KR102487192B1 - 차체 형상 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어 밸브유닛은, 차체가 이동되는 이동루트의 양측에 배치되는 스탠드, 양단이 상기 스탠드의 상단에 연결되고, 상기 차체의 양측면과 상면을 따라서 형성되도록 구성된 아치형 가이드, 및 상기 아치형 가이드의 일측에 배치되고, 상기 아치형 가이드를 따라서 이동하면서, 상기 차체의 외형을 감지하는 센서 모듈을 포함할 수 있다.

Description

차체 형상 측정 시스템{VEHICLE BODY SHAPE DETECTION SYSTEM}
본 발명은 차량 제작 공정들 사이에서 이동 중인 차체의 형상을 신속하고 정확하게 측정하여, 차체의 형태에 관련된 품질들을 판단할 수 있도록 하는 차체 형상 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 산업용에서의 비 접촉식 물체의 외곽의 계측방법에는 레이저기법 및 비전시스템을 이용한 모아레 기법 등을 사용하고 있다.
이러한 종래의 계측방법은 물체의 변화의 상태에 따라 조명의 조사에 따른 표면의 난반사 상태, 캘리브레이션, 및 유지보수의 어려움, 가격적인 문제점, 설치 공간에 대한 제약조건 등을 고려해야 된다.
한편, 자동차는 컨베이어 타입의 제조 공정을 거쳐 생산되며, 매 공정별로 역할을 배분한다. 최근 자동차 제조 품질 관리 기준이 높아 지면서 제조 공정 중 특정 공정을 온전히 품질 측정 공정으로 활용하고 있다.
그러나, 종래의 외관 품질 측정 방식에 개선이 필요하다. 이동 중 검사를 통해서 별도 공정 확보하지 않고 측정하는 것이 필요하고, 측정 위치를 다양화하여 품질 문제 원인을 정확하게 확인하는 것이 필요하다.
또한, 현재 공정에서는 차체 제작 공정의 마지막에서 외관 품질을 판단하기 때문에, 품질 측정은 가능하나, 품질 불량의 원인 파악이 어려워 품질 관리가 어렵다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 이동 중 검사를 통해서 별도 공정영역을 확보하지 않고, 측정 위치를 용이하게 가변 시킴으로써, 품질 문제 원인을 정확하게 확인할 수 있으며, 공정 간 중간에 외관 품질 측정이 가능하고 품질 불량의 원인을 파악할 수 있는 차체 형상 측정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어 밸브유닛은, 차체가 이동되는 이동루트의 양측에 배치되는 스탠드, 양단이 상기 스탠드의 상단에 연결되고, 상기 차체의 양측면과 상면을 따라서 형성되도록 구성된 아치형 가이드, 및 상기 아치형 가이드의 일측에 배치되고, 상기 아치형 가이드를 따라서 이동하면서, 상기 차체의 외형을 감지하는 센서 모듈을 포함할 수 있다.
상기 스탠드는 상기 아치형 가이드의 양단을 상부로 올리거나 하부로 내리는 텔레스코픽 부재를 가질 수 있다.
상기 센서 모듈은 상기 아치형 가이드를 따라서 형성되는 랙 기어에 결합되는 피니언 기어를 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은, 상기 피니언 기어가 장착되는 모듈 하우징, 상기 피니언 기어를 회전시키도록 상기 모듈 하우징에 장착되는 모터, 및 상기 차체 측으로 레이져를 조사하고, 반사되는 레이져를 감지하는 거리 센서를 포함할 수 있다.
상기 아치형 가이드의 양단은 상기 스탠드의 상단에 회전핀을 통해서 결합될 수 있다.
상기 회전핀을 기준으로 상기 아치형 가이드를 상기 차체의 전방 또는 후방으로 회전시키는 회전 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
상기 차체가 안착되는 안착 기준핀이 설정된 위치에 형성되고, 상기 이동루트를 따라서 이동하는 대차, 상기 대차의 측면에 배치되는 반사판, 및 상기 스탠드의 일측면에 배치되어 상기 반사판을 감지하는 위치 감지센서를 더 포함할 수 있다.
상기 반사판은 상기 대차의 이동방향으로 설정된 간격을 두고 배열될 수 있다.
상기 센서 모듈에서 감지되는 상기 차체의 외형 정보를 수신하고, 상기 센서 모듈의 이동과 작동을 제어하는 제어유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제어유닛은, 상기 반사판을 감지하는 상기 위치 감지센서를 통해서 상기 반사판의 위치를 감지하고, 상기 반사판과 상기 안착 기준핀 사이의 설정된 거리차이를 이용하여 상기 차체의 위치를 연산할 수 있다.
상기 거리차이는 상기 차체의 길이방향 길이차이(TL), 상기 차체의 폭방향 길이차이(LL), 및 상기 차체의 높이방향 길이차이(HL)를 포함할 수 있다.
상기 차체의 전방 형태를 감지하기 위해서 상기 회전 액추에이터는 상기 아치형 가이드를 전방으로 회전시키고, 상기 차체의 후방 형태를 감지하기 위해서 상기 회전 액추에이터는 상기 아치형 가이드를 후방으로 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의해서, 차체 제작 공정들 사이에 차체가 이동하는 과정에서 차체의 외관을 정확하고 신속하게 측정하여, 차체의 품질 불량의 원인을 용이하게 파악할 수 있다.
특히, 차체의 이동루트의 양측에 배치되는 스탠드에 설치되는 아치형 가이드를 따라서 움직이는 센서 모듈을 이용하여 공정들 사이에 차체의 외형을 용이하게 감지할 수 있다.
또한, 스탠드가 텔레스코픽 구조를 가지고 있고, 이 스탠드가 아치형 가이드를 올리거나 내림으로써 다양한 크기의 차체를 용이하게 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 측정 시스템의 전체적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 측정 시스템에서 센서 모듈을 보여주는 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템에서 대차와 차체 사시의 관계를 보여주는 일부 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템에서 대차의 일부 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템의 전체적인 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템에서 센서 모듈이 거리를 측정하는 방법을 보여주는 일부 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 측정 시스템의 전체적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 차체 형상 측정 시스템은 스탠드(120), 위치 감지센서(115), 텔레스코픽 부재(125), 회전핀(500), 회전 액추에이터(505), 센서 모듈(110), 아치형 가이드(100), 대차(130), 반사판(135), 및 제어유닛(250)을 포함할 수 있다.
상기 대차(130) 위에 차체(140)가 배치되고, 상기 대차(130)는 상기 차체(140)와 함께 미리 설정된 루트를 따라서 이동한다. 대차와 차체의 이동 구조 및 방법에 대해서는 공지기술을 참조한다.
상기 대차(130)의 이동루트의 양측에 상기 스탠드(120)가 배치되고, 상기 스탠드(120)의 상단부에 상기 아치형 가이드(100)의 양단이 회전핀(500)을 통해서 결합되고, 상기 회전 액추에이터(505)는 상기 회전핀(500)을 통해서 상기 아치형 가이드(100)를 전후 방향으로 회전시킬 수 있다.
상기 아치형 가이드(100)에는 상기 차체(140)의 형태를 감지할 수 있는 상기 센서 모듈(110)이 배치되고, 상기 센서 모듈(110)은 상기 아치형 가이드(100)를 따라서 이동하여 상기 차체(140)의 상면과 양측면의 형태를 감지할 수 있다.
여기서, 상기 아치형 가이드(100)가 전방으로 회전된 상태에서는 차체(140)의 전방을 감지할 수 있고, 상기 아치형 가이드(100)가 후방으로 회전된 상태에서는 차체(140)의 후방을 감지할 수 있다.
상기 대차(130)의 양측면에는 반사판(135)이 부착되고, 상기 반사판(135)은 상기 대차(130)의 길이방향으로 설정된 간격을 두고 배열될 수 있으며, 상기 반사판(135)과 상기 위치 감지센서(115)는 서로 대응하는 높이에 배치된다.
상기 스탠드(120)는 상기 텔레스코픽 부재(125)를 포함하고, 상기 텔레스코픽 부재(125)를 통해서 상기 스탠드(120)의 상단부가 상하로 이동하는 구조를 갖는다.
제어유닛(250)은 상기 위치 감지센서(115)를 통해서 상기 반사판(135)을 감지하여 상기 대차(130)의 위치를 감지하며, 상기 대차(130)의 위치를 통해서 상기 차체(140)의 위치를 연산할 수 있다.
또한, 상기 제어유닛(250)은 상기 센서 모듈(110)을 통해서 상기 차체(140)의 형태를 감지하고, 이를 통해서 차체의 형상 품질을 용이하게 판단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 측정 시스템에서 센서 모듈을 보여주는 일부 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 센서 모듈(110)은 모듈 하우징(200), 거리 센서(205), 피니언 기어(215), 및 모터(220)를 포함하고, 상기 모터(220)에 의해서 상기 피니언 기어(215)가 회전하는 구조를 갖는다.
상기 피니언 기어(215)는 상기 아치형 가이드(100)의 일면에 형성된 랙 기어(225)와 외접하고, 상기 피니언 기어(215)가 회전하면, 상기 센서 모듈(110)이 상기 아치형 가이드(100)를 따라서 이동하고, 상기 거리 센서(205)는 연속적으로 레이져(210)를 조사한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 모터(220)는 파워부에 연결되고, 제어유닛(250)은 상기 파워부를 제어할 수 있으며, 상기 거리 센서(205)는 전방으로 레이져(210)를 조사하고, 반사되는 레이져를 통해서 차체(140)의 외면과의 거리를 연속적으로 감지할 수 있다.
상기 제어유닛(250)은 상기 거리 센서(205)에서 감지되는 신호를 이용하여 상기 차체(140)의 형태를 연산하고, 상기 차체(140)의 형태 품질을 판단할 수 있으며, 상기 회전 액추에이터(505)를 제어하여 상기 아치형 가이드(100)의 전후방 회전위치를 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템에서 대차와 차체 사시의 관계를 보여주는 일부 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템에서 대차의 일부 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 대차(130)의 측면에서 선단부에 상기 반사판(135)이 부착되고, 상기 대차(130) 위에는 설정된 위치에 안착 기준핀(300)이 형성된다.
상기 반사판(135)을 기준으로 상기 안착 기준핀(300)은 차체의 길이방향으로 길이 차이(TL)를 가지고, 차체의 높이방향으로 길이 차이(HL)를 갖는다.
아울러, 도 4를 참조하면, 상기 안착 기준핀(300)은 차체의 폭 방향으로 길이 차이(LL)를 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 제어유닛(250)은 상기 위치 감지센서(115)를 통해서 상기 반사판(135)의 위치를 감지하고, 미리 설정된 길이(TL, HL, 및 LL)를 이용하여 상기 안착 기준핀(300)의 위치를 정확하게 연산할 수 있다.
그리고, 상기 제어유닛(250)은 상기 안착 기준핀(300)에 안착된 상기 차체(140)의 위치와 형태 특성을 설정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템의 전체적인 측면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제어유닛(250)은 상기 회전 액추에이터(505)를 통해서 상기 회전핀(500)을 기준으로 상기 아치형 가이드(100)의 회전위치를 제어할 수 있다.
즉, 상기 아치형 가이드(100)가 상부로 회전된 상태에서 상기 차체(140)의 상부 및 측면 형태를 감지하고, 상기 아치형 가이드(100)가 상기 차체(140)의 전방으로 회전된 상태에서 상기 차체(140)의 전방 형태를 감지할 수 있다.
또한, 상기 아치형 가이드(100)가 상기 차체(140)의 후방으로 회전된 상태에서 상기 차체(140)의 후방 형태를 감지할 수도 있다.
여기서, 상기 제어유닛(250)은 상기 반사판(135)의 감지 개수에 따라서 상기 차체(140)의 위치를 판단하고, 상기 아치형 가이드(100)의 회전위치를 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차체 형상 시스템에서 센서 모듈이 거리를 측정하는 방법을 보여주는 일부 정면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 제어유닛(250)은 상기 아치형 가이드(100)를 따라서 상기 센서 모듈(110)을 이동시키면서, 상기 거리 센서(205)에서 감지되는 신호를 이용하여 상기 차체(140)의 형태를 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어유닛(250)은 상기 차체(140)에서 창문이 구성될 무측정 영역(600)을 고려하여 상기 센서 모듈(110)의 이동을 제어하고, 상기 거리 센서(205)의 작동을 제어할 수 있다.
즉, 상기 무측정 영역(600)에서는 상기 거리 센서(205)의 작동을 멈추거나 상기 센서 모듈(110)의 이동속도를 빠르게 제어할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 아치형 가이드 110: 센서 모듈
115: 위치 감지센서 120: 스탠드
125: 텔레스코픽 부재 130: 대차
135: 반사판 140: 차체
200: 모듈 하우징 205: 거리 센서
210: 레이져 215: 피니언 기어
220: 모터 225: 랙 기어
250: 제어유닛 300: 안착 기준핀
500: 회전핀 505: 회전 액추에이터
600: 무측정 영역

Claims (12)

  1. 차체가 이동되는 이동루트의 양측에 배치되는 스탠드;
    양단이 상기 스탠드의 상단에 연결되고, 상기 차체의 양측면과 상면을 따라서 형성되도록 구성된 아치형 가이드; 및
    상기 아치형 가이드의 일측에 배치되고, 상기 아치형 가이드를 따라서 이동하면서, 상기 차체의 외형을 감지하는 센서 모듈;을 포함하며,
    상기 아치형 가이드의 양단은 상기 스탠드의 상단에 회전핀을 통해서 결합되되, 회전 액추에이터가 상기 회전핀을 기준으로 상기 아치형 가이드를 상기 차체의 전방 또는 후방으로 회전시키는 차체 형상 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스탠드는 상기 아치형 가이드의 양단을 상부로 올리거나 하부로 내리는 텔레스코픽 부재를 갖는 차체 형상 측정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 아치형 가이드를 따라서 형성되는 랙 기어에 결합되는 피니언 기어를 포함하는 차체 형상 측정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 피니언 기어가 장착되는 모듈 하우징;
    상기 피니언 기어를 회전시키도록 상기 모듈 하우징에 장착되는 모터; 및
    상기 차체 측으로 레이져를 조사하고, 반사되는 레이져를 감지하는 거리 센서
    를 포함하는 차체 형상 측정 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 차체가 이동되는 이동루트의 양측에 배치되는 스탠드;
    양단이 상기 스탠드의 상단에 연결되고, 상기 차체의 양측면과 상면을 따라서 형성되도록 구성된 아치형 가이드;
    상기 아치형 가이드의 일측에 배치되고, 상기 아치형 가이드를 따라서 이동하면서, 상기 차체의 외형을 감지하는 센서 모듈;
    상기 차체가 안착되는 안착 기준핀이 설정된 위치에 형성되고, 상기 이동루트를 따라서 이동하는 대차;
    상기 대차의 측면에 배치되는 반사판;
    상기 스탠드의 일측면에 배치되어 상기 반사판을 감지하는 위치 감지센서; 및
    상기 센서 모듈에서 감지되는 상기 차체의 외형 정보를 수신하고, 상기 센서 모듈의 이동과 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함하며,
    상기 제어유닛은 상기 반사판을 감지하는 상기 위치 감지센서를 통해서 상기 반사판의 위치를 감지하고, 상기 반사판과 상기 안착 기준핀 사이의 설정된 거리차이를 이용하여 상기 차체의 위치를 연산하는 차체 형상 측정 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 반사판은 상기 대차의 이동방향으로 설정된 간격을 두고 배열되는 차체 형상 측정 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 거리차이는 상기 차체의 길이방향 길이차이(TL), 상기 차체의 폭방향 길이차이(LL), 및 상기 차체의 높이방향 길이차이(HL)를 포함하는 차체 형상 측정 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 차체의 전방 형태를 감지하기 위해서 상기 회전 액추에이터는 상기 아치형 가이드를 전방으로 회전시키고, 상기 차체의 후방 형태를 감지하기 위해서 상기 회전 액추에이터는 상기 아치형 가이드를 후방으로 회전시키는 차체 형상 측정 시스템.
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