KR102230720B1 - 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 차체패널에 용접된 소형부속품의 부착유무를 감지하여 미부착으로 인한 불량발생을 방지하도록 한 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치를 제공함에 있다.
본 발명은 볼트 또는 너트를 포함한 부속품(2)의 용접작업이 완료된 검사대상패널(1)을 안착시켜 주도록 상부에 안착부(11)가 형성된 몸체(10); 상기 몸체(10)의 안착부(11) 표면에 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)의 설치위치와 마주보도록 복수개 관통되어 형성된 관통부(20); 상기 관통부(20)의 하측에 위치되게 상기 몸체(10)에 결합되어 설치된 센서설치판(30); 상기 센서설치판(30)에 관통부(20)를 향하도록 설치되어 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)을 감지하기 위한 감지센서(40); 상기 감지센서(40)에 전원을 공급하고, 감지센서(40)로부터 감지정보를 전달받아 부속품(2)의 설치유무를 판단하여 작업자에게 알려주는 제어부(50);로 구성되고, 상기 몸체(10)는 상부에 형성된 안착부(11)와, 상기 안착부(12)의 양측 하부에 안착부를 받쳐 지지하면서 내측에 수용공간(13)을 형성시켜 주도록 구비된 지지프레임(12)으로 구성되며, 상기 센서설치판(30)은 상기 수용공간(13)에 '∪'형상으로 형성되어 양측 상단부가 상기 안착부(11)의 하면에 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치{existence inspection apparatus of components the vehicle body panel}

본 발명은 차체패널에 스폿용접 또는 아크용접된 볼트와 너트 등의 소형부속품의 부착유무를 감지하여 미부착으로 인한 불량발생을 방지하기 위한 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 라디에이터 패널 등의 차체패널에는 볼트나 너트 등의 부속품이 용접되어 있고, 이러한 부속품의 용접작업은 로봇이나 작업자에 의한 수동 용접작업을 통해 수행된다.

그러나 작업자에 의한 수동 용접작업시 작업자 자신도 모르게 부속품 중 어느 하나를 누락하고 작업하는 경우가 발생하였으며, 야간 작업인 경우에는 이 문제점이 더욱 심각하게 대두되었다.

물론, 종래에는 부속품의 누락여부를 검사하기 위해 차체 패널에 용접된 부속품을 관리자가 직접 육안검사를 통해 부속품이 해당 위치에 모두 용접되어 있는지를 확인하고 있다.

그러나 육안검사에 따른 시간이 소요됨은 물론 육안검사에서도 자칫 모르고 넘어가는 경우가 있어 결국 불량품을 발생시키게 되는 원인이 되었다.

한편, 이렇게 부속품이 누락된 차체패널을 상위 공정에 그대로 투입하여 차체패널 조립작업을 가동하게 되면, 최종 차체패널 결합라인에서 작업자가 부품 누락을 발견하게 되더라도 누락부품을 용접하여 부착하는 것은 거의 불가능하게 되어 완성품을 그대로 폐기하여야 함에 따라 생산성과 경제성을 저해하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 차체 조립 공정에서 접촉식 센서를 이용하여 인덱스 지그에 볼트, 너트, 유닛과 같은 부품을 접촉식 센서로 검출하는 방법을 적용하였으나, 소요경비에 비하여 교체기간이 약 3개월 정도로 너무 짧고, 패널에 용접할 때 접촉식 센서를 통한 고전류 통전으로 제어 시스템에 노이즈 유입이 우려되며, 노이즈의 영향으로 자동화 인터록의 오동작 원인이 될 수 있는 문제가 있었다.

이를 해결하고자 공개특허공보 제2002-0007679호에는 컴퓨터비전과 9개의 CCD카메라, 멀티플렉서 및 그래픽보드로 구성되어, 인덱스 지그에 차체패널을 고정시킨 상태로 볼트와 너트 등의 부품을 용접하는 상태를 외부의 그래픽 보드에 출력하여 감시하도록 하는 컴퓨터비전을 이용한 차체패널 자동검사방법 및 장치가 개시되어 있다.

그러나 상기 특허는 컴퓨터비전과 9개의 CCD카메라, 멀티플렉서 및 그래픽보드를 구비하여야 하므로, 구성이 복잡함은 물론 상당한 비용을 투자하여 검사장치를 제작하여야 하는 비용문제가 있으며, 특히 차체패널 등 주로 소규모의 생산라인을 갖는 기업이나 영세한 기업에서는 이러한 비용문제로 인해 구입하거나 제작하여 사용하기에는 상당한 부담이 있음은 물론 현실적으로도 구입하여 사용하기가 어려웠다.

공개특허공보 제2002-0007679호(2002.1.29., 컴퓨터비젼을 이용한 차체 패널 자동검사 방법 및 장치) 공개특허공보 제2005-0073130호(2005.7.13., 비전시스템을 이용한 자동차부품 검사장치) 공개특허공보 제2016-0001001호(2016.1.6., 웰딩너트 부착상태 검사장치) 공개특허공보 제2015-0131685호(2015.11.25., 용접기의 용접 누락 검사 장치)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 차체패널에 용접된 소형부속품의 부착유무를 감지하여 미부착으로 인한 불량발생을 방지하도록 한 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치를 제공함에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은, 볼트 또는 너트를 포함한 부속품(2)의 용접작업이 완료된 검사대상패널(1)을 안착시켜 주도록 상부에 안착부(11)가 형성된 몸체(10); 상기 몸체(10)의 안착부(11) 표면에 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)의 설치위치와 마주보도록 복수개 관통되어 형성된 관통부(20); 상기 관통부(20)의 하측에 위치되게 상기 몸체(10)에 결합되어 설치된 센서설치판(30); 상기 센서설치판(30)에 관통부(20)를 향하도록 설치되어 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)을 감지하기 위한 감지센서(40); 상기 감지센서(40)에 전원을 공급하고, 감지센서(40)로부터 감지정보를 전달받아 부속품(2)의 설치유무를 판단하여 작업자에게 알려주는 제어부(50);로 구성되고, 상기 몸체(10)는 상부에 형성된 안착부(11)와, 상기 안착부(12)의 양측 하부에 안착부를 받쳐 지지하면서 내측에 수용공간(13)을 형성시켜 주도록 구비된 지지프레임(12)으로 구성되며, 상기 센서설치판(30)은 상기 수용공간(13)에 '∪'형상으로 형성되어 양측 상단부가 상기 안착부(11)의 하면에 결합된 것을 특징으로 한다.

삭제

이때, 상기 제어부(50)에는 알림부(55)가 연결되게 설치되어, 상기 검사대상패널(1)에 부속품(2)이 설치되지 않은 것으로 판단된 경우에 알림신호를 생성하여 작업자에게 알려주게 된다.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치에 따르면, 차체패널(예로서, 라디에이터 부착패널)에 용접되는 볼트와 너트 등의 소형부속품의 부착유무를 감지함으로써 미부착으로 인한 불량발생을 방지할 수 있게 되고, 검사장치를 통해 검사함에 따라 종래 작업자가 육안으로 검사하는 것에 비해 작업성은 물론 생산량을 대폭 높여줄 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 저렴한 비용으로 제작할 수 있어 영세한 기업에서도 경제적인 부담없이 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A에 따른 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 검사대상패널과 몸체를 보인 상태도,
도 4는 도 3의 검사대상패널이 몸체에 올려진 상태에서의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치의 설명에 앞서, 검사대상패널은 라디에이터 패널 등의 차체패널이며, 이러한 검사대상패널은 스폿용접기 등의 용접장치를 이용하여 볼트나 너트 또는 기타 부품 등의 부속품(2)을 검사대상패널의 해당 부위에 용접하게 된다.

본 발명은 검사대상패널의 해당위치에 용접되는 부속품의 누락없이 설치되어 있는지를 검사하기 위한 장치로서, 상부에 안착부(11)가 형성된 몸체(10)와, 안착부(11)에 형성된 관통부(20)와, 관통부(20)의 하측에 설치되는 센서설치판(30)과, 이 센서설치판(30)에 설치되는 감지센서(40)와, 제어부(50)로 구성되어 있다.

이러한 검사장치는 부속품을 차체패널에 용접한 후에 즉시 수행할 수 있도록 하기 위해, 용접장치의 일측에 구비해 놓을 수 있다.

상기 몸체(10)는 검사대상패널(부속품의 용접작업이 완료된 차체패널)을 올려놓기 위한 구성으로, 상부에 안착부(11)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 몸체(10)는 단면형상이 대략 '∩'형상으로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 상부에 형성된 안착부(11)와, 상기 안착부(12)의 양측 하부에 안착부를 받쳐 지지하면서 내측에 수용공간(13)을 형성시켜 주도록 구비된 지지프레임(12)으로 구성될 수 있는 것이다.

이때, 상기 안착부(11)의 표면은 검사대상패널(1)이 완전 밀착된 상태로 안착되어 지도록 검사대상패널(1)과 동일 표면형상을 갖도록 형성되어 진다.

첨부 도면에서는 검사대상패널의 예로서 라디에이터 패널의 좌우측에 각각 차체와 부착되도록 설치되는 차체패널을 실시예로 도시하였다.

한편, 차체패널 중는 좌우측에 한쌍을 이루도록 형성된 패널이 다수 존재하는데, 이러한 차체패널의 좌우측 방향에 상관없이 적용하여 검사할 수 있도록 함이 바람직하다.

이를 위해, 상기 안착부의 형태를 중앙을 기준으로 좌우측이 서로 대칭을 이루도록 형성되게 하여 좌우측 한쌍으로 된 차체패널을 겸용으로 안착시켜 검사할 수 있도록 한다.

따라서, 상기 검사대상패널(1)이 좌우측 한쌍으로 이루어지는 차체패널일 경우에 방향에 큰 문제없이 올려놓고 검사할 수 있어 작업효율을 높여줄 수 있게 되는 장점이 있다.

상기 관통부(20)는 상기 안착부(11)의 표면에 형성되는 것으로, 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)의 설치위치와 마주보도록 복수개 관통되어 형성된다.

관통부(20)의 홀 크기는 부속품이 홀 내부로 완전히 노출될 수 있을 정도로 최소 부속품보다 크게 형성되어야 할 것이며, 너무 크게 형성할 필요는 없으므로 부속품의 크기에 비해 대략 1~2배 사이의 크기로 형성될 수 있다.

상기 센서설치판(30)은 감지센서의 설치를 위한 구비되는 것으로, 상기 몸체(10)에 결합된 상태로 그 몸체의 내측 수용공간(13)에 상기 관통부(20)의 하측으로 일정 거리 이격되게 설치된다.

구체적으로, 센서설치판(30)은 상기 몸체를 이루는 상기 안착부(11)의 하면에 결합되거나 내측벽에 결합될 수 있다.

첨부 도면에서는 센서설치판(30)을 '∪'형상으로 형성하여 안착부(11)의 하면에 결합되는 것으로 구성하였다.

상기 센서설치판(30)이 상기 몸체(10)의 내측공간에 구비됨에 따라 센서설치판을 '∪'형상으로 형성한 경우에는 몸체(10)의 내측 수용공간을 이루는 몸체의 측벽 길이보다 짧은 길이의 측벽을 갖도록 형성함이 바람직하고, 양측 상단부가 상기 안착부(11)의 하면에 결합되게 하여 구비하면 된다.

상기 감지센서(40)는 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)을 감지하기 위한 센서로서, 상기 센서설치판(30)의 수평면에 관통부(20)를 향하도록 수직으로 설치됨이 바람직하다.

감지센서(40)는 거리감지를 통해 부속품의 존재여부를 판단할 수 있도록 거리감지센서를 사용할 수 있다.

제어부(50)는 상기 감지센서(40)에 전원을 공급함은 물론, 감지센서(40)로부터 전달받은 감지정보를 분석하여 부속품(2)의 설치유무를 판단하게 되며, 부속품(2)이 설치되어 있지 않은 것으로 판단된 경우에는 이를 작업자에게 알려주게 된다.

이때, 제어부(50)에는 작업자에게 부속품의 설치유무를 알려주기 위해 별도로 알림부(55)가 연결되어 설치될 수 있다.

알림부(55)는 램프 등의 조명장치나 경보기로 구성할 수 있으며, 상기 검사대상패널(1)에 부속품(2)이 설치되지 않은 것으로 판단된 경우에 알림신호를 생성하여 램프를 조명하거나 경보가 울리도록 하여 작업자에게 알려주게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 부속품이 용접된 차체패널 즉, 검사대상패널을 안착부에 올려놓은 것 만으로 검사대상패널의 각각의 해당위치에 용접되어 있는 부속품이 모두 설치되어 있는지를 확인할 수 있음으로써 간단하게 누락유무를 검사할 수 있게 된다.

특히, 용접장치의 일측에 구비해놓은 경우에는 작업자가 차체패널의 각 위치에 부속품을 용접하고 난 후 즉시 안착부에 올려놓고 검사할 수 있어 누락없이 검사할 수 있으며, 보다 빠른시간내에 검사할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 검사장치는 구성이 간단하여 저렴한 비용으로도 제작할 수 있음으로써 영세한 기업에서도 경제적인 부담없이 구입하여 사용할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

1: 검사대상패널 2: 부속품
10: 몸체 11: 안착부
12: 지지프레임 13: 수용공간
20: 관통부 30: 센서설치판
40: 감지센서 50: 제어부
55: 경보기

Claims (4)

1. 볼트 또는 너트를 포함한 부속품(2)의 용접작업이 완료된 검사대상패널(1)을 안착시켜 주도록 상부에 안착부(11)가 형성된 몸체(10);
   상기 몸체(10)의 안착부(11) 표면에 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)의 설치위치와 마주보도록 복수개 관통되어 형성된 관통부(20);
   상기 관통부(20)의 하측에 위치되게 상기 몸체(10)에 결합되어 설치된 센서설치판(30);
   상기 센서설치판(30)에 관통부(20)를 향하도록 설치되어 상기 검사대상패널(1)에 용접된 부속품(2)을 감지하기 위한 감지센서(40);
   상기 감지센서(40)에 전원을 공급하고, 감지센서(40)로부터 감지정보를 전달받아 부속품(2)의 설치유무를 판단하여 작업자에게 알려주는 제어부(50);로 구성되고,
   상기 몸체(10)는 상부에 형성된 안착부(11)와, 상기 안착부(11)의 양측 하부에 안착부를 받쳐 지지하면서 내측에 수용공간(13)을 형성시켜 주도록 구비된 지지프레임(12)으로 구성되며,
   상기 센서설치판(30)은 상기 수용공간(13)에 '∪'형상으로 형성되어 양측 상단부가 상기 안착부(11)의 하면에 결합된 것을 특징으로 하는 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부(50)에는 알림부(55)가 연결되게 설치되어, 상기 검사대상패널(1)에 부속품(2)이 설치되지 않은 것으로 판단된 경우에 알림신호를 생성하여 작업자에게 알려주도록 된 것을 특징으로 하는 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 안착부(11)의 표면은 검사대상패널(1)이 완전 밀착된 상태로 안착되어 지도록 검사대상패널(1)과 동일 표면형상을 갖도록 형성되고,
   상기 검사대상패널(1)이 좌우측 한쌍으로 이루어지는 차체패널일 경우에 겸용으로 올려놓고 검사할 수 있도록 중앙을 기준으로 좌우측이 서로 대칭을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 차체패널에 용접된 소형부속품 유무 검사장치.

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