KR102371596B1 - 차량용 멤버 교정장치 및 교정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 사이드 멤버 등과 같은 차량용 멤버의 비틀림 또는 휨 등을 교정하는 차량용 멤버 교정장치 및 교정방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 차량용 멤버 교정장치는, 길이방향으로 연장된 베이스; 및 상기 베이스 상에 이동가능하게 설치된 복수의 교정유닛;을 가질 수 있다.

Description

차량용 멤버 교정장치 및 교정방법{APPARATUS AND METHOD FOR CORRECTING VEHICLE MEMBER}

본 발명은 차량용 멤버 교정장치 및 교정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 사이드 멤버 등과 같은 차량용 멤버의 비틀림 또는 휨 등을 교정하는 차량용 멤버 교정장치 및 교정방법에 관한 것이다.

차량은 복수의 프레임, 복수의 패널 및 복수의 멤버 등에 의해 주된 지지구조를 구성할 수 있다.

한편, 차체에 이용되는 사이드멤버, 크로스멤버 등과 같은 차량용 멤버는 H형, C형 단면을 가지면서 길이방향으로 연장된 구조로 이루어진다.

이러한 차량용 멤버가 프레스 등을 통해 성형된 후에는 차량용 멤버에는 휨 또는 비틀림 등이 발생하고, 이에 교정장치를 이용하여 차량용 멤버의 휨, 비틀림 등을 교정하여 왔었다.

하지만, 종래의 교정장치는 수작업에 의해 차량용 멤버를 세팅한 후에 단순하게 정량교정하도록 구성됨에 따라 차량용 멤버의 품질을 확보하기 어려울 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 차량의 사이드 멤버 등과 같은 차량용 멤버의 비틀림 또는 휨 등을 정밀하게 교정할 수 있는 차량용 멤버 교정장치 및 교정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 멤버 교정장치는, 길이방향으로 연장된 베이스; 및 상기 베이스 상에 이동가능하게 설치된 복수의 교정유닛;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 멤버 교정장치는, 길이방향으로 연장된 베이스; 및 상기 베이스 상에 이동가능하게 설치된 복수의 교정유닛;을 포함하고, 상기 복수의 교정유닛 중에서 일부의 교정유닛은 차량용 멤버를 클램프하는 클램프기구를 가지며, 나머지 교정유닛은 차량용 멤버를 클램프하는 클램프기구 및 상기 클램프기구에 의해 클램프된 차량용 멤버를 교정하는 교정용 실린더를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은 차량용 멤버 교정방법으로, 복수의 교정유닛으로 차량용 멤버를 투입하고, 차량용 멤버를 1차로 클램프하며, 1차로 클램프된 차량용 멤버를 측정기구에 의해 측정하고, 측정기구에 의해 측정된 측정값을 허용값과 비교하여 합격 내지 불합격을 판정하며, 측정값이 불합격이면 차량용 멤버를 2차로 클램프한 후에 교정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 교정유닛의 클램프기구 및 교정용 실린더에 의해 차량의 사이드 멤버 등과 같은 차량용 멤버의 비틀림 또는 휨 등을 정밀하게 교정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 교정유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 화살표 B방향에서 바라본 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 클램프기구를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 클램프기구의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 화살표 C 부분을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 2개의 클램프암이 서로 벌어진 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 2개의 클램프암이 서로 오무려지는 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 2개의 클램프암이 완전히 오무려져 차량용 멤버를 클램프한 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 클램프용 실린더의 로드에 의해 슬라이더가 클램프암의 상단까지 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 클램프용 실린더의 로드에 의해 슬라이더가 클램프암의 중간까지 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 클램프용 실린더의 로드에 의해 슬라이더가 클램프암의 하단까지 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 교정장치에 의해 교정되는 차량용 멤버의 일 형태를 예시한 도면이다.
도 15는 도 3의 교정유닛에 대한 기구학적 개략도(kinematics diagram)이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 교정유닛에서 좌측 교정용 실린더의 로드가 우측 교정용 실린더의 로드 보다 많이 전진하여 차량용 멤버의 비틀림을 교정하는 상태를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 교정유닛에서 우측 교정용 실린더의 로드가 좌측 교정용 실린더의 로드 보다 많이 전진하여 차량용 멤버의 비틀림을 교정하는 상태를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 교정유닛에서 좌측 교정용 실린더의 로드 및 우측 교정용 실린더의 로드가 동일방향으로 이동하여 차량용 멤버의 휨을 교정하는 상태를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교정장치의 측정기구를 도시한 도면으로, 차량용 멤버의 휨 변형량을 측정하는 상태를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 교정장치의 측정기구를 도시한 도면으로, 차량용 멤버의 비틀림 변형량을 측정하는 상태를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치의 제어블록도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정방법을 도시한 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치(100)는 길이방향으로 연장된 베이스(11)와, 베이스(11)를 따라 이동가능하게 설치된 복수의 교정유닛(20)을 포함할 수 있다.

베이스(11)는 길이방향으로 길게 연장된 구조로 이루어질 수 있고, 베이스(11)는 한 쌍의 레그(12)에 의해 바닥으로부터 일정 높이에 위치할 수 있다.

복수의 교정유닛(20)은 베이스(11)의 길이방향을 따라 배치될 수 있고, 각 교정유닛(20)은 베이스(11)를 따라 길이방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(11)의 적어도 한 측면에는 래크(13, rack)가 길이방향을 따라 연장되고, 각 교정유닛(20)에는 래크(13)와 치합되는 피니언기어(14) 및 피니언기어(14)를 회전시키는 모터(15)가 설치될 수 있다. 이에, 모터(15)에 의해 피니언기어(14)가 회전함에 따라 각 교정유닛(20)은 베이스(11)의 래크(13)를 따라 이동할 수 있고, 이를 통해 교정유닛(20)은 베이스(11)의 길이방향에서의 위치가 개별적으로 조절될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(11)의 측방향에는 차량용 멤버(1)를 이송하는 복수의 교정유닛(20) 측으로 이송하는 복수의 이송컨베이어(61)가 경사지게 설치될 수 있고, 이송컨베이어(61)의 하단부는 교정유닛(20)의 하부에서 하부방향으로 이격되게 위치할 수 있다. 이송컨베이어(61)에는 경사조절용 실린더(64)가 설치될 수도 있다.

교정유닛(20)들의 수직하방에는 복수의 리프터(62, lifter)가 배치되고, 이송컨베이어(61)에 의해 이송된 차량용 멤버(1)는 복수의 리프터(62)에 의해 교정유닛(20) 측으로 리프트될 수 있다.

이송컨베이어(561)의 하단부에 인접하여 교정유닛(20)에 의해 교정된 차량용 멤버(1)를 배출하는 배출컨베이어(63)가 설치될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 각 교정유닛(20)은 베이스(11)에 배치되는 교정 바디(21)와, 교정 바디(21)의 하부에 설치된 클램프기구(30)를 포함할 수 있다.

교정 바디(21)는 베이스(11)가 관통하는 개구(22)를 가질 수 있다. 교정 바디(21)의 내부에는 2개의 교정용 실린더(23)가 설치될 수 있고, 2개의 교정용 실린더(23)는 교정 바디(21)에서 대칭적으로 배치될 수 있다.

교정용 실린더(23)의 상단은 피벗샤프트(23a)에 의해 교정 바디(21)의 내부에 피벗가능하게 설치되고, 교정용 실린더(23)의 하단에는 피벗부재(24)가 설치되며, 피벗부재(24)는 피벗샤프트(24a)에 의해 클램프기구(30)에 피벗가능하게 연결될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 클램프기구(30)는 클램프 바디(31, clamp body)와, 클램프 바디(31)에 피벗가능하게 설치된 2개의 클램프암(33, clamp arm)과, 2개의 클램프암(33)을 개별적으로 구동시키는 2개의 클램프용 실린더(35)를 포함할 수 있다.

클램프 바디(31)는 교정 바디(21)의 하부에 연결될 수 있고, 클램프 바디(31)에는 클램프 바디(31)의 길이방향을 따라 가이드부(31a)가 마련될 수 있으며, 가이드부(31a)에는 2개의 제1플레이트(32) 중에서 적어도 하나의 제1플레이트(32)가 이동가능하게 설치될 수 있다.

2개의 제1플레이트(32)에는 2개의 클램프암(33)이 설치될 수 있고, 각 클램프암(33)은 피벗샤프트(a)를 통해 각 제1플레이트(32)에 피벗가능하게 설치될 수 있다.

클램프 바디(31)에는 리니어가이드(34, linear guide)가 설치될 수 있고, 리니어가이드(34)는 가이드부(31a)의 상측에 위치할 수 있다. 리니어가이드(34)는 스크류샤프트(34a)와, 스크류샤프트(34a)에 나사이동가능하게 설치된 너트부재(34b)와, 스크류샤프트(34a)를 회전시키는 모터(34c) 등으로 이루어질 수 있다.

리니어가이드(34)의 너트부재(34b)는 2개의 제1플레이트(32) 중에서 어느 하나의 제1플레이트에 연결될 수 있고, 이에 너트부재(34b)가 이동함에 따라 2개의 제1플레이트(32) 중에서 어느 하나의 제1플레이트(32) 및 이에 연결된 클램프암(33)이 이동할 수 있으며, 이에 의해 2개의 클램프암(33)들 중에서 어느 하나의 클램프암(33)이 이동함으로써 2개의 클램프암(33)들 사이의 간격이 상대적으로 조절될 수 있다. 여기서, 클램프 바디(31)의 길이방향은 교정 바디(21)의 폭방향에 대응하며, 이에 제1플레이트(32)가 가이드부(31a)를 따라 이동함에 따라 클램프암(33)은 교정 바디(21)의 폭방향으로 이동할 수 있다.

클램프암(33)은 피벗샤프트(33a)에 의해 제1플레이트(32)에 피벗가능하게 설치될 수 있다. 클램프암(33)의 하단에는 돌기(33b)가 돌출하며, 돌기(33b)에는 차량용 멤버(1)의 웨브(1b) 일부를 지지하는 지지부재(33c)가 끼움결합될 수도 있다.

2개의 제1플레이트(32)에는 2개의 제2플레이트(37)가 체결구 등을 통해 개별적으로 결합되고, 2개의 제2플레이트(37)에는 2개의 클램프용 실린더(35)가 브라켓(35c)을 매개로 설치될 수 있다.

각 제2플레이트(37)의 일측 가장자리에는 클램프블록(39)이 대향되게 개별적으로 설치되고, 각 제2플레이트(37)의 일측 가장자리에는 제1끼움면(37a)이 형성되며, 클램프블록(39)의 일측 가장자리에는 제2끼움면(39a)이 형성될 수 있다. 이에, 제2플레이트(37)의 제1끼움면(37a)과 클램프블록(39)의 제2끼움면(39a)은 차량용 멤버(1)의 플랜지(1a)에 대응하는 두께로 이격될 수 있고, 이를 통해 차량용 멤버(1)의 플랜지(1a)는 제2플레이트(37)의 제1끼움면(37a)과 클램프블록(39)의 제2끼움면(39a) 사이에 끼워져 지지될 수 있다.

클램프용 실린더(35)의 중간부가 브라켓(35c)에 설치되고, 클램프용 실린더(35)의 로드(35a)에는 연결부재(35b)가 설치되며, 연결부재(35b)에는 피벗샤프트(36a)를 통해 슬라이더(36)가 피벗가능하게 설치될 수 있다. 슬라이더(36)는 클램프암(33)을 따라 이동가능하게 설치될 수 있으며, 슬라이더(36)의 이동에 의해 클램프암(33)이 피벗될 수 있다.

도 6, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 슬라이더(36)는 가이드돌기(36d)를 가질 수 있고, 클램프암(33)은 슬라이더(36)의 가이드돌기(36d)가 가이드되는 가이드홈(33d)을 가질 수 있으며, 가이드홈(33d)은 클램프암(33)의 피벗샤프트(33a)로부터 일정간격으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 이에 클램프용 실린더(35)의 로드(35a)가 전후진함에 따라 슬라이더(36)가 이동하고, 이러한 슬라이더(36)의 이동에 의해 클램프암(33)이 피벗샤프트(33a) 둘레로 피벗될 수 있다.

도 11과 같이, 클램프용 실린더(35)의 로드(35a)가 풀스트로크(full stroke)로 후진하면(retract) 슬라이더(36)의 가이드돌기(36d)가 클램프암(33)의 가이드홈(33d)의 상단까지 이동하고, 이에 따라 도 8과 같이 2개의 클램프암(33)은 서로 벌어지는 방향으로 피벗될 수 있다.

도 12와 같이, 클램프용 실린더(35)의 로드(35a)가 전진하면 슬라이더(36)의 가이드돌기(36d)가 클램프암(33)의 가이드홈(33d)의 중간으로 이동하고, 이에 도 9와 같이 2개의 클램프암(33)은 서로 오무려지는 방향으로 피벗될 수 있다.

도 13과 같이, 클램프용 실린더(35)의 로드(35a)가 풀 스트로크(full stroke)로 전진(extend)하면 슬라이더(36)의 가이드돌기(36d)가 클램프암(33)의 가이드홈(33d)의 하단까지 이동하고, 이에 도 10과 같이 2개의 클램프암(33)은 완전히 오무려지는 방향으로 피벗됨으로써 차량용 멤버(1)가 2개의 클램프암(33)에 의해 클램프될 수 있다. 도 13과 같이, 슬라이더(36)가 클램프암(33)의 하단까지 이동하면, 슬라이더(36)와 클램프암(33) 사이에는 상호 대향되는 반력이 작용함으로써 슬라이더(36) 및 클램프암(33)의 위치가 셀프 록(self lock)될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 각 제2플레이트(37)에는 슬라이더(36)의 이동을 가이드하는 슬라이더 가이드(38)가 설치될 수 있다.

슬라이더(36)는 가이드돌기(36d)의 반대면에 형성된 가이드면(36b)을 가지고, 가이드면(36b)은 일정반경으로 곡면지게 형성될 수 있다. 슬라이더 가이드(38)는 슬라이더(36)의 가이드면(36b)을 가이드하는 가이드면(38a, 38b)을 가질 수 있다.

슬라이더 가이드(38)의 가이드면(38a, 38b)은 슬라이더(36)의 상향 이동을 가이드하는 제1가이드면(38a)과 슬라이더(36)의 하향이동을 가이드하는 제2가이드면(38b)을 포함할 수 있다. 제1가이드면(38a) 및 제2가이드면(38b)은 일정각도로 경사지게 형성되고, 제1가이드면(38a)의 경사각이 제2가이드면(38b)의 경사각 보다 크게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 교정장치는 클램프기구(30)가 차량용 멤버(1)를 클램프한 상태에서 2개의 교정용 실린더(23)의 로드(23b)가 개별적으로 전후진작동함에 따라 차량용 멤버(1)의 휨, 비틀림 등을 교정하는 교정작동을 수행할 수 있다.

도 15는 도 3에 대한 기구학적 개략도(kinematics diagram)로서, 교정용 실린더에 의한 교정량의 기구학적 관계를 X-Y좌표계 상에 표시한 것이다.

도 3 및 도 15에서 C는 2개의 클램프암(33)들 사이에 위치한 교정 중심으로 나타내고, P1은 도 3의 우측 교정용 실린더(23)의 피벗샤프트(23a)와 우측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a) 사이에 가상으로 연장된 제1연장선(P1)이고, P2는 도 3의 좌측 교정용 실린더(23)의 피벗샤프트(23a)와 좌측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a) 사이에 가상으로 연장된 제2연장선(P2)이며, P3은 우측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)와 교정중심(C)을 가상으로 연장한 제3연장선(P3)이고, P4는 좌측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)와 교정중심(C)을 가상으로 연장한 제4연장선(P4)이며, S1은 우측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)의 중심점이고, S2는 좌측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)의 중심점이며, S3는 우측 교정용 실린더(23)의 피벗샤프트(23a)의 중심점이며, S4는 좌측 교정용 실린더(23)의 피벗샤프트(23a)의 중심점이다.

도 15에서, P1'은 우측 교정용 실린더(23)의 로드(23b)가 전후진함에 따라 제1연장선(P1)이 변화됨을 표시한 것이고, P2'는 좌측 교정용 실린더(23)의 로드(23b)가 전후진함에 따라 제2연장선(P2)이 변화됨을 표시한 것이며, P3'는 우측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)가 이동함에 따라 제3연장선(P3)이 변화됨을 표시한 것이고, P4'는 우측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)가 이동함에 따라 제4연장선(P4)이 변화됨을 표시한 것이며, S1'은 우측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)가 이동함에 따라 그 중심점(S1)이 변화됨을 표시한 것이고, S2'는 좌측 피벗부재(24)의 피벗샤프트(24a)가 이동함에 따라 그 중심점(S2)이 변화됨을 표시한 것이며, C'는 각 교정용 실린더(23)의 교정작동에 의해 교정중심(C)이 변화됨을 표시한 것이고, S3 및 S4의 좌표는 변화되지 않는다.

S1'의 좌표는 (X1, Y1)으로 표시되고, S2'의 좌표는 (X2, Y2)로 표시되며, C'의 좌표는 (0, B+dB)로 표시되며, S3의 좌표는 (C1, O)으로 표시되고, S4의 좌표는 (-C1, O)으로 표시되며, P1'의 길이는 L+L1이며, P2'의 길이는 L+L2이다.

여기서, B는 교정용 실린더(23)의 교정작동 전에 좌표계의 기준점(O, 0)과 교정중심(C) 사이의 수직길이이고, dB는 교정용 실린더(23)의 교정작동에 의한 휨 교정량을 나타내며, L은 교정용 실린더(23)의 전후진작동 전의 길이이고, L1은 우측 교정용 실린더(23)의 로드(23b)의 전후진작동에 의한 우측 교정용 실린더(23)의 길이변화량이며, L2는 좌측 교정용 실린더(23)의 로드(23b)의 전후진에 의한 좌측 교정용 실린더(23)의 길이변화량이고, θ는 교정용 실린더(23)의 교정작동에 의한 비틀림 교정량을 나타내며, C2는 P3' 및 P4'의 길이를 나타낸다.

우측 교정용 실린더(23)의 길이변화량(L1)은 아래의 [수학식 1]에 의해 표현될 수 있다.

좌측 교정용 실린더(23)의 변화량(L2)은 아래의 [수학식 2]에 의해 표현될 수 있다.

이와 같이 구성된 좌측의 교정용 실린더(23)의 로드(23b) 및 우측의 교정용 실린더(23)의 로드(23b)가 개별적으로 전후진함에 따라 차량용 멤버(1)의 비틀림, 휨 등이 교정될 수 있다.

도 16 및 도 17에 예시된 바와 같이, 클램프기구(30)가 차량용 멤버(1)를 클램프한 상태에서 좌측 교정용 실린더(23)의 로드(23b) 및 우측 교정용 실린더(23)의 로드(23b)가 서로 반대방향으로 전후진함으로써 차량용 멤버(1)의 비틀림을 교정할 수 있다.

도 18에 예시된 바와 같이, 클램프기구(30)가 차량용 멤버(1)를 클램프한 상태에서 좌측 교정용 실린더(23)의 로드(23b) 및 우측 교정용 실린더(23)의 로드(23b)가 동일방향으로 구동됨으로써 차량용 멤버(1)의 휨을 교정할 수 있다.

도 16 및 도 17과 같이 좌측 교정용 실린더(23)의 로드(23b) 및 우측 교정용 실린더(23)의 로드(23b)가 서로 반대방향으로 전후할 때 클램프기구(30)는 교정중심(C)을 중심으로 회전할 수 있고, 도 18과 같이 2개의 교정용 실린더(23)의 로드(23b)들이 동일방향으로 동일스크로크 만큼 전후진할 때 클램프기구(30)는 수직방향으로 이동할 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 교정유닛(20)은 클램프기구(30)의 회전 및 수직이동 등을 안정적으로 가이드하기 위한 가이드구조(50)를 더 포함할 수 있다.

가이드구조(50)는 도 3 및 도 7에 예시된 바와 같이, 교정 바디(21)의 좌우 양측에 마련된 2개의 제1가이드부재(51)와, 클램프기구(30)의 양측에 마련된 2개의 제2가이드부재(52)를 포함할 수 있다.

제1가이드부재(51)에는 제1접촉면(53a)을 가진 제1접촉부재(53)가 고정되고, 제2가이드부재(52)에는 제2접촉면(54a)을 가진 제2접촉부재(54)가 고정되어 있다. 제1접촉부재(53)의 제1접촉면(53a) 및 제2접촉부재(54)의 제2접촉면(54a)이 서로 접촉함에 따라 클램프기구(30)의 회전 내지 수직 이동을 안정적으로 가이드할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 7에 예시된 바와 같이 제1접촉면(53a)은 평탄하게 형성되고, 제2접촉면(54a)은 교정중심(C)을 중심점으로 한 일정한 반경을 가진 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 제1접촉면(53a)과 제2접촉면(54a)은 선접촉하면서 클램프기구(30)의 회전 내지 수직이동을 안정적으로 가이드할 수 있다.

그리고, 제1접촉부재(53) 및 제2접촉부재(54)는 마모 등을 고려하여 내마모성 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 교정유닛(20)은 클램프기구(30)에 클램핑된 차량용 멤버(1)의 휨, 비틀림 등을 측정하는 2개의 측정기구(40)를 더 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 각 측정기구(40)는 클램프기구(30)에 설치되어 차량용 멤버(1)의 휨 및 비틀림 등의 정도를 측정할 수 있다.

도 5, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 각 측정기구(40)는 클램프기구(30)의 클램프블록(39)을 관통하여 수직방향으로 이동가능하게 설치된 한 쌍의 탐침봉(41, probe) 및 각 탐침봉(41)의 상단에 개별적으로 설치된 한 쌍의 리니어 엔코더(42, linear encoder)를 포함할 수 있다.

이러한 구성에 의해, 2개의 탐침봉(41)의 하단이 차량용 멤버(1)의 양측과 개별적으로 접촉하여 변위됨에 따라 리니어 엔코더(42)가 탐침봉(41)의 변위를 검출함으로써 도 19와 같이 측정기준선(k)을 기준으로 차량용 멤버(1)의 휨 변형량(d)을 측정할 수 있고, 도 20과 같이 측정기준선(k)을 기준으로 차량용 멤버(1)의 비틀림 변형량(e)을 측정할 수 있다.

도 14에는 본 발명의 실시예에 따른 교정장치에 의해 교정되는 차량용 멤버(1)의 일 형태를 예시한 것으로, 차량용 멤버(1)는 플랜지(1a) 및 웨브(1b)를 가지며, 길이방향으로 길게 연장된 구조로 이루어질 수 있다. 차량용 멤버(1)는 소폭부(2) 및 대폭부(3)를 가진 구조로 이루어질 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 예시된 바와 같이, 복수의 교정유닛(20) 중에서 일부의 교정유닛(20a)은 교정용 실린더(23)를 가지지 않고 클램프기구(30)만을 가진 구조로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 교정유닛(20a)은 차량용 멤버(1)를 1차적으로 클램프하는 기능을 실행할 뿐이고 차량용 멤버(1)의 교정을 실행하지 않는 1차 클램프용 교정유닛(20a)으로 구성될 수 있다.

그리고, 복수의 교정유닛(20) 중에서 나머지 교정유닛(20b, 20c)은 교정용 실린더(23) 및 클램프기구(30)를 모두 구비한 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 교정유닛(20b, 20c)은 도 14에 예시된 차량용 멤버(1)의 소폭부(2)를 클램프하고 교정하는 소폭부용 교정유닛(20b)과 차량용 멤버(1)의 대폭부(3)를 클램프하고 대폭부용 교정유닛(20c)으로 구분될 수도 있다. 이에, 차량용 멤버(1)의 소폭부(2) 및 대폭부(3)를 개별적으로 교정할 수 있다.

도 21은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정장치(10)의 제어블록도이다.

도 21에 참조하면, 사용자 인터페이스(81, HMI(human-machine interface))와, 복수의 교정유닛(20, 20a, 20b, 20c)을 시퀴스 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 메인 제어기(82)와, 메인 제어기(82)의 제어신호에 따라 각 교정유닛(20, 20a, 20b, 20c)의 교정용 실린더(23)들의 모션제어신호를 생성하는 모션 컨트롤러(83)와, 각 교정유닛(20; 20b, 20c)의 교정용 실린더(23)를 개별적으로 제어하는 복수의 제1서브제어기(84a)와, 각 교정유닛(20; 20a, 20b, 20c)의 클램프용 실린더(35)를 개별적으로 제어하는 복수의 제2서브제어기(84b)와, 각 교정유닛(20; 20b, 20c)의 교정용 실린더(23)에 개별적으로 연결되는 복수의 제1비례제어밸브(85a)와, 각 교정유닛(20; 20a, 20b, 20c)의 클램프용 실린더(35)에 개별적으로 연결된 복수의 제2비례제어밸브(85b)를 포함할 수 있다.

사용자 인터페이스(81)에는 사용자에 의한 조작신호 및 데이터 등이 입력될 수 있고, 사용자 인터페이스(81)는 교정데이터 등을 관리할 수 있다.

메인 제어기(82)는 이더넷(ethernet) 등을 통해 사용자 인터페이스(81)와 통신가능하게 연결될 수 있다. 메인 제어기(82)는 PLC(programmable logic controller) 등으로 이루어져 교정장치(100)의 감시 및 제어를 수행할 수 있다.

모션 컨트롤러(83)는 프로피넷(PROFINET) 등과 같은 이더넷을 통해 메인 제어기(82)와 통신가능하게 연결될 수 있다.

모션 컨트롤러(83)는 각 교정유닛(20; 20b, 20c)의 교정용 실린더(23)에 대한 모션제어(휨/비틀림 교정동작)을 실행하기 위한 모션 제어신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 에컨대, 모션 컨트롤러(83)는 가상의 마스터축을 1회전시키는 동아 각 교정용 실린더(23)의 모션작동을 상술한 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 의해 구현하도록 구성될 수 있다.

복수의 제1서브제어기(84a) 및 복수의 제2서브제어기(84b)는 프로피넷(PROFINET) 등과 같은 이더넷을 통해 모션 컨트롤러(83)와 통신가능하게 연결될 수 있다.

도 22는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 멤버 교정방법을 도시한 순서도이다.

베이스(11) 상에서 복수의 교정유닛(20; 20a, 20b, 20c)을 대기위치로 이송시킨다(S1). 이때, 사용자 인터페이스(81)의 교정정보 데이터로부터 차종별 교정유닛(20; 20a, 20b, 20c)의 위치 데이터를 추출하여 교정유닛(20; 20a, 20b, 20c)의 대기위치를 설정한다.

복수의 이송컨베이어(61)에 의해 차량용 멤버(1)를 차량용 멤버 교정장치(100) 측에 투입한 후에 복수의 리프터(62)에 의해 차량용 멤버(1)를 복수의 교정유닛(20; 20a, 20b, 20c) 측으로 상승시킨다(S2).

복수의 교정유닛(20) 중에서 클램프기구(30)만을 가진 1차 클램프용 교정유닛(20a)의 클램프기구(30)에 의해 차량용 멤버(1)를 1차적으로 클램프한다(S3).

1차 클램핑된 차량용 멤버(1)를 측정기구(60)에 의해 측정하고(S4), 그 측정값을 차종별 허용값과 비교하여 합격 또는 불합격 여부를 판정한다(S5).

S5단계에서 측정기구(40)에 의해 측정된 측정값이 차종별 허용값에 부합되면 합격 판정될 수 있고, 이에 차량용 멤버(1)를 언클램프한 후에 배출한다(S9).

S5단계에서 측정기구(40)에 의해 측정된 측정값이 차종별 허용값에 부합되지 않으면 불합격 판정될 수 있고, 이에 복수의 교정유닛(20) 중에서 클램프기구(30) 및 교정용 실린더(23)를 가진 교정유닛(20b, 20c)의 클램프기구(30)에 의해 차량용 멤버(1)를 2차적으로 클램프한다(S6).

2차 클램프이후에 교정유닛(20b, 20c)의 교정용 실린더(23)를 제어하여 차량용 멤버(1)의 휨, 비틀림 등을 교정한다(S7). 이때, 사용자 인터페이스(81)의 교정정보 데이터로부터 차종별 교정 데이터를 추출하여 교정용 실린더(23)의 작동을 제어할 수 있다.

이러한 교정 작동이 완료된 후에 차량용 멤버(1)를 언클램프하고(S8), S4단계로 리턴하여 교정된 차량용 멤버(1)를 측정기구(40)에 의해 측정하며, S5단계에서 합격 판정되면 그 교정데이터를 사용자 인터페이스(81) 측으로 전송함과 더불어, 차량용 멤버(1)를 언클램프하여 배출한다(S9).

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

20: 교정유닛 21: 교정 바디
22: 개구 23: 교정용 실린더
24: 피벗부재 30: 클램프기구
31: 클램프 바디 32: 제1플레이트
33: 클램프암 34: 리니어가이드
35: 클램프용 실린더 36: 슬라이더
37: 제2플레이트 38: 슬라이더 가이드
39: 클램프블록 40: 측정기
41: 탐침봉 42: 리니어 엔코더
61: 이송컨베이어 62: 리프터
63: 배출컨베이어 64: 경사조절용 실린더

Claims (14)

1. 길이방향으로 연장된 베이스; 및
   상기 베이스 상에 이동가능하게 설치된 복수의 교정유닛;을 포함하고,
   상기 교정유닛은 상기 베이스에 설치되는 교정 바디와, 상기 교정 바디의 하부에 설치된 클램프기구와, 상기 교정 바디에 배치된 교정용 실린더를 포함하며,
   상기 교정용 실린더의 상단은 피벗샤프트에 의해 상기 교정 바디에 피벗가능하게 설치되고, 상기 교정용 실린더의 하단에는 피벗부재가 설치되며, 상기 피벗부재가 피벗샤프트에 의해 상기 클램프기구에 피벗가능하게 연결되는 차량용 멤버 교정장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 클램프기구는 클램프 바디와, 상기 클램프 바디에 피벗가능하게 설치된 2개의 클램프암과, 상기 2개의 클램프암을 개별적으로 구동시키는 2개의 클램프용 실린더를 포함하는 차량용 멤버 교정장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 클램프 바디는 상기 교정 바디의 하부에 연결되고, 상기 2개의 클램프암 중에서 어느 하나의 클램프암이 상기 클램프 바디에 이동가능하게 설치되는 차량용 멤버 교정장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 클램프용 실린더의 로드에는 연결부재가 설치되고, 상기 연결부재에는 피벗샤프트을 통해 슬라이더가 피벗가능하게 설치되며, 상기 슬라이더는 상기 클램프암을 따라 이동가능하게 설치되는 차량용 멤버 교정장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 슬라이더는 가이드돌기를 가지고, 상기 클램프암은 상기 슬라이더의 가이드돌기가 가이드되는 가이드홈을 가지는 차량용 멤버 교정장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 슬라이더는 상기 가이드돌기의 반대면에 형성된 가이드면을 가지고, 상기 슬라이더의 가이드면을 가이드하는 슬라이더 가이드를 더 포함하는 차량용 멤버 교정장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 슬라이더 가이드는 상기 슬라이더의 가이드면을 가이드하는 가이드면을 가지며,
   상기 슬라이더 가이드의 가이드면은 상기 슬라이더의 상향 이동을 가이드하는 제1가이드면과 상기 슬라이더의 하향이동을 가이드하는 제2가이드면을 포함하는 차량용 멤버 교정장치.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 길이방향으로 연장된 베이스; 및
    상기 베이스 상에 이동가능하게 설치된 복수의 교정유닛;을 포함하고,
    상기 복수의 교정유닛 중에서 일부의 교정유닛은 교정 바디와, 상기 교정 바디에 설치되어 차량용 멤버를 클램프하는 클램프기구를 가지며,
    나머지 교정유닛은 교정 바디와, 상기 교정 바디에 설치되어 차량용 멤버를 클램프하는 클램프기구와, 상기 클램프기구에 의해 클램프된 차량용 멤버를 교정하는 교정용 실린더를 가지며,
    상기 교정용 실린더의 상단은 피벗샤프트에 의해 상기 교정 바디에 피벗가능하게 설치되고, 상기 교정용 실린더의 하단에는 피벗부재가 설치되며, 상기 피벗부재가 피벗샤프트에 의해 상기 클램프기구에 피벗가능하게 연결되는 차량용 멤버 교정장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 클램프기구에는 차량용 멤버를 측정하는 측정기구가 설치되는 차량용 멤버 교정장치.
13. 청구항 12항에 따른 차량용 멤버 교정장치를 이용한 차량용 멤버 교정방법으로,
    복수의 교정유닛으로 차량용 멤버를 투입하고,
    차량용 멤버를 1차로 클램프하며,
    1차로 클램프된 차량용 멤버를 측정기구에 의해 측정하고,
    측정기구에 의해 측정된 측정값을 허용값과 비교하여 합격 내지 불합격을 판정하며,
    측정값이 불합격이면 차량용 멤버를 2차로 클램프한 후에 교정하는 차량용 멤버 교정방법.
14. 청구항 13항에 있어서,
    차량용 멤버의 교정 이후에 측정기구에 의해 측정하고, 측정기구에 의해 측정된 측정값을 허용값과 비교하여 합격이면 차량용 멤버를 언클램프하여 배출하는 차량용 멤버 교정방법.

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