틀림 토크가 발생될 경우 상기 공구홀더(3)에 연동하여 회전하는 상부가 상기 탭가공부(6)에 결합된(즉, 탭가공부와의 결합에 의하여 회전이 제한된) 하부와 상대변위를 발생시키도록 구성하였다.
이를 위하여, 본 실시예에서는 상기 탭가공 검사부재(21,23)가 상기 관통공(12)에 삽입되는 제1축부재(21)와, 상기 제1축부재(21)의 하부(21a)에 결합되고 외면에 탭가공 검사용 나사산이 형성된 제2축부재(23)를 포함하여 구성되도록 하고, 상기 제1축부재(21)와 제2축부재(23)의 결합부는 도5에 도시한 바와 같이 라쳇(ratchet) 결합으로 이루어지도록 구성하였다.
즉, 상기 제1축부재(21)의 하부(21a)에 결합되는 제2축부재(23)의 상부(23 b)는 외측면이 라쳇 기어 형상으로 구성되고, 상기 라쳇 기어는 제1축부재(21)의 하부(21a) 내측에 형성되고 지지 스프링(21c)의 탄성력에 의하여 지지되는 고정돌기(21d)와 치합되도록 구성된다.
상기와 같은 구성에 의하여, 상기 탭가공 검사부재(21,23)는 화살표 방향으로 이루어지는 공구홀더(3)의 회전에 의하여 제2축부재(23)가 탭가공부(6)에 정상적으로 회전결합(즉, 나사결합)되는 경우에는 상기 제1축부재(21)와 제2축부재(23)는 서로 동일한 속도로 회전하게 된다.
반면에, 상술한 경우 등에 있어서 상기 탭가공부(6)에 결합된 제2축부재(23)의 회전이 제한되는 경우에는, 전술한 바와 같이 발생되는 비틀림 토크가 상기 지지 스프링(21c)의 탄성 지지력을 극복하고 상기 제2축부재 상부(23b)에 치합되어 있던 고정돌기(21d)를 외측 방향으로 밀어냄으로써 상기 제1축부재(21)는 회전이 제한된 제2축부재(23)와 관계없이 계속해서 회전이 가능하게 된다.
따라서, 본 실시예에 따른 상기 상기 탭가공 검사부재(21,23)는, 제2축부재(23)의 회전이 제한되는 경우에 상기 공구홀더(3)가 계속해서 회전하더라도 변형이나 파손이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 탭가공 불량 검사모듈을 이용하여 MCT에서 탭가공 불량을 검사하는 방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 피가공물(5)에 대한 탭가공이 완료되면 MCT는 미리 프로그램된 툴교체 스케쥴에 따라 상기 공구홀더(3)에 본 발명에 따른 탭가공 불량 검사모듈(2,10)을 장착하게 된다.
이와 같이 탭가공 불량 검사모듈(2,10)의 장착이 완료되면 탭가공부(6)의 상부에서 공구홀더(3)를 하강시켜 상기 탭가공 불량 검사모듈(2,30)의 탭가공 검사부재(21,23)의 하부 단부(23a)를 탭가공부(6)의 입구측 단부에 위치시킨다.
이 경우, 도6a에 도시한 바와 같이 상기 탭가공 검사부재(21,23)는 공구홀더(3)의 하강에 의하여 상기 탄성부재(24)를 압축하면서 상기 관통공(12)을 따라 상부 방향으로 최대한 상승하게 된다.
이때, 상기 승강돌기(22)는 제1위치감지센서(17a,18a)가 설치된 위치에 도달하게 되고, 상기 제1위치감지센서(17a,18a)는 제1감지신호를 출력하게 된다.
이와 같이, 탭가공 불량을 검사하기 위한 초기화 작업이 완료되면 MCT는 미리 정해진 속도로 상기 공구홀더(3)를 회전시키게 되고, 상기 공구홀더(3)의 회전에 의하여 전술한 바와 같이 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 하부, 즉 제2축부재(23)는 상기 탭가공부(6)에 회전결합하게 된다.
상기 탭가공부(6)에 대한 탭가공이 정상적일 경우이면 도6b에 도시한 바와 같이 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 하부 단부(23a)는 탭가공부(6)의 타측 단부(즉, 탭가공부의 바닥면)에 도달하게 된다.
이때, 상기 승강돌기(22)는 제3위치감지센서(17c,18c)가 설치된 위치에 도달하게 되고, 상기 제3위치감지센서(17c,18c)는 제2감지신호를 출력하게 된다.
반면에, 상기 탭가공부(6)에 대한 탭가공이 불량일 경우(즉, 탭가공이 이루어지지 않았거나 일부에 대해서만 이루어진 경우)에는 도6c에 도시한 바와 같이 상기 탭가공 검사부재(21,23)의 하부 단부(23a)는 탭가공부(6)와의 회전결합이 이루어지지 않거나 탭가공이 이루어진 위치까지만 회전결합하게 된다.
이때, 상기 승강돌기(22)는 제1위치감지센서(17c,18c)가 설치된 위치와 제3위치감지센서(17c,18c)가 설치된 위치 사이에 도달하게 되는데, 이 경우 상기 위치감지센서(17,18)는 제2위치감지센서(17b,18b)가 승강돌기(22)를 인식한 경우이면 제3감지신호를 출력하고 그렇지 않은 경우이면 아무런 감지신호도 출력하지 않게 된다.
상술한 탭가공 검사 과정에서 상기 위치감지센서(17,18)에서 출력된 감지신호들은 통신모듈(30)을 통해 상기 불량진단모듈(100)의 신호수신기(110)로 전송되고, 상기 불량진단모듈(100)은 수신된 감지신호를 이용하여 탭가공의 불량 여부를 진단하게 된다.
즉, 상기 불량진단모듈(100)은 상술한 제1감지신호를 수신한 이후 미리 정해진 설정시간 범위내에 제2감지신호를 수신한 경우이면 상기 탭가공부(6)에 대한 탭가공은 정상이라고 진단하게 된다.
반면에, 상기 불량진단모듈(100)은 상기 제1감지신호를 수신한 이후에 제2감지신호를 수신하지 못한 경우(제3감지신호를 수신한 경우 포함)에는 상기 탭가공부(6)에 대한 탭가공은 불량이라고 진단하게 되는데, 이는 탭가공툴의 파손 등으로 인하여 앞서 설명한 바와 같이 탭가공이 이루어지지 않았거나 일부만 이루어진 경우에 해당된다.
또한, 상기 불량진단모듈(100)은 상기 제1감지신호를 수신한 이후에 제2감지신호를 수신한 경우라 하더라고, 제1감지신호와 제2감지신호를 수신한 시간 차이가 상기 미리 정해진 설정시간 범위를 초과하는 경우에도 상기 탭가공부(6)에 대한 탭가공은 불량이라고 진단하게 되는데, 이는 탭가공툴의 마모나 노후 등으로 인하여 탭가공 치수가 불량인 경우에 해당된다.
상기와 같은 불량 진단방식에 의하여 탭가공이 불량이라고 진단된 경우이면 상기 불량진단모듈(100)은 작업자가 이를 인식할 수 있도록 경보발생장치(130)를 작동시키고 디스플레이 장치(120)에 관련 정보를 표시하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치는 탭가공의 불량 여부를 검사하기 위한 검사모듈을 MCT 가공툴의 형태로 구성하여 탭가공이 완료된 후 툴교체에 의하여 즉시 불량 검사가 이루어질 수 있도록 구성되기 때문에 불량검사에 필요한 시간 및 설비를 최소화함으로써 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈 및 이를 이용한 탭가공 불량 진단 시스템 장치는 상기 불량 검사결과를 무선으로 불량진단모듈에 전송하여 탭가공 공정과 실시간으로 불량 진단이 이루질 수 있도록 구성되기 때문에 탭가공시 가공툴의 노후나 파손 등으로 발생 가능한 대량 롯트불량을 사전에 방지함으로써 가공품질을 안정시키고 불량품의 재가공이나 폐기에 따른 경제적 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
2 : 척 10 : 툴바디
11 : 툴바디 본체 12 : 관통공
15 : 설치홈 17,18 : 위치감지센서
21 : 제1축부재 22 : 승강돌기
23 : 제2축부재 24 : 탄성부재
30 : 통신모듈 100 : 불량진단모듈

Claims (7)

  1. MCT(machining center)의 공구홀더에 장착되고, 내부에 삽입홈이 형성된 척;
    상기 척의 하부에 고정되고, 내부에 상기 삽입홈과 연통되는 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 내측면 중도에는 관통공의 길이 방향으로 설치홈이 형성된 툴바디 본체;
    상기 관통공의 내부에 삽입되고, 중도에 상기 설치홈에 삽입되는 승강돌기가 형성되며, 하부에 탭가공 검사툴이 형성된 탭가공 검사부재;
    상기 삽입홈과 탭가공 검사부재의 상면 사이에 삽입되어 탄성력에 의해 상기 탭가공 검사부재를 승강시키는 탄성부재; 및
    상기 탭가공 검사부재의 승강에 따른 상기 승강돌기의 위치를 감지하도록 상기 설치홈의 측면에 상하 방향으로 서로 이격되어 설치된 복수의 위치감지센서;를 포함하되,
    상기 탭가공 검사부재는 상기 공구홀더를 회전시킬 경우 회전력과 상기 탄성부재의 가압력에 의하여 상기 탭가공 검사툴이 피가공물의 탭가공부에 회전 결합되되, 상기 탭가공 검사툴의 회전이 제한될 경우 상기 공구홀더와 연동하여 회전하는 상부는 상기 탭가공부에 결합된 하부와 상대변위를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치감지센서는 설치홈의 양측면에 각각 설치된 한 쌍의 발광모듈과 수광모듈로 구성되되, 상기 발광모듈과 수광모듈 사이에 승강돌기가 위치하여 수광모듈에서의 수광이 이루어지지 않을 경우 상기 승강돌기의 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탭가공 검사부재는 상기 관통공에 삽입되는 제1축부재와, 상기 제1축부재의 하부에 결합되고 외면에 탭가공 검사용 나사산이 형성된 제2축부재를 포함하여 구성되되,
    상기 제1축부재와 제2축부재의 결합부는 라쳇(ratchet) 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 MCT에 적용되는 탭가공 불량 검사모듈.
  5. 제1항, 제2항, 또는 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 툴바디 본체의 일측에 설치되어, 상기 위치감지센서에서 승강돌기의 위치를 감지한 감지신호를 외부로 전송하는 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MCT에 부착 적용되는 탭가공 불량 검사모듈.
  6. 상기 청구항 제5항에 따른 탭가공 불량 검사모듈;과
    상기 통신모듈에서 전송한 감지신호를 수신하고, 상기 수신된 감지신호를 이용하여 피가공물의 탭가공이 불량인지 여부를 진단하는 불량진단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 MCT에 적용되는 탭가공 불량 진단 시스템 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 불량진단모듈은 탭가공 검사부재의 하부 단부가 피가공물의 탭가공부 입구측 단부에 위치하는 경우 발생되는 제1감지신호를 수신한 이후, 상기 탭가공 검사부재의 하부 단부가 피가공물의 탭가공부 타측 단부에 도달하여 발생되는 제2감지신호를 수신하지 못하거나, 미리 정해진 설정시간 범위를 초과하여 상기 제2감지신호를 수신하는 경우 상기 피가공물의 탭가공이 불량이라고 진단하는 것을 특징으로 하는 MCT에 적용되는 탭가공 불량 진단 시스템 장치.
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