KR20080025942A - 버 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버 측정장치에 관한 것으로서, 버(Burr)가 형성된 강판의 절단부가 안착면에 안착될 때, 상기 강판의 하중에 따라 상기 버의 상하길이만큼 하방으로 이동되는 게이지와, 상기 게이지의 일측에 장착되어 하방에 위치된 기준면에 접촉될 때 소정의 전기적인 신호를 출력하는 스위치부를 포함하여 구성되어, TWB용접시 용접불량 현상의 발생을 방지하고, 상기 버의 상하길이 허용범위가 각기 다른 강판을 간단한 조작에 의하여 측정할 수 있는 이점이 있다.

버(Burr), 게이지, 스위치부, 용접불량, 강판

Description

버 측정장치{Equipment measuring a burr}

도 1은 강판의 절단 및 트림공정에서 발생되는 버(Burr)를 나타낸 개략단면도이다.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 버를 현미경을 통하여 관찰한 현미경사진이다.

도 2c 및 도 2d는 도 1의 버가 발생된 강판을 TWB용접시 용접불량모습을 현미경을 통하여 관찰한 현미경사진이다.

도 3은 TWB용접시 버에 의하여 용접불량이 발생된 제품의 일예를 나타낸 사진이다.

도 4는 본 발명에 따른 버 측정장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도 및 부분확대사시도이다.

도 5는 도4의 A-A선에 따라 취한 단면도이다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 버 측정장치를 이용한 측정과정을 설명하는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>

50: 측정테이블 55: 강판, 측정 대상물

60: 버 측정장치 65: 외부케이스

70: 게이지 73: 탄성부재

75: 안착면 80: 개구부

85: 스위치부 90: 전선

95: 기준면, 휠기어 100: 웜기어

본 발명은 버 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TWB용접되는 강판에 따라 버(Burr)의 상하길이 허용범위를 변경하여 상기 강판에 형성된 버를 측정함으로써 TWB용접불량 현상의 발생을 사전에 방지할 수 있는 버 측정장치에 관한 것이다.

도 1은 강판의 절단 및 트림공정에서 발생되는 버(Burr)를 나타낸 개략단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 버를 현미경을 통하여 관찰한 현미경사진이며, 도 2c 및 도 2d는 도 1의 버가 발생된 강판을 TWB용접시 용접불량모습을 현미경을 통하여 관찰한 현미경사진이고, 도 3은 TWB용접시 버에 의하여 용접불량이 발생된 제품의 일예를 나타낸 사진이다.

일반적으로, 강판(5)을 절단하거나 트림공정시 정확한 절단 등이 이루어지지 않을 경우에는 절단면 등에 소위 버(Burr)(10)라고 지칭되는 잔류물이 형성된다. 이와 같은 버(10)가 형성된 강판(5)의 단면이 도 1에 잘 도시되어 있다.

상기 버(10)는 보통 가공되는 강판(5)의 크기에 따라 그 크기가 다를 수 있으나, 대부분 크기가 매우 작아 현장에서 작업자의 육안으로 식별하기가 곤란하고, 현미경 이외의 방법으로 측정하기가 힘든 실정이다. 도 2a 및 도 2b는 상기 버를 현미경을 통하여 관찰한 현미경사진이다.

그런데, 상기 버(10)가 발생된 강판(5)을 TWB용접하게 되는 경우, 도 2c 및 도 2d에 나타난 바와 같이 용접불량현상이 빈번하게 발생된다. 여기서, TWB(Tailor Welded Blank)용접방식은 이미 잘 알려진 바와 같이, 마치 양복을 재단하는 것과 같이 다양한 재질과 두께의 철(강)판을 필요한 모양대로 절단하여 용접한 후 프레스성형하여 부품을 제작하는 일련의 용접기술을 말한다. 상기 버(10)의 발생은 블록비드를 형성하여 미끄럼 특성을 떨어트리게 되고, 이것은 바로 상기 프레스성형의 저해요인으로 작용되는 문제점이 있다.

한편, 이와 같은 상기 버(10)에 의하여 용접불량 현상이 발생되면, 완성된 제품이 용접불량으로 인하여 도 3에 도시된 바와 같이, 제품의 터짐현상이 발생되는 등 상기 버(10)의 정확한 측정 및 그 관리가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, TWB용접불량 현상을 방지할 수 있도록, 사용되는 강판에 따라 허용되는 버의 치수를 변경시켜 측정할 수 있는 버 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 버 측정장치는, 버(Burr)가 형성된 강판의 절단부가 안착면에 안착될 때, 상기 강판의 하중에 따라 상기 버의 상하길이만큼 하방으로 이동되는 게이지와, 상기 게이지의 일측에 장착되어 하방에 위치된 기준면에 접촉될 때 소정의 전기적인 신호를 출력하는 스위치부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 게이지의 하면에는 소정의 탄성력을 제공하는 탄성부재가 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스위치부는 다른 물체와의 접촉을 감지하는 접촉센서인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기준면은, 상기 게이지가 구비된 외부케이스의 내부 일측에 상하로 길게 배치된 웜기어의 기어홈에 치합되어 상기 스위치부의 이동통로 상에 위치된 휠기어의 일측면인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휠기어는 상기 웜기어가 회전됨에 의하여 상기 스위치부의 이동통로 상에서 상하로 이동되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 버 측정장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 버 측정장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도 및 부분확대사시도이고, 도 5는 도4의 A-A선에 따라 취한 단면도이며, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 버 측정장치를 이용한 측정과정을 설명하는 단면도이다.

본 발명에 따른 버 측정장치는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 버(Burr)(57)가 형성된 강판(55)의 절단부가 안착면(75)에 안착될 때, 상기 강판(55)의 하중에 따라 상기 버(57)의 상하길이만큼 하방으로 이동되는 게이지(70)와, 상기 게이지(70)의 일측에 장착되어 하방에 위치된 기준면(95)에 접촉될 때 소정의 전기적인 신호를 출력하는 스위치부(85), 를 포함하여 구성된다.

더욱 상세하게는, 상기 강판(55)의 절단부에 형성된 버(57)의 크기를 측정하기 위하여, 상기 강판(55)의 절단부가 본 발명에 따른 버 측정장치(60)가 구비된 방향을 향하도록 측정테이블(50)에 안착시킨다. 이때, 상기 강판(55)의 절단부 중 상기 버(57)가 형성된 부위가 하방을 향하도록 하고, 본 발명에 따른 버 측정장치(60)의 안착면(75)에 상기 버(57)가 접촉되도록 밀착시킨다.

상기 버(57)가 형성된 상기 강판(55)의 절단부가 상기 안착면(75)에 안착되면, 본 발명에 따른 버 측정장치(60)의 본체를 이루는 외부케이스(65) 내부에서 상기 안착면(75)에 가해지는 소정의 하중에 따라 상하로 이동가능하게 구비된 게이지(70)가 상기 강판(55)의 하중에 의해 하방으로 이동되게 된다. 상기 강판(55)은 상기 측정테이블(50)에 대부분의 하면이 밀착되게 되므로, 상기 게이지(70)가 하방으로 이동되는 거리는 상기 강판(55)의 밀착면으로부터 하방으로 돌출된 상기 버(57)의 상하길이에 해당된다.

이와 같이 하중에 의하여 하방으로 이동되는 상기 게이지(70)의 하면에는 소 정의 탄성력을 제공하는 탄성부재(73)가 연결된다. 따라서, 상기 게이지(70)에 전달되는 하중이 제거되면 상기 게이지(70)는 상기 탄성부재(73)에 의하여 원위치로 탄성복원되게 된다.

한편, 상기 게이지(70)의 일측에는 접촉센서로 구성된 스위치부(85)가 장착되어 있다. 상기 스위치부(85)는 상기 게이지(70)의 일측면에 장착될 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 상기 게이지(70)의 일측에 개구부(80)를 형성시키고 상기 개구부(80)의 천정면에 상기 스위치부(85)가 장착된다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 상기 스위치부(85)가 어느 물체의 접촉이 감지될 때, 소정의 전기적 신호를 출력하는 접촉센서로 구성되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일정한 온도를 감지하는 온도센서나 소정의 빛을 감지하는 광학센서로 구성될 수도 있다.

상기 스위치부(85)는 상기 게이지(70)에 연결되므로, 상기 게이지(70)가 상하방향으로 이동될 때 함께 이동된다. 이와 같은 상기 스위치부(85)의 하부에는 상기 스위치부(85)의 이동통로 상으로 수평되게 돌출되는 기준면(95)이 구비된다. 상기 스위치부(85)의 하방에 위치된 상기 기준면(95)은 본 발명에 따른 버 측정장치(60)에 의하여 측정되는 대상물인 상기 강판(55)의 절단부에 형성된 버(57)의 상하길이 허용범위만큼 이격되게 위치된다. 여기서, 상기 버(57)의 상하길이 허용범위란 상기 버(57)가 형성된 강판(55)을 TWB용접할 때, 상기 버(57)에 의하여 용접불량 현상이 발생하지 않는 정도의 길이를 의미한다.

이와 같은 상기 버(57)의 상하길이 허용범위는 일률적으로 정해진 것은 아니며, 측정 대상물(55)인 각 강판(55)의 크기 또는 재질에 따라 얼마든지 변경 될 수 있다. 따라서, 측정 대상물(55)이 바뀌게 되면 상기 기준면(95)의 상기 스위치로부터의 이격거리 또한 변경해 줄 필요가 있게 된다. 본 발명에 따른 버 측정장치(60)는, 상기한 바와 같이 다양한 강판(55)의 절단부에 형성된 버(57)를 측정하기 위하여 상기 기준면(95)의 위치를 변경시킬 수 있도록 구성된다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 기준면(95)은, 상기 게이지(70)의 일측에 해당되는 상기 외부케이스(65)의 내부에 상하로 길게 배치된 웜기어(100)의 기어홈에 치합되어 상기 스위치부(85)의 이동통로 상으로 돌출되게 위치된 휠기어(95)의 상면으로 구성된다. 이와 같은 상기 휠기어(95)는 상기 웜기어(100)를 회전시키면 상하로 이동되도록 구성된다. 따라서, 측정자가 측정대상물에 따라 상기 버(57)의 상하길이 허용범위를 새로이 적용하고자 할 경우, 상기 웜기어(100)를 회전시켜 상기 기준면(95)에 해당되는 상기 휠기어(95)를 상하이동시킴으로써 위치를 조정할 수 있게 된다.

상기 버(57)의 상하길이를 본 발명에 따른 버 측정장치(60)를 이용하여 측정한 결과, 허용범위를 초과한 경우에는 상기 스위치부(85)가 상기 기준면(95)에 접촉되어 소정의 전기적인 신호를 출력하게 된다. 이때, 상기 출력된 전기적인 신호는 측정자가 확인할 수 있도록 미도시된 표시장치에 전달되어 측정자로 하여금 측정 대상물(55)인 상기 강판(55)을 불량으로 판독하여 스크랩처리 할 수 있도록 하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 버 측정장치를 이용한 측정과정을 첨 부된 도면(특히, 도 6a 내지 도 6d)을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 측정자는 측정 대상물(55)인 강판(55)의 절단부에 형성된 버(57)의 상하길이 허용범위를 정하고, 이에 따라 상기 웜기어(100)를 회전시켜 기준면(95)에 해당되는 상기 휠기어(95)의 위치를 미리 조정한다.

다음으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 버(57)가 형성된 상기 강판(55)의 절단부를 상기 안착면(75)에 하방으로 밀착시킨다.

이때, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 안착면(75)에는 상기 강판(55)의 무게에 따른 소정의 하중이 전달되고, 전달된 하중에 의하여 상기 게이지(70)가 하방으로 이동되어 상기 스위치부(85)가 기준면(95)에 접촉되게 된다. 이와 같이 상기 스위치부(85)가 상기 기준면(95)에 접촉되면, 상기 스위치부(85)에 해당되는 접촉센서로부터 소정의 전기적 신호가 출력되고, 출력된 상기 전기적 신호는 전선(90)을 통하여 측정자가 확인할 수 있도록 표시장치로 표시된다. 이때, 측정자는 상기 강판(55)에 형성된 버(57)가 허용범위를 초과하였다는 불량신호로 인지하고, 상기 강판(55)을 스크랩처리 한다.

마지막으로, 측정이 완료된 상기 강판(55)을 상기 안착면(75)으로부터 분리시키면, 상기 게이지(70)에 전달되는 하중이 제거되므로 상기 게이지(70)의 하부에 연결된 탄성부재(73)에 의하여 원래의 위치로 상기 게이지(70)가 탄성복원된다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

예를 들면, 상기 기준면(95)을 조정하기 위하여 본 발명의 일실시예에서는 웜기어(100)와 상기 웜기어(100)에 치합되어 상하로 이동되는 휠기어(95)로 구성되어 상기 웜기어(100)를 회전시킴으로써 상기 기준면(95)의 위치를 조정하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아닐 것이다. 즉, 상기 웜기어(100)와 휠기어(95) 대신 측정 대상물(55)에 해당되는 강판(55)에 형성된 상기 버(57)의 상하길이 허용범위를 상기 스위치부(85)에 의하여 구별하는 수단이면 어떠한 수단이 채용되어도 본 발명의 권리범위에 해당한다 할 것이다.

본 발명에 따른 버 측정장치는, 현미경에 의하지 않고서도 강판의 절단부에 발생된 버를 측정할 수 있으므로, TWB용접시 용접불량 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 상기 버의 상하길이 허용범위가 각기 다른 다양한 강판의 절단부에 대해서도 간단한 조작에 의하여 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 버(Burr)가 형성된 강판의 절단부가 안착면에 안착될 때, 상기 강판의 하중에 따라 상기 버의 상하길이만큼 하방으로 이동되는 게이지와;

   상기 게이지의 일측에 장착되어 하방에 위치된 기준면에 접촉될 때 소정의 전기적인 신호를 출력하는 스위치부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 버 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 게이지의 하면에는 소정의 탄성력을 제공하는 탄성부재가 연결된 것을 특징으로 하는 버 측정장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위치부는 다른 물체와의 접촉을 감지하는 접촉센서인 것을 특징으로 하는 버 측정장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기준면은,

   상기 게이지가 구비된 외부케이스의 내부 일측에 상하로 길게 배치된 웜기어의 기어홈에 치합되어 상기 스위치부의 이동통로 상에 위치된 휠기어의 일측면인 것을 특징으로 하는 버 측정장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 휠기어는 상기 웜기어가 회전됨에 의하여 상기 스위치부의 이동통로 상에서 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 버 측정장치.

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