KR102332288B1 - In-line measuring device for fast and precise measurement of brake discs - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 최근 운전자의 안전에 직접적인 영향을 미치는 브레이크 모듈에서 저더 현상 및 스퀼노이즈 현상이 빈번하게 발생되어 이에 따른 전수 검사를 요구하는 실정이므로 DTV, RUN-OUT, 평행도, FRF 등의 관리 스펙에 대한 전수 검사가 가능한 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc, and more particularly, recently, a judder phenomenon and a squelch noise phenomenon frequently occur in a brake module that directly affects the safety of a driver. It relates to an in-line measuring device that can quickly and precisely measure brake discs that can inspect all management specifications such as DTV, RUN-OUT, parallelism, and FRF because inspection is required.

Description

브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치{In-line measuring device for fast and precise measurement of brake discs}In-line measuring device for fast and precise measurement of brake discs

본 발명은 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 최근 운전자의 안전에 직접적인 영향을 미치는 브레이크 모듈에서 저더 현상 및 스퀼노이즈 현상이 빈번하게 발생되어 이에 따른 전수 검사를 요구하는 실정이므로 DTV, RUN-OUT, 평행도, FRF 등의 관리 스펙에 대한 전수 검사가 가능한 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc, and more particularly, recently, a judder phenomenon and a squelch noise phenomenon frequently occur in a brake module that directly affects the safety of a driver. It relates to an in-line measuring device that can quickly and precisely measure brake discs that can inspect all management specifications such as DTV, RUN-OUT, parallelism, and FRF because inspection is required.

브레이크 디스크는 구동축 및 바퀴와 결합되어 같이 회전하며 브레이크 패드와의 마찰을 위한 제동면을 제공하는 부품으로, 운동에너지를 열에너지로 변환시켜 운동에너지를 소멸시키는 자동차 제동장치의 핵심 부품이다.The brake disc is a part that rotates together with the drive shaft and wheels and provides a braking surface for friction with the brake pad. It is a key part of the automobile brake system that converts kinetic energy into thermal energy to dissipate kinetic energy.

최근 운전자의 안전에 직접적인 영향을 미치는 브레이크 모듈에서 저더 현상 및 스퀼노이즈 현상이 빈번하게 발생되어 문제가 되고 있다.Recently, a judder phenomenon and a squelch noise phenomenon frequently occur in the brake module, which directly affects the driver's safety, which has become a problem.

현재 저더 현상 및 스퀼 노이즈 현상을 저감하기 위해 수요처에서 DTV 5㎛ 이하, Run Out 25㎛ 이하, FRF ±2%, 평행도 30㎛ 이하 등의 스펙을 만족하는 고품위 브레이크 디스크 생산을 요구하고 있으며, 브레이크 디스크의 신뢰성 확보를 위해 DTV, Run Out, FFT-저차수, FFT-고차수, FRF, 허브 평행도, 제동면 평행도, 평면도 스펙에 대한 전수 검사를 요구하고 있다.Currently, in order to reduce judder and squeal noise, customers are demanding to produce high-quality brake discs that satisfy specifications such as DTV 5㎛ or less, Run Out 25㎛ or less, FRF ±2%, parallelism 30㎛ or less. DTV, Run Out, FFT-low-order, FFT-high-order, FRF, hub parallelism, braking surface parallelism, and flatness specifications are required to be fully tested to ensure reliability.

도 1에 도시한 바와 같이, 최근 운전자의 안전과 직결되는 주요 부품인 브레이크 모듈에서 저더 현상 및 스퀼노이즈 현상이 빈번하게 발생이 문제시 되고 있는데, 저더 현장은 제동 시 발생하는 브레이크 모듈의 진동과 그 진동에 의한 소음이 발생하는 현상을 말하며, 브레이크 모듈 부품들의 정밀도, 브레이크 모듈 부품 간 조립도, 브레이크 디스크 및 브레이크 패드 소재, 제동 시 발생하는 열에 의한 열변형 등 브레이크 모듈 부품들의 복합적인 이유로 발생이 되고 있다.As shown in FIG. 1 , the frequent occurrence of judder and squeal noise in the brake module, which is a major component directly related to driver safety, has recently become a problem. It refers to the phenomenon of noise caused by vibration, and it is caused by complex reasons such as the precision of brake module parts, assembly degree between brake module parts, brake disc and brake pad material, and thermal deformation due to heat generated during braking. have.

이에 브레이크 모듈 제조업체들과 연구기관들은 침체된 자동차 부품 시장에서 경쟁력 확보를 위해 저더 현상 및 스퀼 노이즈 현상 발생 억제를 위한 연구에 사활을 걸고 있는 실정이다.Accordingly, brake module manufacturers and research institutes are devoting their lives to research to suppress the occurrence of judder and squeal noise in order to secure competitiveness in the stagnant automobile parts market.

도 2의 경우, 수요처에서는 브레이크 모듈에서 발생하는 저더 현상 및 스퀼 노이즈 현상을 억제하고자 브레이크 디스크 포함, 모든 브레이크 모듈 부품들의 관리 스펙 규제를 강화하고 있다.In the case of FIG. 2 , in order to suppress the judder phenomenon and squeal noise phenomenon occurring in the brake module, the demand side is strengthening the management specification regulation of all brake module parts including the brake disc.

현재 수요처에서는 2016년 기준 브레이크 디스크 관리 스펙 30개에서 2017년 ~ 2018년 검토기간을 거친 후, 2019년까지 관리 스펙을 60개로 추가할 계획이며, 현재 2016년 기준 관리 스펙 30개에서 브레이크 디스크 제동면 윤곽도, 진직도, 표면조도 등의 관리 스펙 항목이 추가되었다.Currently, the customer is planning to add 60 management specifications by 2019 after going through a review period from 2017 to 2018 from 30 brake disk management specifications as of 2016, and currently, from 30 management specifications as of 2016, brake disk braking surface Management specification items such as contour drawing, straightness, and surface roughness have been added.

Brake Disc 관리 스펙 중 주요 8개 항목은 도 2에 나타내었다.Among the brake disc management specifications, eight main items are shown in FIG. 2 .

도 2에 도시한 바와 같이, 상향된 관리 스펙은 브레이크 디스크의 가공 시 선정되는 스펙이며, 현재 요구하는 강화된 관리 스펙에 대응이 힘들게 되는데, 이에 따라 생산 Tact Time, 생산 수율, 수요처에서 요구하는 단가 등의 브레이크 디스크 가격 경쟁력 확보 또한 어려울 것으로 판단된다.As shown in FIG. 2 , the upgraded management specification is a specification selected during the machining of the brake disc, and it is difficult to respond to the strengthened management specification currently required. It will also be difficult to secure price competitiveness for brake discs.

따라서, 수요처가 요구하는 고품위 브레이크 디스크 가공기술 및 브레이크 디스크 생산성을 확보 할 수 있는 가공 기술 개발이 절실히 필요한 상황이다.Therefore, there is an urgent need to develop high-quality brake disk processing technology and a processing technology that can secure the brake disk productivity required by the customers.

특히, 브레이크 디스크의 신뢰성 확보를 위해 수요처에서 기존 DTV, Run Out, FFT-저차수, FFT-고차수, FRF 5개 항목에서 허브 평행도, 제동면 팽형도, 평면도를 추가하여 총 8개 항목에 대해 전수 검사를 요구하고 있다.In particular, in order to secure the reliability of the brake disc, the customer added hub parallelism, brake surface expansion, and flatness to the existing DTV, Run Out, FFT-low order, FFT-high order, and FRF 5 items, and applied for a total of 8 items. A full inspection is required.

도 3에 도시한 바와 같이, 기존 검사 공정은 선삭 공정 -> 연삭 공정 -> 웨이트 밸런스 공정이 끝난 브레이크 디스크를 수작업으로 별도의 각 항목별 측정 장비를 이용하여 일일이 검사를 해야 한다.As shown in FIG. 3 , in the existing inspection process, the brake disks after the turning process -> grinding process -> weight balancing process must be manually inspected using separate measuring equipment for each item.

이러한 기존 검사 공정으로 수요처에서 요구하는 전수검사 스펙 항목들을 측정하기엔 많은 시간과 인력 소모가 크고, 정밀한 측정이 어려울 것으로 판단되므로 이에 수요처에서 요구하는 전수검사 스펙 항목들을 대응하기 위해서는 신속하고 정밀한 전수검사가 가능한 In-Line 측정 시스템 개발이 시급한 실정이다.With this existing inspection process, it takes a lot of time and manpower to measure all inspection specifications required by the customer, and it is judged that precise measurement is difficult. There is an urgent need to develop a possible in-line measurement system.

대한민국등록특허번호 제10-1549050호Republic of Korea Patent No. 10-1549050

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems of the prior art,

본 발명의 목적은 DTV, RUN-OUT, 평행도, FRF 등의 관리 스펙에 대한 전수 검사가 가능한 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치를 제공하고자 한다.It is an object of the present invention to provide an in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc capable of fully inspecting management specifications such as DTV, RUN-OUT, parallelism, and FRF.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치는,In order to achieve the object to be solved by the present invention, an in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc according to an embodiment of the present invention,

브레이크 디스크에 가진을 가하기 위한 브레이크디스크가진부(100)와,A brake disk vibrating unit 100 for applying excitation to the brake disk, and

상기 브레이크디스크가진부에 의한 결과값인 디스크 주파수 폭을 측정하며, 사전에 정의된 브레이크 디스크의 고유 주파수 폭과 비교하기 위한 고유주파수폭비교부(200)와,a natural frequency width comparison unit 200 for measuring a disc frequency width, which is a result of the brake disc excitation unit, and comparing it with a predefined natural frequency width of the brake disc;

브레이크 디스크를 회전시키기 위한 브레이크디스크회전부(300)와,A brake disk rotating unit 300 for rotating the brake disk, and

상기 브레이크디스크회전부에 의해 브레이크 디스크를 회전시킨 상태에서 접촉식변위센서(LVDT)를 이용하여 각 포인트별 0.5도 간격으로 총 720개의 데이터를 수집하기 위한 측정데이터수집부(400)를 포함하여 구성됨으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.By using a contact displacement sensor (LVDT) in a state in which the brake disc is rotated by the brake disc rotating unit, a measurement data collection unit 400 for collecting a total of 720 data at 0.5 degree intervals for each point is included. , to solve the problem of the present invention.

본 발명에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치는,An in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc according to the present invention,

DTV, RUN-OUT, 평행도, FRF 등의 관리 스펙에 대한 전수 검사가 가능한 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 효과를 제공하게 된다.It provides the effect of quickly and precisely measuring the brake disc, which can inspect all management specifications such as DTV, RUN-OUT, parallelism, and FRF.

부연 설명하자면, 브레이크 디스크의 가공 기술 최적화, Run-Out 측정, DTV 측정, 평행도 측정 등 In-Line화를 통해 관리 Spec에 대하여 전수검사를 진행하여 고품위의 브레이크 디스크 생산이 가능함으로써, 품질 향상을 제공하게 된다.To explain further, it is possible to produce high-quality brake discs by conducting complete inspections on management specs through in-line such as optimizing brake disc processing technology, run-out measurement, DTV measurement, and parallelism measurement, thereby providing quality improvement. will do

또한, 자동차 부품 산업의 경쟁력 확보가 가능함에 따라 고품위(제동면 DTV 5㎛, 허브 평행도 30㎛) 브레이크 디스크 생산 및 In-Line 측정기술 개발 관련 인력 충원으로 고용창출과 산업 발전에 큰 효과를 가져 올 것으로 판단되며, 자동차 부품 산업에서 브레이크 디스크의 가공 기술 개발을 통해 고효율의 생산성을 바탕으로 수요의 변화에 빠른 대응이 가능함에 따라 수익 창출 효과를 가져올 수 있게 된다.In addition, as it is possible to secure competitiveness in the auto parts industry, it is expected to have a great effect on job creation and industrial development by producing high-quality (braking surface DTV 5㎛, hub parallelism 30㎛) brake discs and recruiting personnel related to the development of in-line measurement technology. Through the development of brake disc processing technology in the auto parts industry, it is possible to quickly respond to changes in demand based on high-efficiency productivity, thereby bringing about a profit creation effect.

도 1은 일반적인 저더 현상과 스퀼 노이즈 현상을 나타낸 예시도이다.
도 2는 브레이크 디스크 관리 스텍 강화표를 나타낸 예시도이다.
도 3은 현재 전수검사의 문제점을 나타낸 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치의 전체 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치의 전체 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치의 인라인측정부(500) 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치의 브레이크 디스크 품질 평가방법에 활용하기 위한 기준도이다.1 is an exemplary diagram illustrating a general judder phenomenon and a squeal noise phenomenon.
2 is an exemplary diagram illustrating a brake disc management stack reinforcement table.
3 is a process diagram showing the problems of the current total inspection.
4 is an overall configuration diagram of an in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc according to an embodiment of the present invention.
5 is an overall block diagram of an in-line measuring apparatus capable of rapidly and precisely measuring a brake disk according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of an inline measuring unit 500 of an inline measuring device capable of rapidly and precisely measuring a brake disc according to an embodiment of the present invention.
7 is a reference diagram for use in a brake disc quality evaluation method of an in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치는,An in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc according to an embodiment of the present invention,

브레이크 디스크에 가진을 가하기 위한 브레이크디스크가진부(100)와,A brake disk vibrating unit 100 for applying excitation to the brake disk, and

상기 브레이크디스크가진부에 의한 결과값인 디스크 주파수 폭을 측정하며, 사전에 정의된 브레이크 디스크의 고유 주파수 폭과 비교하기 위한 고유주파수폭비교부(200)와,a natural frequency width comparison unit 200 for measuring a disc frequency width, which is a result of the brake disc excitation unit, and comparing it with a predefined natural frequency width of the brake disc;

브레이크 디스크를 회전시키기 위한 브레이크디스크회전부(300)와,A brake disk rotating unit 300 for rotating the brake disk, and

상기 브레이크디스크회전부에 의해 브레이크 디스크를 회전시킨 상태에서 접촉식변위센서(LVDT)를 이용하여 각 포인트별 0.5도 간격으로 총 720개의 데이터를 수집하기 위한 측정데이터수집부(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A measurement data collection unit 400 for collecting a total of 720 data at 0.5 degree intervals for each point using a contact displacement sensor (LVDT) in a state in which the brake disk is rotated by the brake disk rotating unit. characterized in that

이때, 상기 고유주파수폭비교부에 의해 비교된 결과값을 획득하여 임계치를 초과할 경우에 이벤트 신호를 발생시키며, 상기 측정데이터수집부를 통해 수집된 데이터를 획득하여 마찰면 런-아웃를 측정하며, 디스크의 전체 둘레를 따라 마찰면의 두께를 측정하여 두께 편차를 측정하며, 허브 접촉면과 마찰면의 평행도를 측정하기 위한 인라인측정부(500)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the result value compared by the natural frequency width comparison unit is obtained and an event signal is generated when the threshold is exceeded, and the friction surface run-out is measured by acquiring the data collected through the measurement data collection unit, and the disk Measuring the thickness deviation by measuring the thickness of the friction surface along the entire circumference, characterized in that it further comprises an in-line measurement unit 500 for measuring the parallelism between the hub contact surface and the friction surface.

이하, 본 발명에 의한 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of an in-line measuring device capable of rapidly and precisely measuring a brake disc according to the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치의 전체 구성도이다.4 is an overall configuration diagram of an in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disk according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치의 전체 블록도이다.5 is an overall block diagram of an in-line measuring apparatus capable of rapidly and precisely measuring a brake disk according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명인 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치는 크게, 브레이크디스크가진부(100)와, 고유주파수폭비교부(200)와, 브레이크디스크회전부(300)와, 측정데이터수집부(400)와, 인라인측정부(500)를 포함하여 구성하게 된다.As shown in FIG. 4 , the in-line measuring device capable of quickly and precisely measuring the brake disc according to the present invention is largely divided into a brake disc exciter 100 , a natural frequency width comparison unit 200 , and a brake disc rotating unit 300 . ), a measurement data collection unit 400, and an inline measurement unit 500 are configured.

구체적으로 설명하자면, 상기 브레이크디스크가진부(100)는 브레이크 디스크에 가진을 가하기 위한 기능을 수행하게 된다.More specifically, the brake disc vibrating unit 100 performs a function to apply excitation to the brake disc.

즉, 브레이크 디스크에 가진을 가하게 되면 디스크 주파수 폭을 측정할 수 있게 되는 것이다.That is, when excitation is applied to the brake disc, the disc frequency width can be measured.

이때, 상기 고유주파수폭비교부(200)는 상기 브레이크디스크가진부에 의한 결과값인 디스크 주파수 폭을 측정하며, 사전에 정의된 브레이크 디스크의 고유 주파수 폭과 비교하기 위한 기능을 수행하게 된다.At this time, the natural frequency width comparator 200 measures the disc frequency width, which is a result of the brake disc excitation unit, and performs a function to compare it with a predefined natural frequency width of the brake disc.

예를 들어, 고유진동수 측정을 위한 Impact Hammer Test 진행을 수행하게 되는데, 브레이크 디스크의 공진 회피 설계를 위해 고유진동수를 측정하여 진동을 분석하여야 한다.For example, the Impact Hammer Test for measuring the natural frequency is performed. For the design to avoid resonance of the brake disc, the vibration must be analyzed by measuring the natural frequency.

상기 Impact Hammer를 이용하여 검사 대상에 가진을 주어 고유진동수를 측정하는 Test를 실시하고 반복 Test를 통해 검사 결과의 신뢰성을 확보할 수 있을 것이다.Using the Impact Hammer, excitation is applied to the inspection object to measure the natural frequency, and the reliability of the inspection result can be secured through repeated testing.

이때, 가진 주기 설정을 위한 Auto Impact Hammer 및 Controller를 포함하여 구성할 수 있는데, Auto Impact Hammer 및 Controller는 브레이크 디스크를 가진시키는 장치이며 항상 일정한 힘으로 검사 대상을 가진 해야 하기 때문에 일정한 힘을 주기 위해 가진 주기를 가변적으로 설정하는 가진주기가변설정부와 Hammer의 Stroke를 설정하는 Stroke설정부를 포함하여 구성하게 된다.At this time, it can be configured to include Auto Impact Hammer and Controller for setting the excitation period. Auto Impact Hammer and Controller are devices that excite the brake disc and must always excite the inspection object with a constant force. It is composed including the excitation period variable setting unit which sets the cycle variably and the stroke setting unit which sets the stroke of the hammer.

또한, 상기 브레이크디스크가진부(100)는 마이크로폰 또는 가속도 센서를 통해 브레이크 디스크 공진 신호를 측정하여 분석하기 위한 FFT 알고리즘을 탑재할 수 있다.In addition, the brake disk vibrating unit 100 may be equipped with an FFT algorithm for measuring and analyzing the brake disk resonance signal through a microphone or an acceleration sensor.

이때, 상기 브레이크디스크회전부(300)는 인-라인 측정을 위하여 브레이크 디스크를 회전시키기 위한 기능을 수행하게 된다.At this time, the brake disk rotating unit 300 performs a function for rotating the brake disk for in-line measurement.

즉, 회전 신호를 외부단말기로부터 획득할 경우에 설정된 회전 속도로 회전하게 되는 것이다.That is, when the rotation signal is obtained from the external terminal, the rotation signal is rotated at a set rotation speed.

이때, 측정데이터수집부(400)는 상기 브레이크디스크회전부에 의해 브레이크 디스크를 회전시킨 상태에서 접촉식변위센서(LVDT)를 이용하여 각 포인트별 0.5도 간격으로 총 720개의 데이터를 수집하기 위한 기능을 수행하게 된다.At this time, the measurement data collection unit 400 collects a total of 720 data at 0.5 degree intervals for each point using a contact displacement sensor (LVDT) in a state in which the brake disk is rotated by the brake disk rotating unit. will perform

한편, 상기 인라인측정부(500)는 상기 고유주파수폭비교부에 의해 비교된 결과값을 획득하여 임계치를 초과할 경우에 이벤트 신호를 발생시키며, 상기 측정데이터수집부를 통해 수집된 데이터를 획득하여 마찰면 런-아웃를 측정하며, 디스크의 전체 둘레를 따라 마찰면의 두께를 측정하여 두께 편차를 측정하며, 허브 접촉면과 마찰면의 평행도를 측정하기 위한 기능을 수행하게 된다.On the other hand, the in-line measurement unit 500 generates an event signal when it exceeds a threshold by obtaining the result value compared by the natural frequency width comparison unit, and acquires the data collected through the measurement data collection unit to obtain friction The surface run-out is measured, the thickness deviation is measured by measuring the thickness of the friction surface along the entire circumference of the disk, and the function is performed to measure the parallelism between the hub contact surface and the friction surface.

도 6에 도시한 바와 같이 구체적으로 설명하자면, 인라인측정부(500)는,As shown in FIG. 6, to explain in detail, the in-line measurement unit 500 is,

고유주파수폭비교부에 의해 비교된 결과값을 획득하여 임계치를 초과할 경우에 이벤트 신호를 발생시키기 위한 FRF비교모듈(510);과FRF comparison module 510 for generating an event signal when exceeding a threshold by obtaining the result compared by the natural frequency width comparison unit; and

상기 측정데이터수집부를 통해 수집된 데이터를 획득하여 마찰면 런-아웃를 측정하기 위한 마찰면런아웃측정모듈(520);과a friction surface run-out measurement module 520 for measuring the friction surface run-out by acquiring the data collected through the measurement data collection unit; and

디스크의 전체 둘레를 따라 마찰면의 두께를 측정하여 두께 편차를 측정하기 위한 DTV측정모듈(530);과DTV measurement module 530 for measuring the thickness deviation by measuring the thickness of the friction surface along the entire circumference of the disk; and

허브 접촉면과 마찰면의 평행도를 측정하기 위한 평행도측정모듈(540);을 포함하여 구성하게 된다.and a parallelism measuring module 540 for measuring the parallelism between the hub contact surface and the friction surface.

구체적으로 설명하자면, 상기 FRF비교모듈(510)은 고유주파수폭비교부에 의해 비교된 결과값을 획득하여 임계치를 초과할 경우에 이벤트 신호를 발생시키기 위한 기능을 수행하게 되는데, 임계치가 -2% ~ 2% 범위 내라면 결과값이 상기 임계치 범위를 초과할 경우에 이벤트 신호를 발생시키게 되는 것이다.To be more specific, the FRF comparison module 510 obtains the result value compared by the natural frequency width comparison unit and performs a function to generate an event signal when the threshold is exceeded. If it is within the range of ~ 2%, an event signal is generated when the result value exceeds the threshold range.

상기 마찰면런아웃측정모듈(520)은 상기 측정데이터수집부를 통해 수집된 데이터를 획득하여 마찰면 런-아웃를 측정하기 위한 기능을 수행하게 된다.The friction surface run-out measurement module 520 performs a function for measuring the friction surface run-out by acquiring data collected through the measurement data collection unit.

즉, Run-Out은 축심을 기준으로 규제형체가 완전한 형상으로부터 벗어난 크기라고 정의하고 있는데, 흔들림 공차는 자동차의 주행 중 발생하는 저더 현상을 유발시키는 큰 요소 중 하나이다.In other words, Run-Out is defined as the size that the regulated shape deviates from the perfect shape based on the axis center.

예를 들어, 측정된 런-아웃이 35um일 경우에, 임계치 값이 25um를 초과하게 된다면 이벤트 신호를 발생시켜 해당 브레이크 디스크의 문제점을 검수자에게 알려주게 된다.For example, when the measured run-out is 35um, if the threshold value exceeds 25um, an event signal is generated to inform the inspector of the problem of the corresponding brake disc.

이를 위하여 예를 들어, 브레이크 디스크를 회전시켜 Dial Gauge를 이용하여 데이터를 수집할 수 있을 것이다.For this, for example, by rotating a brake disk, data may be collected using a dial gauge.

그리고, 상기 DTV측정모듈(530)은 디스크의 전체 둘레를 따라 마찰면의 두께를 측정하여 두께 편차를 측정하기 위한 기능을 수행하게 된다.And, the DTV measurement module 530 performs a function for measuring the thickness deviation by measuring the thickness of the friction surface along the entire circumference of the disk.

DTV(Disc Thickness Variation)는 디스크의 전체 둘레를 따라 마찰면의 두께를 측정하고, 그 두께 편차를 나타낸 값으로서, DTV 또한 자동차의 스퀼노이즈 및 저더 현상을 유발시키는 요소이며 전수 검사 항목으로 관리되고 있는 핵심 Spec이다.DTV (Disc Thickness Variation) is a value that measures the thickness of the friction surface along the entire circumference of the disk and indicates the thickness deviation. This is the core Spec.

따라서, 상기 DTV측정모듈을 통해 두께를 검출하게 되며, 바람직하게는 Probe Setting Block을 이용한 측정 기술을 이용하게 된다.Accordingly, the thickness is detected through the DTV measurement module, and preferably, a measurement technique using a Probe Setting Block is used.

그리고, 상기 평행도측정모듈(540)은 허브 접촉면과 마찰면의 평행도를 측정하기 위한 기능을 수행하게 된다.In addition, the parallelism measuring module 540 performs a function for measuring the parallelism between the hub contact surface and the friction surface.

브레이크 디스크는 허브, 베어링, 너클과 조립되어 하나의 모듈이 완성되는데, 조립 공차를 최소화하기 위하여 조립면의 평행도가 확보되어야 하고, 브레이크의 제동성을 위해 마찰면의 평행도가 확보되어야 한다.A brake disc is assembled with a hub, bearing, and knuckle to complete one module. In order to minimize assembly tolerance, the parallelism of the assembly surface must be secured, and the parallelism of the friction surface must be secured for braking performance of the brake.

따라서, 기준면에 대해 마찰면 및 허브 접촉면의 평행도를 측정하게 되는 것이다.Accordingly, the parallelism of the friction surface and the hub contact surface with respect to the reference surface is measured.

예를 들어, 평행도(허브/제동면)과 평행도(허브/휠면)의 임계치가 30um일 경우에 측정된 평행도가 각각 50um이면 임계치를 초과하게 되므로 이에 따라 이벤트 신호를 발생시켜 검수자에게 이를 실시간으로 알려주게 된다.For example, when the thresholds of parallelism (hub/braking surface) and parallelism (hub/wheel surface) are 30um, if the measured parallelism is 50um, respectively, the threshold will be exceeded. will give

결국, 도 7에 도시한 기준도를 활용하여 본 발명에서는 DTV의 경우, 브레이크 디스크를 회전시켰을 때 발생하는 각 지점에 대한 두께 편차로, P1-P2, P3-P4, P5-P6를 측정하고 Max(A+B)-Min(A+B)으로 산출하게 되며, Run Out은 데이텀 축심을 기준으로 규제형체가 완전한 형상으로부터 벗어난 크기. 흔들림 공차는 가장 크게 벗어난 값을 취하며 진원도, 진직도, 직각도, 동심도의 오차를 포함하는 복합공차로, P1, P2, P3, P4, P5, P6를 측정하여 Max-Min으로 산출하게 된다.After all, in the present invention using the reference diagram shown in FIG. 7, in the case of DTV, P1-P2, P3-P4, P5-P6 are measured as the thickness deviation for each point that occurs when the brake disk is rotated, and Max. It is calculated as (A+B)-Min(A+B), and Run Out is the size that the regulating shape deviates from the perfect shape based on the datum axis. The runout tolerance takes the largest deviation value and is a composite tolerance that includes errors in roundness, straightness, squareness, and concentricity. P1, P2, P3, P4, P5, and P6 are measured and calculated as Max-Min.

또한, FRF는 브레이크 디스크의 고유진동수를 기준으로 브레이크 디스크가 자유 진동할 때 갖는 주파수를 측정하여 오차범위 ±2% 이내를 만족하는 지를 측정하고, 허브 평행도는 허브 접촉면(P7, P9)과 제동면(P1-P3-P5, P2-P4-P6)의 평행도를 측정하며, 허브 접촉면 평면도는 허브 접촉면(P7-P9, P8-P10)의 평면도를 측정하여 벗어난 크기를 산출하며, 제동면 표면조도는 브레이크 디스크 당제동면(P1-P3-P5, P2-P4-P6)에 측정 거리 20mm 이상, 임의의 부위를 4번 측정한 값을 평균으로 산출하게 된다.In addition, FRF measures the frequency of the brake disc when it freely vibrates based on the natural frequency of the brake disc and measures whether the error range is within ±2%. The parallelism of (P1-P3-P5, P2-P4-P6) is measured, and the flatness of the hub contact surface is calculated by measuring the flatness of the hub contact surface (P7-P9, P8-P10). The average of the values measured 4 times with a measurement distance of 20 mm or more on the braking surface (P1-P3-P5, P2-P4-P6) per brake disc is calculated.

상기와 같은 구성 및 동작을 통해, DTV, RUN-OUT, 평행도, FRF 등의 관리 스펙에 대한 전수 검사가 가능한 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 효과를 제공하게 된다.Through the configuration and operation as described above, it is possible to provide the effect of quickly and precisely measuring the brake disc that can fully inspect the management specifications such as DTV, RUN-OUT, parallelism, and FRF.

상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. Those skilled in the art to which the present invention of the above contents pertain will be able to understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all aspects and not restrictive.

100 : 브레이크디스크가진부
200 : 고유주파수폭비교부
300 : 브레이크디스크회전부
400 : 측정데이터수집부
500 : 인라인측정부100: brake disc excitatory part
200: natural frequency width comparison unit
300: brake disc rotating part
400: measurement data collection unit
500: in-line measurement unit

Claims (2)

브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치에 있어서,
브레이크 디스크에 가진을 가하기 위한 브레이크디스크가진부(100)와,
상기 브레이크디스크가진부에 의한 결과값인 디스크 주파수 폭을 측정하며, 사전에 정의된 브레이크 디스크의 고유 주파수 폭과 비교하기 위한 고유주파수폭비교부(200)와,
브레이크 디스크를 회전시키기 위한 브레이크디스크회전부(300)와,
상기 브레이크디스크회전부에 의해 브레이크 디스크를 회전시킨 상태에서 접촉식변위센서(LVDT)를 이용하여 각 포인트별 0.5도 간격으로 총 720개의 데이터를 수집하기 위한 측정데이터수집부(400)와,
상기 고유주파수폭비교부에 의해 비교된 결과값을 획득하여 임계치를 초과할 경우에 이벤트 신호를 발생시키며, 상기 측정데이터수집부를 통해 수집된 데이터를 획득하여 마찰면 런-아웃를 측정하며, 디스크의 전체 둘레를 따라 마찰면의 두께를 측정하여 두께 편차를 측정하며, 허브 접촉면과 마찰면의 평행도를 측정하기 위한 인라인측정부(500)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크의 신속하면서 정밀하게 측정이 가능한 인라인 측정장치.

In an inline measuring device capable of quickly and precisely measuring a brake disc,
A brake disk vibrating unit 100 for applying excitation to the brake disk, and
a natural frequency width comparison unit 200 for measuring a disc frequency width, which is a result of the brake disc excitation unit, and comparing it with a predefined natural frequency width of the brake disc;
A brake disk rotating unit 300 for rotating the brake disk, and
A measurement data collection unit 400 for collecting a total of 720 pieces of data at 0.5 degree intervals for each point using a contact displacement sensor (LVDT) in a state in which the brake disk is rotated by the brake disk rotating unit;
An event signal is generated when the result value compared by the natural frequency width comparison unit exceeds a threshold value, and the friction surface run-out is measured by acquiring the data collected through the measurement data collection unit, and the entire disk Measuring the thickness deviation by measuring the thickness of the friction surface along the circumference, and quickly and precisely measuring the brake disc, characterized in that it comprises an in-line measuring unit 500 for measuring the parallelism between the hub contact surface and the friction surface This is possible in-line measuring device.

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