KR101839825B1 - 링 스프링의 하중검사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속기 부품으로 사용되는 링 스프링의 하중검사를 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 링 스프링의 하중검사 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 링 스프링의 하중검사 시스템은 링 스프링을 안착대에 안착시켜 이동대로 눌려서 압력하중을 검사하는 하중검사기와, 하중검사기를 제어하는 제어기와, 하중검사기에 링스프링을 로딩 및 언로딩하는 로봇과, 로봇의 아암 단부에 설치되어 링 스프링을 집는 그립퍼를 포함하며, 하중검사기는 상프레임과 하프레임으로 형성된 검사기 프레임과, 하프레임 상에 설치되어 검사할 링 스프링이 안착되며 로드셀을 구비하는 안착대와, 상프레임의 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 안착대에 안착된 링 스프링을 누르는 이동대와, 이동대에 결합되어 이동대를 이동시키는 복수쌍의 볼스크류 및 볼너트와, 복수의 볼스크류를 각각 회전시키며 제어기에 의해 서로 동기화 작동되는 복수의 서보모터와, 제어기의 제어에 따라 이동대의 위치를 결정하기 위해 상 프레임에 설치된 리니어 스케일을 포함한다.
본 발명에 의하면, 변속기 부품으로 사용되는 링 스프링의 하중검사를 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있으며 링 스프링을 용이하게 그립하여 이동시키고 로딩 및 언로딩할 수 있다는 효과가 있다.

Description

링 스프링의 하중검사 시스템{Load Inspection System of Ring Spring}

본 발명은 링 스프링의 하중검사 시스템에 관한으로서, 보다 상세하게는 변속기 부품으로 사용되는 링 스프링의 하중검사를 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 링 스프링의 하중검사 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제작이 완료된 스프링은 설계값에 맞는 특성을 갖도록 제작되어 있는지를 확인하는 여러 테스트 작업을 거치게 되며, 특히 스프링 상수의 경우 스프링에 작용하는 힘과 치수 변화의 비례관계를 표시하는 상수로서, 스프링의 성능을 나타내는 중요한 값이므로 하중 검사를 통해 설계된 스프링 상수에 걸맞는 특성을 갖고 있는지를 테스트하는 공정을 거치게 된다.

종래 압축코일스프링의 하중검사장치로 한국공개특허 제2011-0105909호, 접시 스프링의 스프링력 검사방법 및 장치로 일본등록특허 제4013441호가 개시되어 있지만, 차량 변속기에 사용되는 링 스프링의 하중을 정밀하게 검사하는 장치로서는 사용될 수 없다.

차량 변속기에 사용되는 링 스프링으로, 슬롯링 스프링과 웨이브링 스프링이 있다. 슬롯링 스프링(10)은 도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 링 베이스부(11)에서 원주방향을 따라 복수의 사각형으로 된 돌출띠(12)가 내측을 향하여 상측으로 경사지게 형성된 구조로 되어 있다. 웨이브링 스프링(20)은 도 2에 도시한 바와 같이 링을 이룬 띠판이 원주방향을 따라 상하방향으로 굴곡된 웨이브 형태로 되어 있다.

이와 같은 슬롯링 스프링(10) 또는 웨이브링 스프링(20)을 언로딩하여 적층하거나, 적층된 슬롯링 스프링(10) 또는 웨이브링 스프링(20)을 하나씩 그립하여 검사장치에 로딩하여 하중검사를 하게 된다.

차량 변속기에 사용되는 링 스프링의 탄성을 확인하기 위한 하중을 검사하는 장치는 안착대에 링 스프링을 안착시키고 이동대로 눌려서 링 스프링에 압력하중이 얼마나 걸리는지 포인트별로 체크를 하게 된다. 종래 하중을 검사하는 장치에서는 서보모터에서 벨트를 통해 이동대에 동력이 전달되므로 벨트의 텐션오차와 볼스크류의 백래쉬 오차 등으로 인해 이동대의 움직이는 위치가 부정확할 뿐만 아니라 이동대가 눌려질 때 미세한 차이로 기울어져 전체 면적에 걸쳐 고른 하중 검사가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

선행문헌 1 : 한국공개특허 제2011-0105909호 (공개일 : 2011.09.28.)

선행문헌 2 : 일본등록특허 제4013441호 (등록일 : 2007.09.21.)

본 발명의 목적은 변속기 부품으로 사용되는 링 스프링의 하중검사를 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있으며 링 스프링을 용이하게 그립하여 이동시키고 로딩 및 언로딩할 수 있는 링 스프링의 하중검사 시스템을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 링 스프링의 하중검사 시스템은 링 스프링을 안착대에 안착시켜 이동대로 눌려서 압력하중을 검사하는 하중검사기와, 하중검사기를 제어하는 제어기와, 하중검사기에 링스프링을 로딩 및 언로딩하는 로봇과, 로봇의 아암 단부에 설치되어 링 스프링을 집는 그립퍼를 포함하며, 하중검사기는 상프레임과 하프레임으로 형성된 검사기 프레임과, 하프레임 상에 설치되어 검사할 링 스프링이 안착되며 로드셀을 구비하는 안착대와, 상프레임의 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 안착대에 안착된 링 스프링을 누르는 이동대와, 이동대에 결합되어 이동대를 이동시키는 복수쌍의 볼스크류 및 볼너트와, 복수의 볼스크류를 각각 회전시키며 제어기에 의해 서로 동기화 작동되는 복수의 서보모터와, 제어기의 제어에 따라 이동대의 위치를 결정하기 위해 상프레임에 설치된 리니어 스케일을 포함한다.

볼 스크류은 이동대의 양측에 각각 설치되고, 이동대의 모서리에는 이동대를 가이드하는 가이드봉이 설치된다. 볼 스크류는 이동대의 네 모서리에 각각 설치되고, 네 개의 볼스크류를 각각 회전시키는 네 개의 서보모터가 제어기에 의해 서로 동기화 작동될 수도 있다.

그립퍼는 스롯링 스프링을 그립하는 슬롯링 스프링용 그립퍼로서, 로봇의 아암 단부에 부착되는 지지대의 하측에 설치되어 슬롯링 스프링의 상면을 가압하는 가압판과, 가압판의 저면에 슬라이딩가능하게 설치되어 슬롯링 스프링의 내측면을 가압하여 슬롯링 스프링을 그립하는 죠오와, 죠오를 수평방향으로 이동시키는 실린더 기구를 포함한다.

그립퍼는 웨이브링 스프링을 그립하는 웨이브링 스프링용 그립퍼일 수 있으며, 로봇의 아암 단부에 부착되는 지지대의 하측에 설치되며 등각도로 복수의 플랜지가 형성되어 웨이브링 스프링의 상면을 가압하는 가압판과, 인접하는 플랜지 사이의 공간에 위치하고 가압판의 저면보다 하측으로 돌출되게 설치되어 웨이브링 스프링의 내측면을 가압하여 웨이브링 스프링을 그립하는 복수의 죠오와, 죠오를 수평방향으로 이동시키는 에어척을 포함한다.

본 발명에 의한 링 스프링의 하중검사 시스템에 의하면, 변속기 부품으로 사용되는 링 스프링의 하중검사를 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있으며 링 스프링을 용이하게 그립하여 이동시키고 로딩 및 언로딩할 수 있다는 효과가 있다.

도 1의 (a) 및 (b)는 슬롯링 스프링의 일예를 나타내는 평면도 및 입면도이다.
도 2는 웨이브링 스프링을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 링 스프링의 하중검사 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 3의 하중검사기를 나타내는 입면도이다.
도 5는 도 3의 하중검사기를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 3의 하중검사기를 나타내는 측면도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 도 3의 로봇 아암의 단부에 슬롯링 스프링을 그립하는 그립퍼가 설치된 상태를 나타내는 평면도 및 입면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 도 7의 지지대에 설치되는 실린더 기구와 가압판 및 죠오의 조립상태를 나타내는 평면도 및 입면도이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 도 8의 가압판을 나타내는 평면도 및 입면도이다.
도 10은 도 8의 실린더 기구와 죠오를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 8의 실린더 기구와 죠오가 지지대에 설치된 상태를 나타내는 입면도이다.
도 12은 도 11의 죠오 엣지가 슬롯링 스프링을 그립하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 13의 (a) 및 (b)는 도 3의 로봇 아암의 단부에 웨이브링 스프링을 그립하는 그립퍼가 설치된 상태를 나타내는 평면도 및 입면도이다.
도 14의 (a) 및 (b)는 도 13의 지지대에 마운팅 플레이트를 매개로 설치되는 그립퍼를 나타내는 상세 평면도 및 입면도이다.
도 15은 도 14의 가압판을 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 14의 죠오와 죠오 블록을 나타내는 평면도이다.
도 17은 도 14의 마운팅 플레이트에 포스트가 결합된 상태를 나타내는 입면도이다.
도 18은 도 14의 가압판에 보강대가 결합된 상태를 나타내는 입면도이다.
도 19은 도 14의 에어척에 죠오 및 죠오 블록이 결합된 상태를 나타내는 입면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 링 스프링의 하중검사 시스템의 구성도이다. 도시한 바와 같이 링 스프링의 하중검사 시스템(100)은 링 스프링의 하중을 검사하는 하중검사기(110)와, 하중검사기(110)를 제어하는 제어기(120)와, 하중검사기(110)에 링 스프링을 로딩 및 언로딩하는 로봇(130)과, 링 스프링을 그립하는 그립퍼(140)(240)를 포함한다.

도 4는 도 3의 하중검사기를 나타내는 입면도이고, 도 5는 도 3의 하중검사기를 나타내는 평면도이며, 도 6은 도 3의 하중검사기를 나타내는 측면도이다. 도시한 바와 같이 하중검사기(110)는 검사기 프레임(111)과, 안착대(112)와, 이동대(113)와, 볼스크류(114a) 및 볼너트(114b)와, 서보모터(116)와, 리니어 스케일(117)을 포함한다.

하중검사기(110)는 링 스프링(10, 20 : 도 1 및 도 2 참조)을 안착대(112)에 안착시켜 이동대(113)으로 눌려서 압력하중을 검사하는 장치이다. 하중 검사기(110)에는 로봇(130)을 사용하여 링 스프링(10, 20)을 로딩 및 언로딩한다.

검사기 프레임(111)은 상프레임(111a)과 하프레임(111b)으로 형성되며, 하중검사기(110)의 뼈대를 이룬다. 상프레임(111a)의 내부 공간에는 안착대(112)와 이동대(113)와 볼스크류(114a)와 볼너트(114b) 및 리니어 스케일(117)이 설치되어 작동하고, 하프레임(111b)의 내부에는 제어기(120) 및 서보모터(116)가 설치되어 작동된다. 상프레임(111a)에는 제어기(12)를 조작하는 조작화면 겸 제어상태를 나타내는 모니터의 역활을 하는 터치스크린(122)이 연결되어 있다.

안착대(112)는 하프레임(111b)의 상측에 설치되어 검사할 링 스프링(10, 20)이 안착되며 로드셀(118)을 구비한다. 이동대(113)은 상프레임(111a)의 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 누름판을 구비하여 안착대(112)에 안착된 링 스프링(10, 20)을 누르게 된다.

볼스크류(114a)와 볼너트(114b)는 이동대(113)의 베이스판에 결합되어 서보모터(116)의 작동에 따라 이동대(113)을 이동시키게 된다. 볼 스크류(114a)는 이동대(113)의 양측에 각각 설치되고, 이동대(113)의 베이스판의 각 모서리에는 이동대(113)를 가이드하는 가이드봉(119a)와 가이드부시(119b)가 설치된다. 볼너트(114b)와 가이드부시(119b)는 이동대(113)의 베이스판을 관통하여 이동대(113)에 고정 설치된다.

서보모터(116)는 볼 스크류(114a)에 각각 설치되며, 볼 스크류(114a)를 회전시키며 제어기(120)에 의해 서로 동기화 작동된다. 본 실시예에서는 볼 스크류(114)가 2개로 되어 있고, 볼 스크류(114a)의 양측에 각각 가이드봉(119a)이 설치된 구조로 되어 있으나, 네 개의 볼스크류를 각각 회전시키는 네 개의 서보모터가 설치되어 제어기(120)에 의해 서로 동기화 작동될 수도 있다.

리니어 스케일(117)은 제어기(120)의 제어에 따라 이동대(113)의 위치를 결정하기 위해 상 프레임(111a)에 설치되며, 볼스크류(114a)의 백래쉬 오차 등으로 이동대(113)가 기울어질 경우에 수평을 유지하면서 이동되게 위치를 결정하게 된다. 리니어 스케일(117)은 제어기(120)의 모션 컨트롤러가 리니어 스케일(117)의 위치값을 피드백 받아 모터 드라이버의 엔코더 값과 리니어 스케일의 값을 비교하여 정확한 위치제어를 가능하게 하는 제어부품으로서, 본 실시예에서는 0.0001(1/10000)mm 까지 수평을 점검하여 제어하게 한다.

이와 같은 복수의 서보모터(116)의 구성과 리니어 스케일(117)의 구성에 따라 동기화 제어 및 서보제어를 하게 됨에 따라 이동대(113)가 기울어지지 않게 수평으로 이동하게 하여 링 스프링의 전체 면적에 걸쳐 고른 하중 검사가 정확하게 이루어지게 된다.

제어기(120)는 서보모터(116)의 동기화 제어와 리니어 스케일(117)의 서보제어를 포함하여 하중검사기(110)를 전체적으로 제어하는 장치로서, 검사기 프레임(111)의 하 프레임(111b) 내에 설치된다. 제어기(120)는 무선제어로 제어될 수도 있다.

로봇(130)은 다관절 로봇으로서 마지막 아암(131)의 단부에는 링 스프링을 그립하기 위한 그립퍼(140)가 지지대(150)를 매개로 설치된다.

도 7의 (a) 및 (b)는 도 4의 로봇 아암의 단부에 슬롯링 스프링을 그립하는 그립퍼(140)가 설치된 상태를 나타내는 평면도 및 입면도이고, 도 8의 (a) 및 (b)는 도 7의 지지대에 설치되는 실린더 기구와 가압판 및 죠오의 조립상태를 나타내는 평면도 및 입면도이다. 도시한 바와 같이 슬롯링 스프링을 그립하는 그립퍼(140)는 지지대(150)에 설치된 가압판(142)과, 죠오(143)와, 실린더 기구(144)를 포함한다.

지지대(150)는 로봇 아암(131)의 단부 하측에 구비된 회동부(132)에 회동가능하게 부착되며, 로딩 및 언로딩 효율을 높이기 위한 2개의 그립퍼(140, 140')을 설치하기 위해 두 갈래로 뻗은 플랜지를 가지는 ㄴ형의 띠판 형태로 되어 있다.

이와 같이 2개의 그립퍼(140, 140')가 설치된 지지대(150)에서는 로봇(130)의 작동에 따라 적층된 장소에서 하나의 플랜지에 설치된 그립퍼(140)로 슬롯링 스프링을 그립하여 하중 검사기(110)의 안착대(112)와 이동대(113) 사이 위치로 가져와 대기시킨 후(도 3 참조), 검사가 완료된 슬롯링 스프링을 안착대(112)에서 다른 하나의 플랜지에 설치된 그립퍼(140')로 집어 회동시킨 다음, 대기하는 슬롯링 스프링을 대기 중인 그립퍼(140)로 안착대(112)에 안착시키고 지지대(150)을 후퇴시켜 검사가 끝난 슬롯링 스프링을 적층할 수 있으므로, 많은 슬롯링 스프링을 검사하기 위한 로딩 및 언로딩 효율을 높힐 수 있게 된다.

가압판(142)은 지지대(150)의 하측에 포스트(141)를 매개로 설치되어 슬롯링 스프링(10)의 상면을 가압하는 판이다. 가압판(142)은 도 9에 도시한 바와 같이 실린더 기구(144)의 후술하는 실린더 로드의 일단부에 고정되어 죠오(143)에 연결되는 후술하는 매개부재가 작동하는 요입공간(S)이 양측에서 형성된 판이다. 포스트(141)는 이중 포스트로 되어 있으며, 본 실시예에서는 4개로 되어 있다. 포스트(141)에는 가압판(142)에 탄성력을 가하는 스프링(141a)이 설치되어 있다.

죠오(143)는 가압판(142)의 저면에 슬라이딩가능하게 설치되어 슬롯링 스프링(10)의 내측면을 가압하여 슬롯링 스프링(10)을 그립하는 그립부재로서, 도 10에 도시한 바와 같이 매개부재(145)의 하단에 고정되며 슬롯링 스프링(10)의 내측면에 밀착하는 원호측면(143a)을 구비하는 원호판으로 되어 있다. 매개부재(145)는 수직방향으로 조립된 사각 포스트로 되어 있다.

원호측면(143a)의 두께는 죠오(143)의 기본판 두께보다 얇게 되어 있으며, 도 12에 도시한 바와 같이 죠오의 원호측면(143a)은 슬롯링 스프링(10)의 돌출띠(12 : 도 1 참조)의 내측 경사면에 밀착하는 엣지로 되어 있다. 죠오의 원호측면(143a)의 엣지는 슬롯링 스프링(10)의 돌출띠(12)의 경사면과 동일한 각도가 아니어도 무방하다. 경사면으로 된 원호측면(143a)은 슬롯링 스프링의 그립을 더욱 용이하게 한다.

실린더 기구(144)는 죠오(143)를 수평방향으로 이동시키는 기구로서, 실린더 본체(144a)의 양측에서 서로 반대방향으로 돌출하여 이동하는 실린더 로드(144b)를 구비한다. 실린더 로드(144b)는 실린더 본체(144a)의 양측으로 각각 4개씩 설치되어 있으며, 실린더 로드(144b)의 단부에는 매개부개(145)가 고정된다.

이와 같이 슬롯링 스프링(10)을 그립하는 그립퍼(140)는 도 3에 도시한 바와 같은 로봇(130)의 로봇 아암 (131)의 단부에 지지대(150)를 매개로 설치되어, 슬롯링 스프링(10)을 하중 검사기(110)의 안착대(112)에 로딩하여 안착시키거나, 검사가 끝난 슬롯링 스프링(10)은 안착대(51)에서 언로딩하기 위해 그립하게 된다.

이때, 복수의 슬롯링 스프링(10)이 적층된 상태에서 슬롯링 스프링(10)을 그립하는 것을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

도8에 도시한 바와 같은 그립퍼(140)가 로봇(130)의 작동에 따라 슬롯링 스프링(10)이 적층된 위치에 이동되어 두 개의 죠오(143)가 슬롯링 스프링(10)의 내부 공간에 삽입되게 하면서 그립퍼(140)를 하측으로 이동시키면, 가압판(142)이 적층된 슬롯링 스프링(10)의 상면을 누르게 되어 집고자 하는 슬롯링 스프링(10)이 움직이지 않게 된다. 그리고, 실린더 기구(144)가 작동되면 실린더 로드(144b)가 전진하여 매개부재(145)의 단부에 고정된 죠오(143)가 가압판(142)의 반경방향 외측으로 이동하게 되어, 도 12에 도시한 바와 같이 죠오(143)의 원호측면(143a)이 슬롯링 스프링(10)의 내측 경사면에 밀착하게 되어 슬롯링 스프링(10)을 집게 된다.

이어서, 로봇(130)을 작동시켜 슬롯링 스프링(10)을 원하는 위치로 이동시켜 실린더 기구(144)를 반대방향으로 작동시켜 그립을 해제하게 된다.

슬롯링 스프링을 그립하는 그립퍼(140)는 가압판(142)으로 스롯링 스프링(10)을 우선 눌려주어 위치를 정하여 움직이지 않게 하여 그립을 용이하게 하며, 죠오(143)의 경사면으로 된 원호측면(143a)은 슬롯링 스프링의 그립을 더욱 용이하게 한다.

도 13의 (a) 및 (b)는 도 3의 로봇 아암의 단부에 웨이브링 스프링을 그립하는 그립퍼가 설치된 상태를 나타내는 평면도 및 입면도이고, 도 14의 (a) 및 (b)는 도 13의 지지대에 마운팅 플레이트를 매개로 설치되는 그립퍼를 나타내는 상세 평면도 및 입면도이다. 도시한 바와 같이 웨이브링 스프링을 그립하는 그립퍼(240)는 지지대(250)에 마운팅 플레이트(260)를 매개로 설치된 가압판(242)과, 죠오(243)와, 에어척(244)을 포함한다.

지지대(250)와 마운팅 플레이트(260)는 로봇 아암(131)의 단부 하측에 구비된 회동부(132)에 회동가능하게 부착되며, 로딩 및 언로딩 효율을 높이기 위한 2개의 그립퍼(240, 240')을 설치하기 위해 두 갈래로 뻗어 있다.

이와 같이 2개의 그립퍼(240, 240')가 설치된 지지대(250)에서는 로봇(130)의 작동에 따라 적층된 장소에서 하나의 그립퍼(240)로 웨이브링 스프링(20 : 도 1 및 도 2에 도시)을 그립하여 하중 검사기(110)의 안착대(112)와 이동대(113) 사이 위치로 가져와 대기시킨 후(도 3 참조), 검사가 완료된 웨이브링 스프링을 안착대(112)에서 다른 하나의 그립퍼(240')로 집어 회동시킨 다음, 대기하는 웨이브링 스프링을 대기 중인 그립퍼(240)로 안착대(112)에 안착시키고 지지대(250)을 후퇴시켜 검사가 끝난 웨이브링 스프링을 적층할 수 있으므로, 많은 웨이브링 스프링을 검사 또는 측정을 하기 위한 로딩 및 언로딩 효율을 높힐 수 있게 된다.

마운팅 플레이트(260)는 지지대(250)의 단부 저면에 고정된 ㄷ형 판으로 되어 있으며, 마운팅 플레이트(260)의 하측에는 가압판(242)의 후술하는 플랜지 위치에 3개의 포스트(241)가 고정되어 가압판(242)을 설치하게 되어 있다. 마운팅 플레이트(260)의 웨브 중간과 플랜지 양단에는 돌출부가 형성되어, 포스트(241)에 후술하는 볼부시를 용이하게 설치하게 되어 있다.

가압판(242)은 지지대(250) 및 마운팅 플레이트(260)의 하측에 포스트(241)를 매개로 설치되며, 등각도(120도)로 복수(3개)의 플랜지(242a)가 형성되어 웨이브링 스프링의 상면을 가압하는 판이다. 도 15에 도시한 바와 같이 플랜지(242a)는 부채꼴형으로 되어 있으며, 인접하는 플랜지(242a) 사이에는 죠오(243)가 작용하는 공간이 형성된다. 포스트(241)에는 볼 부시(241a)가 설치되어 가압판(242)이 수평을 유지하면서 웨이브링 스프링을 가압하게 되어 있다.

가압판(242)의 인접하는 플랜지(242a)는 원호띠판 형태의 보강대(242b)에 의해 연결되어 플랜지(242a)가 보강되어 있다. 도 15에서 보강대(242b)는 표시되어 있지 않다.

죠오(243)는 가압판(242)의 인접하는 플랜지(242a) 사이의 공간에 위치하고, 웨이브링 스프링의 두께에 맞추어 가압판(242)의 저면보다 하측으로 돌출되게 설치되어 웨이브링 스프링의 내측면을 가압하여 웨이브링 스프링을 그립하는 부재이다. 죠오(243)는 도 16에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 3개로 되어 있으며, 죠오 블록(246)에 3방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 에어척(244)의 작동에 따라 매개부재(245)를 매개로 반경방향으로 이동한다.

죠오(243)는 가압판(242)의 플랜지(242a)와 마찬가지로 부채꼴형으로 형성되고, 죠오(243)의 크기 각도는 60도~65도로 되어 있다. 죠오(243)의 각도가 적으면 집는 웨이브링 스프링이 팅기는 경우가 있고, 죠오(243)의 각도가 크면 그만큼 플랜지(242a)의 각도가 작게 되므로 높이방향(두께방향)으로 굴곡된 웨이브링 스프링을 원활하게 잡아주지 못하게 된다. 이와 같은 각도로 된 가압판(242)의 플랜지(242a)와 죠오(243)는 웨이브링 스프링의 두께방향 굴곡에 따라 최소한 2점 이상을 잡아줄 수 있게 되어 그립을 용이하게 한다.

죠오(243)의 부채꼴형 외측면에는 웨이브링 스프링의 내측면에 밀착하여 걸리는 돌출에지(243a, 도 19에 도시)가 형성된다. 돌출에지(243a)는 경사면으로 형성되며 돌출에지(243a) 부분이 가압판(242)의 외측(하측)으로 돌출하여 웨이브링 스프링을 집게 된다.

에어척(244)은 죠오(243)를 수평방향으로 이동시키는 기구로서, 척본체(244a)의 하측면에서 돌출하여 반경방향 외측으로 이동하는 척(244b)에 의해 매개부재(245)를 매개로 죠오(243)를 이동시킨다.

도 17은 도 14의 마운팅 플레이트(260)에 포스트(241)가 볼 부시(241a)과 함께 결합된 상태를 나타내는 입면도이고, 도 18은 도 14의 가압판(242)에 보강대(242b)가 결합된 상태를 나타내는 입면도이며, 도 19는 도 14의 에어척(244)에 죠오(243) 및 죠오 블록(246)이 결합된 상태를 나타내는 입면도이다.

이와 같이 웨이브링 스프링을 그립하는 그립퍼(240)는 도 3에 도시한 바와 같은 로봇(130)의 로봇 아암(131)의 단부에 지지대(250) 및 마운팅 플레이트(260)를 매개로 설치되어(도 13 참조), 웨이브링 스프링(20 : 도 2 참조)을 하중 검사기(110)의 안착대(112)에 로딩하여 안착시키거나, 검사가 끝난 웨이브링 스프링(20)은 안착대(112)에서 언로딩하기 위해 그립하게 된다.

이때, 복수의 웨이브링 스프링(20)이 적층된 상태에서 웨이브링 스프링(20)을 그립하는 것을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

도 14에 도시한 바와 같은 그립퍼(240)가 로봇(130)의 작동에 따라 웨이브링 스프링(20)이 적층된 위치에 이동되어 3 개의 죠오(243)가 웨이브링 스프링(20)의 내부 공간에 삽입되게 하면서 그립퍼(240)를 하측으로 이동시키면, 가압판(242)이 적층된 웨이브링 스프링(20)의 상면을 누르게 되어 집고자 하는 웨이브링 스프링(20)이 움직이지 않게 된다. 그리고, 에어척(244)이 작동되면 척(244b)이 반경방향 외측으로 전진하여 죠오(243)의 죠오블록(246)에서 슬라이딩하여 가압판(242)의 반경방향 외측으로 이동하게 되어, 도 19에 도시한 바와 같이 죠오(243)의 돌출에지(243a)가 웨이브링 스프링(20)의 내측 굴곡면에 최소한 2점 이상에 밀착하게 되어 웨이브링 스프링(20)을 집게 된다.

이어서, 로봇(130)을 작동시켜 웨이브링 스프링(20)을 원하는 위치로 이동시켜 에어척(244)를 반대방향으로 작동시켜 그립을 해제하게 된다.

웨이브링 스프링을 그립하는 그립퍼(240)는 가압판(242)으로 웨이브링 스프링(20)을 우선 눌려주어 위치를 정하여 움직이지 않게 하여 그립을 용이하게 하며, 죠오(243)의 돌출에지(243a)는 웨이브링 스프링의 그립을 더욱 용이하게 한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 하중검사 시스템
110 : 하중검사기 111 : 검사기 프레임
112 : 안착대 113 : 이동대
114a : 볼스크류 114b : 볼너트
116 : 서보모터 117 : 리니어 스케일
118 : 로드셀 119a : 가이드 봉
119b : 가이드 부시 120 : 제어기
130 : 로봇 131 : 로봇 아암
132 : 회동부 140, 240 : 그립퍼
150, 250 : 지지대 260 : 마운팅 플레이트

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 링 스프링을 안착대에 안착시켜 이동대로 눌려서 압력하중을 검사하는 하중검사기와, 상기 하중검사기를 제어하는 제어기와, 상기 하중검사기에 상기 링 스프링을 로딩 및 언로딩하는 로봇과, 상기 로봇의 아암 단부에 설치되어 상기 링 스프링을 집는 그립퍼를 포함하며,
   상기 하중검사기는 상프레임과 하프레임으로 형성된 검사기 프레임과, 상기 하프레임 상에 설치되어 검사할 상기 링 스프링이 안착되며 로드셀을 구비하는 안착대와, 상기 상프레임의 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 상기 안착대에 안착된 상기 링 스프링을 누르는 이동대와, 상기 이동대에 결합되어 상기 이동대를 이동시키는 복수쌍의 볼스크류 및 볼너트와, 상기 복수의 볼스크류를 각각 회전시키며 상기 제어기에 의해 서로 동기화 작동되는 복수의 서보모터와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 이동대의 위치를 결정하기 위해 상기 상프레임에 설치된 리니어 스케일을 포함하고,
   상기 그립퍼는 슬롯링 스프링을 그립하는 슬롯링 스프링용 그립퍼로서, 상기 로봇의 아암 단부에 부착되는 지지대의 하측에 설치되어 상기 슬롯링 스프링의 상면을 가압하는 가압판과, 상기 가압판의 저면에 슬라이딩가능하게 설치되어 상기 슬롯링 스프링의 내측면을 가압하여 상기 슬롯링 스프링을 그립하는 죠오와, 상기 죠오를 수평방향으로 이동시키는 실린더 기구를 포함하며,
   상기 죠오는 매개부재의 하단에 고정되며 상기 슬롯링 스프링의 내측면에 밀착하는 원호측면을 구비하고,
   상기 죠오의 원호측면은 상기 슬롯링 스프링의 내측 경사면에 밀착하는 엣지로 되어 있는 것 을 특징으로 하는 링 스프링의 하중검사 시스템.
5. 링 스프링을 안착대에 안착시켜 이동대로 눌려서 압력하중을 검사하는 하중검사기와, 상기 하중검사기를 제어하는 제어기와, 상기 하중검사기에 상기 링 스프링을 로딩 및 언로딩하는 로봇과, 상기 로봇의 아암 단부에 설치되어 상기 링 스프링을 집는 그립퍼를 포함하며,
   상기 하중검사기는 상프레임과 하프레임으로 형성된 검사기 프레임과, 상기 하프레임 상에 설치되어 검사할 상기 링 스프링이 안착되며 로드셀을 구비하는 안착대와, 상기 상프레임의 내부 공간에 이동가능하게 설치되어 상기 안착대에 안착된 상기 링 스프링을 누르는 이동대와, 상기 이동대에 결합되어 상기 이동대를 이동시키는 복수쌍의 볼스크류 및 볼너트와, 상기 복수의 볼스크류를 각각 회전시키며 상기 제어기에 의해 서로 동기화 작동되는 복수의 서보모터와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 이동대의 위치를 결정하기 위해 상기 상프레임에 설치된 리니어 스케일을 포함하고,
   상기 그립퍼는 웨이브링 스프링을 그립하는 웨이브링 스프링용 그립퍼로서, 상기 로봇의 아암 단부에 부착되는 지지대의 하측에 설치되며 등각도로 복수의 플랜지가 형성되어 웨이브링 스프링의 상면을 가압하는 가압판과, 인접하는 상기 플랜지 사이의 공간에 위치하고 상기 가압판의 저면보다 하측으로 돌출되게 설치되어 상기 웨이브링 스프링의 내측면을 가압하여 상기 웨이브링 스프링을 그립하는 복수의 죠오와, 상기 죠오를 수평방향으로 이동시키는 에어척을 포함하며,
   상기 플랜지와 상기 죠오는 각각 3개씩 부채꼴형으로 형성되고, 상기 죠오의 크기 각도는 60도 ~ 65도의 범위로 형성되고,
   상기 죠오의 외측면에는 상기 웨이브링 스프링의 내측면에 밀착하여 걸리는 돌출에지가 형성되는 것을 특징으로 하는 링 스프링의 하중검사 시스템.

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