KR20090115455A

KR20090115455A - 접촉식 평탄도 검사장치

Info

Publication number: KR20090115455A
Application number: KR1020080041327A
Authority: KR
Inventors: 허정현; 이기범
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2009-11-05
Also published as: KR100949736B1

Abstract

본 발명은 기밀성을 요하는 자동차용 커버 부품의 결합부에 대한 평탄도 검사장치에 관한 것이다. 부품을 고정하기 위한 고정핀(3)과 부품의 하부에 설치되어 거리측정이 가능한 접촉식 검사핀(4)과 상기 고정핀(3)과 검사핀(4)을 구동하기 위한 구동 실린더(2, 5)로 구성되어 있어, 커버 부품 결합부의 구간 평탄도와 전체 평탄도 검사가 동시에 가능하며, 단시간 내 검사가 완료되고 생산라인에서 전수검사가 가능하므로 생산성 향상을 제공할 수 있다.

평탄도, 접촉식, 검사장치

Description

접촉식 평탄도 검사장치{Measuring Apparatus for Flatness}

본 발명은 기밀성을 요하는 자동차용 커버 부품의 결합부에 대한 평탄도를 검사하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 밸브바디 부품, 오일펌프 하우징, 오일팬 등 내압, 기밀성을 요하는 자동차용 커버 부품의 결합부에 대한 평탄도를 검사하는 장치에 관한 것이다. 특히 커버 부품 결합부의 구간 평탄도와 전체 평탄도 검사가 동시에 모두 가능하며, 단시간 내에 검사가 완료되고 생산라인에서 전수검사가 가능하다.

밸브바디 커버, 오일펌프 하우징, 오일팬 등의 자동차용 커버 부품은 실린더 블록 등의 모부품에 결합되어 오일, 가스 등을 저장하는 역할을 한다. 이러한 커버 부품 내부는 일반적으로 고압의 유체가 존재하게 되므로, 안정성을 확보하기 위해서는 기밀성이 중요한 품질요소가 된다. 안정성 검사에서는 부품 자체의 누설 검사뿐만 아니라 모부품에 체결되었을 때의 기밀성 유지를 위하여 결합부에서의 기밀성 검사도 필요하다.

자동차용 커버 부품의 결합부에서의 기밀성 정도 여부는 평탄도 검사로 이를 대체할 수 있다. 부품의 결합부에서의 평탄도는 일반적으로 나사 구멍과 나사 구멍사이의 구간 평탄도와 전체 결합부의 형상에 대한 전체 평탄도로 구분되며, 구간 평탄도와 전체 평탄도 모두 중요한 품질 관리 항목이 된다.

종래에는 평탄도를 검사하기 위하여 기존에는 3차원 측정기 등을 사용하여 샘플 검사를 수행하였으나, 검사 시간이 오래 걸리고 전수검사가 불가능하여 품질관리가 곤란한 문제점이 있었다.

종래, 평탄도를 검사하려면 3차원 측정기 등을 사용해 왔는데 3차원 검사장치는 장치의 구성이 복잡하여 작업자들이 검사장치에 대한 제어가 용이치 못하고, 샘플 검사를 해야하므로 검사결과를 얻는 데 장시간이 걸리는 문제점이 있고, 전수검사가 불가능하므로 전체적인 품질상태를 파악하기가 곤란하여 품질관리에 곤란한 문제점이 있었다. 이에, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하고자 생산라인 중간에 설치가 가능하여 전수검사가 가능하여 품질관리가 매우 용이하고, 검사장치의 구성이 단순하여 작업자가 용이하게 장치를 제어할 수 있어 생산성 향상에도 기여하게 된다.

본 발명은 밸브바디 부품, 오일펌프 하우징, 오일팬 등 내압, 기밀성을 요하는 자동차용 커버 부품의 결합면의 평탄도를 측정하는 데 있어, 상기 부품을 고정 하기 위한 고정부와 상기 부품의 결합면의 평탄도를 측정하기 위한 접촉식 검사핀이 장착된 측정부와 측정된 데이터를 분석하기 위한 프로세서로 구성되어, 구성이 단순하고 검사가 용이하며 생산라인에 설치되어 전수검사가 가능하고 구간 평탄도와 전체 평탄도 검사가 동시에 모두 가능하므로 부품의 품질향상에 기대하게 된다.

본 발명은, 프레임(15)의 상부에 위치하여 커버 부품(1)을 안착시키기 위한 테스트 베드(6)와;

상기 테스트 베드(6)의 상부에 위치하여 커버 부품(1)을 고정시키기 위한 고정부(10)와;

상기 테스트 베드(6)의 하부에 위치하여 커버 부품(1)의 평탄도를 측정하도록 된 측정부(9)와;

상기 측정부(9)에서 측정된 데이터를 분석하여 커버 부품(1)의 평탄도를 판단하는 프로세서(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 접촉식 평탄도 검사장치에 관한 것이다.

상기 커버 부품(1)은 자동차용 커버 부품(1)이고 테스트 베드(6) 위에 놓여 진다. 프레임 위에 높여진 상기의 테스트 베드(6)는 검사핀(4)의 배열된 위치와 동일한 위치에 구멍이 뚫려있어 검사핀(4)이 커버 부품의 결합면과 접촉하도록 하고, 커버 부품(1)이 딱딱한 프레임에 고정됨으로써 생기는 불필요한 변형을 방지하고 부품을 보호하기 위해 부드럽고 변형이 작은 소재를 사용한다.

상기 프레임은 테스트 베드(6)를 지지하고 있고, 검사핀(4)이 커버 부품의 결합면과 접촉하게 하기 위해 검사핀(4)의 배열된 위치와 동일한 위치에 구멍이 뚫려 져 있다.

상기 테스트 베드(6)의 하부에 위치하고 있는 측정부(9)는 검사핀(4)과 지지대(14)와 구동 실린더(5)를 포함하고 있는 데, 검사핀 상단에 변위센서(7)가 설치되어 있어 부품의 결합면에 대한 거리값을 측정하게 되고, 상기 지지대(14)는 다수의 검사핀(4)을 포함하고 있고, 상기 지지대(14)는 구동 실린더(5)에 의해 상하 구동을 하게 된다.

상기 테스트 베드(6)의 상부에 위치하고 있는 고정부(10)는 고정핀(3)과 지지판(13)과 구동 실린더(2)를 포함하고 있는 데, 상기 지지판(13)에는 다수의 고정핀(3)이 배열되어 있고 상기 지지판(13)은 구동 실린더(2)에 의해 상하 구동하게 된다.

상기 프로세서(16)는 상기 측정부의 변위 센서(7)와 연결되어 각 검사핀(4)에서 측정한 데이터를 수집하여 각 거리값을 분석하고, 이를 화면에 표시하여 이로부터 기준선(12)을 도시화되고, 상기 기준선(12)으로부터 일정거리 떨어진 상하에 규격선(11)이 도시화되고, 각 측정된 거리값이 상기 규격선(11) 내부에 위치하는지 여부로 전체 평탄도를 측정하고, 인접하는 검사핀(4) 사이의 측정된 거리값의 차이로 구간 평탄도를 측정한다.

본 발명에 의하면 자동차용 기밀성 커버 부품의 결합부에 있어서, 측정된 각각의 검사핀(4)에서의 거리값으로 구간 평탄도와 전체 평탄도를 동시에 측정하고, 생산라인에 설치되어 전수검사도 가능하므로 부품의 품질 향상에 기여한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 평탄도 검사기의 전체 단면도로서, 도시한 바와 같이 커버 부품(1)이 프레임(15) 위에 설치된 테스트 베드(6)에 안착되고, 테스트 베드(6) 상부에는 고정부(10)가 위치하여 커버 부품(1)을 고정하게 되고 테스트 베드(6) 하부에는 측정부(9)가 위치하여 커버 부품의 결합면의 평탄도를 측정하게 된다. 고정부는 지지판(13)에 다수의 고정핀(3)이 장착되어 커버 부품(1)의 각 볼트구멍(8)과 결합하여 부품을 단단히 고정하게 된다. 상기 지지판(13)은 구동 실린더(2)에 의해 상하 구동이 가능하여 지지판이 하강하여 고정핀(3)이 볼트구멍에 결합, 고정되게 한다. 테스트 베드(6)의 하부에 위치한 측정부는 커버 부품의 결합면의 평탄도를 측정하는 데, 다수의 검사핀(4)은 지지대에 의해 지지되고, 각 검사핀(4) 상단에는 변위 센서(7)가 장착되어 있어 지지대가 구동 실린더(5)에 의해 상부로 상승되면 커버 부품의 결합면에 접촉되게 된다. 상기 변위 센서(7)에 의해 측정된 데이터를 수집하여 분석하는 프로세서는 검사핀(4)과 연결되어 설치된다.

도 2는 고정부(10)의 고정핀(3)의 배열과 커버 부품(1)을 고정했을 때의 모 습을 도시한 개략도이다. 고정핀(3)은 지지판(13)에 의해 지지되어 있고, 지지판(13)은 구동 실린더(2)에 의해 상하 구동된다. 상기 구동 실린더(2)가 하강하면 고정핀(3)은 커버 부품의 볼트구멍(8)에 결합되어 부품을 테스트 베드(6) 위에 단단히 고정시킨다. 따라서, 고정핀(3)은 커버 부품(1)의 볼트구멍(8)과 동일한 위치에 배열되어야 한다.

도 3은 접촉식 검사핀(4)의 핀의 배열을 도시한 개략도로서, 커버 부품(1)은 그 용도와 사용 부위에 따라 결합부 형상이 다양하므로 접촉식 검사핀(4)도 상기 커버 부품의 결합부 형태에 따라 핀이 배열된다. 상기 각 검사핀(4)의 배열위치는 각 볼트구멍(8)을 피해 위치하도록 하여 검사핀이 볼트구멍을 측정하여 부정확한 측정치를 얻는 것을 방지한다. 상기 검사핀(4)은 프레임(15)과 테스트 베드(6)를 통과하여 부품의 결합부와 접촉하므로 프레임(15)과 테스트 베드(6)는 상기 검사핀(4)과 동일한 위치에 구멍이 뚫려 있다. 상하 구동이 가능한 구동 실린더(5)에 의해 지지대(14)가 상승하게 되고, 모든 검사핀(4)이 커버 부품의 결합면과 접촉할 때까지 상승하게 된다. 상기 검사핀(4) 상단에 장착된 변위센서(7)는 스프링이 장착되어 부품의 결합면의 굴곡에 따라 눌리는 정도가 달라지게 되고, 따라서 눌려진 정도에 따라 커버 부품 결합면의 각 위치에서의 거리값이 측정되게 된다. 상기 각 변위센서(7)와 연결된 프로세서(16)는 각 변위센서에 의해 측정된 데이터를 수집하여 평탄도를 측정하게 된다.

도 4는 고정부와 측정부가 함께 장착되어 고정과 측정이 동시에 가능한 검사장치에 대한 것이다. 고정부(10)의 지지판(13)에 검사핀(4)과 고정핀(3)이 함께 장 착되어 커버 부품(1)의 고정과 부품 평탄도의 측정이 동시에 가능하게 된다. 상기 고정핀(3)은 커버 부품(1)의 볼트구멍(8)과 동일한 위치에 배열되고, 검사핀(4)은 커버 부품(1)의 볼트구멍(8)과 구멍 사이에 배열되며, 고정핀(3)과 검사핀(4)이 함께 장착된 지지판(13)은 구동 실린더(2)에 의해 상하 이동되어, 상기 각 고정핀(3)은 볼트구멍에 결합되어 커버 부품을 단단히 고정시키고, 상기 각 검사핀(4)은 부품의 결합면에 모두 접촉하게 되어, 각 검사핀 상단에 설치된 변위 센서(7)에 의해 평탄도가 측정하게 된다. 자동차 기밀용 커버 부품의 결합면이 상부와 하부의 형태가 동일하고 두께가 얇아, 부품 상부의 평탄도를 측정하여도 부품 결합면의 평탄도 측정과 동일한 결과를 얻을 수 있다면, 상기와 같이 고정핀과 검사핀을 함께 설치하여 커버 부품(1)의 고정과 평탄도 검사를 동시에 수행한다면 검사시간이 단축되고 장치가 더욱 단순화되어 검사 효율성이 좋아진다.

도 5는 각 검사핀(4)에서 측정한 거리값으로부터 평탄도를 계산하는 방법을 도시한 것으로서, 각 접촉식 검사핀(4)에서 측정한 데이터는 프로세서(16)에 의해 수집되고, 상기 데이터는 좌표상에 표시되어, 거리값 중 최소값과 최대값을 이어 기준선(12)을 설정하고, 상기 기준선(12)으로부터 일정거리 떨어진 상하 규격선(11)을 설정하여, 각 검사핀(4)이 측정한 거리값이 상하 규격선(11) 내부에 위치하는지 여부로 전체 평탄도를 검사하게 된다. 또한 구간 평탄도는 인접한 두 검사핀(4) 사이의 거리값 차이로 측정된다.

도 1은 본 발명의 평탄도 검사기의 전체 단면도를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 고정부를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 측정부를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 고정부와 측정부가 함께 장착된 것을 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 측정한 데이터로부터 평탄도를 분석하는 것을 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>

1. 커버 부품 2. 구동 실린더

3. 고정핀 4. 검사핀

5. 구동 실린더 6. 테스트 베드

7. 변위 센서 8. 볼트구멍

9. 측정부 10. 고정부

11. 규격선 12. 기준선

13. 지지판 14. 지지대

15. 프레임 16. 프로세서

Claims

프레임(15)의 상부에 위치하여 커버 부품(1)을 안착시키기 위한 테스트 베드(6)와;

상기 테스트 베드(6)의 상부에 위치하여 커버 부품(1)을 고정시키기 위한 고정부(10)와;

상기 테스트 베드(6)의 하부에 위치하여 커버 부품(1)의 평탄도를 측정하도록 된 측정부(9)와;

상기 측정부(9)에서 측정된 데이터를 분석하여 커버 부품(1)의 평탄도를 판단하는 프로세서(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 접촉식 평탄도 검사장치.
청구항 1에 있어서,

상기 테스트 베드(6)는 상기 측정부(9)에 위치하는 검사핀(4)과 같은 위치에 구멍이 형성되어 있으며, 상기 고정부(10)는 부품의 볼트구멍(8)과 결합 고정되도록 볼트구멍(8)과 동일한 위치에 배열 설치된 고정핀(3)이 지지판(13) 아래에 다수 부착되어 있고 구동 실린더(2)에 의해 상하 구동되도록 되며, 상기 측정부(9)는 커버 부품(1)의 볼트구멍(8)과 구멍 사이에 배열되어 있고 상단에 변위센서(7)가 부착된 검사핀(4)이 지지대(14) 위에 다수 결합되어 있고 구동 실린더(5)에 의해 상하 구동되며, 상기 프로세서(16)는 각 검사핀(4)에서 측정된 거리값의 차이에 의해 평탄도를 판단하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉식 평탄도 검사장치.
청구항 2에 있어서,

상기 평탄도의 판단은 측정된 거리값의 최소값과 최대값을 잇는 기준선(12)과 상기 기준선(12)의 상하에 위치한 규격선(11)을 비교하여 각 측정된 거리값이 두 개의 규격선(11) 내부에 위치하는지 여부로 판단하고, 구간 평탄도는 인접한 두 검사핀(4)의 거리값의 차이를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 접촉식 평탄도 검사장치.
프레임(15)의 상부에 위치하여 커버 부품(1)을 안착시키기 위한 테스트 베드(6)와;

상기 테스트 베드(6) 위에 안착 된 커버 부품(1)을 고정하면서 측정하기 위한 고정핀(3)과 검사핀(4)이 다수개 결합 된 지지판(13)과;

상기 지지판(13)의 검사핀(4)에서 측정된 데이터를 분석하여 커버 부품(1)의 평탄도를 판단하는 프로세서(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 접촉식 평탄도 검사장치.
청구항 4에 있어서,

구동 실린더(2)에 의해 상하 이동되는 상기 지지판(13) 아래에 부착된 다수 개의 상기 고정핀(3)은 부품의 볼트구멍(8)과 결합하도록 볼트구멍(8)과 동일한 위치에 배열되어 있고, 상기 지지판(13) 아래에 다수 개가 부착된 상기 검사핀(4)은 커버 부품(1)의 볼트구멍(8)과 구멍 사이에 배열되고 상단에 변위센서(7)가 부착되어 있으며, 상기 프로세서(16)는 각 검사핀(4)에서 측정된 거리값의 차이에 의해 평탄도를 판단하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉식 평탄도 검사장치.
청구항 5에 있어서,

상기 평탄도의 판단은 측정된 거리값의 최소값과 최대값을 잇는 기준선(12)과 상기 기준선(12)의 상하에 위치한 규격선(11)을 비교하여 각 측정된 거리값이 두 개의 규격선(11) 내부에 위치하는지 여부로 판단하고, 구간 평탄도는 인접한 두 검사핀(4)의 거리값의 차이를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 접촉식 평탄도 검사장치.