KR20090009405A - 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치 - Google Patents

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KR20090009405A
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Abstract

본 발명은 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치에 관한 것으로서, 용접 리크 검사를 위하여 쇽업소버 소재가 로딩되는 클램프조립체와; 상기 클램프조립체에 로딩된 쇽업소버 소재의 내부를 진공 상태로 만드는 진공배출수단과; 상기 진공 상태의 상기 쇽업소버 소재의 내부로 특정 성분이 혼합된 혼합가스를 주입하기 위한 가스주입수단과; 상기 쇽업소버 소재의 내부로부터 외부로 누설되는 혼합가스를 상기 특정 성분에 의해 검출하여, 상기 쇽업소버 소재의 리크 상태를 감지하는 감지센서를 포함한다.

Description

쇽업소버의 용접 리크 검사 장치{WELDING LEAK TESTING APPARATUS FOR SHOCK ABSORBER}
본 발명은 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스 및 오일 등의 충진물이 채워지는 베이스 쉘의 밀봉 상태를 검사하는 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 쇽업소버는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진, 완충장치로서, 그 내부는 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 가스 및 오일 등의 충진물이 채워진다.
이와 같은 쇽업소버의 부품 중 베이스 쉘 어셈블리에는 여러 개의 브라켓이나 캡 등을 용접 결합시키게 된다. 따라서 용접 공정 품질을 검사하기 위하여 리크 테스터(leak tester)가 사용되어 진다.
종래 쇽업소버의 용접 리크 검사장치를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 수몰 리크 검사 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바 와 같이, 물속에서 에어(air)를 가해 거품 발생 유무를 육안으로 판독하는 것이다.
상부가 개방되고 일정 수위까지 물이 채워진 수조(1)와, 수조(1)의 양측에 각각 연결되어 에어를 공급하는 에어라인(2)과, 각 에어라인(2)의 일단에 고정되는 쇽업소버(3)로 구성된다.
위의 에어라인(2)을 통하여 대략 5bar의 에어를 쇽업소버(3)에 불어 넣게 되면 쇽업소버(3)의 각 용접부위에서 기포가 발생하여 수면 위로 떠오르게 된다. 이것을 작업자가 육안으로 불량 여부를 판단하게 된다.
이때, 리크 허용치는 테스트 압력 3.5∼7㎏/㎠G에서 최대 리크 허용량인 10-5 ∼10-6cc/min로서 허용치 범위를 벗어나는 제품은 불량으로 분리된다.
그런데, 이러한 수몰 리크 테스터는 베이스 쉘 어셈블리의 표면에 밀착된 기포로 인한 미세 리크를 판독하기가 작업자의 숙련도에 의존할 수밖에 없으며, 무인 자동화 적용이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동화 장치에서 특정 성분이 혼합된 혼합 가스, 특히, 알콜혼합가스를 사용하고 이를 감지센서에서 검출하게 함으로서, 미세한 리크 부분도 감지할 수 있으며, 용접 리크 판독의 일정한 검출 능력을 확보한 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 용접 리크 검사를 위하여 쇽업소버 소재가 로딩되는 클램프조립체와; 상기 클램프조립체에 로딩된 쇽업소버 소재의 내부를 진공 상태로 만드는 진공배출수단과; 상기 진공 상태의 상기 쇽업소버 소재의 내부로 특정 성분이 혼합된 혼합가스를 주입하기 위한 가스주입수단과; 상기 쇽업소버 소재의 내부로부터 외부로 누설되는 혼합가스를 상기 특정 성분에 의해 검출하여, 상기 쇽업소버 소재의 리크 상태를 감지하는 감지센서를 포함하는 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치를 제공한다. 바람직하게는, 상기 장치는, 일측이 도어 개방되는 케이스와; 상기 케이스의 내부에 설치되는 지그부와; 상기 지그부의 상부에 설치되며, 상기 클램프조립체가 관통 고정되는 밀폐베이스와; 상기 클램프조립체에 로딩된 쇽업소버 소재를 밀폐시키기 위하여 리니어모터를 따라 승하강 이동하며, 상기 쇽업소버 소재 주변을 밀폐하는 챔버웰과; 상기 감지센서로부터의 검출 신호를 표시하기 위한 컨트롤러부를 더 포함한다. 그리고, 상기 가스주입수단은, 상기 챔버웰에 상기 쇽업소버 소재가 밀폐된 상태에서, 상기 혼합가스를 상기 쇽업소버 소재 내부로 주입하되, 상기 혼합가스는 알콜혼합가스인 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명인 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치는, 자동화 장치에서 알콜 혼합 가스를 사용하고 이를 감지센서에서 검출하게 함으로서, 미세한 리크 부분도 감지할 수 있으며, 용접 리크 판독의 일정한 검출로 제품의 신뢰성 향상의 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 검사 방법의 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 클램프조립체의 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 클램프조립체의 정단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 쇽업소버의 소재가 워크(work)에 클램프(clamp)되는 상태도이다.
본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 장치는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(10)와, 케이스(10)내에 소재가 로딩되는 클램프조립체(20), 로딩된 소재를 밀폐시키는 챔버웰(chamber wall:30), 챔버웰(30)에 로딩된 소재를 진공 상태로 만드는 진공배출수단(50)과, 소재에 가스를 주입하기 위한 가스주입수단(60), 용접 리크 상태를 감지하는 감지센서(70), 컨트롤러부(80) 등으로 크게 구성된다.
여기서 직사각형의 케이스(10)는 하나 또는 두 개가 나란히 이어져 설치되며, 그 각 일측면으로 힌지 결합된 도어(11)가 설치되어 개방된다.
그리고 각 케이스(10)의 하부에는 이들 케이스(10)를 연결하고, 바닥면과 고정시키는 다리부(12)가 설치된다.
각 케이스(10)의 내측 베이스(13)에 지그부(14)가 설치되고, 지그부(14)의 상부로 밀폐베이스(15)가 설치된다. 지그부(14)와 밀폐베이스(15)의 중심에 관통되 고, 지그부(14)에 나사 고정되는 클램프조립체(20)가 복수개 설치된다.
도 5와 도 6에 도시된 클램프조립체(20)는 용접 리크 검사를 위한 소재가 로딩되는 것으로서, 내부길이 방향으로 복수의 연통홀(23)을 가지는 몸체(21)가 설치되고, 몸체(21) 상부로 로봇(미도시)에 의하여 로딩되는 쇽업소버(3)의 베이스 쉘(3a)을 가이드 하는 캡 가이드(22)가 설치되며, 몸체(21)의 하부로는 연통홀(23)과 직교 방향에서 연통되는 유입구(24)와 배출구(25)가 설치된다.
그리고 밀폐베이스(15)의 상면에 밀착되어, 내부에 로딩된 소재를 밀폐시키고, 한정된 밀폐 공간에서 검사가 이루어지도록 하는 챔버웰(30)이 설치된다.
챔버웰(30)은, 그 상단에 로딩된 소재를 결착하기 위한 쇄기클램프(32)가 설치되며, 쇄기클램프(32)의 일단에는 베이스(13) 상부의 수직가이드(42)에 설치된 리니어모터(40)가 연결되어 챔버웰(30)과 같이 승하강 이동된다.
한편, 위의 밀폐된 쇽업소버(3)의 내부를 진공 상태로 만드는 진공배출수단(50)이 케이스(10)의 후측에 설치된다. 진공배출수단(50)은 클램프조립체(20)의 배출구(25)에 연결되는 배기라인(52)이 설치되고, 배기라인(56)의 후단으로는 진공펌프(55)가 설치된다.
그리고 배기라인(56) 상에는 제 1 솔레노이드밸브(53)와 게이지(54)가 설치되어 진공 흡입을 제어한다.
그리고 쇽업소버(3)에 알콜혼합가스를 주입하기 위한 가스주입수단(60)이 케이스(10)의 일측으로 설치된다. 가스주입수단(60)은 클램프조립체(20)의 유입구(24)에 유입라인(62)이 연결 설치된다. 유입라인(62)의 후단에는 알콜혼합가스가 충진되어 있으며 이를 공급하는 가압탱크(65)가 설치되며,
유입라인(62) 상에는 제 2 솔레노이드밸브(63)와 게이지(64)가 설치되어 유입량을 제어한다.
그리고 가압탱크(65)의 상부에 보충탱크(66)가 연결 설치되어 가압탱크(65)에서 요구되는 알콜을 보충하게 된다.
한편, 챔버웰(30)의 상, 하부에 각각 감지센서(70)가 설치되어 쇽업소버(3)에서 리크되는 알콜혼합가스를 감지하게 된다.
감지센서(70)는, 가스 감응부에 산화물 반도체를 이용하여 가스 성분 흡착에 따라 가스감응부의 전기 저항이 감소하는 저항값의 변화를 검출할 수 있는 반도체식 가스 센서가 사용된다.
위의 감지센서(70)에서 검출되는 신호는 별도의 컨트롤러부(80)에 표시되고, 불량 여부를 판단하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 검사 방법 및 장치의 작동은 다음과 같다.
먼저, 브라켓이나 캡 등이 베이스 쉘(3a)에 용접된 쇽업소버(3) 소재를 로봇(미도시)으로 리크 검사장치에 로딩하고, 알콜혼합가스를 주입하여 감지센서(70)로 하여 리크 여부를 판독하게 된다.
도 2를 참조하여 용접 리크 검사 방법을 좀 더 자세히 살펴보면, 각 케이스(10)의 도어(11)를 열고 리크 검사가 요구되는 4개의 쇽업소버(3)를 지그부(14)의 클램프조립체(20)에 로딩(100)시킨다.
이때, 쇽업소버(3)의 베이스쉘(3a)의 개구된 하단부는 몸체(21)의 캡가이드(22)에 의하여 삽입이 유도되며, 삽입된 베이스쉘(3a)은 연통홀(23)과 연통된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 클램프조립체(20)에 로딩된 쇽업소버(3)를 일정 공간에 밀폐시키기 위하여 수직가이드(42)를 따라 승강되어 있던 챔버웰(30)이 리니어모터(40)를 따라 하강된다.
챔버웰(30)의 하강은 밀폐베이스(15)에 밀착될 때까지 이루어지며, 이와 동시에 쇄기클램프(32)로 하여 척킹 고정시킨다.
쇽업소버(3)를 챔버웰(30)에 밀폐시킨 상태에서, 진공배출수단(50)이 작동된다.
진공펌프(55)의 진공흡입 작동으로 몸체(21)의 연통홀(23)과 연통되는 배출구(25)와 배기라인(52)을 통하여 베이스쉘(3a)의 내부를 진공상태로 만드는 단계(200)로 이어진다.
진공상태의 제어는 게이지(54)와 제 1 솔레노이드밸브(53)에서 제어된다.
위와 같은 작업은 쇽업소버(3)의 리크를 검사하기 위한 1 차적인 작업으로서, 베이스쉘(3a)의 진공상태가 유지되면, 진공 흡입된 쇽업소버(3)의 내부에 알콜혼합가스를 주입하는 단계(300)로 이어지고, 베이스쉘(3a)의 진공 상태가 형성되지 않으면 용접부위의 심각한 에러(210)가 발생했음을 알리고 컨트롤러부(80)를 통하여 표시한다.
따라서 용접 불량의 쇽업소버(3)는 다음 단계로 이어지지 않고 바로 언로딩된다.
알콜혼합가스를 주입하는 단계(300)에서는 가스주입수단(60)이 사용된다.
가스주입수단(60)은 알콜혼합가스가 채워져 있는 가압탱크(65)에서 알콜혼합가스가 유입라인(62)을 따라 유입구(24)로 유입되고, 유입구(24)와 연통되는 몸체(21)의 연통홀(23)을 통해 베이스쉘(3a)로 유입된다.
이때, 가압탱크(65)에는 알콜보조탱크(66)로부터 알콜을 수시로 보충 받으며, 알콜혼합가스의 양은 제 2 솔레노이드밸브(63)와 게이지(64)로 하여 제어된다.
한편, 알콜혼합가스가 주입된 베이스쉘(3a)의 리크를 검사하기 위하여 알콜혼합가스의 압력을 상승시키고, 챔버웰(30)에 설치된 감지센서(70)를 통해 알콜혼합가스의 리크를 검출하여 용접 리크를 검사하는 단계(400)로 이루어진다.
용접 리크 검사하는 단계(400)에서 쇽업소버(3)내 알콜혼합가스의 리크가 발생하는 경우, 쇽업소버(3)의 용접에러 발생을 컨트롤러부(80)를 통하여 알리는 단계(430)가 된다.
그리고 쇽업소버(3)내 알콜혼합가스의 리크 발생이 검사되지 않을 경우, 베이스쉘(3a) 내부를 진공펌프(55)로 하여 배출구(25)를 통하여 배출시키는 단계(410)와, 진공 배출된 쇽업소버(3)를 검사장치로부터 언로딩되도록 제어하는 단계(420)로 이어진다.
쇽업소버(3)의 언로딩은, 로딩의 역순으로 진행된다.
쇄기클램프(32)의 척킹이 해제되고, 챔버웰(30)은 리니어모터(40)의 작동으로 수직가이드(42)를 따라 상승된다.
밀폐가 해제된 쇽업소버(3)는 로봇(미도시)로 하여 척킹되어 다음 공정으로 이어진다.
이처럼, 자동으로 작동되는 용접 리크 장치로 하여 알콜혼합가스의 주입이 이루어짐으로서, 검사 시간이 단축되며, 미세한 리크도 정확히 판독될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능할 것이다.
도 1은 종래 수몰 리크 검사 방법을 통한 쇽업소버의 용접 리크 검사장치의 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 검사 방법의 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치의 정면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치의 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 클램프조립체의 평면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 클램프조립체의 정단면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 쇽업소버의 소재가 워크(work)에 클램프(clamp)되는 상태도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 케이스 11 : 도어
14 : 지그부 15 : 밀폐베이스
20 : 클램프조립체 21 : 몸체
22 : 캡가이드 23 : 연통홀
24 : 유입구 25 : 배출구
30 : 챔버웰 32 : 쇄기클램프
40 : 리니어모터 42 : 수직가이드
50 : 진공배출수단 52 : 배기라인
55 : 진공펌프 60 : 가스주입수단
62 : 유입라인 65 : 가압탱크
70 : 감지센서 80 : 컨트롤러부

Claims (6)

  1. 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치에 있어서,
    용접 리크 검사를 위하여 쇽업소버 소재가 로딩되는 클램프조립체와;
    상기 클램프조립체에 로딩된 쇽업소버 소재의 내부를 진공 상태로 만드는 진공배출수단과;
    상기 진공 상태의 상기 쇽업소버 소재의 내부로 특정 성분이 혼합된 혼합가스를 주입하기 위한 가스주입수단과;
    상기 쇽업소버 소재의 내부로부터 외부로 누설되는 혼합가스를 검출하여, 상기 쇽업소버 소재의 리크 상태를 감지하는 감지센서를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 용접 리크 검사 장치.
  2. 청구항 1 있어서, 일측이 도어 개방되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되는 지그부와, 상기 지그부의 상부에 설치되며, 상기 클램프조립체가 관통 고정되는 밀폐베이스와, 상기 클램프조립체에 로딩된 쇽업소버 소재를 밀폐시키기 위하여 리니어모터를 따라 승하강 이동하며, 상기 쇽업소버 소재 주변을 밀폐하는 챔버웰과, 상기 감지센서로부터의 검출 신호를 표시하기 위한 컨트롤러부를 더 포함하며,
    상기 가스주입수단은, 상기 챔버웰에 상기 쇽업소버 소재가 밀폐된 상태에서, 상기 혼합가스를 상기 쇽업소버 소재 내부로 주입하되, 상기 혼합가스는 알콜 혼합가스이며, 상기 클램프조립체는, 내부에 복수의 연통홀을 가지는 몸체와, 상기 몸체의 상부에 설치되어 쇽업소버의 베이스 쉘이 압입 로딩되는 캡 가이드와, 상기 몸체의 하부에 설치되어 상기 각 연통홀과 연통되는 유입구 및 배출구로 구성되며,상기 감지센서는, 상기 챔버웰에 적어도 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 용접 리크 검사장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 일측이 도어 개방되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되는 지그부와, 상기 지그부의 상부에 설치되며, 상기 클램프조립체가 관통 고정되는 밀폐베이스와, 상기 클램프조립체에 로딩된 쇽업소버 소재를 밀폐시키기 위하여 리니어모터를 따라 승하강 이동하며, 상기 쇽업소버 소재 주변을 밀폐하는 챔버웰과, 상기 감지센서로부터의 검출 신호를 표시하기 위한 컨트롤러부를 더 포함하며,
    상기 가스주입수단은, 상기 챔버웰에 상기 쇽업소버 소재가 밀폐된 상태에서, 상기 혼합가스를 상기 쇽업소버 소재 내부로 주입하되, 상기 혼합가스는 알콜혼합가스이며, 상기 챔버웰의 상단에 상기 로딩된 쇽업소버 소재를 고정하는 쇄기 클램프가 설치되며, 상기 감지센서는, 상기 챔버웰에 적어도 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 용접 리크 검사장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 진공배출수단은, 상기 배출구에 연결 설치되는 배기라인과, 상기 배기라인의 후단에 설치되는 진공펌프로 구성되며, 상기 배기라인 상에 제 1 솔레노이드밸브와 게이지가 설치되어 진공 흡입을 제어하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 용접 리크 검사장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 가스주입수단은, 상기 유입구에 연결 설치되는 유입라인과, 상기 유입라인의 후단에 설치되어 상기 혼합가스를 공급하는 가압탱크로 구성되며, 상기 유입라인 상에 제 2 솔레노이드밸브와 게이지가 설치되어 가스 유입량을 제어하며, 상기 혼합가스로 알콜혼합가스를 이용하되, 상기 가스주입수단의 상기 가압탱크에는 알콜을 보충하는 보충탱크가 연결된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 용접 리크 검사장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 감지센서는, 가스 감응부로 산화물 반도체를 이용하여 가스 성분 흡착에 따라 가스 감응부의 전기 저항이 감소하는 저항값의 변화를 검출할 수 있는 반도체식 가스 센서가 사용되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 용접 리크 검사장치.
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