KR102456700B1 - 용접비드 검사장치 - Google Patents

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Abstract

용접비드 검사장치가 개시된다. 개시된 용접비드 검사장치는, 피검사체를 지지하며 피검사체를 이송하는 지지부 및 지지부의 상부에 배치되어 피검사체를 검사하는 검사부를 포함하고, 지지부는, 피검사체를 회전시키는 회전부재, 피검사체를 수평 방향으로 이송시키는 제1 이송부재 및 피검사체의 변위를 측정하는 제1 센서부를 포함하며, 검사부는, 피검사체의 변위를 측정하는 제2 센서부를 가지는 검사부재 및 검사부재와 연결되어 검사부재를 수직 방향으로 이송시키는 제2 이송부재를 포함한다.

Description

용접비드 검사장치{WELD BEAD INSPECTION DEVICE}
본 개시는 피검사체의 용접비드 검사 신뢰성이 개선된 용접비드 검사장치 에 관한 것이다.
일반적으로, 각종 산업용 기계요소로서 사용되고 자동차 엔진 및 구동계에 들어가는 샤프트를 포함하는 부품류는 원주 둘레면에 치형이 가공된 소재와 샤프트 고정용의 플랜지를 각각 별도로 제작하고 이들의 결합부위를 용접에 의해 일체화함에 따라 기어의 가공성을 보다 향상시킬 수 있도록 하고 있다.
이러한 부품들은 각종 장치를 구성하는 중요한 기계요소이기 때문에 용접된 소재의 용접비드를 검사하여 크랙(crack)이나 기포의 발생여부를 사전에 판별해야 할 필요성이 있다.
부품들에 대한 불량 여부를 검사는 조립물품의 품질에 큰 영향을 주는 것으로서, 향상된 검사 신뢰성이 요구되고 있다.
본 개시는 피검사체의 용접비드 검사 신뢰성이 개선된 용접비드 검사장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시는 피검사체를 지지하며 피검사체를 이송하는 지지부 및 지지부의 상부에 배치되어 피검사체를 검사하는 검사부를 포함하고, 지지부는, 피검사체를 회전시키는 회전부재, 피검사체를 수평 방향으로 이송시키는 제1 이송부재 및 피검사체의 변위를 측정하는 제1 센서부를 포함하며, 검사부는, 피검사체의 변위를 측정하는 제2 센서부를 가지는 검사부재 및 검사부재와 연결되어 검사부재를 수직 방향으로 이송시키는 제2 이송부재를 포함하는 용접비드 검사장치를 제공한다.
상기 용접비드 검사장치 내재되어 상기 용접비드 검사장치를 제어하는 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 이송부재를 통해 상기 피검사체를 기 설정된 위치에 배치하고, 상기 제1 센서부를 통해 상기 피검사체의 위치를 확인하며, 상기 검사부재를 상기 피검사체의 위치에 정렬하고, 상기 회전부재를 통해 상기 피검사체를 회전시키는 것과 동시에 상기 제2 센서부를 통해 상기 피검사체의 변위차이를 감지하며, 상기 감지된 피검사체의 변위차이를 통해 상기 피검사체의 불량여부를 결정할 수 있다.
상기 피검사체 내부에 배치되어 상기 피검사체의 내부를 검사하는 접촉검사부재를 더 포함하고, 상기 접촉검사부재는, 상기 피검사체 내부에 배치되고 원통 형상을 가지는 본체, 상기 본체의 외주면을 따라 기 설정된 간격을 두고 배치된 복수의 제1 롤러부 및 상기 본체의 외주면을 따라 배치되고, 상기 복수의 제1 롤러부 사이에 각각 배치된 제2 롤러부를 포함하고, 상기 복수의 제1 롤러부 각각은 제1 직경을 가지고, 상기 복수의 제2 롤러부 각각은 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가지며, 상기 복수의 제1 롤러부와 상기 복수의 제2 롤러부는 상기 피검사체와 접촉하여 회전할 수 있다.
상기 복수의 제1 롤러부 각각은, 상기 피검사체와 접촉하여 회전하는 제1 롤러, 상기 제1 롤러와 일체로 형성되고 상기 제1 롤러에 대해 상하로 연장된 연장축, 상기 연장축의 상하 양단부에 상기 연장축과 각각 연결된 베어링 및 상기 베어링과 상기 본체 사이에 배치되어 상기 베어링과 상기 본체를 연결하는 탄성부재를 포함하고, 상기 본체는, 상기 베어링이 배치되며, 상기 제1 롤러 및 상기 연장축의 이동에 따라 상기 베어링의 이동을 가이드하는 가이드 홈 및 상기 프로세서와 연결되며, 상기 가이드 홈의 일단에 배치되어 상기 베어링의 접촉 여부를 감지하는 접촉센서부를 포함할 수 있다.
상기 접촉센서부는 압력센서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 접촉검사부재가 상기 피검사체 내부에 배치된 상태에서, 상기 회전부를 통해 상기 피검사체를 회전시키고, 상기 복수의 제1 롤러부 각각과 인접하게 배치된 상기 접촉센서부로부터 전달받은 제1 압력정보를 비교하여 상기 피검사체를 불량여부에 대해 제1 판단을 수행하고, 상기 제1 판단 이후, 상기 복수의 제2 롤러부 각각과 인접하게 배치된 상기 접촉센서부로부터 전달받은 제2 압력정보를 비교하여 상기 피검사체의 불량여부에 대한 제2 판단을 수행하며, 상기 제2 판단 이후, 상기 제1 압력정보와 상기 제2 압력정보를 비교값이 일정한지 여부를 기초로 상기 피검사체의 불량여부에 대한 제3 판단을 수행하고, 상기 제1 롤러는 상기 제1 롤러의 둘레를 따라 배치되어 빛을 조사하는 조명부를 포함하며, 상기 제1 센서부는 상기 피검사체로부터의 빛을 감지하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 센서부로부터 전달받은 감지정보를 기초로, 상기 피검사체의 불량여부에 대한 제4 판단을 수행할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 용접비드 검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 용접비드 검사장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 접촉검사부재를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 접촉검사부재가 피검사체 내부에 배치된 것을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 A영역을 나타낸 확대도이다.
도 6은 도 5의 B-B선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6에서 제1 롤러가 피검사체와 접촉된 것을 나타낸 단면도이다.
본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은` 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "상에" 있다거나 "접하여" 있다고 재된 경우, 다른 구성 요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "바로 상에" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "～사이에"와 "직접 ～사이에" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 용접비드 검사장치(1)에 대해 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 용접비드 검사장치(1)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 용접비드 검사장치(1)를 나타낸 측면도이다.
용접비드 검사장치(1)는 제조된 피검사체(R)에 대한 불량여부를 자동으로 검사하는 장치이다. 여기서, 피검사체(R)는 자동차 엔진 및 구동계에 들어가는 샤프트를 포함할 수 있다. 아울러, 피검사체(R)는 대략 원통 형상일 수 있다.
구체적으로, 용접비드 검사장치(1)는, 피검사체(R)를 지지하며 피검사체(R)를 이송하는 지지부(10) 및 지지부(10)의 상부에 배치되어 상기 피검사체(R)를 검사하는 검사부(20)를 포함할 수 있다.
지지부(10)는 피검사체(R)를 지지하고 검사를 위한 위치에 배치시키며, 검사를 위해 피검사체(R)를 회전시킬 수 있다.
구체적으로, 지지부(10)는, 피검사체(R)를 회전시키는 회전부재(12), 피검사체(R)를 수평 방향으로 이송시키는 제1 이송부재(13) 및 피검사체(R)의 변위를 측정하는 제1 센서부(11)를 포함할 수 잇다.
회전부재(12)는 피검사체(R)를 하부에서 지지함과 동시에 피검사체(R)를 독립적으로 회전할 수 있다. 회전부재(12)는 회전모터를 통해 동력을 전달받아 회전할 수 있다.
회전부재(12)는 원통 형상의 피검사체(R)를 지지하기 위해 피검사체(R)의 형상과 대응되는 원통 형상의 지지체(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 이송부재(13)는 지지프레임(14) 상부에 배치됨과 동시에 피검사체(R)를 수평 방향으로 이송할 수 있다. 제1 이송부재(13)는 피검사체(R)를 지지하는 지지판(15)과 연결되어 지지판(15)을 수평 방향으로 이송할 수 있다.
여기서, 지지판(15)은 회전부재(12)와 연결되어 피검사체(R)를 이송시킴과 동시에 피검사체(R)가 기 설정된 위치에 배치되는 경우, 피검사체(R)만을 독립적으로 회전시킬 수 있다.
제1 이송부재(13)는 수평 방향으로 배치된 제1 이송 레일을 포함하며, 프로세서(2)의 제어에 의해 제1 이송 레일을 따라 이동하여 피검사체(R)를 검사부(20) 하부에 배치시킬 수 있다.
프로세서(2)는 용접비드 검사장치(1) 내재되어 용벚비드 검사장치의 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
여기서, 프로세서(2)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), controller, 어플리케이션 프로세서(2)(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(2)(communication processor(CP)), ARM 프로세서(2) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
제1 센서부(11)는 지지프레임(14)에 고정되어 피검사체(R)의 변위를 측정하여 측정된 변위정보를 프로세서(2)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서부(11)는 적외선 센서, 비전 카메라 등 피검사체(R)의 변위를 측정할 수 있는 구성이면 다양할 수 있다.
아울러, 제1 센서부(11)는 제1 이송부재(13)에 의해 이송된 제1 센서부(11)가 검사부(20)의 하부에 위치하는지 여부를 검사할 수 있다. 즉, 제1 센서부(11)는 피검사체(R)가 검사부(20)의 하부에 위치하는 대략적인 위치정보를 측정하여 프로세서(2)로 전달할 수 있다.
이후, 프로세서(2)는 피검사체(R)가 검사부(20)의 제2 센서부에 의해 검사를 위한 정확한 위치에 정렬하도록 제1 이송부재(13)를 통해 피검사체(R)의 위치를 재조정할 수 있다.
지지프레임(14)은 회전부재(12), 제1 이송부재(13), 제1 센서부(11) 및 검사부(20)를 안정적으로 지지할 수 있다. 지지프레임(14)은 회전부재(12), 제1 이송부재(13), 제1 센서부(11) 및 검사부(20)를 안정적으로 지지할 수 있으면 다양한 구조일 수 있다.
검사부(20)는 피검사체(R)의 상부에 배치되며, 지지부(10)에 의해 이송된 피검사체(R)의 변위를 측정하고 변위정보를 프로세서(2)로 전달할 수 있다.
구체적으로, 검사부(20)는 피검사체(R)의 변위를 측정하는 제2 센서부를 가지는 검사부재(22) 및 검사부재(22)와 연결되어 검사부재(22)를 수직 방향으로 이송시키는 제2 이송부재(21)를 포함할 수 있다.
검사부재(22)는 회전부재(12)에 의해 회전하는 피검사체(R)의 변위를 측정하는 제2 센서부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서부는 적외선 센서, 비전 카메라 등 피검사체(R)의 변위를 측정할 수 있는 구성이면 다양할 수 있다.
구체적으로, 검사부재(22)는 대략 원통 형상의 피검사체(R)의 상부에 위치하며, 피검사체(R)가 회전함에 따라 피검사체(R)의 변위차를 측정할 수 있다. 여기서, 피검사체(R)의 변위는 피검사체(R)의 높이를 의미할 수 있다.
이후, 프로세서(2)는 제2 센서부로부터 전달받은 피검사체(R)의 변위차이와 메모리 내에 저장된 피검사체(R)의 기준 높이를 비교하여, 피검사체(R)의 불량여부를 판단할 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 일 실시예에 따른 용접비드 검사장치(1)의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 프로세서(2)는 제1 이송부재(13)를 통해 피검사체(R)를 기 설정된 위치에 배치하고, 제1 센서부(11)를 통해 피검사체(R)의 위치를 확인할 수 있다.
구체적으로, 제1 센서부(11)는 피검사체(R)의 안착에 대한 정보를 프로세서(2)로 전달하며, 프로세서(2)는 제1 센서부(11)를 통해 전달받은 안착정보를 기초로 피검사체(R)가 지지판(15) 상부에 배치된지 여부를 결정할 수 있다.
프로세서(2)는 피검사체(R)가 지지판(15) 상부에 배치된 것으로 판단한 이후, 제1 이송부재(13)를 통해 피검사체(R)를 검사부(20) 하부로 이송시킬 수 있다.
다음으로, 프로세서(2)는, 검사부재(22)를 피검사체(R)의 위치에 정렬할 수 있다. 여기서, 프로세서(2)는 제2 센서부의 하부에 피검사체(R)의 상면에 위치하도록 제1 이송부재(13)를 통해 피검사체(R)의 위치를 조정할 수 있다.
아울러, 프로세서(2)는 제2 센서부를 작동시켜 피검사체(R)의 위치에 대한 정렬을 추가적으로 확인할 수 있다.
이후, 프로세서(2)는 검사부재(22)의 하부에 피검사체(R)가 정렬된 것을 확인한 후, 회전부재(12)를 통해 피검사체(R)를 회전시키는 것과 동시에 제2 센서부를 통해 피검사체(R)의 변위차이를 감지할 수 있다.
다음으로, 프로세서(2)는 감지된 피검사체(R)의 변위차이를 통해 상기 피검사체(R)의 불량여부를 결정할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(2)는 제2 센서부로부터 전달받은 피검사체(R)의 변위차이와 메모리 내에 저장된 피검사체(R)의 기준 높이를 비교하여, 피검사체(R)의 불량여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 회전하는 피검사체(R)의 변위차이가 오차범위를 초과하는 경우, 프로세서(2)는 피검사체(R)가 불량인 것으로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 회전하는 피검사체(R)의 변위차이가 오차범위 내일 경우, 프로세서(2)는 피검사체(R)가 정상인 것으로 결정할 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 용접비드 검사장치(1)는 제조된 피검사체(R)를 자동적으로 위치시킴과 동시에 피검사체(R)의 자체 회전을 통해 변위를 간단하고 자동적으로 검사함으로써, 피검사체(R)에 대한 용접비드 검사의 효율성 및 편의성이 크게 증대될 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 본 개시의 다른 실시예에 따른 용접비드 검사장치(1)에 대해 설명한다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 접촉검사부재(100)를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 접촉검사부재(100)가 피검사체(R) 내부에 배치된 것을 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 4의 A영역을 나타낸 확대도이고, 도 6은 도 5의 B-B선을 따라 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 6에서 제1 롤러(118)가 피검사체(R)와 접촉된 것을 나타낸 단면도이다.
여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 사용하며 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 전술한 지지부(10), 검사부(20)의 구성은 동일하며 중복되는 설명은 생략한다.
용접비드 검사장치(1)는, 피검사체(R) 내부에 배치되어 피검사체(R)의 내부를 검사하는 접촉검사부재(100)를 더 포함할 수 있다.
접촉검사부재(100)는 피검사체(R)의 내부에 배치되어 피검사체(R)의 내부의 형상, 오차범위를 검사하여 피검사체(R)에 대한 불량여부를 검사할 수 있다.
구체적으로, 접촉검사부재(100)는, 피검사체(R) 내부에 배치되고 원통 형상을 가지는 본체(101), 본체(101)의 외주면을 따라 기 설정된 간격을 두고 배치된 복수의 제1 롤러부(110) 및 본체(101)의 외주면을 따라 배치되고, 복수의 제1 롤러부(110) 사이에 각각 배치된 제2 롤러부(120)를 포함하고, 복수의 제1 롤러부(110) 각각은 제1 직경(D1)을 가지고, 복수의 제2 롤러부(120) 각각은 상기 제1 직경(D1)보다 작은 제2 직경(D2)을 가지며, 복수의 제1 롤러부(110)와 복수의 제2 롤러부(120)는 피검사체(R)와 접촉하여 회전할 수 있다.
아울러, 본체(101)는 사용자에 의해 피검사체(R) 내부에 배치될 수 있다.
도 3을 참조할 때, 본체(101)는 접촉검사부재(100)의 외형을 형성하며, 피검사체(R)의 내부에 배치될 수 있다. 본체(101)는 복수의 제1 롤러부(110) 및 복수의 제2 롤러부(120)가 연결될 수 있다.
아울러, 본체(101)는 본체(101)를 지지하는 지지부재(102)에 의해 지지될 수 있다. 여기서. 지지부재(102)는 회전부재(12)와 이격되어 배치될 수 있으며, 회전부재(12)와 달리 회전하지 않을 수 있다. 즉, 회전부재(12)에 의해 회전하는 피검사체(R)와 달리 지지부재(102)에 의해 지지되는 본체(101)는 회전하지 않을 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조할 때, 복수의 제1 롤러부(110)는 본체(101)의 외주면을 따라 기 설정된 간격을 두고 배치될 수 있다. 복수의 제1 롤러부(110)는 피검사체(R)의 내면과 접촉하여 피검사체(R)의 내면의 불량여부를 검사할 수 있다.
구체적으로, 도 6을 참조할 때, 복수의 제1 롤러부(110) 각각은, 피검사체(R)와 접촉하여 회전하는 롤러, 제1 롤러(118)와 일체로 형성되고 제1 롤러(118)에 대해 상하로 연장된 연장축(112), 연장축(112)의 상하 양단부에 연장축(112)과 각각 연결된 베어링(113) 및 베어링(113)과 본체(101) 사이에 배치되어 베어링(113)과 본체(101)를 연결하는 탄성부재(114)를 포함할 수 있다.
제1 롤러(118)는 피검사체(R)의 내면과 접촉하여 회전함과 동시에 피검사체(R)의 접촉으로 인해 접촉검사부재(100)의 중심 방향(P1)으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 제1 롤러(118)는 피검사체(R)의 내부 형상을 따라 접촉검사부재(100)의 중심 방향(P1)과 중심 방향(P1)과 대향되는 방향(P2)으로 지속적으로 회전함과 동시에 이동할 수 있다.
구체적으로, 제1 롤러(118)가 피검사체(R)의 돌출부(R1)에 위치하는 경우, 돌출부(R1)와의 접촉에 의해 중심 방향(P1)으로 이동하며, 제1 롤러(118)가 피검사체(R)의 오목부(R2)에 위치하는 경우 중심 방향(P1)과 대향되는 방향(P2)으로 이동할 수 있다.
제1 롤러(118)는 제1 직경(D1)을 가지며, 제1 롤러(118)는 제1 롤러(118)의 둘레를 따라 배치되어 빛을 조사하는 조명부(119)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 롤러(118)는 피검사체(R)의 내면과 선택적으로 접촉함과 동시에 조명부(119)를 통해 빛을 지속적으로 피검사체(R)를 향해 조사할 수 있다.
연장축(112)은 제1 롤러(118)와 일체로 형성되며 제1 롤러(118)에 대해 상하 방향으로 연장될 수 있다. 연장축(112)은 피검사체(R)와 제1 롤러(118)가 접촉되는 정보는 베어링(113), 접촉센서부(104)로 전달할 수 있다.
아울러, 연장축(112)은 제1 롤러(118)의 회전 및 이동과 동일하게 회전 및 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 롤러(118)가 회전하는 경우 연장축(112)도 회전하며, 제1 롤러(118)가 중심 방향(P1) 또는 중심 방향(P1)과 대향되는 방향(P2)으로 이동하는 경우에도 동일하게 이동할 수 있다.
베어링(113)은 연장축(112)의 상하 양단부에 연장축(112)과 각각 연결될 수 있다. 구체적으로, 베어링(113)은 연장축(112)의 상단부에 연결된 제1 베어링(113-1), 연장축(112)의 하단부에 연결된 제2 베어링(113-2)을 포함할 수 있다.
베어링(113)은 본체(101) 내부에 형성된 가이드 홈(103) 내부에 배치되어 가이드 홈(103)을 따라 이동할 수 있다. 이에 따라, 베어링(113)은 제1 롤러(118) 및 연장축(112)의 회전을 수용함과 동시에 제1 롤러(118) 및 연장축(112)의 축 이동에 따라 이동할 수 있다.
예를 들어, 베어링(113)은 볼 베어링(113)을 포함할 수 있다.
탄성부재(114)는 일정 이상의 탄성을 가지는 재질로 구성되며, 베어링(113)에 연결되어 베어링(113)을 기 설정된 위치로 원복시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 롤러(118) 및 연장축(112)이 피검사체(R)와 접촉하여 중심 방향(P1)으로 이동한 이후, 피검사체(R)와 이격되는 경우, 탄성부재(114)는 자체의 탄성력으로 인해 제1 롤러(118) 및 연장축(112)을 원 상태로 위치시킬 수 있다.
이에 따라, 제1 롤러(118) 및 연장축(112)이 중심 방향(P1)으로 이동한 이후에도 제1 롤러(118) 및 연장축(112)을 원래 위치로 회복시킬 수 있다.
한편, 본체(101)는, 베어링(113)이 배치되며, 제1 롤러(118) 및 연장축(112)의 이동에 따라 베어링(113)의 이동을 가이드하는 가이드 홈(103) 및 프로세서(2)와 연결되며, 가이드 홈(103)의 일단에 배치되어 베어링(113)의 접촉 여부를 감지하는 접촉센서부(104)를 포함할 수 있다.
가이드 홈(103)은 본체(101) 내부에 형성되며, 가이드 홈(103)의 내부에 베어링(113)이 배치될 수 있다. 가이드 홈(103)의 폭은 베어링(113)의 외경과 대응될 수 있다.
접촉센서부(104)는 가이드 홈(103)의 일단에 배치되어 가이드 홈(103)을 따라 이동한 베어링(113)과 접촉한 정보를 프로세서(2)로 전달할 수 있다. 접촉센서부(104)는 프로세서(2)와 유선 또는 무선 등 다양한 방식을 통해 정보를 전달할 수 있다.
가이드 홈(103) 및 접촉센서부(104)는 복수의 제2 롤러부(120) 각각에도 동일하게 배치될 수 있다.
예를 들어, 접촉센서부(104)는 압력센서를 포함할 수 있다.
복수의 제2 롤러부(120) 각각은 제2 직경(D2)을 가지는 제2 롤러(128)를 제외하고, 전술한 복수의 제1 롤러부(110)와 동일한 구성을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 제2 롤러부(120) 각각은 복수의 제1 롤러부(110) 각각과 크기와 달리할 뿐 동일한 구성을 가질 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
예를 들어, 복수의 제2 롤러부(120) 각각은, 제2 직경(D2)을 가지는 제2 롤러(128), 연장축(112), 베어링(113), 탄성부재(114)를 포함할 수 있다.
프로세서(2)는, 접촉검사부재(100)가 피검사체(R) 내부에 배치된 상태에서, 회전부를 통해 상기 피검사체(R)를 회전시킬 수 있다.
다음으로, 프로세서(2)는, 복수의 제1 롤러부(110) 각각에 인접하게 배치된 접촉센서부(104)로부터 전달받은 제1 압력정보를 비교하여 피검사체(R)를 불량여부에 대해 제1 판단을 수행할 수 있다.
예를 들어, 피검사체(R)는 돌출부(R1)와 오목부(R2)가 교번적으로 형성된 내면의 형상을 가지며, 제1 롤러(118)는 회전하는 피검사체(R)의 내면과 접촉하여 회전할 수 있다.
이때, 하나의 제1 롤러(118)는 피검사체(R)의 돌출부(R1)와 오목부(R2)의 형상의 차이에 의해 회전함과 동시에 중심 방향(P1)으로 이동할 수 있으며, 인접하게 배치된 접촉센서부(104)와 접촉할 수 있다.
제1 롤러(118)와 인접하게 배치된 접촉센서부(104)로부터 전달받은 제1 압력정보의 차이가 상이할 경우, 프로세서(2)는 피검사체(R)의 내면의 형상이 일정하지 않은 것으로 결정하고, 피검사체(R)가 불량인 것으로 판단할 수 있다(제1 판단).
아울러, 프로세서(2)는 복수의 제1 롤러부(110)로부터 전달받은 제1 롤러(118) 각각의 제1 압력정보를 동시에 비교하여 피검사체(R)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 피검사체(R)의 내부의 형상일 일정한 경우, 복수의 제1 롤러부(110)로부터 동시에 전달받은 제1 압력정보의 값은 동일해야한다.
이에 따라, 프로세서(2)는 제1 롤러(118)와 인접하게 배치된 접촉센서부(104)로부터 동시에 전달받은 제1 압력정보의 차이가 상이할 경우, 프로세서(2)는 피검사체(R)의 내면의 형상이 일정하지 않은 것으로 결정하고, 피검사체(R)가 불량인 것으로 판단할 수 있다
프로세서(2)는 제1 판단 이후, 상기 복수의 제2 롤러부(120) 각각과 인접하게 배치된 접촉센서부(104)로부터 전달받은 제2 압력정보를 비교하여 피검사체(R)의 불량여부에 대한 제2 판단을 수행할 수 있다.
예를 들어, 피검사체(R)는 돌출부(R1)와 오목부(R2)가 교번적으로 형성된 내면의 형상을 가지며, 제2 롤러(128)는 회전하는 피검사체(R)의 내면과 접촉하여 회전할 수 있다.
이때, 하나의 제2 롤러(128)는 피검사체(R)의 돌출부(R1)와 오목부(R2)의 형상의 차이에 의해 회전함과 동시에 중심 방향(P1)으로 이동할 수 있으며, 인접하게 배치된 접촉센서부(104)와 접촉할 수 있다.
제2 롤러(128)와 인접하게 배치된 접촉센서부(104)로부터 전달받은 제2 압력정보의 차이가 상이할 경우, 프로세서(2)는 피검사체(R)의 내면의 형상이 일정하지 않은 것으로 결정하고, 피검사체(R)가 불량인 것으로 판단할 수 있다(제2 판단).
아울러, 프로세서(2)는 복수의 제2 롤러부(120)로부터 전달받은 제2 롤러(128) 각각의 제2 압력정보를 동시에 비교하여 피검사체(R)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 피검사체(R)의 내부의 형상일 일정한 경우, 복수의 제2 롤러부(120)로부터 동시에 전달받은 제2 압력정보의 값은 동일해야한다.
이에 따라, 프로세서(2)는 제2 롤러(128)와 인접하게 배치된 접촉센서부(104)로부터 동시에 전달받은 제2 압력정보의 차이가 상이할 경우, 프로세서(2)는 피검사체(R)의 내면의 형상이 일정하지 않은 것으로 결정하고, 피검사체(R)가 불량인 것으로 판단할 수 있다.
아울러, 제2 직경(D2)을 가지는 제2 롤러(128)는 제2 직경(D2)보다 큰 제1 직경(D1)을 가지는 제1 롤러(118)와 달리 피검사체(R)의 내면에 세밀한 형상에 대한 불량여부를 감지할 수 있다.
예를 들어, 피검사체(R)의 돌출부(R1) 상의 추가 돌출부(R1)가 형성되는 경우, 제1 롤러(118)와 달리 제2 롤러(128)는 제1 직경(D1)보다 작은 제2 직경(D2)을 통해 세밀한 구조의 차이를 감지할 수 있다.
다음으로, 프로세서(2)는 제2 판단 이후, 제1 압력정보와 제2 압력정보를 비교값이 일정한지 여부를 기초로 피검사체(R)의 불량여부에 대한 제3 판단을 수행할 수 있다.
즉, 프로세서(2)는 피검사체(R)의 내부 형상이 일정한 경우, 제1 압력정보와 제2 압력정보의 차이는 동일해야한다. 이에 따라, 프로세서(2)는 제1 압력정보와 제2 압력정보를 기초로, 피검사체(R)의 불량여부를 판단할 수 있다.
동시에, 프로세서(2)는 제1 롤러(118)로부터 조사되는 빛을 제1 센서부(11)를 통해 감지하고, 제1 센서부(11)로부터 전달받은 감지정보를 기초로, 피검사체(R)의 불량여부에 대한 제4 판단을 수행할 수 있다.
구체적으로, 피검사체(R)의 제조 과정에서 피검사체(R)에 미세한 구멍, 크랙으로 인해 제1 롤러(118)로부터 조사되는 빛이 피검사체(R)의 외부에 위치하는 제1 센서부(11)를 통해 감지되는 경우, 프로세서(2)는 검사되는 피검사체(R)는 불량인 것으로 판단할 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 용접비드 검사장치는 접촉검사부재를 통해 피검사체 내부의 불량여부를 판단할 수 있음과 동시에, 피검사체에 대한 직접적인 접촉으로 인해, 직관적인 검사를 수행할 수 있다.
아울러, 상호간 다른 직경을 가지는 제1 롤러 및 제2 롤러를 통해 다양한 형상과 세밀한 형상을 가지는 피검사체에 대한 정확한 검사 또한 수행할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1: 용접비드 검사장치 10: 지지부
20: 검사부 R: 피검사체
100: 접촉검사부재 101: 본체
102: 지지부재 103: 가이드 호
104: 접촉센서부 110: 복수의 제1 롤러부
120: 복수의 제2 롤러부

Claims (5)

  1. 피검사체를 지지하며 상기 피검사체를 이송하는 지지부; 및
    상기 지지부의 상부에 배치되어 상기 피검사체를 검사하는 검사부;를 포함하고,
    상기 지지부는,
    상기 피검사체를 회전시키는 회전부재;
    상기 피검사체를 수평 방향으로 이송시키는 제1 이송부재; 및
    상기 피검사체의 변위를 측정하는 제1 센서부;를 포함하며,
    상기 검사부는,
    상기 피검사체의 변위를 측정하는 제2 센서부를 가지는 검사부재; 및
    상기 검사부재와 연결되어 상기 검사부재를 수직 방향으로 이송시키는 제2 이송부재;를 포함하며,
    상기 용접비드 검사장치 내재되어 상기 용접비드 검사장치를 제어하는 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 이송부재를 통해 상기 피검사체를 기 설정된 위치에 배치하고,
    상기 제1 센서부를 통해 상기 피검사체의 위치를 확인하며,
    상기 검사부재를 상기 피검사체의 위치에 정렬하고,
    상기 회전부재를 통해 상기 피검사체를 회전시키는 것과 동시에 상기 제2 센서부를 통해 상기 피검사체의 변위차이를 감지하며,
    상기 감지된 피검사체의 변위차이를 통해 상기 피검사체의 불량여부를 결정하고,
    상기 피검사체 내부에 배치되어 상기 피검사체의 내부를 검사하는 접촉검사부재;를 더 포함하고,
    상기 접촉검사부재는,
    상기 피검사체 내부에 배치되고 원통 형상을 가지는 본체;
    상기 본체의 외주면을 따라 기 설정된 간격을 두고 배치된 복수의 제1 롤러부; 및
    상기 본체의 외주면을 따라 배치되고, 상기 복수의 제1 롤러부 사이에 각각 배치된 제2 롤러부;를 포함하고,
    상기 복수의 제1 롤러부 각각은 제1 직경을 가지고, 상기 복수의 제2 롤러부 각각은 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가지며,
    상기 복수의 제1 롤러부와 상기 복수의 제2 롤러부는 상기 피검사체와 접촉하여 회전하는 용접비드 검사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 롤러부 각각은,
    상기 피검사체와 접촉하여 회전하는 제1 롤러;
    상기 제1 롤러와 일체로 형성되고 상기 제1 롤러에 대해 상하로 연장된 연장축;
    상기 연장축의 상하 양단부에 상기 연장축과 각각 연결된 베어링; 및
    상기 베어링과 상기 본체 사이에 배치되어 상기 베어링과 상기 본체를 연결하는 탄성부재;를 포함하고,
    상기 본체는,
    상기 베어링이 배치되며, 상기 제1 롤러 및 상기 연장축의 이동에 따라 상기 베어링의 이동을 가이드하는 가이드 홈; 및
    상기 프로세서와 연결되며, 상기 가이드 홈의 일단에 배치되어 상기 베어링의 접촉 여부를 감지하는 접촉센서부;를 포함하는 용접비드 검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접촉센서부는 압력센서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 접촉검사부재가 상기 피검사체 내부에 배치된 상태에서, 상기 회전부를 통해 상기 피검사체를 회전시키고,
    상기 복수의 제1 롤러부 각각과 인접하게 배치된 상기 접촉센서부로부터 전달받은 제1 압력정보를 비교하여 상기 피검사체를 불량여부에 대해 제1 판단을 수행하고,
    상기 제1 판단 이후, 상기 복수의 제2 롤러부 각각과 인접하게 배치된 상기 접촉센서부로부터 전달받은 제2 압력정보를 비교하여 상기 피검사체의 불량여부에 대한 제2 판단을 수행하며,
    상기 제2 판단 이후, 상기 제1 압력정보와 상기 제2 압력정보를 비교값이 일정한지 여부를 기초로 상기 피검사체의 불량여부에 대한 제3 판단을 수행하고,
    상기 제1 롤러는 상기 제1 롤러의 둘레를 따라 배치되어 빛을 조사하는 조명부를 포함하며,
    상기 제1 센서부는 상기 피검사체로부터의 빛을 감지하고,
    상기 프로세서는, 상기 제1 센서부로부터 전달받은 감지정보를 기초로, 상기 피검사체의 불량여부에 대한 제4 판단을 수행하는 용접비드 검사장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20120021024A (ko) * 2010-08-31 2012-03-08 (주)로파 용접 품질 검사 시스템 및 그 검사 방법
KR20200117034A (ko) * 2018-02-28 2020-10-13 디더블유플리츠 오토메이션, 아이엔씨. 계측 시스템

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