KR101840679B1 - Method for hot setting of coil spring - Google Patents

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coil spring
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나의전
임만승
유한덕
지무근
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대원강업주식회사
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Abstract

The present invention relates to a coil spring hot setting method. An object of the present invention is to provide a coil spring hot setting method to reduce length deviation of a coil spring after hot setting by correcting a setting value (compression length) of the hot setting in consideration of the coil spring′s temperature and load characteristics. The coil spring shot setting method according to the present invention comprises: a step (S10) of measuring the temperature of a coil spring which is input or waits for inputting to a work position; a step (S20) of moving and rotating the coil spring input to the work position to align the posture of the coil spring; a step (S30) of compressing the coil spring to a preset primary compression length to compress the coil spring within the range in which plastic deformation of the coil spring does not occur; a step (S40) of measuring load generated in the coil spring compressed to the primary compression spring; a step (S50) of comparing the load value measured in the step (S40) with a reference load value previously input as a load value to be generated in the coil spring compressed to the primary compression length to calculate load deviation, and corrects a setting value for inducing plastic deformation of the coil spring on the basis of the calculated load deviation and temperature measured in the step (S10) to determine a correction setting value; a step (S60) of inducing plastic deformation by compressing the coil spring in accordance with the correction setting value determined in the step (S550); and a step (S70) of releasing the compression of the coil spring to restore the coil spring after the step (S60).

Description

코일스프링 핫세팅 방법{Method for hot setting of coil spring}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 코일스프링의 핫세팅 방법에 관한 것으로, 코일스프링의 핫세팅 작업시 코일스프링의 온도와 코일스프링의 압축시 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하고, 측정된 온도와 하중에 기초하여 핫세팅 작업의 세팅값을 보정하여 각 코일스프링의 온도 및 특성에 상관없이 비교적 균일한 길이를 갖는 코일스프링을 제조할 수 있도록 하는 코일스프링 핫세팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hot setting method of a coil spring, in which a temperature of a coil spring during a hot setting operation of a coil spring and a load generated in a coil spring when the coil spring is compressed are measured, And more particularly, to a coil spring hot setting method capable of manufacturing a coil spring having a relatively uniform length irrespective of the temperature and characteristics of each coil spring.

일반적으로 코일스프링을 제조함에 있어서, 성형 및 열처리 과정을 거친 코일스프링에 소성변형을 인가하여 탄성한도를 높이는 세팅작업을 실시하고 있다.Generally, in manufacturing coil springs, plastic springs are subjected to molding and heat treatment to apply elastic strain to the coil springs.

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.The setting operation is performed step by step by dividing into a first setting step and a second setting step. In the first setting step, the coil spring is heated to a predetermined temperature prior to the shot peening step of the coil spring, And the second setting step compresses the coil spring after the shot peening process to a predetermined displacement under a normal temperature condition to cause a small deformation in the coil spring again .

참고로, 코일스프링을 일정온도가 가열한 상태에서 세팅작업을 하는 것을 핫세팅(Hot setting)이라 하고, 코일스프링을 가열하지 않고 상온의 상태에서 세팅작업을 하는 것을 냉간세팅(Cold setting)이라 한다.For reference, setting the coil spring at a constant temperature is referred to as hot setting, and setting the coil spring at a normal temperature without heating the coil spring is referred to as cold setting .

한편, 종래 핫세팅 작업에 사용되는 핫세팅 장치는 가열된 코일스프링을 투입받아 코일스프링의 단부가 일정한 곳에 위치하도록 회전시키는 정렬작업을 먼저 실시하고, 이후 미리 입력된 길이로 코일스프링이 압축되도록 가압하여 소성변형시키는 것으로 이루어지게 된다In the hot setting device used in the conventional hot setting operation, the heated coil spring is charged and the aligning operation for rotating the end of the coil spring to a predetermined position is performed first. Then, So as to perform plastic deformation

이와 같이 종래에는 코일스프링의 온도나 개별 코일스프링의 하중특성에 상관없이 미리 입력된 세팅값에 따라 일정한 길이로 압축하는 방식으로 핫세팅 작업이 진행됨에 따라 핫세팅 작업이 이루어진 후에도 코일스프링의 길이 편차가 큰 문제점이 있다.As described above, since the hot setting operation is performed by a method of compressing a constant length according to the preset value regardless of the temperature of the coil spring and the load characteristic of the individual coil spring, even after the hot setting operation is performed, There is a big problem.

즉, 가열설비로부터 핫세팅 장치로 운반되어 핫세팅 작업이 이루어질 때까지의 시간이 모두 같지 않으므로, 핫세팅시 코일스프링의 온도에 차이가 발생된다. 주지된 바와 같이 금속은 높은 온도에서 보다 잘 변형되므로, 핫세팅 작업시 코일스프링의 온도에 따라 코일스프링의 최종 길이에 차이가 발생된다.That is, since the time from the heating device to the hot setting device until the hot setting operation is performed are not all the same, a difference occurs in the temperature of the coil spring at the time of hot setting. As is well known, since the metal is more deformed at high temperatures, a difference in the final length of the coil spring occurs depending on the temperature of the coil spring during the hot setting operation.

또한, 코일스프링의 성형이나 열처리 과정의 오차나 편차로 인해 각각의 코일스프링이 갖는 하중특성 또한 동일하지 않으므로, 동일한 조건으로 핫세팅 작업을 실시할 경우 코일스프링의 최종 길이에 차이가 발생된다.In addition, since the load characteristics of the coil springs are not the same due to errors or deviations in the forming process or the heat treatment process of the coil springs, a difference in the final length of the coil springs occurs when the hot setting operation is performed under the same conditions.

공개특허공보 10-2015-0089845(2015.08.05.공개)Published Japanese Patent Application No. 10-2015-0089845 (published on May 5, 2015)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 코일스프링의 핫세팅 작업시 코일스프링의 온도와 해당 코일스프링이 갖는 하중특성을 고려하여 핫세팅 작업의 세팅값(압축길이)을 보정함으로써, 핫세팅 작업 후 코일스프링의 길이 편차를 줄일 수 있는 코일스프링 핫세팅 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a setting value (compression length) of a hot setting operation in consideration of a temperature of a coil spring and a load characteristic of the coil spring, Which is capable of reducing the length deviation of the coil spring after the hot setting operation.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 작업위치로 투입되거나 투입대기중인 코일스프링의 온도를 측정하는 단계(S10); 작업위치로 투입된 코일스프링을 이동 및 회전시켜 코일스프링의 자세를 정렬하는 단계(S20); 코일스프링의 소성변형이 발생하지 않는 범위내에서 코일스프링이 압축되도록 미리 설정된 1차 압축길이로 코일스프링을 압축하는 단계(S30); 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하는 단계(S40); 상기 S40 단계에서 측정된 하중값과 상기 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 산출된 하중편차와, 상기 S10 단계에서 측정된 온도를 바탕으로 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위한 세팅값을 보정하여 보정세팅값을 결정하는 단계(S50); 상기 S50 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 압축하여 소성변형을 유도하는 단계(S60); 및 상기 S60 단계 후, 코일스프링의 압축을 해제하여 복원시키는 단계(S70);로 구성된 것을 특징으로 하는 코일스프링 핫세팅 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a temperature of a coil spring, Aligning the posture of the coil spring by moving and rotating the coil spring inserted into the working position (S20); (S30) compressing the coil spring with a predetermined primary compression length so that the coil spring is compressed within a range in which plastic deformation of the coil spring does not occur; Measuring a load generated in the coil spring compressed in the first compression length (S40); The load deviation is calculated by comparing the load value measured in step S40 with a reference load value previously input as a load value to be generated in the coil spring compressed by the primary compression length, (S50) of correcting the setting value for inducing the plastic deformation of the coil spring based on the temperature measured in the step of determining the correction setting value; Compressing the coil spring according to the correction setting value determined in step S50 to induce plastic deformation (S60); And a step (S70) of decompressing and restoring the coil spring after step S60 (S70).

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상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 코일스프링의 핫세팅 작업을 실시함에 있어서 코일스프링의 온도와, 개별 코일스프링의 하중특성에 따라서 세팅값을 보정하여 개별 코일스프링에 최적화된 조건으로 핫세팅 작업을 실시하게 되므로, 보다 정밀한 핫세팅 작업을 통해 코일스프링의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having such characteristics as described above, in performing the hot setting operation of the coil spring, the setting value is corrected according to the temperature of the coil spring and the load characteristic of the individual coil spring, So that it is possible to improve the quality of the coil spring through a more precise hot setting operation.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핫세팅 장치의 구조도,
도 2 는 본 발명에 따른 핫세팅 방법의 순서도,
도 3 은 본 발명에 따른 핫세팅 방법에 따른 핫세팅 작업과정을 보인 공정도,
도 4 는 본 발명에 따른 제1지그와 제2지그의 사이에 코일스프링이 정렬된 상태를 보인 사시도,
도 5 는 본 발명의 핫세팅 방법에 따라 코일스프링을 핫세팅하는 과정에서 하중과 변위의 관계를 나타낸 그래프.1 is a structural view of a hot setting device according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a flowchart of a hot setting method according to the present invention,
FIG. 3 is a process diagram illustrating a hot setting process according to a hot setting method according to the present invention;
4 is a perspective view showing a state in which a coil spring is aligned between a first jig and a second jig according to the present invention,
5 is a graph showing a relationship between a load and a displacement in a process of hot setting a coil spring according to the hot setting method of the present invention.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핫세팅 장치의 구조도를 도시하고 있다.1 is a structural view of a hot setting device according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 핫세팅 장치는 이송수단(110), 온도센서(120), 제1지그(130), 제2지그(140), 정렬기구(150), 가압기구(160), 변위센서(170), 로드셀(180), 콘트롤러(190)를 포함하는 것으로 구성된다.The hot setting device according to the present invention includes the transfer means 110, the temperature sensor 120, the first jig 130, the second jig 140, the aligning mechanism 150, the pressing mechanism 160, the displacement sensor 170 ), A load cell 180, and a controller 190.

상기 이송수단(110)은 핫세팅 작업을 위해 가열된 코일스프링을 작업위치로 운반하는 것으로, 일반적으로 널리 사용되고 있는 체인 컨베이어(111)로 구성될 수 있다.The conveying means 110 conveys a heated coil spring to a working position for a hot setting operation and may be constituted by a chain conveyor 111 generally used.

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.The chain conveyor 111 includes a plurality of V blocks 112 formed with V-shaped grooves for seating the coil springs, and a plurality of V blocks 112 are formed by the operation of the chain conveyor 111. [ The coil spring is put into the working position sequentially passing through the working position.

참고로, 상기 언급된 작업위치는 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위하여 제1지그(130)와 제2지그(140)에 의해 코일스프링의 가압이 이루어지는 위치로 정의될 수 있으며, 실질적으로는 제1지그(130)와 제2지그(140)의 사이공간이 작업위치에 해당된다.For reference, the above-mentioned working position can be defined as a position where the coil spring is pressed by the first jig 130 and the second jig 140 to induce the plastic deformation of the coil spring, The space between the first jig 130 and the second jig 140 corresponds to the working position.

한편, 도 1에는 2개의 V블록(112)이 한조를 이루면서 2개의 코일스프링을 동시에 작업위치로 투입하고, 2개의 코일스프링에 대한 핫세팅 작업을 동시에 실시하도록 한 구성이 개시되어 있다.On the other hand, FIG. 1 shows a configuration in which two V-blocks 112 form a trough, two coil springs are simultaneously put into a working position, and a hot setting operation is simultaneously performed on two coil springs.

상기 온도센서(120)는 이송수단(110)에 의해 작업위치로 투입되거나 투입대기중인 코일스프링의 온도를 측정하는 것으로 이송수단(110)을 구성하는 체인 컨베이어(111)의 인접한 곳에 설치된다.The temperature sensor 120 measures the temperature of the coil spring which is put into the working position by the feeding means 110 or is waiting to be put into operation, and is installed at a position adjacent to the chain conveyor 111 constituting the feeding means 110.

한편, 상기 온도센서(120)는 피측정물에서 방사되는 적외선을 이용하여 피측정물의 온도를 측정하는 공지의 비접촉식 온도센서를 이용하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the temperature sensor 120 may be configured using a known non-contact temperature sensor that measures the temperature of the measured object using infrared rays radiated from the measured object.

상기 제1지그(130)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.The first jig 130 is disposed to be close to one end of the coil spring transferred to the working position and is coupled with one end of the coil spring while moving in the direction close to the coil spring or moving in a direction away from the coil spring And is separated from the coil spring, and is provided with a function of uniformly aligning the posture of the coil spring while being coupled with the coil spring and rotating by a predetermined angle.

상기 제2지그(140)는 작업위치로 이송된 코일스프링의 타측단에 근접한 곳에 위치하도록 배치되며, 이러한 배치구조에 따르면 제1지그(130)와 제2지그(140)는 작업위치로 이송된 코일스프링을 사이에 두고 마주하는 구조를 갖게 된다.The first jig 130 and the second jig 140 are disposed to be close to the other end of the coil spring transferred to the working position. According to this arrangement, the first jig 130 and the second jig 140 are moved to the working position And has a structure in which the coil springs are opposed to each other.

한편, 상기 제2지그(140)는 작업위치로 이송된 코일스프링에 근접한 방향으로 이동하면서 코일스프링의 타측단에 결합되거나, 코일스프링으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 코일스프링으로부터 분리된다.Meanwhile, the second jig 140 is coupled to the other end of the coil spring while moving in the direction close to the coil spring transferred to the working position, or is separated from the coil spring while moving in a direction away from the coil spring.

상기 정렬기구(150)는 제1지그(130)가 코일스프링의 일측단에 결합되거나 분리되도록 제1지그(130)를 이동시키고, 더불어 코일스프링의 자세정렬을 위하여 제1지그(130)를 회전시키는 기능을 제공하는 기구이다.The aligning mechanism 150 moves the first jig 130 so that the first jig 130 is coupled to or separated from one end of the coil spring and rotates the first jig 130 to align the posture of the coil spring. It is a mechanism that provides the function of

이러한 정렬기구(150)는 제1지그(130)를 미리 정해진 위치로 전진시키거나 미리 정해진 위치로 후진시키기 위한 유압실린더 또는 공압실린더를 포함하고, 또 제1지그(130)를 정해진 각도로 회전시키기 위한 모터(151)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.The aligning mechanism 150 includes a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder for advancing the first jig 130 to a predetermined position or moving it back to a predetermined position and also rotating the first jig 130 at a predetermined angle And a motor 151 for driving the motor.

참고로, 도 1에는 하나의 모터(151)에 의해 2개의 제1지그(130)가 동일한 방향 및 속도로 회전하고, 모터(151)와 제1지그(130)가 실린더(152)에 의해 전후진하도록 구성된 정렬기구(150)의 구조가 개시되어 있으나, 본 발명의 정렬기구(150)가 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다.1, two first jigs 130 are rotated in the same direction and speed by one motor 151, and the motor 151 and the first jig 130 are rotated forward and backward by the cylinder 152 The alignment mechanism 150 of the present invention is not limited to such a structure.

상기 가압기구(160)는 제2지그(140)가 코일스프링의 타측단에 결합되거나 분리되도록 제2지그(140)를 이동시키고, 더불어 제2지그(140)가 코일스프링을 가압하여 압축시키도록 이동시키는 기능을 제공하는 기구이다.The pressing mechanism 160 moves the second jig 140 so that the second jig 140 is coupled to or separated from the other end of the coil spring and the second jig 140 presses and compresses the coil spring It is a mechanism that provides the function to move.

이러한 가압기구(160)는 제2지그(140)와 연결되어 제2지그(140)를 이동시키는 유압실린더 또는 공압실린더로 구성될 수 있다.The pressing mechanism 160 may be a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder connected to the second jig 140 to move the second jig 140.

한편, 상기 정렬기구(150)와 가압기구(160)는 이미 사용되고 있는 핫세팅 장치에 적용되고 있는 정렬기구 및 가압기구를 그대로 이용하여 구성될 수 있는 바, 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Meanwhile, the alignment mechanism 150 and the pressing mechanism 160 may be configured by using the aligning mechanism and the pressurizing mechanism, which are applied to the hot setting apparatus already used, and will not be described in detail.

상기 변위센서(170)는 코일스프링을 변형시키기 위해 이동하는 제2지그(140)의 위치를 검출하도록 구성되며, 변위센서(170)에서 검출되는 제2지그(140)의 위치정보를 이용하여 코일스프링이 압축길이를 알 수 있다.The displacement sensor 170 is configured to detect the position of the second jig 140 that moves to deform the coil spring and detects the position of the second jig 140 using the position information of the second jig 140 detected by the displacement sensor 170, The spring knows the compression length.

한편, 상기 변위센서(170)는 일반적으로 널리 사용되고 있는 변위센서인 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)센서로 구성될 수 있다.The displacement sensor 170 may be a linear variable differential transducer (LVDT) sensor, which is generally used as a displacement sensor.

상기 로드셀(180)은 제2지그(140)의 이동에 의한 코일스프링의 압축시 코일스프링이 갖는 탄성력에 의해 발생되는 하중을 측정하는 것으로, 가압기구(160)와 제2지그(140)의 사이에 설치된다.The load cell 180 measures the load generated by the elastic force of the coil spring when the coil spring is compressed due to the movement of the second jig 140. The load cell 180 is disposed between the pressing mechanism 160 and the second jig 140 Respectively.

상기 콘트롤러(190)는 정렬기구(150)와 가압기구(160)를 제어하는 것으로, 코일스프링의 소성변형을 위한 가압에 앞서 해당 코일스프링의 하중특성을 확인하기 위한 1차 가압위치로 제1지그(130)를 이동시키고, 상기 온도센서(120)에서 검출되는 온도값과 1차 가압위치에서 로드셀(180)에 의해 검출되는 하중값에 따라 보정세팅값을 결정하며, 결정된 보정세팅값에 따라 가압기구(160)를 제어하게 된다.The controller 190 controls the aligning mechanism 150 and the pressing mechanism 160. The controller 190 controls the aligning mechanism 150 and the pressing mechanism 160 so that the pressing force is applied to the first jig (130), determines a correction setting value according to a temperature value detected by the temperature sensor (120) and a load value detected by the load cell (180) at a primary pressure position, Thereby controlling the mechanism 160.

이러한 본 발명에 따른 콘트롤러(190)는 해당 코일스프링의 하중특성을 파악하기 위한 하중특성 확인기능, 해당 코일스프링의 온도 및 하중특성에 따라 세팅값을 보정하는 보정기능, 보정결과에 따라 가압기구(160)를 제어하여 코일스프링이 소성변형되도록 압축하는 압축기능을 포함한다.The controller 190 according to the present invention has a load characteristic checking function for grasping a load characteristic of the coil spring, a correction function for correcting a setting value according to the temperature and load characteristics of the coil spring, 160 so that the coil spring is plastically deformed.

참고로, 상기 세팅값은 코일스프링의 소성변형을 위하여 압축되는 코일스프링의 최종 길이에 대한 값으로, 핫세팅 작업 전 미리 결정된 세팅값을 사용자가 콘트롤러(190)에 입력하게 된다.For reference, the setting value is a value for the final length of the coil spring that is compressed for plastic deformation of the coil spring, and the user inputs a predetermined setting value before the hot setting operation to the controller 190.

한편, 상기 하중특성 확인기능은 코일스프링의 소성변형이 발생되지 않는 구간에서 코일스프링의 하중특성을 파악하기 위하여 미리 정해진 위치 즉, 상기 1차 가압위치로 제2지그(140)가 이동하면서 코일스프링을 압축하도록 가압기구(160)를 제어하여 코일스프링을 1차 압축길이로 압축한 뒤, 로드셀(180)을 이용하여 코일스프링에서 발생되는 하중을 검출하는 것으로 이루어진다.In order to grasp the load characteristics of the coil spring in the section where plastic deformation of the coil spring does not occur, the load characteristic checking function is performed at a predetermined position, that is, the second jig 140 moves to the primary pressing position, The compression mechanism 160 is controlled to compress the coil spring to a first compression length and then the load generated in the coil spring is detected using the load cell 180. [

상기 보정기능은 온도센서(120)에서 검출된 온도값, 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어 로드셀(180)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.The correction function includes a temperature value detected by the temperature sensor 120, a load value generated in the coil spring that is compressed by the primary compression length and detected by the load cell 180, a load value to be generated in the corresponding coil spring at the primary compression length A spring constant of the coil spring, a setting value previously inputted to induce the plastic deformation of the coil spring, and a correction setting value using the following equation (1).

Figure 112016090944423-pat00001
-------------- [수학시 1]
Figure 112016090944423-pat00001
-------------- [Mathematics 1]

이와 같은 보정기능의 구현을 위하여 사용자는 핫세팅 작업에 앞서 1차 가압위치에 대한 위치정보인 기준변위값을 콘트롤러(190)에 입력하고, 이와 더불어 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 기준하중값을 콘트롤러(190)에 입력하게 된다.In order to implement such a correction function, the user inputs the reference displacement value, which is the position information on the primary pressure position, to the controller 190 prior to the hot setting operation, and in addition, it must be generated in the coil spring compressed with the primary compression length The reference load value to be input to the controller 190 is input.

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.For reference, the reference load value is obtained by calculating the load generated in the coil spring when the coil spring is compressed with the primary compression length, using the design specification information, or by obtaining the same specifications as the corresponding coil spring Compressing the determined coil springs to the primary compression length, and repeating the experiment of measuring the load value at that time.

또한, 상기 스프링정수는 해당 코일스프링의 설계과정에서 결정된 스프링정수를 그대로 입력하여 사용할 수도 있으나, 각각의 코일스프링에 보다 최적화된 보정세팅값의 산출을 위해서는 로드셀(180)에서 일정한 시간 간격 또는 변위간격 마다 측정되는 하중값과, 변위센서(170)에서 검출되는 변위값에 기초하여 해당 코일스프링의 스프링정수를 산출하는 것이 바람직하다.In order to calculate the optimal correction value for each coil spring, a constant time interval or a displacement interval in the load cell 180 may be used as the spring constant, It is preferable to calculate the spring constant of the coil spring based on the load value measured every time and the displacement value detected by the displacement sensor 170. [

예컨대, 도 5에는 로드셀(180)로부터 측정되는 하중값을 Y축성분으로 하고, 변위센서(170)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.5 shows a graph in which a load value measured from the load cell 180 is a Y-axis component and a displacement value measured by the displacement sensor 170 is an X-axis component. The slope of the graph in the compression section (K1) corresponds to the spring constant of the coil spring before plastic deformation, the spring constant can be obtained by calculating the slope of the graph in the corresponding section.

한편, 동일한 힘과 속도로 코일스프링을 압축할 경우에도, 코일스프링의 온도에 따라 코일스프링의 변형량 및 발생하중에 차이가 있다. 예컨대 상대적으로 높은 온도의 코일스프링은 동일 조건하에서 낮은 온도의 코일스프링 보다 큰 변형량을 갖는다.On the other hand, even when the coil spring is compressed at the same force and speed, there is a difference in the amount of deformation and generation of the coil spring depending on the temperature of the coil spring. For example, a relatively high temperature coil spring has a larger deformation amount than a low temperature coil spring under the same condition.

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.On the other hand, in order to realize the same amount of plastic deformation for each coil spring, the amount of compression required is different. For example, to reduce 1 mm through plastic deformation of the coil spring, plastic deformation of 1 mm is realized only by compressing more than 1 mm. The amount of compression required to realize the plastic deformation of mm depends on the height of the coil spring, the material strength, the pitch shape, and the like.

따라서, 핫세팅 작업에 앞서 반복적인 실험을 통하여 해당 코일스프링의 온도별 변형량의 변화 및 코일스프링의 압축량에 따른 소성변형량의 변화에 대한 데이터를 구축하고, 상기 데이터를 하중보정계수데이터로써 콘트롤러(190)에 입력해 두게 되면, 코일스프링의 온도값에 따라 대응하는 하중보정계수를 획득할 수 있다.Therefore, data on the change in the amount of plastic deformation according to the temperature of the coil spring and the amount of plastic deformation according to the amount of compression of the coil spring are constructed through repetitive experiments prior to the hot setting operation, and the data is stored in the controller 190, a corresponding load correction coefficient can be obtained according to the temperature value of the coil spring.

예컨대, 하기 [표 1]에서와 같은 하중보정계수데이터를 기준으로 할 경우, 온도센서(120)로부터 370도의 온도가 검출되면, 콘트롤러(190)는 하중보정계수데이터로부터 370도의 온도에 상응하는 1.7의 하중보정계수를 획득하게 된다.For example, when a temperature of 370 degrees is detected from the temperature sensor 120, the controller 190 reads out the load correction coefficient data from the load correction coefficient data such as 1.7 The load correction coefficient of the load is obtained.

Figure 112016090944423-pat00002
Figure 112016090944423-pat00002

상기 압축기능은 보정세팅값에 따른 위치로 제2지그(140)를 이동시켜 코일스프링을 압축함으로써, 코일스프링을 소성변형시키는 것으로 이루어지게 된다.The compression function is to perform the plastic deformation of the coil spring by moving the second jig 140 to a position corresponding to the correction setting value and compressing the coil spring.

도 2는 본 발명에 따른 핫세팅 방법의 순서도를, 도 3은 본 발명에 따른 핫세팅 방법에 따른 핫세팅 작업과정을 보인 공정도를, 도 4는 본 발명에 따른 제1지그와 제2지그의 사이에 코일스프링이 정렬된 상태를 보인 사시도를, 도 5는 본 발명의 핫세팅 방법에 따라 코일스프링을 핫세팅하는 과정에서 하중과 변위의 관계를 나타낸 그래프를 도시하고 있다.FIG. 2 is a flow chart of a hot setting method according to the present invention, FIG. 3 is a process diagram illustrating a hot setting operation process according to a hot setting method according to the present invention, FIG. FIG. 5 is a graph showing a relationship between a load and a displacement in a process of hot setting the coil spring according to the hot setting method of the present invention.

상기와 같이 구성된 핫세팅 장치를 이용하여 구현되는 본 발명에 따른 핫세팅 방법은 작업위치로 투입되거나 투입대기중인 코일스프링의 온도를 측정하는 단계(S10); 작업위치로 투입된 코일스프링을 이동 및 회전시켜 코일스프링의 자세를 정렬하는 단계(S20); 코일스프링의 소성변형이 발생하지 않는 범위내에서 코일스프링이 압축되도록 미리 설정된 1차 압축길이로 코일스프링을 압축하는 단계(S30); 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하는 단계(S40); 상기 S40 단계에서 측정된 하중값과 상기 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 산출된 하중편차와, 상기 S10 단계에서 측정된 온도를 바탕으로 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위한 세팅값을 보정하여 보정세팅값을 결정하는 단계(S50); 상기 S50 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 압축하여 소성변형을 유도하는 단계(S60); 및 상기 S60 단계 후, 코일스프링의 압축을 해제하여 복원시키는 단계(S70);로 구성된다.The hot setting method according to the present invention, which is implemented using the hot setting device configured as described above, includes the steps of: (S10) measuring a temperature of a coil spring inserted into or waiting for a work position; Aligning the posture of the coil spring by moving and rotating the coil spring inserted into the working position (S20); (S30) compressing the coil spring with a predetermined primary compression length so that the coil spring is compressed within a range in which plastic deformation of the coil spring does not occur; Measuring a load generated in the coil spring compressed in the first compression length (S40); The load deviation is calculated by comparing the load value measured in step S40 with a reference load value previously input as a load value to be generated in the coil spring compressed by the primary compression length, (S50) of correcting the setting value for inducing the plastic deformation of the coil spring based on the temperature measured in the step of determining the correction setting value; Compressing the coil spring according to the correction setting value determined in step S50 to induce plastic deformation (S60); And decompressing and restoring the coil spring after step S60 (S70).

상기 S10 단계는 미도시된 가열설비에 의해 핫세팅 작업에 요구되는 온도로 가열된 후, 이송수단(110)에 의해 핫세팅 장치의 작업위치로 이송되는 코일스프링의 온도를 온도센서(120)가 측정하는 것으로 이루어지게 된다.In the step S10, the temperature of the coil spring, which is heated to a temperature required for the hot setting operation by the heating device (not shown) and then transferred to the working position of the hot setting device by the transfer means 110, .

한편, 온도센서(120)에서 측정되는 온도값은 콘트롤러(190)로 전달되고, 콘트롤러(190)는 전달되는 온도값에 상응하는 하중보정계수를 하중보정데이터로부터 호출하여 획득하게 된다.Meanwhile, the temperature value measured by the temperature sensor 120 is transmitted to the controller 190, and the controller 190 obtains the load correction coefficient corresponding to the transmitted temperature value from the load correction data.

상기 S20 단계는 작업위치로 이송된 코일스프링의 위치와 자세를 정렬하는 단계로써, 이송수단(110)에 의해 작업위치로 투입된 코일스프링의 일측단에 제1지그(130)가 결합되고, 타측단에 제2지그(140)가 결합된 상태에서 제1지그(130)가 정해진 각도로 회전하면서 코일스프링을 회전시키는 방식으로 이루어지게 된다.In step S20, the position and posture of the coil spring transferred to the work position are aligned. The first jig 130 is coupled to one end of the coil spring inserted into the work position by the transfer means 110, The first jig 130 is rotated at a predetermined angle in a state where the second jig 140 is coupled to the first jig 130, and the coil spring is rotated.

즉, 작업위치로 투입된 코일스프링을 사이에 두고 제1지그(130)와 제2지그(140)가 코일스프링에 근접하는 방향으로 이동하되, 미리 설정된 위치로 제1지그(130)와 제2지그(140)가 각각 전진 이동을 하여 제1,2지그가 코일스프링의 양단에 결합되는 과정에서 코일스프링은 제1지그(130)와 제2지그(140)의 사이에 끼워져 항상 일정한 곳에 위치하게 되므로, 코일스프링의 위치정렬이 이루어지게 된다.That is, the first jig 130 and the second jig 140 move in a direction close to the coil spring with the coil spring inserted into the working position interposed therebetween, and the first and second jigs 130, The coil spring is inserted between the first jig 130 and the second jig 140 and is always located at a constant position in the process of the first and second jig being coupled to both ends of the coil spring , And the coil springs are aligned.

또한, 코일스프링이 제2지그(140)와 함께 회전하는 과정에서 코일스프링의 끝단이 제2지그(140)에 형성된 걸림단(141)에 밀착되면, 코일스프링은 제2지그(140)와 함께 더 이상 회전하지 못하고 회전을 멈추게 되므로, 코일스프링의 자세정렬이 이루어지게 된다.In addition, when the coil spring is rotated together with the second jig 140, when the end of the coil spring is brought into close contact with the end 141 formed on the second jig 140, the coil spring is engaged with the second jig 140 The rotation can not be performed any longer and the rotation is stopped, so that the posture alignment of the coil spring is performed.

상기 S30 단계는 가압기구(160)의 작동에 의해 제2지그(140)가 코일스프링을 압축하는 방향으로 이동하면서 코일스프링을 압축하되, 제2지그(140)가 미리 입력된 1차 가압위치로 이동하여 코일스프링을 1차 압축길이로 압축시키는 것으로 이루어지게 된다.In operation S30, the coil spring is compressed while the second jig 140 moves in the direction of compressing the coil spring by the operation of the pressurizing mechanism 160. When the second jig 140 is moved to the pre- And compressing the coil spring to a first compression length.

상기 S40 단계는 제2지그(140)의 이동에 의해 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 로드셀(180)이 측정하는 것으로 이루어지게 된다.In step S40, the load cell 180 measures the load generated in the coil spring compressed to the first compression length by the movement of the second jig 140. [

참고로, 기준하중값과의 비교를 위한 하중값을 획득하는 과정을 명확히 나타내기 위하여 1차 압축길이로 코일스프링이 압축된 후, 코일스프링의 하중을 로드셀(180)이 측정하는 것으로 설명하였으나, 실제로는 제2지그(140)의 이동에 의해 코일스프링이 압축되는 과정에서 로드셀(180)은 일정한 시간 간격 또는 변위간격 마다 하중값을 측정하게 된다.For reference, the load cell 180 measures the load of the coil spring after the coil spring is compressed with the primary compression length in order to clarify the process of acquiring the load value for comparison with the reference load value. However, In practice, the load cell 180 measures load values at predetermined time intervals or displacement intervals in the course of the coil spring being compressed by the movement of the second jig 140.

상기 S50 단계는 S10 단계 내지 S40 단계를 통해 얻은 정보를 이용하여 콘트롤러(190)가 보정세팅값을 결정하는 단계이다.The step S50 is a step in which the controller 190 determines a correction setting value by using the information obtained through steps S10 to S40.

즉, 콘트롤러(190)는 S40 단계에서 측정된 하중값과 상기 1차 압축길이에서 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 로드셀(180)에서 측정되는 하중값과 변위센서(170)에서 측정되는 변위값을 기반으로 해당 코일스프링의 스프링정수를 산출하며, 상기 S10 단계에서 측정된 온도값을 이용하여 하중보정계수를 획득한 후, 상기 [수학식 1]에 대입하여 해당 코일스프링의 보정세팅값을 결정하게 된다.That is, the controller 190 compares a load value measured in step S40 with a reference load value previously input into a load value to be generated in the coil spring in the primary compression length to calculate a load deviation, The spring constant of the coil spring is calculated based on the measured load value and the displacement value measured by the displacement sensor 170. After obtaining the load correction coefficient using the temperature value measured in step S10, And the correction setting value of the corresponding coil spring is determined.

상기 S60 단계는 S50 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 결정된 위치로 제2지그(140)를 이동시켜 코일스프링을 더 압축함으로써, 코일스프링에 소성변형을 유도하는 것으로 이루어지게 된다.In step S60, the second jig 140 is moved to a position determined according to the correction setting value determined in step S50 to further compress the coil spring, thereby inducing plastic deformation in the coil spring.

상기 S70 단계는 제2지그(140)를 대기 위치로 이동시켜 코일스프링에 가해진 압축력을 완전히 해제하고, 이어서 제1지그(130)도 대기 위치로 이동시켜 코일스프링을 복원시키는 것으로 이루어지게 된다.In step S70, the second jig 140 is moved to the standby position to completely release the compression force applied to the coil spring, and then the first jig 130 is also moved to the standby position to restore the coil spring.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 핫세팅 작업시 코일스프링의 온도를 측정하고, 1차 압축을 통해 해당 코일스프링의 하중특성을 파악한 뒤, 온도와 하중특성에 따라 최초의 세팅값을 보정하여 각각의 코일스프링에 최적화된 조건으로 핫세팅 작업을 실시하게 되므로, 결국 핫세팅 작업 후 코일스프링의 길이 편차를 종래 대비 현저히 줄일 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the temperature of the coil spring is measured during the hot setting operation, the load characteristics of the coil spring are grasped through the primary compression, and the initial setting values are corrected according to the temperature and the load characteristics. The hot setting operation is performed under the condition optimized for the coil spring, so that the variation in the length of the coil spring after the hot setting operation can be remarkably reduced compared with the conventional one.

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.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 이송수단 120: 온도센서
130: 제1지그 140: 제2지그
150: 정렬기구 151:모터
152: 실린더 160: 가압기구
170: 변위센서 180: 로드셀
190: 콘트롤러Description of the Related Art
110: transfer means 120: temperature sensor
130: first jig 140: second jig
150: alignment mechanism 151: motor
152: cylinder 160: pressurizing mechanism
170: displacement sensor 180: load cell
190: controller

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 작업위치로 투입되거나 투입대기중인 코일스프링의 온도를 측정하는 단계(S10);
작업위치로 투입된 코일스프링을 이동 및 회전시켜 코일스프링의 자세를 정렬하는 단계(S20);
코일스프링의 소성변형이 발생하지 않는 범위내에서 코일스프링이 압축되도록 미리 설정된 1차 압축길이로 코일스프링을 압축하는 단계(S30);
1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되는 하중을 측정하는 단계(S40);
상기 S40 단계에서 측정된 하중값과 상기 1차 압축길이로 압축된 코일스프링에서 발생되어야 할 하중값으로 미리 입력된 기준하중값을 비교하여 하중편차를 산출하고, 산출된 하중편차와, 상기 S10 단계에서 측정된 온도를 바탕으로 코일스프링의 소성변형을 유도하기 위한 세팅값을 보정하여 보정세팅값을 결정하는 단계(S50);
상기 S50 단계에서 결정된 보정세팅값에 따라 코일스프링을 압축하여 소성변형을 유도하는 단계(S60); 및
상기 S60 단계 후, 코일스프링의 압축을 해제하여 복원시키는 단계(S70);로 구성된 것을 특징으로 하는 코일스프링 핫세팅 방법.(S10) measuring the temperature of the coil spring inserted into the working position or waiting to be charged;
Aligning the posture of the coil spring by moving and rotating the coil spring inserted into the working position (S20);
(S30) compressing the coil spring with a predetermined primary compression length so that the coil spring is compressed within a range in which plastic deformation of the coil spring does not occur;
Measuring a load generated in the coil spring compressed in the first compression length (S40);
The load deviation is calculated by comparing the load value measured in step S40 with a reference load value previously input as a load value to be generated in the coil spring compressed by the primary compression length, (S50) of correcting the setting value for inducing the plastic deformation of the coil spring based on the temperature measured in the step of determining the correction setting value;
Compressing the coil spring according to the correction setting value determined in step S50 to induce plastic deformation (S60); And
(S70) of decompressing and restoring the coil spring after step S60. 청구항 4에 있어서,
상기 S50 단계는 하기 [수학식 1]로부터 보정세팅값을 산출하는 것을 특징으로 하는 코일스프링 핫세팅 방법.
Figure 112016090944423-pat00004
------- [수학시 1]The method of claim 4,
Wherein the step S50 calculates a correction setting value from the following equation (1): &quot; (1) &quot;
Figure 112016090944423-pat00004
------- [Mathematics 1] 청구항 5에 있어서,
상기 스프링정수는 로드센서에서 검출되는 하중값과 변위센서에서 검출되는 변위값으로 이루어지는 그래프의 기울기로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 코일스프링 핫세팅 방법.The method of claim 5,
Wherein the spring constant is obtained from a slope of a graph consisting of a load value detected by a load sensor and a displacement value detected by a displacement sensor.
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