KR102461318B1 - 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 쇽업소버의 하우징을 검사하기 위한 지그장치에 있어서: 대향하는 지지대(21)의 중간에 거치대(22)와 레일(23)을 갖추고, 투입되는 하우징의 순차적 이동을 유발하는 본체(20); 상기 본체(20)의 대향하는 커플러(31) 사이에서 탐촉기(33)로 하우징의 기준턱(11)을 확인하여 파지기(35)로 설정된 자세를 유지하는 정렬부재(30); 상기 하우징의 브라켓(13)과 스프링시트(15)에 대한 검사를 수행하는 검사부재(40); 및 상기 본체(20), 정렬부재(30), 검사부재(40)를 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 차량에 탑재되는 쇽업소버에서 조립성능과 관련되는 하우징의 주요부 치수 정도를 정확하면서 신속한 방식으로 검사하여 양부를 판정하므로 품질과 생산성 향상에 일조하는 효과가 있다.

Description

차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치{Jig apparatus for testing shock absorber housing}

본 발명은 쇽업소버 하우징 검사에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량에 탑재되는 쇽업소버의 주요부 치수 정도를 검사하기 위한 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치에 관한 것이다.

차량의 현가시스템을 구성하는 쇽업소버(shock absorber)는 차체와 차륜 사이에 설치되어 주행시 차륜이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시킨다. 쇽업소버는 다수의 브라켓을 갖춘 원통형 하우징을 기반으로 내부의 오일완충부와 외부의 탄성완충부를 지지한다. 쇽업소버의 주요부 치수 정도는 작동 신뢰성과 내구성 측면으로 매우 중요하기 때문에 통상 양산 현장에서 신속하고 정확한 검사를 위한 공정을 포함한다.

이와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제0751694호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1162321호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌1은 작업유체 주입구가 형성된 베이스 쉘이 구비된 쇽업소버에 있어서, 베이스 쉘의 내부로 삽입되며 베이스 쉘의 길이와 작업유체 주입구의 위치를 검사하는 각각의 검사부가 마련된 검사지그 및 검사지그를 통해 작업유체 주입구의 위치를 측정하는 측정지그를 포함한다. 이에, 베이스 쉘의 불량 유무를 판단하여 불량율을 줄이는 효과를 기대한다.

선행문헌 2는 반제품 베이스 어셈블리의 불량여부를 자동으로 검사하는 검사유닛과, 검사유닛에 베이스 어셈블리를 로딩하도록 구비되는 로딩로봇과, 검사유닛에서 검사완료되거나 검사중 불량으로 확인된 베이스 어셈블리를 언로딩하는 언로딩로봇을 포함한다. 이에, 자동화에 따른 생산성 향상, 생산비용 절감, 안전사고 방지를 도모하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행문헌에 의하면 쇽업소버의 조립성능과 관련되는 하우징의 주요부 치수 정도를 판단하기 미흡하다는 측면에서 개선이 요구된다.

한국 등록특허공보 제0751694호 "쇽업소버의 불량검사장치 및 검사방법" (공개일자 : 2007.08.23.) 한국 등록특허공보 제1162321호 "쇽업소버의 베이스 어셈블리 자동검사장치" (공개일자 : 2006.09.27.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 차량에 탑재되는 쇽업소버에서 조립성능과 관련되는 하우징의 주요부 치수 정도를 정확하면서 신속한 방식으로 검사하여 양부를 판정하기 위한 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량 쇽업소버의 하우징을 검사하기 위한 지그장치에 있어서: 대향하는 지지대의 중간에 거치대와 레일을 갖추고, 투입되는 하우징의 순차적 이동을 유발하는 본체; 상기 본체의 대향하는 커플러 사이에서 탐촉기로 하우징의 기준턱을 확인하여 파지기로 설정된 자세를 유지하는 정렬부재; 상기 하우징의 브라켓과 스프링시트에 대한 검사를 수행하는 검사부재; 및 상기 본체, 정렬부재, 검사부재를 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 본체는 거치대에 탑재되는 복수의 롤러로 하우징을 지지하고, 왕복 이동하는 이송기에 한 쌍의 그리퍼를 연결한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 정렬부재는 하우징의 회전을 유발하는 회전기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 검사부재는 브라켓의 체결공으로 접촉핀을 맞물리며 압전센서로 신호를 검출하고, 스프링시트의 복수의 지점에서 검출공에 리니어스케일을 맞물리며 신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 접촉핀과 상기 리니어스케일은 가동기에 연결되어 이동하고, 설정된 압력 이상의 충격이 발생하면 원위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어기는 터치센서, 위치센서, 카메라의 신호를 입력하고, 하우징의 주기적인 이동에 연계하여 검사를 수행하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 차량에 탑재되는 쇽업소버에서 조립성능과 관련되는 하우징의 주요부 치수 정도를 정확하면서 신속한 방식으로 검사하여 양부를 판정하므로 품질과 생산성 향상에 일조하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 외관을 개략적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 본체를 평면에서 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 확대하여 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 제어회로 연결을 나타내는 블록도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차량에 탑재되는 쇽업소버의 하우징을 검사하기 장치에 관하여 제안한다. 양산 현장에서 차량용 쇽업소버의 주요부 치수 정도를 검사하는 장치를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 원통형 구조의 하우징에 오일완충부와 외부의 탄성완충부가 탑재되면 쇽업소버 완제품이 된다.

도 1을 참조하면, 피검사물인 하우징(10)의 외면 일측에 브라켓(13)이 결합되고 타측에 스프링시트(15)가 결합된다. 브라켓(13)은 차체에 긴밀하게 결합되는 부분이고, 스프링시트(15)는 스프링(도시 생략)을 지지하는 부분이다. 차량 주행중에 스프링은 오일완충부 피스톤의 복원을 유발한다. 스프링시트(15)는 스프링의 하단부와 일치된 형상으로 굴곡되고 구배를 이룬다. 물론 차종에 따라 브라켓(13)과 스프링시트(15)의 형태, 치수, 결합 자세 등이 상이하다.

본 발명에 따르면 투입되는 하우징의 순차적 이동을 유발하는 본체(20)가 대향하는 지지대(21)의 중간에 거치대(22)와 레일(23)을 갖춘 구조이다.

도 1에서, 본체(20)를 구성하는 지지대(21), 거치대(22), 레일(23) 등이 나타난다. 지지대(21)는 후술하는 주요 기능품을 지지하는 부분으로서 개폐 가능한 커버를 부착한 밀폐 구조로 형성할 수도 있다. 대향하는 지지대(21) 사이의 공간은 하우징의 로딩 영역, 검사 영역, 언로딩 영역으로 구분된다. 각각의 영역에는 하측에 거치대(22)가 설치되고, 모든 영역은 상측의 레일(23)을 통하여 연결된다. 로딩 영역으로 투입되는 하우징은 레일(23)을 따라 순차적으로 검사를 거쳐 언로딩 영역으로 배출된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 본체(20)는 거치대(22)에 탑재되는 복수의 롤러로 하우징을 지지하고, 왕복 이동하는 이송기(25)에 한 쌍의 그리퍼(27)를 연결한 것을 특징으로 한다.

도 2를 참조하면, 본체(20)를 구성하는 거치대(22)와 이송기(25)의 세부적인 구성이 나타난다. 거치대(22)는 한 쌍의 롤러를 이용하여 하우징을 정위치로 지지한다. 부호 22A는 로딩 영역에, 부호 22B는 검사 영역에, 부호 22C는 언로딩 영역에 각각 배치된다. 검사 영역의 거치대(22)는 적어도 하나의 롤러를 모터로 회전시키는 구성을 포함할 수 있다. 언로딩 영역의 거치대(22)는 후속 공정이 없는 경우 생략될 수 있다. 이송기(25)는 레일(23) 상에서 왕복으로 이동 가능하게 장착되고, 하방향으로 일측과 타측에 각각 그리퍼(27)에 연결된다. 그리퍼(27)는 진공, 핑거 등에 상하로 운동하는 구성을 부가하여 하우징을 클램한다.

작동에 있어서, 이송기가 부호 25의 위치에 있는 동안 상류측 그리퍼(27)는 로딩 영역의 하우징을 클램핑하고 하류측 그리퍼(27)는 검사 영역의 하우징을 클램핑한다. 검사가 완료되면 이송기(25)가 부호 25′의 위치로 이동하므로 2개의 하우징을 동시에 하류측으로 이동시켜 하나를 검사 영역으로 다른 하나를 부호 10′처럼 언로딩 영역으로 보낸다.

또한, 본 발명에 따르면 정렬부재(30)가 상기 본체(20)의 대향하는 커플러(31) 사이에서 탐촉기(33)로 하우징의 기준턱(11)을 확인하여 파지기(35)로 설정된 자세를 유지하는 구조를 이루고 있다.

도 3을 참조하면, 정렬부재(30)를 구성하는 커플러(31), 탐촉기(33), 파지기(35) 등이 나타난다. 커플러(31)는 지지대(21)의 대향하는 면에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착된다. 커플러(31)는 하우징의 양단과 일치하는 직경으로 형성되고 손상과 슬립을 방지하도록 패드를 구비한다. 탐촉기(33)는 작은 크기의 탐촉판과 직선운동을 유발하는 액추에이터로 구성된다. 탐촉기(33)는 일측 커플러(31)에 인접하게 배치되고 하우징(10)의 기준턱(11)을 확인한다. 기준턱(11)은 브라켓(13)과 스프링시트(15)의 치수 정도를 판단하는 기준점으로 활용된다. 파지기(35)는 래크-피니언, 리드스크류-너트 방식 등을 적용하여 적어도 일측 커플러(31)의 축방향 이동을 유발한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 정렬부재(30)는 하우징의 회전을 유발하는 회전기(37)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1에서, 하우징을 회전시키는 회전기(37)가 일측 커플러(31)에 연결된 상태를 나타낸다. 물론 전술한 것처럼 부호 22B의 거치대의 일측 롤러를 회전시키는 구성으로 대체할 수도 있다. 어느 경우에나 탐촉기(33)로 기준턱(11)이 확인되지 않을 때 하우징을 회전시켜 기준턱(11)이 상단에 위치하도록 한다. 이 과정에서 후술하는 카메라(56)의 영상 등을 활용한다. 특정 하우징에서 기준턱(11)이 손상되거나 없는 경우에는 불량으로 처리한다.

또한, 본 발명에 따르면 검사부재(40)가 상기 하우징의 브라켓(13)과 스프링시트(15)에 대한 검사를 수행하는 구조를 이루고 있다.

도 1 및 도 3에서, 검사부재(40)가 검사 영역의 거치대(22)에 클램핑된 하우징을 검사한다. 차종에 따라 현가시스템의 종류, 중량, 크기 등의 제원이 다르므로 브라켓(13)과 스프링시트(15)를 비롯한 주요부 치수 정도가 달라진다. 검사부재(40)를 거친 양품의 하우징(10)은 후속 공정에서 오일완충부와 외부의 탄성완충부가 탑재된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 검사부재(40)는 브라켓(13)의 체결공(13a)으로 접촉핀(41)을 맞물리며 압전센서(43)로 신호를 검출하고, 스프링시트(15)의 복수의 지점에서 검출공(15a)에 리니어스케일(45)을 맞물리며 신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.

도 3에서, 검사부재(40)를 구성하는 접촉핀(41), 압전센서(43), 리니어스케일(45) 등이 나타난다. 하우징의 브라켓(13)은 축방향에서 경사를 이루도록 고정되면서 외단부에 절개된 형태의 체결공(13a)을 구비한다. 복수의 접촉핀(41)은 각각의 브라켓(13)의 체결공(13a)을 출입하면서 압전센서(43)에서 압력 변동의 신호가 생성되도록 한다. 하우징의 스프링시트(15)은 통상 3개소의 검출공(15a)을 구비한다. 복수의 리니어스케일(45)은 복수의 검출공(15a)으로 각각 동시에 출입하면서 이동 거리와 구배진 각도의 신호가 생성되도록 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 접촉핀(41)과 상기 리니어스케일(45)은 가동기(47)에 연결되어 이동하고, 설정된 압력 이상의 충격이 발생하면 원위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.

도 3에서, 접촉핀(41)과 리니어스케일(45)이 각각의 가동기(47)에 연결된 상태를 나타낸다. 가동기(47)는 접촉핀(41)과 리니어스케일(45)의 정밀한 이동을 제어하면서 체결공(13a) 및 검출공(15a)을 출입하는 과정에서 과부하가 검출되면 즉시 원복시킨다. 접촉핀(41)과 리니어스케일(45)이 설정된 행정단에 미처 도달하지 않고 원복되면 검사부재(40)의 손상을 방지하고 브라켓(13) 그리고/또는 스프링시트(15)의 치수 정도 블량으로 판단할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 제어기(50)가 상기 본체(20), 정렬부재(30), 검사부재(40)를 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조를 이루고 있다.

도 4를 참조하면, 제어기(50)가 본체(20), 정렬부재(30), 검사부재(40)의 주요 구성품과 연계되는 상태를 나타낸다. 제어기(50)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 갖춘 마이컴 회로를 기반으로 하는 것이 바람직하다. 제어기(50)의 입력인터페이스에는 압전센서(43), 리니어스케일(45) 등이 연결된돠 제어기(50)의 출력인터페이스에는 이송기(25), 그리퍼(27), 탐촉기(33), 파지기(35), 회전기(37), 가동기(47) 등이 연결된다. 제어기(50)의 제어 알고리즘은 메모리에 프로그램 형태로 저장되고 실행된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어기(50)는 터치센서(52), 위치센서(54), 카메라(56)의 신호를 입력하고, 하우징의 주기적인 이동에 연계하여 검사를 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 4에서, 터치센서(52), 위치센서(54), 카메라(56)가 제어기(50)의 입력인터페이스에 연결된다. 터치센서(52)는 탐촉기(33)에 연계되어 기준턱(11)의 유무에 따른 신호를 발생한다. 위치센서(54)는 이송기(25), 파지기(35), 가동기(47) 등의 가동 상태에 따른 신호를 발생한다. 카메라(56)는 하우징(10)의 이송 경로 상에서 제반 작동 상태에 대한 영상을 획득한다.

주요 작동의 일예로서, 제어기(50)는 검사 영역에 도달한 하우징(10)을 파지기(35)로 클램핑하고, 브라켓(13)의 체결공(13a)에 접촉핀(41)이 통과되는 상태를 압전센서(43)의 신호로 확인하고, 스프링시트(15)의 검출공(15a)에 대한 리니어스케일(45)의 측정치를 확인하며, 연속 투입되는 하우징을 주기적으로 이동시키면서 치수 정도의 양부를 순차적으로 판정한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 하우징 11: 기준턱
13: 브라켓 15: 스프링시트
20: 본체 21: 지지대
22: 거치대 23: 레일
25: 이송기 27: 그리퍼
30: 정렬부재 31: 커플러
33: 파지기 35: 탐촉기
37: 회전기 40: 검사부재
41: 접촉핀 43: 압전센서
45: 리니어스케일 47: 가동기
50: 제어기 52: 터치센서
54: 위치센서 56: 카메라

Claims (6)

1. 차량 쇽업소버의 하우징을 검사하기 위한 지그장치에 있어서:
   대향하는 지지대(21)의 중간에 거치대(22)와 레일(23)을 갖추고, 투입되는 하우징의 순차적 이동을 유발하는 본체(20);
   상기 본체(20)의 대향하는 커플러(31) 사이에서 탐촉기(33)로 하우징의 기준턱(11)을 확인하여 파지기(35)로 설정된 자세를 유지하는 정렬부재(30);
   상기 하우징의 브라켓(13)과 스프링시트(15)에 대한 검사를 수행하는 검사부재(40); 및
   상기 본체(20), 정렬부재(30), 검사부재(40)를 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어기(50);를 포함하되,
   상기 검사부재(40)는 브라켓(13)의 체결공(13a)으로 접촉핀(41)을 맞물리며 압전센서(43)로 신호를 검출하고, 스프링시트(15)의 복수의 지점에서 검출공(15a)에 리니어스케일(45)을 맞물리며 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체(20)는 거치대(22)에 탑재되는 복수의 롤러로 하우징을 지지하고, 왕복 이동하는 이송기(25)에 한 쌍의 그리퍼(27)를 연결한 것을 특징으로 하는 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 정렬부재(30)는 하우징의 회전을 유발하는 회전기(37)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 접촉핀(41)과 상기 리니어스케일(45)은 가동기(47)에 연결되어 이동하고, 설정된 압력 이상의 충격이 발생하면 원위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기(50)는 터치센서(52), 위치센서(54), 카메라(56)의 신호를 입력하고, 하우징의 주기적인 이동에 연계하여 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 쇽업소버 하우징 검사용 장치.

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