KR20040071823A - 자동 측정장치의 클램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 측정장치의 클램프에 관한 것으로, 제품의 생산단계에서 제품을 측정할 수 있는 측정단계를 구비할 수 있도록 한 것으로, 생산단계에서 이송된 제품을 측정하는 자동 측정장비의 구성에서, 이송된 제품을 안착한 지그에서 제품의 외주면에 자동으로 접근하여, 제품의 두께 및 폭과 길이를 측정할 수 있도록 유압으로 구동되는 탐침봉에 형성된 센서를 통해, 측정값을 계산하고 계산된 측정값을 선행하여 입력된 정품의 측정값과 비교하여 제품의 불량여부를 판단할 수 있도록 한 것으로, 탐침봉으로 측정되는 제품에 정확한 측정을 위하여, 클램프가 지그의 회전에 따라 고정된 회전을 가지는 것이 아니라. 지그에 안착된 제품의 회전에 대하여 클램프 반응하므로, 제품이 지그에 편심으로 위치하여 회전하여도, 클램프가 제품에 대하여 정심으로 측정하므로, 정확한 제품의 측정값을 가질 수 있도록 발명한 것이다.

Description

자동 측정장치의 클램프{clamp of auto measuring system}

본 발명은 자동 측정장치의 클램프에 관한 것으로, 상세하게는 자동차의 디스크 브레이크 장치를 측정하는 측정장치에서, 제품을 안착하는 클램프의 구성에 관한 것으로, 측정되는 제품의 회전에 따라, 제품을 고정하는 클램프의 회전을 정심 또는 편심으로 제품의 회전에 동향(同向) 할 수 있도록 한 것이다.

종래의 디스크의 두께측정 방법은 작업자가 수동측정기를 이용하여 완성된 제품을 측정하여 불량 여부를 판단하거나, 자동으로 디스크의 표면의 두께를 측정하는 장치를 이용하여, 완성된 제품을 측정하는 방법으로 불량여부를 검사하는 것이다.

상기의 측정방법에서 수동으로 제품을 측정하는 경우에는, 이는 숙련된 작업자가 고도의 기술을 이용하여 측정하여야 하므로, 이는 제품을 측정하는 작업의 숙련도에 따라 측정결과가 차이를 가져올 수 있는 점과, 숙련된 작업자의 측정습관이나 측정방법에서도 미차를 가지는 것으로, 즉 제품에 대하여 작업자가 측정하는 측정기의 접촉각도, 압력 등의 영향을 받아 측정값에 대한 오차가 발생하게 되는데, 특히 한번의 측정으로 제품의 폭과 두께 및 깊이와 같이 여러곳을 측정하는 작업에 대하여는, 수작업에 의한 작업의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있는 것이다.

또한 레이저나 초음파를 이용한 작동측정 장비가 사용되기도 하나, 측정장비가 너무 고가일 뿐 아니라, 측정장비의 사용이 생산이 완료된 상태에서 제품을 측정하여 제품의 불량여부를 측정하는 방법으로 진행되어, 실제 제품에 하자가 발생했을 경우 생산된 제품의 전체에 대한 신뢰성을 가지지 못하는 문제점이 있는 것이다.

이러한 문제점은 생산된 제품에 대하여 전체적인 검사를 실시해야 하는 번거로움과, 이미 포장이 완료된 제품에 대해서도 제품에 대한 신뢰도를 만족할 수 없어, 재차 측정을 하여야 하는 문제점이 발생하므로, 전체적으로 볼 때 생산성을 저하시키고, 재 작업으로 인한 경제적 손실을 발생시키는 문제점이 있는 것이다.

그러므로 완성된 제품을 대하여 측정작업에 앞서 생산되는 제품을 완성단계로 이송되게 전에, 생산단계에서 제품의 불량여부를 판독할 수 있는 측정단계가 삽입되는 것이 바람직 한 것이다.

상기와 같이 측정단계에 삽입되는 자동 측정장치는 정확한 측정을 위하여 선행되어야 할 과제가, 제품의 정확한 측정의 신뢰도이므로, 정확한 측정을 위해서는, 제품을 안착하는 클램프의 구성이 제품의 회전에 따라 정확하게 반응하여야 하지만, 안출되어 있는 측정장치의 클램프는 단순히 제품을 안착하는 수단으로 사용되는 있는 것이다.

이러한 클램프에서 발생하는 문제점이, 제품이 클램프에 안착되어 회전을 통해 측정될 때에, 제품이 클램프의 중심에 위치하지 못하고, 편심되게 위치하는 경우에는, 정심으로 고정되어 회전하는 클램프의 회전과, 편심으로 회전하는 제품에 대한 편차로 인해, 정확한 측정을 할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

그러므로 정확한 측정값을 구현하지 못하는 측정장비로 측정된 제품은 상당한 불량을 유도하므로, 결과적으로 제품인 브레이크 디스크의 불량으로 유발되는 문제점이 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여, 제품의 생산단계에서 제품을 측정할 수 있는 측정단계를 구비할 수 있도록 한 것으로, 생산단계에서 이송된 제품을 측정하는 자동 측정장비의 구성에서, 이송된 제품을 안착한 지그에서 제품의 외주면에 자동으로 접근하여, 제품의 두께 및 폭과 길이를 측정할 수 있도록 유압으로 구동되는 탐침봉에 형성된 센서를 통해, 측정값을 계산하고 계산된 측정값을 선행하여 입력된 정품의 측정값과 비교하여 제품의 불량여부를 판단할 수 있도록 한 것으로, 상기의 측정과정에서 제품을 고정하는 클램프의 구성이, 제품의 회전에 따라 동일한 회전방향을 구성할 수 있도록, 클램프 상부에 4방향 회전 베어링으로 형성하여, 제품에 회전에 따라 클램프의 회전을 동일하게 한 것으로, 상기의 작업 공정이 내부 프로그램을 내장한 컴퓨터에 의해 모니터로 디스플레이 하거나, 프린터를 통해 출력을 제공할 수 있도록 한 것으로, 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 구성도

도2는 본 발명에서 디스크 측정부 구성도

도3은 본 발명에서 클램프의 작동을 설명한 정면도

도4는 도3의 요부 발췌도

도5는 본 발명에서 드럼 측정부의 구성도

도6은 자동 측정장치의 작업 흐름도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1; 이송장치 2; 지그 3; 측정장치 4,4'; 탐침봉

5; 디스크 측정부 6; 디스플레이 장치 7; 출력장치 8; 컴퓨터

9; 클램프 10; 베어링 11; 하우징 12; 클램프 샤프트

13; 4방향 베어링 14; 베어링 케이스 15; 제품 16; 드럼 측정부

17; 구동 모터

생산된 제품(15)을 이송하여 주는 이송장비(1)와, 이송된 제품(15)의 안착을 위한 지그(2)와 클램프(9)가 형성되는 측정장치(3)로 구성되는 것으로,

상기의 측정장비(3)는, 제품(15)을 측정하는 탐침봉(4)(4')이 상. 하로 구성되며, 이 탐침봉(4)(4')에는 센서를 형성하여 제품(15)의 두께와 길이 및 깊이를측정할 수 있도록 구성된 것이다.

상기의 측정장비(3)는 탐침봉(4)(4')에 형성된 센서를 통해 제공되는 측정값을 분석하여, 측정된 결과를 디스플레이 하거나 출력을 통하여 사용자에게 제공하는 디스플레이 장치(6)와 출력장치(7)를 구비하여서 된 것이다.

상기의 측정장비(3)는 측정값에 대하여, 선행하여 입력된 값과 비교 분석하는 기능과, 분석된 자료를 저장하여 정보 데이터 기능을 가지는 내부 프로그램을 내장한 컴퓨터(8)를 구비하여서 된 것이다.

상기의 측정장비(3)에서 제품(15)을 고정하는 클램프(9)의 구성은, 클램프(9)를 이동하여 주는 클램프 샤프트(12)와 클램프(9) 주변으로 베어링(10)을 내장한 하우징(11)과 4방향 베어링(13)이 형성된 베어링 케이스(14)를 결합한 것이다.

이러한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의해 설명하면,

도1은 본 발명의 측정장비(3)의 구성을 설명하는 것으로, 디스크 측정부(5)와 드럼 측정부(16)의 구성을 설명한 것이다.

도2는 본 발명에서 디스크 측정부(7)를 설명한 것으로, 탐침봉(4)(4')의 위치를 설명한 것이다.

도3은 본 발명에서 클램프의 이동을 설명한 것으로, 클램프(9)에 형성된 베어링(10)과 4방향 베어링(13)의 위치를 설명한 것이다.

도4는 도3의 내용을 발췌한 것이며, 도5는 본 발명에서 드럼 측정부(16)을 설명한 것이며, 도6은 본 발명을 이용한 측정장비의 작업 흐름대롤 설명한 것이다.다.

미설명 부호 "21"은 측정장치의 받침대를 표시한다

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

생산공정에서 완성된 제품(15)이 이송장비(1)로 통해, 측정장치(3)의 지그(2)에 안착되면, 제품 근접 센서에 의하여 자동으로 측정장치(3)가 측정을 시작하는 것으로, 순차적인 방법은 통상의 방법과 같이 작업물 센서가 측정할 제품(15)을 감지하여 디스크 측정부(5)나 드럼 측정부(16)이 측정을 시작한다.

이때의 제품은 제품(15)을 고정하여 주는 클램프(9)를 지지하고 있는 받침대의 업다운 프레임이 슬라이더 빔에 의하여 상. 하로 안내하게되며, 제품(15)이 적당한 위치에 안착되면 슬라이드 빔은 정지되는 것이다.

제품(15)이 드럼 측정인 경우에는 드럼 측정부(16)의 드럼 내측에 배치된 복수기의 내경 센서가 동작하여 드럼의 내경을 측정하게 되는 것이고, 상기 측정과정에서 디스크 두께의 측정인 경우에는 디스크 측정부(5)의 센서 모터가 구동하고, 센서 지지 프레임은 좌. 우 이동 가이드의 안내부에 따라 안내되어 이동하므로, 상. 하 두께 측정 센서가 디스크의 상. 하면에 근접하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 구동 모터(17)를 구동하면, 에어 로터와 동력전달축을 거쳐 지그(2)와 클램프(9)에 고정된 제품(15)인 디스크 또는 드럼은 소정의 속도로 회전하는 것이며, 상기의 순차적인 동작은 본 발명의 구성에 나타난 바와 같이 디스플레이 장치(6), 출력장치(7), 내부 프로그램이 내장된 컴퓨터(8)로 인해 측정결과를 작업자가 인지할 수 있는 것이다.

측정장비(3)의 구동을 설명하면 제품(15) 지그(2)에 안착된 상태에서, 상측으로부터 제품(15)을 고정하여 주는 클램프(9)가 클램프 샤프트(12)의 하강으로 인해 동일하게 하강하여, 지그(2)와 클램프(9)로 제품(15)을 고정한 상태에서, 지그(2) 외측으로부터 제품(15)을 측정하는 탐침봉(4)(4')이 상. 하에서 제품(15)에 접촉하여, 탐침봉(4)(4')에 형성된 센서(5)를 통해 제품(15)의 두께와 길이 및 깊이를 측정할 수 있는 것이다.

상기와 같이 탐침봉(4)(4')이 상. 하에서 제품(15)을 측정하게 되면, 센서를 통해 제품(15)의 측정값이 결정되는 것이며, 결정된 측정값은 컴퓨터(8) 내부 프로그램에 의하여 분석되어, 측정결과를 사용자가 인지할 수 있도록 디스플레이 장치(6) 모니터를 통하여 디스플레이 하는 과정을 수반하는 것이며, 측정장치(3)는 탐침봉(4)(4')에 의한 정확한 측정작업을 유도하므로, 사용자는 모니터를 통하여 작업상황을 인지하면서, 출력장치(7) 프린트를 통해 작업된 내용을 출력하는 것이다.

이러한 측정방법의 수행은, 제품(15)이 지그(2)에 안착된 상태에서, 지그(2)를 구동하는 모터(17)의 회전으로 인해 제품(15)이 회전하므로, 제품(15)을 지그(2)에 고정하여 주는 클램프(9)의 기능이 매우 중요한 요건이 되는 것이다.

그러므로 클램프(9)의 작동은 제품(15)을 측정함에 있어, 제품(15)이 지그(2)에 안착되는 정확도에 따라 정확한 측정값을 가질 수 있으므로, 제품(15)이 회전하는 지그(2)의 중심에 위치하지 못하고 편심되게 안착되는 경우에는, 제품(15)을 상부에서 고정하는 클램프(9)가 4방향 베어링(13)에 의하여 편심되어회전하는 제품(15)의 회전 방향을 따라 동일하게 클램프(9)가 회전할 수 있는 것이다.

상기의 작업을 위해서 클램프(9)는 클램프 샤프트(12)의 위치를 지정하는 베어링(10)이 클램프 샤프트(12)와 클램프(9)의 정확한 고정을 유도할 수 있는 것이며, 클램프(9) 상측에 위치한 베어링 케이스(14)의 4방향 베어링(13)에 의해, 제품(15)의 편심에 따라 동작하므로, 지그(2)의 회전과 별개로 제품(15)에 대한 정심을 얻을 수 있는 것이다.

이러한 본 발명의 작업 수행은 측정장치(3)의 클램프(9) 동작에서 상. 하로 이동하는 워크(work) 자체의 가공정도(회전축 중심으로 클램프 면의 직각도)에 따라 클램프(9) 뭉치가 기울러 져야 할 필요가 있기 때문에, 베어링 자체가 각도 변위량 1~2°를 갖는 베어링을 적용하므로, 워크의 전면에 일정가압을 할 수 있는 것이다.

즉 4방향 베어링(13)이 구성에서, 베어링의 배열이 직선 베어링을 X축,Y축으로 배열하여 자동조심 기능을 하므로, 제품(15) 회전 중심을 잡아 줌과 동시에, 지그(2)면과 제품(15)의 직각도를 잡아 줌으로써, 자동이송으로 인한 워크의 불안정한 상태를 보정하여 측정할 수 있는 것이다.

상기에서 상세하게 설명한 바와 같이 제품(15)을 생산하는 과정에서, 생산된 제품의 품질을 선별하는 과정을 생산공정에 포함하여 진행할 수 있어서, 제품(15)의 품질에 대한 식별이 용이하여, 포장공정을 진행하지 않고 생산과정에서 제품(15)의 품질을 수정할 수 있어, 생산되는 제품(15)의 품질에 대한 즉각적인 행동을 가질 수 있어, 연속되는 제품의 불량을 예방하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 작동 측정장치(3)에 의하여, 측정된 제품(15)의 측정값을 실시간으로 사용자가 실시간으로 모니터링 하면서 출력장치(7)를 통한 증비자료를 가질 수 있어, 작업의 신뢰성을 가지는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 탐침봉(4)(4')으로 측정되는 제품(15)에 정확한 측정을 위하여 지그(2)에 회전에 따라 고정된 회전을 가지는 것이 아니라. 지그(2)에 안착된 제품(15)의 회전에 대하여 클램프(9)가 반응하므로, 제품(15)이 지그(2)에 편심으로 위치하여 회전하여도, 클램프(9)가 제품(15)에 대하여 정심으로 측정하므로, 정확한 제품(15)의 측정값을 가지는 효과가 있는 것이다.

특히 본 발명은 상기와 같은 작업을 수행하는 본 발명은 디스크 브레이크의 자동측정에 국한되지 않고, 모든 가공물의 두께 및 평면의 흔들림, 평면도 등의 측정에 사용되며, 가공물이 조립된 상태에서 측정할 필요가 있는 경우, 제품의 조립된 상태에 따라 측정값의 변화로 발생하는 측정오차를 감소시키는데 그 기능이 탁월한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 생산된 제품을 이송하여 주는 이송장치(1)와, 이송장치(1)를 통해 이송된 제품(15)을 안착한 지그(2)와, 지그(2) 외측으로 제품을(15) 측정하는 측정장치(3)에 있어서,

   제품(15)을 고정하여 주는 클램프(9)의 구성이, 클램프(9) 외측으로 내부에 베어링(10)을 내장한 하우징(11)을 형성하고, 클램프 샤프트(12) 하측으로 4방향 베어링(13)이 형성된 베어링 케이스(14)를 결합한 것으로, 4방향 베어링(13)의 구성이, 베어링 자체가 각도 변위량 1~2°를 갖는 베어링으로 구성되는 것과, 4방향 베어링(13)이, 베어링의 배열이 직선 베어링을 X축,Y축으로 배열하여 자동조심 기능으로 인해, 제품(15) 회전 중심을 잡아 줌과 동시에, 지그(2)면과 제품(15)의 직각도를 잡아주는 것을 특징으로 하는, 자동측정 장치의 클램프.