KR102233981B1

KR102233981B1 - 자동 기어 검사 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102233981B1
Application number: KR1020190059099A
Authority: KR
Inventors: 현 최; 김인웅
Original assignee: 바시스 주식회사
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2021-05-14
Also published as: KR20200133617A; KR102233981B9

Abstract

자동 기어 검사 장치 및 이를 이용한 자동 기어 검사 방법이 제공된다. 검사 대상 기어는 장치에 고정된 지지부에 회전 가능하게 배치된다. 검사 대상 기어는 측정부의 프로브와의 접촉이 해제된 상태에서 구동부에 의하여 1피치 만큼씩 회전된다. 구동부의 회전핀은 검사 대상 기어와 접촉한 상태에서 이를 밀어서 검사 대상 기어를 회전시킨다.
자동 기어 검사 장치는 마스터 기어가 필요하지 않으며, 기어의 회전축을 정밀하게 지지함에 따른 비용 증가를 방지할 수 있다.

Description

자동 기어 검사 장치 및 방법{Apparatus and method for automatic inspection of gear}

본 발명은 자동 기어 검사 장치 및 그 방법에 대한 것으로서, 더 구체적으로는, 차량 등에 사용되는 기어에 대하여 오버 볼 다이어미터(Over Ball Diameter), 런아웃(Runout) 등과 같은 검사를 자동으로 수행하는 장치 및 그 장치에 의하여 수행되는 검사 방법에 대한 것이다.

기어의 가공 품질은 진동이나 소음을 저감시키기 위하여 중요하다. 이러한 기어의 가공 품질을 평가하기 위하여, 종래에는 측정기를 이용하여 수동으로 오버 볼 다이어미터, 런아웃 등의 검사를 수행하거나 마스터 기어와 맞물려 회전시키며 확인하는 방식으로 검사를 수행하여 왔다.

수동으로 검사를 수행하는 경우에는 시간이 많이 소요되고, 실수가 개입될 여지가 많은 문제점이 있다. 마스터 기어와 맞물려 회전시키며 검사하는 방식은 수동 검사 방식이 갖는 이러한 문제점을 해결하기는 하지만, 검사를 위해 마스터 기어가 필요하여 검사에 소요되는 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 마스터 기어 또는 검사 대상 기어의 회전축이 기울어지면 검사 결과에 오류가 발생하기 때문에, 기어들의 회전축을 정밀하게 지지해야 하므로, 이에 따른 비용 증가의 문제도 함께 발생한다.

KR

10-0959998

B

KR

10-2012-0082113

A

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 검사를 자동으로 수행하면서도 마스터 기어가 필요하지 않은 자동 기어 검사 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 기어의 회전축을 정밀하게 지지함에 따른 비용 증가를 방지할 수 있는 자동 기어 검사 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따라, 자동 기어 검사 장치로서, 프레임; 상기 프레임에 고정 설치되고, 검사 대상 기어를 회전 가능하게 지지하는 지지부; 검사 대상 기어와 접촉하여 측정을 수행하는 위치와 검사 대상 기어와의 접촉이 해제되는 위치 사이에서 이동할 수 있는 볼 엔빌을 구비하고, 상기 볼 엔빌을 이용하여 상기 지지부에 의하여 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어의 제조 오차를 측정하기 위한 측정부; 상기 측정부의 프로브와 검사 대상 기어의 접촉이 해제된 상태에서, 상기 지지부에 의하여 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어를 회전시키기 위한 구동부; 및, 상기 구동부 및 상기 측정부의 작동을 제어함으로써, 검사 대상 기어의 측정을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 제어부를 포함하는 자동 기어 검사 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 형태에 따라, 검사 대상 기어를 자동으로 검사하는 방법으로서, (a) 상기 볼 엔빌을 검사 대상 기어와 접촉하여 측정을 수행하는 측정 위치로 이동시키는 단계; (b) 상기 볼 엔빌이 측정 위치에 있을 때 검사 대상 기어의 제조 오차에 대한 측정을 수행하는 단계; (c) 상기 볼 엔빌을 검사 대상 기어로부터 멀어지는 방향으로 이동시켜 상기 검사 대상 기어와의 접촉을 해제시키는 단계; 및, (d) 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어를 회전시키는 단계를 포함하는 자동 기어 검사 방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 형태에 따라, 회전 가능하도록 지지된 검사 대상 기어를 1피치씩 회전시키며 제조 오차를 측정하는 자동 기어 검사 장치로서, 검사 대상 기어와 접촉하여 측정을 수행하는 측정 위치와 검사 대상 기어와의 접촉이 해제되는 대기 위치 사이에서 이동할 수 있는 볼 엔빌; 검사 대상 기어를 향하여 가까워지는 방향으로 전진 이동하거나 멀어지는 방향으로 후진 이동할 수 있는 본체; 상기 본체에서 검사 대상 기어에 가까운 쪽에 회전 가능하게 배치되며, 원통 형태를 갖는 회전 몸체부; 상기 회전 몸체부의 일측면에 돌출되도록 배치되며, 상기 회전 몸체부가 1회전하는 경우 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어를 1피치 만큼 회전시키는 회전핀; 및, 상기 회전 몸체부로부터 간격을 두고 상기 본체에서 검사 대상 기어로부터 먼 쪽에 배치되며, 상기 회전핀의 원점을 파악하기 위한 회전핀 감지센서를 포함하는 자동 기어 검사 장치가 제공된다.

본 발명의 또다른 형태에 따라, 검사 대상 기어를 검사하는 방법으로서, (a) 상기 회전핀이 원점에 배치되는 단계; (b) 상기 회전핀의 단부가 검사 대상 기어의 치면에 인접한 제1 지점까지 이동하도록 상기 회전 몸체부가 회전되는 단계; (c) 상기 볼 엔빌에 의하여 검사 대상 기어의 측정이 수행되는 단계; (d) 상기 회전핀의 단부가 검사 대상 기어의 치면과 접촉하고 밀어서 검사 대상 기어를 1피치 회전시킨 후에 치면과의 접촉이 해제되는 제2 지점까지 이동하도록 상기 회전 몸체부가 회전되는 단계; (e) 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점으로 상기 회전 몸체부가 회전되는 단계; 및, (f) 검사가 완료될 때까지 상기 단계 (c) 내지 상기 단계 (e)가 반복되는 단계를 포함하는 자동 기어 검사 방법이 제공된다.

본 발명에 따른 자동 기어 검사 장치 및 방법은 마스터 기어가 필요하지 않고 기어의 회전축을 정밀하게 지지함에 따른 비용 증가를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 기어 검사 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 자동 기어 검사 장치의 평면도.
도 3은 도 2의 선 A-A' 에 따른 단면도.
도 4는 도 2의 선 B-B' 에 따른 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 자동 기어 검사 장치에 의하여 수행되는 자동 기어 검사 방법의 흐름도.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 등가인 것 내지 대체하는 것을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며 해당되는 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되지 않는다. 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 "포함한다", "구비한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 한정하려는 것으로 이해되어야 하며, 하나 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들이 존재할 또는 부가될 가능성을 배제하려는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 기어 검사 장치가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1에 도시된 장치의 평면도가 도시되어 있고, 도 3은 도 2의 선 A-A'에 따른 단면도이며, 도 4은 도 2의 선 B-B'에 따른 단면도이다.

자동 기어 검사 장치(1)는 프레임(100), 검사 대상 기어(G)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(200), 검사 대상 기어(G)의 제조 오차를 측정하기 위한 측정부(300), 검사 대상 기어를 회전시키기 위한 구동부(400), 및, 검사 대상 기어의 측정을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 제어부(도시되지 않음)를 포함한다. 자동 기어 검사 장치(1)는 추가로 측정 결과를 표시하기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다.

프레임(100)은 판 형태의 본체와 본체를 지면으로부터 일정 높이에 위치시키기 위한 복수개의 다리 부재를 구비한다. 프레임(100)의 본체의 상면과 하면에는 전술한 지지부(200), 측정부(300), 구동부(400) 등의 유닛들이 배치된다.

지지부(200)는 도시된 실시예에서 검사 대상 기어(G)를 회전 가능하게 지지하는 솔리드 아버 및 프레임(100)에 고정되는 지지부 베이스를 구비한다. 지지부 베이스는 프레임의 상면에 보울트 등을 수단으로 고정되며, 상면에 솔리드 아버의 일단부가 삽입되기 위한 홈을 구비한다. 솔리드 아버는 일단부에 형성되고 지지부 베이스에 삽입되기 위한 돌출부, 타단부에 형성되고 검사 대상 기어(G)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 기어 지지부 및 일단부와 타단부 사이에 배치되고 기어 지지부의 외경보다 큰 직경을 갖는 플랜지부를 갖는다. 복수개의 보울트가 플랜지부를 관통하여 지지부 베이스에 마련된 보울트 구멍에 체결됨으로써, 솔리드 아버는 프레임(100) 상에 회전되지 않도록 고정된다. 검사 대상 기어(G)는 솔리드 아버의 기어 고정부에 회전 가능하게 삽입된다. 솔리드 아버의 외주면에는 1개 또는 그 이상의 볼 플런저가 마련될 수 있다. 볼 플런저는 솔리드 아버의 외주면 밖으로 돌출된 볼, 이 볼을 수용하는 홈 및 볼과 홈의 표면 사이에 배치되는 압축 스프링을 구비한다. 검사 대상 기어가 솔리드 아버에 삽입되면, 검사 대상 기어의 내주면이 볼을 누르고, 볼과 홈 사이에 배치된 압축 스프링이 압축되면서 볼을 바깥쪽으로 밀게 된다. 이에 의하여 검사 대상 기어가 볼 엔빌 등에 의하여 인가되는 외력에 의하여 움직이지 않으면서도 볼의 베어링 작용으로 솔리드 아버에 대하여 자유롭게 회전할 수 있게 된다. 본 실시예에서는 볼 플런저가 볼 엔빌과 접촉하는 지점을 기준으로 좌우 각각 150도 간격으로 2개가 마련된다. 그러나 반드시 2개에 한정되는 것은 아니며, 1개 또는 다른 복수개가 제공될 수도 있다.

측정부(300)는 직선 이동이 가능한 본체, 본체에 대하여 직선 이동이 가능한 프로브부, 본체와 프로브부 사이에 배치되는 탄성력 제공부, 본체의 이동 변위를 감지하는 변위 센서를 구비한다.

본체는 프레임(100)의 상면에 고정된 본체 가이드 위에 배치되며, 본체 가이드를 따라 검사 대상 기어(G)를 향하여 가까워지는 방향(이하, '본체의 전진 방향'이라 함)으로 이동하거나 멀어지는 방향(이하, '본체의 후진 방향'이라 함)으로 이동할 수 있다. 이러한 본체의 이동은 도시된 실시예에서 프레임(100)의 하면쪽에 배치된 측정부 작동유닛에 의하여 제공된다. 측정부 구동유닛은 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 장치라면 어떤 종류의 것이라도 적용될 수 있다. 도시된 실시예에서는 볼-스크류 유닛이 이용되었다. 볼-스크류 유닛에 연결된 이송 블록은 프레임 상면쪽에 배치된 본체와 연결되어 본체에 직선 운동을 제공한다.

프로브부는 본체의 상면에 마련된 프로브 가이드 상에 이동 가능하도록 배치되며, 검사 대상 기어(G)를 향하는 단부에 상기 볼 엔빌을 구비한다. 프로브 가이드는 도시된 실시예에서 본체 가이드와 평행한 방향으로 배열된다. 이에 따라, 프로브부는 본체 상에서 본체의 전진 방향 또는 본체의 후진 방향과 평행한 방향으로 이동할 수 있다. 프로브부의 검사 대상 기어(G)를 향하는 단부에는 볼 엔빌이 설치된다. 볼 엔빌은 프로브부의 이동에 따라 검사 대상 기어와 접촉하여 측정을 수행하는 측정 위치와 검사 대상 기어와의 접촉이 해제되는 대기 위치 사이에서 이동한다.

본체와 프로브부의 사이에 배치되며, 상기 본체와 상기 프로브부 사이에 탄성력을 제공하는 탄성력 제공부가 마련된다. 도시된 실시예에서, 탄성력 제공부는 일단부가 프로브부의 검사 대상 기어(G)로부터 먼쪽 단부에 연결되고 타단부가 본체로부터 돌출된 지지부에 연결되는 스프링을 구비한다. 탄성력 제공부는 본체의 운동을 프로브부에 전달하고, 볼 엔빌이 검사 대상 기어와 접촉하여 프로브부가 더 이상 본체의 전진 방향으로 이동할 수 없는 경우에도 본체가 전진 방향으로 이동할 수 있도록 한다. 프로브부와 본체 사이의 이동 거리의 차이는 스프링에 압축 변위를 발생시키고, 스프링의 압축 변위는 프로브부를 검사 대상 기어(G)로 미는 힘을 발생시킨다. 프로브부를 검사 대상 기어(G)로 미는 힘은 볼 엔빌이 검사 대상 기어(G)에 확실하게 접촉하도록 하며, 그 힘의 크기는 스프링의 탄성 계수 또는 본체의 전진 방향 이동 거리를 조정함으로써 조절 가능하다.

변위 감지부는 프로브부의 일측면으로부터 돌출된 프로브 블록 및 프레임 상에 고정 설치된 변위 센서를 구비한다. 변위 센서는 프로부 블록의 이동 변위를 감지함으로써 프로브부의 이동 변위를 감지한다. 감지된 이동 변위는 제어부로 전송되어 검사 대상 기어의 제조 오차를 판정하기 위하여 이용된다.

도시된 실시예에서, 자동 기어 검사 장치(1)는 기어골 감지센서를 더 포함한다. 기어골 감지센서는 프로브부에 볼 엔빌의 단부보다 검사 대상 기어에 가까운 위치에 배치되고, 볼 엔빌로부터 연장되는 가상의 선과 검사 대상 기어가 만나는 지점이 기어골인지 기어치인지 여부를 감지한다. 기어골 감지센서에 의하여 감지된 신호는 제어부로 전송되어 측정부가 본체의 전진 방향으로 이동할지 아니면 검사 대상 기어를 회전시켜 배치 상태를 변경시킬지 여부를 판단하기 위하여 이용된다.

구동부(400)는 측정부의 볼 엔빌이 측정 위치와 대기 위치 사이에서 1회 왕복할 때마다 검사 대상 기어를 1피치 만큼씩 회전시킨다. 도시된 실시예에서, 구동부(400)는, 본체, 본체에서 검사 대상 기어에 가까운 쪽에 회전 가능하게 배치되는 회전 몸체부, 회전 몸체부의 일측면에 돌출되도록 배치되는 회전핀, 및 회전핀의 원점을 파악하기 위한 회전핀 감지센서를 구비한다.

구동부(400)의 본체는 프레임 상에 고정 설치된 구동부 가이드 상에 배치된다. 이에 따라, 구동부(400)의 본체는 검사 대상 기어를 향하여 가까워지는 방향으로 전진 이동하거나 멀어지는 방향으로 후진 이동할 수 있다. 이러한 본체의 직선 운동은 구동부 이송유닛에 의하여 이루어진다. 도시된 실시예에서, 구동부 이송유닛은 프레임(100)의 하면쪽에 배치된다. 측정부의 구동유닛과 마찬가지로, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 장치라면 어떤 종류의 것이라도 이용될 수 있다. 구동부 이송유닛에서 회전 운동은 수동으로 핸들을 회전시켜 발생된다. 핸들의 회전은 볼-스크류 유닛에 의하여 직선 운동으로 변환된다. 볼-스크류 유닛에 연결된 이송 블록은 구동부(400)의 본체와 연결되어 본체에 직선 운동을 제공한다. 핸들의 회전량을 표시하기 위하여 표시부가 마련된다. 표시부는 구동부(400)의 본체와 검사 대상 기어 사이의 간격을 간접적으로 나타낸다. 작업자는 검사 대상 기어(G)에 대응하여 표시부에 나타나는 핸들의 회전량을 조정함으로써 구동부(400)의 본체를 적절한 위치에 배치시킬 수 있다.

회전 몸체부는 본체에서 검사 대상 기어에 가까운 쪽에 회전 가능하게 배치되며, 대체로 원통 형태를 갖는다. 회전 몸체부는 모터에 의하여 회전 운동이 가능하다. 회전 몸체부의 일측면에는 회전핀이 돌출되도록 배치되며, 회전 몸체부가 회전함에 따라 함께 회전한다. 회전핀은 단부에 검사 대상 기어와 접촉하는 볼 형태의 단부를 갖는다. 회전핀은 회전 몸체부가 1회전하는 경우 지지부에 의하여 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어의 치면과 접촉한 상태에서 이를 밀어서 1피치 만큼 회전시킨다. 검사 대상 기어가 1피치 만큼 회전하면 회전핀과 검사 대상 기어의 접촉 상태는 해제된다.

회전핀의 회전 운동의 원점을 파악하기 위하여, 회전핀 감지센서가 회전 몸체부로부터 간격을 두고 상기 본체에서 검사 대상 기어로부터 먼 쪽에 배치된다. 회전핀 감지센서는 회전핀이 자신을 향하고 있는지 여부를 감지한다. 본 실시예에서, 회전핀이 회전핀 감시센서를 향하고 있는 상태가 원점으로 설정되며, 회전핀과 검사 대상 기어의 접촉 상태는 대체로 원점에 대하여 170도 내지 190도 사이에서 발생된다.

이하에서는 도 5를 참조하여 전술한 실시예에 다른 자동 기어 검사 장치에 의하여 기어의 검사가 수행되는 방법에 대하여 설명한다.

작업자는 검사할 기어를 자동 기어 검사 장치의 지지부에 설치한다. 이 때 구동부는 지지부로부터 후진 이동되어 검사 대상 기어를 지지부에 삽입하는데 간섭이 일어나지 않는 위치에 배치된다. 검사 대상 기어가 지지부에 삽입된 후에, 작업자는 구동부 이송유닛의 핸들을 돌려서 구동부의 위치를 설정한다. 구동부가 적절한 위치에 배치되었는지를 파악하기 위하여, 구동부 이송유닛의 표시부를 참고한다. 이러한 과정에서 구동부의 회전핀은 원점 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이상과 같은 수동 설정이 완료되면, 자동 기어 검사를 개시할 수 있는 상태가 된다.

작업자가 자동 기어 검사 장치의 작동 스위치를 누르면 자동 검사 과정이 개시된다. 측정부 작동유닛의 모터가 회전하고 볼-스크류 유닛에 의하여 측정부의 본체가 검사 대상 기어와 가까와지는 본체의 전진 방향으로 이동한다. 이에 따라, 측정부의 본체 상에 배치된 프로브부 및 이의 단부에 설치된 기어골 감지센서도 검사 대상 기어를 향하여 이동한다. 기어골 감지센서는 검사 대상 기어의 배치 상태, 즉, 볼 엔빌이 연장되는 선과 검사 대상 기어가 만나는 지점이 기어골인지 기어치인지 여부를 감지한다. 해당 지점이 기어치라고 판단되는 경우, 측정부 작동유닛의 모터는 회전 방향을 바꾸어 측정부의 본체를 후진 방향으로 이동시키고, 해당 지점이 기어골이라고 판단되는 경우, 본체 및 그 위에 배치된 프로브부를 추가로 전진 이동시켜 볼 엔빌이 검사 대상 기어와 접촉하도록 함으로써 검사를 개시한다. 측정부 구동유닛은 프로브부의 볼 엔빌이 검사 대상 기어와 확실하게 접촉하도록 볼 엔빌이 검사 대상 기어와 접촉한 이후에도 본체를 약간 더 본체의 전진 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 탄성력 제공부의 스프링이 변형되면서 발생하는 힘이 프로브부 및 볼 엔빌을 검사 대상 기어의 표면에 대하여 누르게 된다. 이에 의하여 볼 엔빌이 확실하게 검사 대상 기어와 접촉하게 된다.

볼 엔빌에 의한 검사 대상 기어에 대한 측정은 다음과 같이 이루어진다: 본체의 전진 방향 이동을 위한 모터의 회전이 종료되면, 변위 센서는 해당 시점에서 프로브 블록의 위치를 파악하여 제어부로 전송한다. 변위 센서가 프로브 블록의 위치에 대한 정보를 전송하면, 측정부 구동유닛의 모터는 반대 방향으로 회전하고, 이에 따라 측정부의 본체는 본체의 후진 방향으로 이동한다. 탄성력 제공부의 스프링이 원래 길이로 복원되면, 이어서 프로브부도 본체의 후진 방향으로 이동하고, 볼 엔빌과 검사 대상 기어의 접촉 상태가 해제된다. 볼 엔빌은 검사 대상 기어의 회전을 간섭하지 않는 위치 또는 그보다 먼 위치까지 후진된다.

구동부의 회전핀은 작동 개시 후에 회전핀 단부의 볼이 검사 대상 기어와 접촉하기 직전의 위치(이하, '제1 지점'이라고 함)로 회전 이동한다. 측정부의 기어골 감지센서가 검사 대상 기어의 배치 상태를 파악하고, 볼 엔빌이 삽입될 지점에 기어치가 존재하는 것으로 판단된 경우, 회전핀이 검사 대상 기어를 밀어서 회전시킨다. 이러한 회전에 의하여 검사 대상 기어는 볼 엔빌이 기어골에 삽입될 수 있는 상태로 배치된다. 검사 대상 기어의 배치가 검사를 개시하기에 적절한 상태, 즉, 볼 엔빌이 삽입될 지점이 기어골에 대응된다고 판단된 경우에는, 측정부에 의한 첫번째 측정이 이루어질 때까지 회전핀은 제1 지점에서 대기한다. 측정부에 의한 첫번째 측정이 완료되면, 회전핀은 제1 지점에서 더 회전하면서 검사 대상 기어를 밀어서 1피치 만큼 회전시킨 후에 접촉 상태가 해제되는 제2 지점까지 이동한다. 제2 지점에 도달한 회전핀은 추가로 회전하여 제1 지점으로 회전 이동한다. 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 회전 속도와 제2 지점으로부터 제1 지점으로까지의 회전 속도는 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어 전자가 후자 보다 느리게 설정될 수 있다.

검사 대상 기어의 모든 기어골에 대하여 전술한 과정이 완료되면 검사는 종료된다. 제어부는 변위 센서로부터 전송받은 측정 결과에 기초하여 검사 대상 기어의 제조 오차를 파악한다. 파악된 제조 오차는 디스플레이부에 표시될 수 있다. 볼 엔빌의 매 측정 시점마다 해당 측정치가 디스플레이부에 표시될 수 있다.

1: 자동 기어 검사 장치
100: 프레임
110: 프레임 본체
120: 프레임 다리 부재
200: 지지부
210: 솔리드 아버
212: 플랜지부
220: 지지부 베이스
300: 측정부
310: 측정부 본체
312: 프로브부 가이드
320: 프로브부
322: 볼 엔빌
330: 스프링
342: 프로브 블록
344: 변위 센서
352: 측정부 가이드
354: 이송 블록
356: 볼-스크류 유닛
358: 모터
400: 구동부
410: 구동부 본체
420: 회전 몸체부
422: 회전핀
430: 회전핀 감지센서
442: 구동부 가이드
444: 이송 블록
446: 볼-스크류 유닛
448: 핸들

Claims

자동 기어 검사 장치로서,
프레임;
상기 프레임에 고정 설치되고, 검사 대상 기어를 회전 가능하게 지지하는 지지부;
검사 대상 기어와 접촉하여 측정을 수행하는 위치(이하, '측정 위치'라고 함)와 검사 대상 기어와의 접촉이 해제되는 위치 (이하, '해제 위치'라고 함) 사이에서 이동할 수 있는 볼 엔빌을 구비하고, 상기 볼 엔빌을 이용하여 상기 지지부에 의하여 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어의 제조 오차를 측정하기 위한 측정부;
상기 측정부의 볼 엔빌이 측정 위치와 해제 위치 사이에서 1회 왕복할 때마다, 상기 측정부의 볼 엔빌과 검사 대상 기어의 접촉이 해제된 상태에서, 상기 지지부에 의하여 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어를 1피치 만큼씩 회전시키기 위한 구동부; 및,
상기 구동부 및 상기 측정부의 작동을 제어함으로써, 검사 대상 기어의 측정을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 제어부
를 포함하되,
상기 구동부는, 상기 프레임 상에 배치되고, 검사 대상 기어를 향하여 가까워지는 방향으로 전진 이동하거나 멀어지는 방향으로 후진 이동할 수 있는 본체; 상기 본체에서 검사 대상 기어에 가까운 쪽에 회전 가능하게 배치되며, 원통 형태를 갖는 회전 몸체부; 상기 회전 몸체부의 일측면에 돌출되도록 배치되며, 상기 회전 몸체부가 1회전하는 경우, 일부 회전 구간에서 검사 대상 기어와 접촉하여 이를 1피치 만큼 회전시키기 위한 회전핀; 및, 상기 회전 몸체부로부터 간격을 두고 상기 본체에서 검사 대상 기어로부터 먼 쪽에 배치되며, 상기 회전핀의 원점을 파악하기 위한 회전핀 감지센서를 구비하는
자동 기어 검사 장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 구동부는,
상기 본체를 전진 또는 후진 이동시키는 이동 유닛; 및,
상기 이동 유닛에 의하여 이동된 위치에서 상기 본체와 검사 대상 기어 사이의 간격을 나타내는 표시부
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 기어 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 측정부는,
검사 대상 기어를 향하여 가까워지는 방향으로 전진 이동하거나 멀어지는 방향으로 후진 이동할 수 있는 본체;
상기 본체에 대하여 상기 본체의 이동 방향과 평행한 방향으로 이동 가능하도록 배치되며, 검사 대상 기어를 향하는 단부에 상기 볼 엔빌이 설치되는 프로브부;
상기 본체와 상기 프로브부의 사이에 배치되며, 상기 본체와 상기 프로브부 사이에 탄성력을 제공하는 탄성력 제공부; 및,
상기 프로브부의 이동 변위를 감지하여 상기 제어부로 전송하는 변위 센서
를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 기어 검사 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 측정부는,
상기 프로브부에 상기 볼 엔빌의 단부보다 검사 대상 기어에 가깝도록 연결되고, 상기 볼 엔빌로부터 연장되는 가상의 선과 검사 대상 기어가 만나는 지점이 기어골인지 기어치인지 여부를 감지하는 기어골 감지센서
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 기어 검사 장치.
청구항 1의 자동 기어 검사 장치를 이용하여 검사 대상 기어를 자동으로 검사하는 방법으로서,
(a) 상기 볼 엔빌을 검사 대상 기어와 접촉하여 측정을 수행하는 측정 위치로 이동시키는 단계;
(b) 상기 볼 엔빌이 측정 위치에 있을 때 검사 대상 기어의 제조 오차에 대한 측정을 수행하는 단계;
(c) 상기 볼 엔빌을 검사 대상 기어로부터 멀어지는 방향으로 이동시켜 상기 검사 대상 기어와의 접촉을 해제시키는 단계; 및,
(d) 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어를 회전시키는 단계
를 포함하는 자동 기어 검사 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 단계 (d)에서 검사 대상 기어를 1피치 만큼 회전시키는 것
을 특징으로 하는 자동 기어 검사 방법.
청구항 7에 있어서, 상기 단계 (a) 이전에,
상기 볼 엔빌로부터 연장되는 가상의 선과 검사 대상 기어가 만나는 지점이 기어골인지 기어치인지 여부를 감지하는 제1 단계; 및,
상기 제1 단계에서 상기 볼 엔빌로부터 연장되는 가상의 선과 검사 대상 기어가 만나는 지점이 기어치라고 감지된 경우, 검사 대상 기어를 회전시켜 해당 지점에 기어골이 오도록 하는 제2 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 기어 검사 방법.
회전 가능하도록 지지된 검사 대상 기어를 1피치씩 회전시키며 제조 오차를 측정하는 자동 기어 검사 장치로서,
검사 대상 기어와 접촉하여 측정을 수행하는 측정 위치와 검사 대상 기어와의 접촉이 해제되는 대기 위치 사이에서 이동할 수 있는 볼 엔빌;
검사 대상 기어를 향하여 가까워지는 방향으로 전진 이동하거나 멀어지는 방향으로 후진 이동할 수 있는 본체;
상기 본체에서 검사 대상 기어에 가까운 쪽에 회전 가능하게 배치되며, 원통 형태를 갖는 회전 몸체부;
상기 회전 몸체부의 일측면에 돌출되도록 배치되며, 상기 회전 몸체부가 1회전하는 경우 회전 가능하게 지지된 검사 대상 기어를 1피치 만큼 회전시키는 회전핀; 및,
상기 회전 몸체부로부터 간격을 두고 상기 본체에서 검사 대상 기어로부터 먼 쪽에 배치되며, 상기 회전핀의 원점을 파악하기 위한 회전핀 감지센서
를 포함하는 자동 기어 검사 장치.
청구항 10의 자동 기어 검사 장치를 이용하여 검사 대상 기어를 검사하는 방법으로서,
(a) 상기 회전핀이 원점에 배치되는 단계;
(b) 상기 회전핀의 단부가 검사 대상 기어의 치면에 인접한 제1 지점까지 이동하도록 상기 회전 몸체부가 회전되는 단계;
(c) 상기 볼 엔빌에 의하여 검사 대상 기어의 측정이 수행되는 단계;
(d) 상기 회전핀의 단부가 검사 대상 기어의 치면과 접촉하고 밀어서 검사 대상 기어를 1피치 회전시킨 후에 치면과의 접촉이 해제되는 제2 지점까지 이동하도록 상기 회전 몸체부가 회전되는 단계;
(e) 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점으로 상기 회전 몸체부가 회전되는 단계; 및,
(f) 검사가 완료될 때까지 상기 단계 (c) 내지 상기 단계 (e)가 반복되는 단계
를 포함하는 자동 기어 검사 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 단계 (e)에서 상기 회전 몸체부의 회전 속도는 상기 단계 (d)에서의 상기 회전 몸체부의 회전 속도보다 빠른 것
을 특징으로 하는 자동 기어 검사 방법.