KR102605258B1 - 차량용 샤시프레임 교정시스템 - Google Patents

차량용 샤시프레임 교정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임 교정시스템은, 용접열이 포함된 차량용 샤시프레임을 고정하는 고정수단; 상기 차량용 샤시프레임의 좌표를 획득하는 좌표 획득수단; 상기 좌표에 대한 데이터를 저장하는 데이터베이스; 상기 차량용 샤시프레임의 교정이 이루어질 교정공간의 외부환경 데이터를 측정하는 외부환경 측정수단; 상기 좌표에 대한 데이터를 기반으로 상기 차량용 샤시프레임의 변형량을 측정하며, 상기 외부환경 데이터를 반영한 상기 차량용 샤시프레임의 변형량을 기반으로 상기 차량용 샤시프레임의 교정량과 상기 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하는 제어수단; 상기 용접열의 냉각 온도 및 시간만큼 상기 차량용 샤시프레임을 냉각하는 냉각수단; 및 상기 차량용 샤시프레임의 교정량만큼 상기 차량용 샤시프레임을 교정하는 교정수단;을 포함할 수 있다.

Description

차량용 샤시프레임 교정시스템{Vehicle chassis frame correction system}
본 발명은 차량용 샤시프레임 교정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접열에 의한 변형차가 발생된 차량용 샤시프레임의 교정횟수를 감소시키면서 차량용 샤시프레임의 교정량을 정확히 산출하여 차량용 샤시프레임의 변형을 제어할 수 있는 차량용 샤시프레임 교정시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 구조를 크게 나누면 차체와 샤시 부분으로 나눌 수 있다. 차체는 주로 차량의 겉면, 그리고 사람이나 화물을 적재하는 부분을 지칭하고, 차체를 제외한 나머지 부분을 샤시라고 한다. 샤시는 동력전달장치, 조향장치, 현가장치, 프레임이 포함되는데, 차량의 기본적인 뼈대를 이루는 차량용 샤시프레임은 차량 내에 설치되고, 적재되는 모든 구성품을 지지해야 하는 중요한 역할을 하며, 크기 및 길이에 따라 차량의 크기 또한 달라지도록 한다.
이러한 차량용 샤시프레임은 하나의 껍데기로 이어진 바디 쉘(Body shell)이 구조재의 역할을 수행하는 노코크 방식과 차량의 위치한 프레임 하나가 하중을 부하받는 바디온프레임(Body on frame) 방식으로 나누어진다. 모노코크 형식의 차량구조는 차량의 경량화가 가능하여 현재 대다수의 차량에 적용하여 사용되고 있으며, 바디온프레임 형식의 차량구조는 차량의 강성이 높다는 특징을 가지고 있다.
그러나 종래의 차량용 샤시프레임은 제작 과정에서 부품 간의 결합을 위한 용접이 이루어지는데, 이 경우 용접열에 의한 변형차가 발생되어 대량생산 시에 동일 규격으로 생산이 어려운 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위해 종래에는 차량용 샤시프레임 교정시스템 및 교정방법이 공개된 바 있으며, 이러한 종래의 차량용 샤시프레임 교정시스템 및 교정방법의 일 예는 이하와 같다.
도 1은 종래의 차량용 샤시프레임 교정시스템을 나타낸 블록도이며, 도 2는 종래의 차량용 샤시프레임 교정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 종래의 차량용 샤시프레임 교정시스템(600)은 차량용 샤시프레임의 교정을 위해 고정수단(601), 좌표획득수단(602), 데이터베이스(603), 제어수단(604) 및 교정수단(605)이 구비되며, 제어수단(604)은 도 2에 도시된 바와 같이 차량용 샤시프레임의 이동(S610), 고정(S620), 좌표 측정(S630), 교정(S653) 등의 과정이 이루어지도록 한다.
이러한 종래의 차량용 샤시프레임 교정시스템(600)은 차량용 샤시프레임의 교정이 이루어지나, 차량용 샤시프레임이 용접열을 포함한 상태에서 상기 차량용 샤시프레임의 교정이 이루어짐에 따라 교정횟수가 증가하게 되며, 동일한 교정 과정을 거친 차량용 샤시프레임일지라도 온도, 습도 등의 외부환경 영향으로 인해 교정횟수와 교정량이 달라 동일 규격의 차량용 샤시프레임을 생산하기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0023758호(2009.03.06 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 용접열에 의한 변형차가 발생된 차량용 샤시프레임을 냉각하여 교정횟수를 감소시키면서 외부환경에 의한 변수를 수집하는 딥러닝 알고리즘을 기반으로 차량용 샤시프레임의 교정량을 정확히 산출하여 차량용 샤시프레임의 변형을 제어할 수 있는 차량용 샤시프레임 교정시스템을 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 차량용 샤시프레임 교정시스템은, 용접열이 포함된 차량용 샤시프레임을 고정하는 고정수단; 상기 차량용 샤시프레임의 좌표를 획득하는 좌표 획득수단; 상기 좌표에 대한 데이터를 저장하는 데이터베이스; 상기 차량용 샤시프레임의 교정이 이루어질 교정공간의 외부환경 데이터를 측정하는 외부환경 측정수단; 상기 좌표에 대한 데이터를 기반으로 상기 차량용 샤시프레임의 변형량을 측정하며, 상기 외부환경 데이터를 반영한 상기 차량용 샤시프레임의 변형량을 기반으로 상기 차량용 샤시프레임의 교정량과 상기 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하는 제어수단; 상기 용접열의 냉각 온도 및 시간만큼 상기 차량용 샤시프레임을 냉각하는 냉각수단; 및 상기 차량용 샤시프레임의 교정량만큼 상기 차량용 샤시프레임을 교정하는 교정수단;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정수단은, 상기 차량용 샤시프레임의 전방부를 이루는 프론트 연결멤버, 프론트 사이드멤버, 프론트 보강빔 및 프론트 범퍼백빔 중 적어도 하나와, 상기 차량용 샤시프레임의 중앙부를 이루는 배터리케이스 장착프레임과 각각 체결되어 상기 차량용 샤시프레임을 고정할 수 있다.
그리고 상기 외부환경 측정수단은, 상기 교정공간의 일측에 설치되어 상기 외부환경 데이터인 상기 교정공간의 온도 및 습도를 측정하는 센서일 수 있다.
또한, 상기 제어수단은, 상기 차량용 샤시프레임의 변형량과 상기 외부환경 데이터를 통해 학습하여 상기 차량용 샤시프레임의 교정량과 상기 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하는 딥러닝 알고리즘이 기저장될 수 있다.
그리고 상기 냉각수단은, 기체 또는 액체 상태의 냉각 유체를 상기 샤시프레임의 용접부위에 분사할 수 있다.
본 발명은 냉각수단을 이용하여 차량용 샤시프레임의 교정횟수를 축소시켜 교정시간을 단축함으로써, 차량용 샤시프레임의 생산효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명은 변형차 및 외부환경 데이터를 반영한 교정량으로 차량용 샤시프레임을 동일하게 교정시킴으로써, 차량용 샤시프레임을 동일 규격으로 대량생산할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 차량용 샤시프레임 교정시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 종래의 차량용 샤시프레임 교정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임 교정시스템의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임 교정방법의 흐름도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임 교정시스템(1000)을 통해 교정될 차량용 샤시프레임(100)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임의 평면도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임(100)은 전기 자동차의 차체(1)의 내부에 설치되는 샤시프레임으로서, 배터리케이스 장착프레임(10), 프론트 연결멤버(20), 프론트 사이드멤버(30), 프론트 보강빔(40), 프론트 범퍼백빔(50), 리어 연결멤버(60), 리어 사이드멤버(70), 리어 보강빔(80) 및 리어 범퍼백빔(90)이 연결된 구조로 구비된다.
이러한 본 발명의 차량용 샤시프레임(100)은 전방부, 중앙부, 후방부로 나누어질 수 있으며, 중앙부는 배터리케이스 장착프레임(10), 전방부는 프론트 연결멤버(20), 프론트 사이드멤버(30), 프론트 보강빔(40), 프론트 범퍼백빔(50), 후방부는 리어 연결멤버(60), 리어 사이드멤버(70), 리어 보강빔(80) 및 리어 범퍼백빔(90)일 수 있다.
배터리케이스 장착프레임(10)은 알루미늄 압출관재를 사각으로 연결하여 내부에 배터리케이스(2)가 장착될 수 있는 장착공간이 마련되도록 구성된다.
즉, 배터리케이스 장착프레임(10)은 프론트멤버(12), 양단의 사이드멤버(11), 리어멤버(13)가 연결되어 사각형이 되도록 하여 내부에 배터리케이스(2)의 장착공간이 마련되도록 구성된다.
이러한 배터리케이스 장착프레임(10)의 내부공간에는 측면 충돌성능 흡수가 가능한 단면구조를 가지고 있어 배터리를 보호할 수 있다. 이러한 단면구조는 배터리케이스 장착프레임(10)의 사이드멤버(11)에 적용될 수 있다.
프론트 사이드멤버(30)는 배터리케이스 장착프레임(10)의 프론트멤버(12) 양단 각각에 프론트 연결멤버(20)에 의해 전방을 향하도록 연결된다. 즉, 프론트 사이드멤버(30)는 배터리케이스 장착프레임(10)의 전방의 차폭방향 양측에 전후방향으로 배치되어 프론트 연결멤버(20)를 통하여 연결된다. 이러한 프론트 사이드멤버(30)는 사각의 멤버 내부에 보강리브가 마련될 수 있다.
프론트 범퍼백빔(50)은 한 쌍의 프론트 사이드멤버(30) 사이 전방측에 연결된다.
프론트 연결멤버(20)는 한 쌍의 프론트 사이드멤버(30) 간의 폭이 배터리케이스 장착프레임(10)의 폭보다 작고 한 쌍의 프론트 사이드멤버(30)가 배터리케이스 장착프레임(10)보다 상부측에 위치되도록 연결하게 된다.
리어 사이드멤버(70)는 배터리케이스 장착프레임(10)의 리어멤버(13)의 양단 각각에 리어 연결멤버(60)에 의해 후방을 향하도록 연결된다. 즉, 리어 사이드멤버(70)는 배터리케이스 장착프레임(10)의 후방의 차폭방향 양측에 전후방향으로 배치되어 리어 연결멤버(60)를 통해 연결되며, 사각의 멤버 내부에 보강리브가 마련될 수 있다.
리어 범퍼백빔(90)은 한 쌍의 리어 사이드멤버(70) 사이 후방측에 위치되도록 연결하게 된다.
리어 연결멤버(60)는 한 쌍의 리어 사이드멤버(70) 간의 폭이 배터리케이스 장착프레임(10)의 폭보다 작고 한 쌍의 리어 사이드멤버(70)가 배터리케이스 장착플레임(10)보다 상부측에 위치되도록 연결하게 된다.
배터리케이스(2)는 배터리케이스 장착프레임(10) 내부의 장착공간 내에 탈부착되도록 설치되며, 하부에서 볼트로 체결하는 구조로 향후 A/S를 위해 탈부착이 가능하도록 구성된다.
이러한 배터리케이스(2)는 본 발명의 차량용 샤시프레임(100)이 전기 자동차의 차체(1)가 아닌 일반 내연기관 자동차의 차체의 내부에 설치되는 경우에 구성이 생략될 수 있다.
이하에서는, 상기 차량용 샤시프레임(100)을 교정하기 위한 본 발명의 차량용 샤시프레임 교정시스템(1000)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임 교정시스템의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임 교정시스템(1000)은 상기 차량용 샤시프레임(100)을 교정하기 위해 고정수단(1001), 좌표 획득수단(1002), 데이터베이스(1003), 제어수단(1004), 외부환경 측정수단(1005), 냉각수단(1006) 및 교정수단(1007)이 구비된다.
고정수단(1001)은 용접이 이루어져 용접열을 포함하고 있고 변형차가 발생된 차량용 샤시프레임(100)을 고정하는 장치로서, 차량용 샤시프레임(100)의 전방부를 이루는 프론트 연결멤버(20), 프론트 사이드멤버(30), 프론트 보강빔(40), 프론트 범퍼백빔(50) 중 적어도 하나와, 상기 차량용 샤시프레임의 중앙부를 이루는 배터리케이스 장착프레임(10)과 각각 체결되어 상기 차량용 샤시프레임(100)을 고정한다.
이러한 고정수단(1001)은 차량용 샤시프레임(100)의 전방부 및 중앙부와 체결되기 위해 상기 차량용 샤시프레임(100)의 전방부 및 중앙부를 파지하기 위한 집게부가 구비될 수 있으며, 상기 집게부는 상기 차량용 샤시프레임(100)의 전방부 및 중앙부와 체결 또는 상기 차량용 샤시프레임(100)의 전방부 및 중앙부로부터 체결 해제되기 위해 암(arm)과 연결되어 이동될 수 있다.
좌표 획득수단(1002)은 고정수단(1001)을 통해 차량용 샤시프레임(100)의 차체 길이방향의 좌표와 차폭 방향의 좌표를 획득하는 장치로서, 일 예로 차체 길이방향의 좌표는 프론트 범퍼백빔(50)으로부터 리어 범퍼백빔(90)까지의 좌표일 수 있고, 차폭 방향의 좌표는 한 쌍의 프론트 사이드멤버(30) 간의 좌표 또는 한 쌍의 리어 사이드멤버(70) 간의 좌표일 수 있다.
데이터베이스(1003)는 좌표 획득수단(1002)이 획득한 차량용 샤시프레임(100)의 좌표에 대한 데이터를 저장하며, 제어수단(1004)에 내장되거나 별도의 공간에 구비된다.
이러한 데이터베이스(1003)에 저장된 차량용 샤시프레임(100)의 좌표에 대한 데이터는 제어수단(1004)으로 송신될 수 있다.
외부환경 측정수단(1005)은 교정수단(1007)을 통해 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 이루어질 교정공간의 외부환경 데이터를 측정하는 장치로서, 일 예로 교정공간의 천장 또는 측벽에 설치되어 교정공간의 온도 및 습도를 측정하는 센서일 수 있다. 다만, 외부환경 측정수단(1005)이 측정한 외부환경 데이터는 교정공간의 온도 및 습도로 한정되는 것은 아니며, 차량의 샤시프레임(100)의 교정횟수 및 변형량에 영향을 주는 변수가 더 포함될 수 있다.
이러한 외부환경 측정수단(1005)에서 측정된 외부환경 데이터는 제어수단(1004)으로 송신될 수 있다.
제어수단(1004)은 데이터베이스(1003)로부터 수신하는 좌표에 대한 데이터와 데이터베이스(1003)에 기저장된 차량용 샤시프레임(100)의 기준 좌표 간의 차인 차량용 샤시프레임(100)의 변형량을 측정하며, 외부환경 측정수단(1005)으로부터 수신하는 외부환경 데이터를 반영한 상기 차량용 샤시프레임(100)의 변형량으로부터 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정량과 상기 차량용 샤시프레임(100)의 용접에 의해 상기 차량용 샤시프레임(100)에 포함되어 있는 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출한다.
본 발명의 차량용 샤시프레임 교정시스템(1000)은 상기 제어수단(1004)을 통해 변형차 및 외부환경 데이터를 반영한 교정량으로 차량용 샤시프레임을 동일하게 교정시킴으로써, 차량용 샤시프레임을 동일 규격으로 대량생산할 수 있다.
한편, 제어수단(1004)은 차량용 샤시프레임(100)의 변형량을 이하의 [수학식 1]에 기반하여 측정하며, 상기 차량용 샤시프레임(100)의 변형량은 상기 차량용 샤시프레임(100)의 휨 정도를 의미할 수 있다.
Figure 112021073066717-pat00001
상기 [수학식 1]에서, δ는 변형량(신량 또는 축량)이며, P는 외력(kgf, N)이고, l은 재료의 길이(mm, m)이며, A는 단면적(mm2, m2)이고, E는 탄성계수를 의미한다. 즉, 차량용 샤시프레임(100)의 변형량은 외력의 크기와 길이에 비례하고, 단면적에 반비례한다.
또한, 제어수단(1004)은 외부환경 데이터를 반영한 차량용 샤시프레임(100)의 변형량과 데이터베이스(1003)에 기저장된 기준 교정량 간의 차인 차량용 샤시프레임(100)의 교정량을 산출하고, 상기 교정량만큼의 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 이루어지는동안 영구 교정량을 실시간으로 예측하고, 기준 교정량과 영구 교정량이 동일하게 되면, 교정수단(1007)에 의한 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 완료(또는 중지)되도록 한다.
이때 만약, 차량용 샤시프레임(100)이 복수인 경우, 제어수단(1004)은 교정이 완료되지 않은 차량용 샤시프레임(100)을 교정할 수 있다.
그리고 제어수단(1004)은 일 예로 교정수단(1007)이 3점 굽힙 방식을 통해 변형된 차량용 샤시프레임(100)을 교정하도록, 상기 차량용 샤시프레임(100)의 휨에 의한 처짐량과 방향을 산출하기 위한 3개의 채널을 임의로 지정하며, 3개의 채널 중 최대처짐량을 갖는 제1 측정점을 기준으로 나머지 측정점의 처짐량의 제곱의 역수비로 내분하는 각도를 각각 구한 후, 그 각도의 평균치를 가압방향으로 정의할 수 있다.
또한, 제어수단(1004)은 외부환경 데이터가 반영된 차량용 샤시프레임(100)의 변형량을 기반으로 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출할 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 일 예로 차량용 샤시프레임(100)의 용접부위와 상기 용접부위를 제외한 상기 차량용 샤시프레임(100)의 일부에 대한 온도분포를 측정하는 센서로부터 온도분포에 대한 데이터를 각각 수신한 후 비교하여 상기 차량용 샤시프레임(100)의 용접부위가 상기 용접부위를 제외한 차량용 샤시프레임(100)의 일부와 동일한 온도가 되도록 하는 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출할 수 있다.
더 나아가, 제어수단(1004)은 차량용 샤시프레임(100)의 변형량과 외부환경 데이터를 통해 학습하여 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정량과 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하는 딥러닝 알고리즘이 기저장된다. 여기서, 딥러닝 알고리즘의 학습에 대한 것은 통상적인 것이므로, 이에 대한 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.
냉각수단(1006)은 차량용 샤시프레임(100)이 교정수단(1007)에 의해 교정되기 전에 제어수단(1004)이 산출한 용접열의 냉각 온도 및 시간만큼 상기 차량용 샤시프레임(100)을 냉각하는 장치로서, 일 예로 상기 차량용 샤시프레임(100) 중 용접열을 포함하고 있는 용접부위에 기체 또는 액체 상태의 냉각 유체를 분사하여 상기 차량용 샤시프레임(100)을 냉각할 수 있으며, 냉각 유체를 분사하기 위한 노즐이 구비되고, 상기 노즐은 복수로 마련될 수 있다.
본 발명의 차량용 샤시프레임 교정시스템(1000)은 상기 냉각수단(1006)을 통해 차량용 샤시프레임(100)의 용접열을 제거하여 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정횟수를 축소시키고, 이를 통해 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정시간을 단축함으로써 상기 차량용 샤시프레임(100)의 생산효율을 극대화할 수 있다.
교정수단(1007)은 제어수단(1004)로부터 산출된 교정량만큼 차량용 샤시프레임(100)을 교정하는 장치로서, 일 예로 3점 굽힙 방식을 이용한 교정작업을 통해 차량용 샤시프레임(100)을 소성 변형시켜 상기 차량용 샤시프레임(100)의 변형을 제어한다.
이러한 교정수단(1007)은 3점 굽힙 방식을 이용하여 차량용 샤시프레임(100)을 교정하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 이와 다른 방식으로 교정작업을 수행할 수 있다.
이하에서는, 상기 차량용 샤시프레임 교정시스템(1000)을 이용한 차량용 샤시프레임(1000)의 교정방법에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 샤시프레임 교정방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면 먼저, 고정수단(1001)은 용접이 이루어져 용접열을 포함하면서 변형차가 발생된 차량용 샤시프레임(100)을 고정할 수 있다(S1010).
그 후, 좌표 획득수단(1002)은 차량용 샤시프레임(100)의 차체 길이방향의 좌표와 차폭 방향의 좌표를 획득하며(S1020), 데이터베이스(1003)에는 상기 차량용 샤시프레임(100)의 좌표에 대한 데이터가 저장될 수 있다(S1030).
그 후, 제어수단(1004)은 좌표에 대한 데이터와 데이터베이스(1003)에 기저장된 기준 좌표 간의 차인 차량용 샤시프레임(100)의 변형량을 측정할 수 있다(S1040).
상기 차량용 샤시프레임(100)의 변형량 측정 단계(S1040)와 동시 또는 그 후, 외부환경 측정수단(1005)은 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 이루어질 교정공간의 외부환경 데이터를 측정할 수 있다(S1050).
그 후, 제어수단(1004)은 외부환경 데이터를 반영한 차량용 샤시프레임(100)의 변형량과 데이터베이스(1003)에 기저장된 기준 교정량 간의 차인 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정량을 산출할 수 있다(S1060).
상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정량 산출 단계(S1060)와 동시 또는 그 후, 제어수단(1004)은 차량용 샤시프레임(100)의 용접부위를 냉각시키기 위한 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출할 수 있다(S1070).
그 후, 냉각수단(1006)은 제어수단(1004)이 산출한 용접열의 냉각 온도 및 시간만큼 차량용 샤시프레임(100)의 용접부위에 냉각 유체를 분사하여 용접열을 제거할 수 있다(S1080).
그 후, 교정수단(1007)은 제어수단(1004)이 산출한 교정량만큼 용접열이 제거된 차량용 샤시프레임(100)을 교정할 수 있다(S1090).
이때 만약, 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 이루어지는동안 기준 교정량과 영구 교정량이 동일하지 않는 경우(S1095-NO), 교정수단(1007)은 상기 기준 교정량과 영구 교정량이 동일해질 때까지 상기 차량용 샤시프레임(100)을 교정할 수 있다.
이와 달리 만약, 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 이루어지는동안 기준 교정량과 영구 교정량이 동일하게 되는 경우(S1095-YES), 제어수단(1004)은 교정수단(1007)을 제어하여 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 완료되도록 한다(S1096).
또한, 상기 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 완료된 후, 다른 차량용 샤시프레임(100)의 교정이 이루어져야 하는 경우, 상기 다른 차량용 샤시프레임(100)은 상기 차량용 샤시프레임의 교정방법의 과정을 통해 교정이 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1: 차체, 2: 배터리케이스,
10: 배터리케이스 장착프레임, 11: 사이드멤버,
12: 프론트멤버, 13: 리어멤버,
20: 프론트 연결멤버, 30: 프론트 사이드멤버,
40: 프론트 보강빔, 50: 프론트 범퍼백빔,
60: 리어 연결멤버, 70: 리어 사이드멤버,
80: 리어 보강빔, 90: 리어 범퍼백빔,
100: 차량용 샤시프레임, 1000: 차량용 샤시프레임 교정시스템,
1001: 고정수단, 1002: 좌표 획득수단,
1003: 데이터베이스, 1004: 제어수단,
1005: 외부환경 측정수단, 1006: 냉각수단,
1007: 교정수단.

Claims (5)

  1. 용접열이 포함된 차량용 샤시프레임을 고정하는 고정수단;
    상기 차량용 샤시프레임의 좌표를 획득하는 좌표 획득수단;
    상기 좌표에 대한 데이터를 저장하는 데이터베이스;
    상기 차량용 샤시프레임의 교정이 이루어질 교정공간의 외부환경 데이터를 측정하는 외부환경 측정수단;
    상기 좌표에 대한 데이터를 기반으로 상기 차량용 샤시프레임의 변형량을 측정하며, 상기 외부환경 데이터를 반영한 상기 차량용 샤시프레임의 변형량을 기반으로 상기 차량용 샤시프레임의 교정량과 상기 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하는 제어수단;
    상기 용접열의 냉각 온도 및 시간만큼 상기 차량용 샤시프레임을 냉각하는 냉각수단; 및
    상기 차량용 샤시프레임의 교정량만큼 상기 차량용 샤시프레임을 교정하는 교정수단;을 포함하고,
    상기 외부환경 측정수단은, 상기 교정공간의 일측에 설치되어 상기 외부환경 데이터인 상기 교정공간의 온도 및 습도를 측정하는 센서이며,
    상기 제어수단은 외부환경 데이터를 반영한 차량용 샤시프레임의 변형량과 데이터베이스에 기저장된 기준 교정량 간의 차인 차량용 샤시프레임의 교정량을 산출하고, 상기 교정량만큼의 상기 차량용 샤시프레임의 교정이 이루어지는동안 영구 교정량을 실시간으로 예측하고, 기준 교정량과 영구 교정량이 동일하게 되면, 교정수단에 의한 상기 차량용 샤시프레임의 교정이 완료되도록 하고,
    상기 제어수단은 외부환경 데이터가 반영된 차량용 샤시프레임의 변형량을 기반으로 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하고, 차량용 샤시프레임의 용접부위와 상기 용접부위를 제외한 상기 차량용 샤시프레임의 일부에 대한 온도분포를 측정하는 센서로부터 온도분포에 대한 데이터를 각각 수신한 후 비교하여 상기 차량용 샤시프레임의 용접부위가 상기 용접부위를 제외한 차량용 샤시프레임의 일부와 동일한 온도가 되도록 하는 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하며, 상기 제어수단은 차량용 샤시프레임의 변형량과 외부환경 데이터를 통해 학습하여 상기 차량용 샤시프레임의 교정량과 용접열의 냉각 온도 및 시간을 산출하는 딥러닝 알고리즘이 기저장되고,
    상기 냉각수단은 차량용 샤시프레임이 교정수단에 의해 교정되기 전에 제어수단이 산출한 용접열의 냉각 온도 및 시간만큼 상기 차량용 샤시프레임을 냉각하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤시프레임 교정시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정수단은,
    상기 차량용 샤시프레임의 전방부를 이루는 프론트 연결멤버, 프론트 사이드멤버, 프론트 보강빔 및 프론트 범퍼백빔 중 적어도 하나와, 상기 차량용 샤시프레임의 중앙부를 이루는 배터리케이스 장착프레임과 각각 체결되어 상기 차량용 샤시프레임을 고정하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤시프레임 교정시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각수단은,
    기체 또는 액체 상태의 냉각 유체를 상기 샤시프레임의 용접부위에 분사하는 것을 특징으로 하는 차량용 샤시프레임 교정시스템.
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