KR101798193B1 - 코일스프링 냉간세팅 방법 - Google Patents

코일스프링 냉간세팅 방법 Download PDF

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KR101798193B1
KR101798193B1 KR1020160120001A KR20160120001A KR101798193B1 KR 101798193 B1 KR101798193 B1 KR 101798193B1 KR 1020160120001 A KR1020160120001 A KR 1020160120001A KR 20160120001 A KR20160120001 A KR 20160120001A KR 101798193 B1 KR101798193 B1 KR 101798193B1
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coil spring
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jig
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나의전
임만승
유한덕
지무근
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대원강업주식회사
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Abstract

본 발명은 코일스프링 냉간세팅 방법에 관한 것으로, 그 목적은 코일스프링이 갖는 하중특성을 고려하여 냉간세팅 작업의 세팅값(압축길이)을 보정함으로써, 냉간세팅 작업 후 코일스프링의 길이 편차 및 하중특성의 편차를 줄일 수 있는 코일스프링 냉간세팅 방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 작업위치로 투입된 코일스프링의 자세를 정렬하는 단계(S10); 미리 설정된 1차 압축길이로 코일스프링을 압축하는 단계(S20); 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하는 단계(S30); 상기 S30 단계에서 측정된 하중값과 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위한 세팅값을 하중편차에 따라 보정하여 보정세팅값을 결정하는 단계(S40); 상기 S40 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 압축하여 소성변형을 유도하는 단계(S50); 및 상기 S50 단계 후, 코일스프링의 압축을 해제하되, 상기 1차 압축길이로 코일스프링을 이완시키는 단계(S60); 상기 S60 단계 후, 코일스프링에 발생되는 하중을 측정하고, 측정된 하중값이 상기 기준하중값으로부터 미리 설정된 오차범위 내에 있는 판단하는 단계(S70); 상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위 내에 있으면 코일스프링의 압축을 완전히 해제하고 작업을 종결시키는 단계(S80); 상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위를 벗어난 경우, 측정된 하중값과 기준하중값을 비교하여 보정세팅값을 다시 결정하고, 보정세팅값에 따라 코일스프링을 다시 압축하여 소형변형을 유도하는 단계(S90);로 구성된 것을 특징으로 하는 코일스프링 냉간세팅 방법을 제공한다.

Description

코일스프링 냉간세팅 방법{Method for cold setting of coil spring}
본 발명은 코일스프링 냉간세팅 방법에 관한 것으로, 코일스프링의 냉간세팅 작업시 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하고, 측정된 하중에 기초하여 냉간세팅 작업의 세팅값을 보정하여 각 코일스프링의 특성에 상관없이 비교적 균일한 길이를 갖는 코일스프링을 제조할 수 있도록 하는 코일스프링 냉간세팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 코일스프링을 제조함에 있어서, 성형 및 열처리 과정을 거친 코일스프링에 소성변형을 인가하여 탄성한도를 높이는 세팅작업을 실시하고 있다.
상기 세팅작업은 1차세팅공정과 2차세팅공정으로 나누어 단계적으로 실시되며, 상기 1차세팅공정은 코일스프링의 쇼트피닝(Shot peening)공정에 앞서 코일스프링을 일정온도로 가열한 상태에서 코일스프링을 정해진 변위로 압축하여 코일스프링에 소성변형을 일으키는 것으로 이루어지고, 상기 2차세팅공정은 쇼트피닝공정을 마친 코일스프링을 상온 상태에서 정해진 변위로 압축하여 또 다시 코일스프링에 소형변형을 일으키는 것으로 이루어지게 된다.
참고로, 코일스프링을 일정온도가 가열한 상태에서 세팅작업을 하는 것을 냉간세팅(Hot setting)이라 하고, 코일스프링을 가열하지 않고 상온의 상태에서 세팅작업을 하는 것을 냉간세팅(Cold setting)이라 한다.
한편, 종래의 냉간세팅은 쇼트피닝공정을 거친 코일스프링을 투입받아 코일스프링의 단부가 일정한 곳에 위치하도록 회전시키는 정렬작업을 먼저 실시하고, 이후 미리 입력된 길이로 코일스프링이 압축되도록 가압하여 소성변형시키는 것으로 이루어지게 된다
이와 같이 종래에는 개별 코일스프링의 하중특성에 상관없이 미리 입력된 세팅값에 따라 일정한 길이로 압축하는 방식으로 냉간세팅 작업이 진행됨에 따라 냉간세팅 작업이 이루어진 후에도 코일스프링의 길이 편차나 하중특성의 편차가 큰 문제점이 있다.
즉, 코일스프링의 성형이나 열처리 과정의 오차나 편차로 인해 각각의 코일스프링이 갖는 하중특성이 동일하지 않으므로, 동일한 조건으로 냉간세팅 작업을 실시할 경우 코일스프링의 최종 길이나 하중특성에 차이가 발생된다.
공개특허공보 10-2015-0089845(2015.08.05.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 코일스프링의 냉간세팅 작업시 해당 코일스프링이 갖는 하중특성을 고려하여 냉간세팅 작업의 세팅값(압축길이)을 보정함으로써, 냉간세팅 작업 후 코일스프링의 길이 편차 및 하중특성의 편차를 줄일 수 있는 코일스프링 냉간세팅 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 작업위치로 투입된 코일스프링을 이동 및 회전시켜 코일스프링의 자세를 정렬하는 단계(S10); 코일스프링의 소성변형이 발생하지 않는 범위내에서 코일스프링이 압축되도록 미리 설정된 1차 압축길이로 코일스프링을 압축하는 단계(S20); 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하는 단계(S30); 상기 S30 단계에서 측정된 하중값과, 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위한 세팅값을 하중편차에 따라 보정하여 보정세팅값을 결정하는 단계(S40); 상기 S40 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 압축하여 소성변형을 유도하는 단계(S50); 및 상기 S50 단계 후, 코일스프링의 압축을 해제하되, 상기 1차 압축길이로 코일스프링을 이완시키는 단계(S60); 상기 S60 단계 후, 코일스프링에 발생되는 하중을 측정하고, 측정된 하중값이 상기 기준하중값으로부터 미리 설정된 오차범위 내에 있는 판단하는 단계(S70); 상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위 내에 있으면 코일스프링의 압축을 완전히 해제하고 작업을 종결시키는 단계(S80); 상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위를 벗어난 경우, 측정된 하중값과 기준하중값을 비교하여 보정세팅값을 다시 결정하고, 보정세팅값에 따라 코일스프링을 다시 압축하여 소형변형을 유도하는 단계(S90);로 구성된 것을 특징으로 하는 코일스프링 냉간세팅 방법을 제공한다.
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상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 코일스프링의 냉간세팅 작업을 실시함에 있어서 개별 코일스프링의 하중특성에 따라서 세팅값을 보정하여 개별 코일스프링에 최적화된 조건으로 냉간세팅 작업을 실시하게 되므로, 보다 정밀한 냉간세팅 작업을 통해 코일스프링의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉간세팅 장치의 구조도,
도 2 는 본 발명에 따른 냉간세팅 방법의 순서도,
도 3 은 본 발명에 따른 냉간세팅 방법에 따른 냉간세팅 작업과정을 보인 공정도,
도 4 는 본 발명에 따른 제1지그와 제2지그의 사이에 코일스프링이 정렬된 상태를 보인 사시도,
도 5 는 본 발명의 냉간세팅 방법에 따라 코일스프링을 냉간세팅하는 과정에서 하중과 변위의 관계를 나타낸 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉간세팅 장치의 구조도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 냉간세팅 장치는 이송수단(110), 제1지그(120), 제2지그(130), 정렬기구(140), 가압기구(150), 변위센서(160), 로드셀(170), 콘트롤러(180)를 포함하는 것으로 구성된다.
상기 이송수단(110)은 쇼트피닝작업을 마친 코일스프링을 작업위치로 운반하는 것으로, 일반적으로 널리 사용되고 있는 체인 컨베이어(111)로 구성될 수 있다.
한편, 상기 체인 컨베이어(111)에는 코일스프링의 안착을 위한 V자형의 홈이 형성된 다수의 V블록(112)이 포함되고, 체인 컨베이어(111)어의 작동에 의해 다수의 V블록(112)이 순차적으로 작업위치를 지나가면서 코일스프링을 작업위치로 투입하게 된다.
참고로, 상기 언급된 작업위치는 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위하여 제1지그(120)와 제2지그(130)에 의해 코일스프링의 가압이 이루어지는 위치로 정의될 수 있으며, 실질적으로는 제1지그(120)와 제2지그(130)의 사이공간이 작업위치에 해당된다.
한편, 도 1에는 2개의 V블록(112)이 한조를 이루면서 2개의 코일스프링을 동시에 작업위치로 투입하고, 2개의 코일스프링에 대한 냉간세팅 작업을 동시에 실시하도록 한 구성이 개시되어 있다.
상기 제1지그(120)는 작업위치로 이송된 코일스프링의 일측단에 근접한 곳에 위치하도록 배치되고, 코일스프링에 근접한 방향으로 이동하면서 코일스프링의 일측단과 결합되거나, 코일스프링으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 코일스프링으로부터 분리되며, 코일스프링과 결합된 채로 정해진 각도만큼 회전하면서 코일스프링의 자세를 일정하게 정렬하는 기능을 제공하게 된다.
상기 제2지그(130)는 작업위치로 이송된 코일스프링의 타측단에 근접한 곳에 위치하도록 배치되며, 이러한 배치구조에 따르면 제1지그(120)와 제2지그(130)는 작업위치로 이송된 코일스프링을 사이에 두고 마주하는 구조를 갖게 된다.
한편, 상기 제2지그(130)는 작업위치로 이송된 코일스프링에 근접한 방향으로 이동하면서 코일스프링의 타측단에 결합되거나, 코일스프링으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 코일스프링으로부터 분리된다.
상기 정렬기구(140)는 제1지그(120)가 코일스프링의 일측단에 결합되거나 분리되도록 제1지그(120)를 이동시키고, 더불어 코일스프링의 자세정렬을 위하여 제1지그(120)를 회전시키는 기능을 제공하는 기구이다.
이러한 정렬기구(140)는 제1지그(120)를 미리 정해진 위치로 전진시키거나 미리 정해진 위치로 후진시키기 위한 유압실린더 또는 공압실린더를 포함하고, 또 제1지그(120)를 정해진 각도로 회전시키기 위한 모터를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
참고로, 도 1에는 하나의 모터(141)에 의해 2개의 제1지그(120)가 동일한 방향 및 속도로 회전하고, 모터와 제1지그(120)가 실린더(142)에 의해 전후진하도록 구성된 정렬기구(140)의 구조가 개시되어 있으나, 본 발명의 정렬기구(140)가 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다.
상기 가압기구(150)는 제2지그(130)가 코일스프링의 타측단에 결합되거나 분리되도록 제2지그(130)를 이동시키고, 더불어 제2지그(130)가 코일스프링을 가압하여 압축시키도록 이동시키는 기능을 제공하는 기구이다.
이러한 가압기구(150)는 제2지그(130)와 연결되어 제2지그(130)를 이동시키는 유압실린더 또는 공압실린더로 구성될 수 있다.
한편, 상기 정렬기구(140)와 가압기구(150)는 이미 사용되고 있는 핫세팅 장치 또는 냉간세팅 장치에 적용되고 있는 정렬기구 및 가압기구를 그대로 이용하여 구성될 수 있는 바, 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기 변위센서(160)는 코일스프링을 변형시키기 위해 이동하는 제2지그(130)의 위치를 검출하도록 구성되며, 변위센서(160)에서 검출되는 제2지그(130)의 위치정보를 이용하여 코일스프링이 압축된 길이를 알 수 있다.
한편, 상기 변위센서(160)는 일반적으로 널리 사용되고 있는 변위센서인 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)센서로 구성될 수 있다.
상기 로드셀(170)은 제2지그(130)의 이동에 의한 코일스프링의 압축시 코일스프링이 갖는 탄성력에 의해 발생되는 하중을 측정하는 것으로, 가압기구(150)와 제2지그(130)의 사이에 설치된다.
상기 콘트롤러(180)는 정렬기구(140)와 가압기구(150)를 제어하되, 코일스프링이 압축되거나 이완되는 과정에서 코일스프링의 하중특성을 확인하기 위한 1차 가압위치로 제1지그(120)를 이동시키고, 상기 1차 가압위치에서 로드셀(170)에 의해 검출되는 하중값에 따라 보정세팅값을 결정하며, 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링이 소성변형되도록 가압기구(150)를 제어하게 된다.
이러한 본 발명에 따른 콘트롤러(180)는 해당 코일스프링의 하중특성을 파악하기 위한 하중특성 확인기능, 해당 코일스프링의 하중특성에 따라 세팅값을 보정하는 보정기능, 보정결과에 따라 가압기구(150)를 제어하여 코일스프링이 소성변형되도록 압축하는 압축기능을 포함한다.
참고로, 상기 세팅값은 코일스프링의 소성변형을 위하여 압축되는 코일스프링의 최종 길이에 대한 값으로, 핫세팅 작업 전 미리 결정된 세팅값을 사용자가 콘트롤러(180)에 입력하게 된다.
한편, 상기 하중특성 확인기능은 코일스프링의 소성변형이 발생되지 않는 구간에서 코일스프링의 하중특성을 파악하기 위하여 미리 정해진 위치, 즉 상기 1차 가압위치로 제2지그(130)가 이동하면서 코일스프링을 압축하도록 가압기구(150)를 제어하여 코일스프링을 1차 압축길이로 압축하거나 이완시킨 뒤, 로드셀(170)을 이용하여 코일스프링에서 발생되는 하중을 검출하는 것으로 이루어진다.
상기 보정기능은 1차 압축길이로 압축되거나 이완된 코일스프링에서 발생되어 로드셀(170)에서 검출된 하중값, 1차 압축길이에서 해당 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값, 해당 코일스프링의 스프링정수, 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위하여 미리 입력된 세팅값 및 하기 [수학식 1]을 이용하여 보정세팅값을 결정하는 것으로 이루어진다.
Figure 112016090944388-pat00001
-------------- [수학시 1]
이와 같은 보정기능의 구현을 위하여 사용자는 핫세팅 작업에 앞서 1차 가압위치에 대한 위치정보인 기준변위값을 콘트롤러(180)에 입력하고, 이와 더불어 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 기준하중값을 콘트롤러(180)에 입력하게 된다.
참고로, 상기 기준하중값은 코일스프링이 1차 압축길이로 압축되었을 때 해당 코일스프링에서 발생되는 하중을 설계제원정보를 이용하여 산출하는 방식으로 획득되거나, 해당 코일스프링과 동일한 제원을 가지며 양품으로 판정된 여러 코일스프링을 1차 압축길이로 압축하고 그때의 하중값을 측정하는 실험을 반복함으로써 획득될 수 있다.
또한, 상기 스프링정수는 해당 코일스프링의 설계과정에서 결정된 스프링정수를 그대로 입력하여 사용할 수도 있으나, 각각의 코일스프링에 보다 최적화된 보정세팅값의 산출을 위해서는 로드셀(170)에서 일정한 시간 간격 또는 변위간격 마다 측정되는 하중값과, 변위센서(160)에서 검출되는 변위값에 기초하여 해당 코일스프링의 스프링정수를 산출하는 것이 바람직하다.
예컨대, 도 5에는 로드셀(170)로부터 측정되는 하중값을 Y축성분으로 하고, 변위센서(160)에서 측정되는 변위값을 X축성분으로 한 그래프가 도시되어 있으며, 압축구간에서의 그래프의 기울기(K1)가 소성변형 전 코일스프링의 스프링정수에 해당하므로, 해당 구간에서 그래프의 기울기를 산출하는 것으로 스프링정수를 획득할 수 있다.
한편, 코일스프링 마다 같은 양의 소성변형량을 구현하기 위하여 요구되는 압축량이 다르다, 예컨대 코일스프링의 소성변형을 통해 1㎜를 줄이려면 1㎜ 보다 더 많은 압축해야만 1㎜의 소성변형이 구현되며, 1㎜의 소성변형을 구현하기 위하여 요구되는 압축량은 코일스프링의 높이, 재료 강도, 피치 형상 등에 따라 차이가 있다.
따라서, 냉간세팅 작업에 앞서 반복적인 실험을 통하여 해당 코일스프링의 압축량에 따른 소성변형량의 변화량을 확인하고, 그 결과를 하중보정계수로 콘트롤러(180)에 입력하게 된다.
상기 압축기능은 보정세팅값에 따른 위치로 제2지그(130)를 이동시켜 코일스프링을 압축함으로써, 코일스프링을 소성변형시키는 것으로 이루어지게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 냉간세팅 방법의 순서도를, 도 3은 본 발명에 따른 냉간세팅 방법에 따른 냉간세팅 작업과정을 보인 공정도를, 도 4는 본 발명에 따른 제1지그와 제2지그의 사이에 코일스프링이 정렬된 상태를 보인 사시도를, 도 5는 본 발명의 냉간세팅 방법에 따라 코일스프링을 냉간세팅하는 과정에서 하중과 변위의 관계를 나타낸 그래프를 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 냉간세팅 장치를 이용하여 구현되는 본 발명에 따른 냉간세팅 방법은 작업위치로 투입된 코일스프링을 이동 및 회전시켜 코일스프링의 자세를 정렬하는 단계(S10); 코일스프링의 소성변형이 발생하지 않는 범위내에서 코일스프링이 압축되도록 미리 설정된 1차 압축길이로 코일스프링을 압축하는 단계(S20); 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하는 단계(S30); 상기 S30 단계에서 측정된 하중값과, 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위한 세팅값을 하중편차에 따라 보정하여 보정세팅값을 결정하는 단계(S40); 상기 S40 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 압축하여 소성변형을 유도하는 단계(S50); 및 상기 S50 단계 후, 코일스프링의 압축을 해제하되, 상기 1차 압축길이로 코일스프링을 이완시키는 단계(S60); 상기 S60 단계 후, 코일스프링에 발생되는 하중을 측정하고, 측정된 하중값이 상기 기준하중값으로부터 미리 설정된 오차범위 내에 있는 판단하는 단계(S70); 상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위 내에 있으면 코일스프링의 압축을 완전히 해제하고 작업을 종결시키는 단계(S80); 상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위를 벗어난 경우, 측정된 하중값과 기준하중값을 비교하여 보정세팅값을 다시 결정하고, 보정세팅값에 따라 코일스프링을 다시 압축하여 소형변형을 유도하는 단계(S90);로 구성된다.
상기 S10 단계는 작업위치로 이송된 코일스프링의 위치와 자세를 정렬하는 단계로써, 이송수단(110)에 의해 작업위치로 투입된 코일스프링의 일측단에 제1지그(120)가 결합되고, 타측단에 제2지그(130)가 결합된 상태에서 제1지그(120)가 정해진 각도로 회전하면서 코일스프링을 회전시키는 방식으로 이루어지게 된다.
즉, 작업위치로 투입된 코일스프링을 사이에 두고 제1지그(120)와 제2지그(130)가 코일스프링에 근접하는 방향으로 이동하되, 미리 설정된 위치로 제1지그(120)와 제2지그(130)가 각각 전진 이동을 하여 제1,2지그가 코일스프링의 양단에 결합되는 과정에서 코일스프링은 제1지그(120)와 제2지그(130)의 사이에 끼워져 항상 일정한 곳에 위치하게 되므로, 코일스프링의 위치정렬이 이루어지게 된다.
또한, 코일스프링이 제2지그(130)와 함께 회전하는 과정에서 코일스프링의 끝단이 제2지그(130)에 형성된 걸림단에 밀착되면, 코일스프링은 제2지그(130)와 함께 더 이상 회전하지 못하고 회전을 멈추게 되므로, 코일스프링의 자세정렬이 이루어지게 된다.
상기 S20 단계는 가압기구의 작동에 의해 제2지그(130)가 코일스프링을 압축하는 방향으로 이동하면서 코일스프링을 압축하되, 제2지그(130)가 미리 입력된 1차 가압위치로 이동하여 코일스프링을 1차 압축길이로 압축시키는 것으로 이루어지게 된다.
상기 S30 단계는 제2지그(130)의 이동에 의해 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 로드셀(170)이 측정하는 것으로 이루어지게 된다.
참고로, 기준하중값과의 비교를 위한 하중값을 획득하는 과정을 명확히 나타내기 위하여 1차 압축길이로 코일스프링이 압축된 후, 코일스프링의 하중을 로드셀(170)이 측정하는 것으로 설명하였으나, 실제로는 제2지그(130)의 이동에 의해 코일스프링이 압축되는 과정에서 로드셀(170)은 일정한 시간 간격 또는 변위간격 마다 하중값을 측정하게 된다.
상기 S40 단계는 S10 단계 내지 S30 단계를 통해 얻은 정보를 이용하여 콘트롤러(180)가 보정세팅값을 결정하는 단계이다.
즉, 콘트롤러(180)는 S30 단계에서 측정된 하중값과 상기 1차 압축길이에서 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 로드셀(170)에서 측정되는 하중값과 변위센서(160)에서 측정되는 변위값을 기반으로 해당 코일스프링의 스프링정수를 산출하며, 이처럼 산출된 정보와 해당 코일스프링에 대하여 미리 입력된 하중보정계수를 상기 [수학식 1]에 대입하여 해당 코일스프링의 보정세팅값을 결정하게 된다.
상기 S50 단계는 S40 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 결정된 위치로 제2지그(130)를 이동시켜 코일스프링을 더 압축함으로써, 코일스프링에 소성변형을 유도하는 것으로 이루어지게 된다.
상기 S60 단계는 코일스프링의 소성변형이 완료된 후, 제2지그(130)를 1차 가압위치로 이동시켜 소성변형된 코일스프링을 1차 압축길이로 이완시키는 것으로 이루어지게 된다.
상기 S70 단계는 1차 압축길이로 이완된 코일스프링에서 발생되는 하중을 로드셀(170)이 측정하고, 측정된 하중값과 기준하중값의 차이가 미리 설정된 오차범위 내에 있는지를 판단하는 것으로 이루어지게 된다.
상기 S80 단계는 S70 단계에서 측정된 하중값과 기준하중값의 비교결과, 하중값이 오차범위 내에 있는 경우 실행되는 공정으로, 해당 코일스프링의 냉간세팅 작업이 완료된 것으로 판단하여 작업을 종결하게 된다.
즉, 제1지그(120)와 제2지그(130)를 대기 위치로 이동시켜 코일스프링의 압축을 완전히 해제하고, 작업위치에 있는 코일스프링이 이송수단(110)의 작동에 의해 다음 공정으로 이송되는 것으로 해당 코일스프링에 대한 냉간세팅작업을 종결하게 된다.
상기 S90 단계는 S70 단계에서 측정된 하중값과 기준하중값의 비교결과, 하중값이 오차범위를 벗어난 경우, 해당 코일스프링의 냉간세팅작업이 불완전한 것으로 판단하여 보정세팅값을 다시 결정하고, 재결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 다시 압축하는 것으로 이루어지게 된다.
즉, 하중값과 기준하중값의 차이가 오차범위를 벗어난 경우, 상기 [수학식 1]에 따라 보정세팅값을 다시 결정하고, 재결정된 보정세팅값에 따른 위치로 제2지그(130)를 이동시켜 코일스프링을 다시 압축하는 것으로 이루어지게 된다.
한편, 상기 S60 단계와 S70 단계 및 S90 단계는 소성변형 후 코일스프링의 하중값이 오차범위 내로 형성될 때까지 반복적으로 실시될 수도 있고, 도 ~에 도시된 바와 같이, 2차 냉간세팅작업 후에도 하중값이 오차범위 내로 형성되지 않을 경우에는 해당 코일스프링은 불량으로 판정하여 작업을 종결할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 냉간세팅 작업시 코일스프링의 1차 압축을 통해 해당 코일스프링의 하중특성을 파악한 뒤, 최초의 세팅값을 보정하여 각각의 코일스프링에 최적화된 조건으로 냉각세팅 작업을 실시할 뿐만 아니라, 1차 냉간세팅 작업이 완료된 후, 재차 해당 코일스프링의 하중특성을 확인하고, 그 결과에 따라 2차 냉간세팅 작업을 실시하게 되므로, 냉간세팅 작업 후 코일스프링의 하중특성의 편차를 종래 대비 현저히 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 이송수단 120: 제1지그
130: 제2지그 140: 정렬기구
141: 모터 142: 실린더
150: 가압기구 160: 변위센서
170: 로드셀 180: 콘트롤러

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 작업위치로 투입된 코일스프링을 이동 및 회전시켜 코일스프링의 자세를 정렬하는 단계(S10);
    코일스프링의 소성변형이 발생하지 않는 범위내에서 코일스프링이 압축되도록 미리 설정된 1차 압축길이로 코일스프링을 압축하는 단계(S20);
    1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하는 단계(S30);
    상기 S30 단계에서 측정된 하중값과, 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위한 세팅값을 하중편차에 따라 보정하여 보정세팅값을 결정하는 단계(S40);
    상기 S40 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 압축하여 소성변형을 유도하는 단계(S50); 및
    상기 S50 단계 후, 코일스프링의 압축을 해제하되, 상기 1차 압축길이로 코일스프링을 이완시키는 단계(S60);
    상기 S60 단계 후, 코일스프링에 발생되는 하중을 측정하고, 측정된 하중값이 상기 기준하중값으로부터 미리 설정된 오차범위 내에 있는 판단하는 단계(S70);
    상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위 내에 있으면 코일스프링의 압축을 완전히 해제하고 작업을 종결시키는 단계(S80);
    상기 S70 단계에서 하중값이 오차범위를 벗어난 경우, 측정된 하중값과 기준하중값을 비교하여 보정세팅값을 다시 결정하고, 보정세팅값에 따라 코일스프링을 다시 압축하여 소형변형을 유도하는 단계(S90);로 구성된 것을 특징으로 하는 코일스프링 냉간세팅 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 보정세팅값은 하기 [수학식 1]로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 코일스프링 냉간세팅 방법.
    Figure 112016090944388-pat00003
    ----- [수학시 1]
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 [수학식 1]의 스프링정수는 로드센서에서 검출되는 하중값과 변위센서에서 검출되는 변위값으로 이루어지는 그래프의 기울기로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 코일스프링 냉간세팅 방법.
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