KR20100004310U - 선박용 밸브스핀들의 런-아웃 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 선박용 내연기관 밸브스핀들의 검사장치에 관한 것으로 밸브스핀들의 동심도와 직진도 및 직각도를 검사하기 위하여 작업대에 주축대와 심압대를 구비하고, 주축대와 심압대 사이에 고정되는 밸브스핀들을 주축대와 심압대의 축선과 나란하게 구비된 직선저항식 변위계의 프로브가 밸브스핀들의 헤드와, 헤드와 스템의 경계선 및 스템의 가운데 부분과 접촉되게 하고 주축대에 구비된 핸들을 1회전 시켜 검사결과를 디스플레이에 표시되게 하고 데이터가 저장장치에 저장되게 한 것을 특징으로 한다.
밸브스핀들, 런-아웃, 직선저항식 변위계, 검사, 동심도

Description

선박용 밸브스핀들의 런-아웃 검사장치{valve spindel's run-out inspection device for ship}
본 발명은 내연기관의 흡배기용 밸브스핀들에 대한 동심도와 직각도 및 직진도를 검사하는 런-아웃 검사장치에 관한 것이다.
선박과 같은 내연기관의 흡배기용 밸브스핀들은 원판형의 헤드부에 직각방향으로 길이가 긴 스핀들이 형성된 형태로 통상 긴 환봉형태의 소재를 업셋(up-set) 단조방법으로 헤드를 성형하여 완성된다.
밸브스핀들은 헤드와 스핀들의 동심도와 직각도 및 직진도가 불량할 경우 헤드가 밸브가이드와 접촉이 불량하여 흡배기 가스가 누출된다거나 내연기관의 파손을 초래하는 원인이 된다.
따라서 밸브스핀들은 연마가공 전에 밸브스핀들의 동심도, 직각도 및 직진도 등을 검사하여 교정작업을 거친 후 최종연마작업을 수행하고, 최종연마작업 후에는 제품의 완성도를 검사한다.
종래 밸브스핀들의 런-아웃검사는 정반상에 구비된 V블록상면에 밸브스핀들을 거치하고 수작업으로 밸브스핀들을 회전시키면서 아날로그 인디케이터로 밸브헤드의 동심도와 스핀들의 직각도 및 직진도를 계측하였으나 측정데이터의 계량화가 어려워 불량의 통계적 관리가 곤란하고 휴먼 에러의 발생으로 측정자의 변동시 측정치가 변동될 수 있었고, 수작업으로 밸브스핀들을 회전시킴에 따라 정확하게 360°를 회전시키기 어렵다는 문제점과 함께 측정작업에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.
본 고안은 밸브스핀들의 계측작업을 자동화함으로써 측정데이터를 데이터베이스화할 수 있게 하여 통계적인 불량관리를 가능하게 하고 작업자에 따라 발생하는 휴먼에러를 방지하면서 밸브스핀들의 회전을 센서로 측정하여 정확하게 360°회전에 따르는 데이터를 계측할 수 있게 하면서 계측작업에 소요되는 시간을 단축하여 신속하게 계측할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
본 고안은 작업대의 상면에 구비되는 서페이스 테이블의 상부에 밸브스핀들을 고정할 수 있는 주축대와 심압대를 구비하고, 주축대와 심압대가 설치되는 축선과 평행하게 레일을 구비하고 레일상에는 좌·우 이동이 가능한 직선저항식 변위계(LVDT)를 밸브스핀들의 헤드와 목부 및 스핀들의 중간부위에 각각 변위계의 프로브가 접촉토록 설치하고 밸브스핀들의 헤드를 고정하는 주축대에는 주축을 회전할 수 있게 하는 핸들을 구비하고, 핸들에는 360°회전여부를 감지할 수 있는 레이저 감지식 회전계를 구비한다.
또한 서페이스 테이블의 상부 전면에는 LVDT에서 계측되는 데이터를 표시할 수 있는 디스플레이와 측정된 데이터를 저장하는 저장장치 및 계측결과 양부를 판정하여 알리는 부저를 구비한다.
본 고안은 소량다품종으로 생산되는 선박용 밸브스핀들의 동심도 및 직진도, 직각도를 작업자에 구애됨이 없이 자동으로 정확하게 측정할 수 있고, 측정된 데이터를 데이터베이스화할 수 있어 불량의 유형을 통계적으로 관리할 수 있을 뿐 아니라 계측에 소요되는 작업시간을 대폭 단축할 수 있어 밸브스핀들의 생산성을 향상할 수 있게 하는 효과가 있다.
이하에서 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안 선박용 밸브스핀들 런-아웃검사장치의 정면도이고, 도 2는 본 고안 선박용 밸브스핀들 런-아웃검사장치의 평면도이며, 도 3은 본 고안 선박용 밸브스핀들 런-아웃검사장치의 측면도이고, 도 4는 본 고안 레이저감지식 회전계의 정면도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 고안 선박용 밸브스핀들 런-아웃검사장치(1)는 밸브스핀들(2)을 고정하고 회전가능하게 하는 주축대(3)와 심압대(4)가 서페이스테이블(5)의 상면에 구비되고, 서페이스테이블(5)은 작업대(6)에 설치되어 있다.
서페이스테이블(5)에 구비된 주축대(3)와 심압대(4)의 축선과 평행하게 레일(7)이 구비되고, 레일(7)에는 좌·우로 이동이 가능하게 직선저항식 변위계(8)가 밸브스핀들(2)의 헤드(9)와, 헤드(9)와 스템(10)의 연결부위 및 스템(10)의 중간부 위에 각각 프로브(11)가 접촉될 수 있게 구비된다.
서페이스테이블(5)의 상부 전면에는 직선저항식 변위계(8)에서 계측한 결과를 나타내는 디스플레이(12)와 계측결과를 저장하는 저장장치(13) 및 검사장치를 제어하는 컨트롤러(14)가 구비되어 있고 컨트롤러(14)에는 검사결과의 양,부를 알려주는 부저(15)가 구비되어 있다.
밸브스핀들(2)의 동심도와 직진도 및 직각도를 검사하기 위하여는 밸브스핀들(2)을 축선을 중심으로 360°회전하게 할 필요가 있으므로 주축대(3)에는 밸브스핀들(2)의 헤드(9) 중심부를 고정하는 주축센터(16)가 구비되며, 심압대(4)에는 스템(10)의 단부중심점을 고정하는 센터(17)가 구비된다.
주축대(3)에서 주축센터(16)가 위치하는 반대편에는 주축을 회전시킬 수 있게 하는 핸들(18)이 구비되고, 핸들(18)에는 주축대(3)의 일회전, 즉 360°회전을 감지할 수 있는 레이저 감지식 회전계(19)가 구비되어 있다.
레이저 감지식 회전계(19)는 핸들(18)의 면판에 레이저를 조사하고 면판에 형성된 홈(20)에 레이저가 통과하면 수광소자가 레이저를 감지하여 면판의 360°회전을 감지하는 구조로 형성되어 있다.
이하에서 본 고안의 작동에 대하여 설명한다.
주축대(3)와 심압대(4) 사이에 검사하고자 하는 밸브스핀들(2)을 센터(16,17)를 이용하여 고정한다.
밸브스핀들(2)의 헤드(9)와, 헤드(9)와 스템(10)의 연결부위 및 스템(10)의 중간부위에 직선저항식 변위계(8)의 프로브(11)를 접촉시킨 후 핸들(18)을 이용하 여 주축대(3)를 1회전시킨다.
직선저항식 변위계(8)에서 계측된 결과가 디스플레이(12)에 표시되면서 양,부 상태에 대한 음향신호가 부저(15)를 통하여 발생하면 밸브스핀들(2)을 탈거하고 새로운 검사작업을 반복하며, 각각의 밸브스핀들(2)에 대한 검사결과가 저장된 저장장치(13)에서 인출하여 통계적 품질관리에 적용한다.
본 고안은 선박용 내연기관의 밸브스핀들과 같이 소량다품종의 밸브스핀들을 제조하는 과정에서 밸브스핀들을 검사하여 최종 생산제품의 가공정밀도를 확보할 수 있게 하는 분야에 적용가능하다.
도 1은 본 고안 선박용 밸브스핀들 런-아웃 검사장치의 정면도
도 2는 본 고안 선박용 밸브스핀들 런-아웃 검사장치의 평면도
도 3은 본 고안 선박용 밸브스핀들 런-아웃 검사장치의 측면도
도 4는 본 고안 레이저 감지식 회전계의 정면도
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1. 런-아웃 검사장치 2. 밸브스핀들
3. 주축대 4. 심압대
5. 서페이스테이블 6. 작업대
7. 레일 8. 직선저항식 변위계
9. 헤드 10. 스템
11. 프로브 12. 디스플레이
13. 저장장치 14. 컨트롤러
15. 부저 16. 주축센터
17. 센터 18. 핸들
19. 레이저 감지식 회전계 20. 홈

Claims (2)

  1. 헤드와 스템으로 구성되는 밸브스핀들의 동심도와 직각도 및 직진도를 검사하는 장치에 있어서,
    주축대(3)와 심압대(4) 사이에 고정되는 밸브스핀들(2)과 주축대(3)와 심압대(4)의 축선과 나란하게 구비된 직선저항식 변위계(8)의 프로브(11)가 헤드(9)와, 헤드와 스템(10)의 경계선 및 스템(10)의 가운데에 각각 접촉하고, 주축대(3)에 구비된 핸들(18)에 의하여 1회전 하면서 검사결과가 디스플레이(12)에 표시되게 한 것을 특징으로 하는 선박용 밸브스핀들 런-아웃 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서, 핸들(18)의 1회전은 레이저감지식 회전계(19)에 의하여 검출되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸브스핀들 런-아웃 검사장치.
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