KR20120007543U - 치형단조품 불량검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 치형을 가진 단조품의 불량인지 여부를 측정하여 판단하는 치형단조품 불량검출장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예는, 치형이 형성된 단조품의 치형 형상의 불량여부 검사하는 측정시스템에 있어서, 해당 치형부분에 대한 성형작업을 거친 단조품을 다음 공정으로 이송시켜주는 컨베이어와; 상기 컨베이어를 통해 이송되는 단조품의 위치정보를 측정하는 측정센서와; 상기 제어부의 명령에 따라 측정대상인 단조품의 위치를 선택적으로 측정할 위치를 고정시키는 고정부와; 상기 단조품의 소정 부위의 치수를 측정하여 불량여부를 판단하는 측정부와; 그리고, 상기 측정부에 판단된 정상품과 불량품을 구분하여 선별하여 분리시키는 선별부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 의하면, 자동차의 변속기 등에 적용되는 치형을 가진 단조품의 단조공정 등에서 발생하는 치형불량 등의 불량을 가진 제품을 본 장치를 통해서 간단하면서도 정확하게 측정 및 선별해내는 장치를 제공하는 것이다.

Description

치형단조품 불량검출장치 { Equipment to detect composite tooth form }

본 발명은 치형단조품 불량검출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치형을 가진 단조품의 불량여부를 간단하게 확인할 수 있어서 불량율을 감소시키고, 이에 따른 손실비용을 감소시킴과 더불어 생산성을 높일 수 있는 치형단조품 불량검출장치에 관한 것이다.

자동차의 변속기(1단,2단,후진기어 등)에 적용되는 단조품의 경우에는, 치형을 구비할 뿐만 아니라 회전동력을 전달하는 목적을 수행하기 위해 샤프트 등과 결합하는 내경 부위를 구비하게 된다.

이때, 복합 치형부분의 단조작업 등으로 인한 형상불량이 발생하는 경우에는 트랜스 미션 등의 작동불능 등의 심각한 문제를 초래할 수 있다.

따라서, 복합 치형의 형상불량 유무를 판별하기 위해서, 고가의 레이저 검사장비 등을 도입해서 검사해서 체크해야 하고 전수 검사를 반드시 해야 한다는 문제점이 있다.

상기와 같은 복합 치형을 가진 단조품의 경우에는, 상기 내경부와 치형부 간의 동심도 또한 중요한 체크포인트에 해당한다.

일반적으로, 가공 및 단조 작업시에 상기 복합 치형부와 내경부는 소정의 동심도 치수를 만족시키기 위해 동시에 진행하게 되고, 상기 복합 치형부에 단조 및 가공불량시에는 반드시 내경부의 치수의 불량도 동시에 수반하게 된다.

상기와 같은 점으로부터 착안해볼 때, 내경부의 치수를 측정하여 불량유무를 판별함으로써 동시에 복합 치형부의 불량 유무를 판단할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 복합 치형을 가진 단조품의 단조품 성형장치에 관한 도면이다. 도 2는 종래의 기술에 따른 복합 치형을 가진 단조품의 정상품과 비 정상품에 대한 도면이다.

살펴보면, 자동차의 변속기 등에 사용되는 복합 치형을 가진 단조품의 경우에 주요부위의 형상 및 치수를 가공하기 위해서 여러 단계의 가공과정을 거치된다.

상기와 같은 복잡한 과정을 거치면서, 치형 및 주요부위의 치수가 관리치수범위를 벗어나는 단조품이 장착되는 경우에는, 자동차 및 정밀 기계와 같은 제품의 오작동으로 인한 큰 손실을 초래하는 경우가 종종 발생하게 된다.

따라서, 상기 복합 치형을 가진 단조품의 치형 및 주요 부위의 형상 및 치수 관리가 품질관리를 위한 중요한 요인이라 할 수 있다.

상기 복합 치형을 가진 단조품의 불량인지 여부를 관찰 및 측정하기 위해서는, 육안 등을 이용한 측정방법뿐만 아니라, 레이저 등을 이용한 정밀측정장비 등을 이용해서 제품의 품질을 관리하고 있다.

간단한 형상 및 치수를 가진 단조품의 경우에는 수작업으로 관리가 가능하나, 자동차의 변속기 등에 사용되는 정밀한 부품의 경우에는, 고가의 정밀측정장비를 이용해야 그 관리가 가능하며, 해당 장비는 측정하고자 하는 단조품의 형상 및 치수에 따라 별도의 전용장비가 필요한 바, 설비제작에 따른 투자비용 및 그리고 관리상의 문제 그리고 해당 제품의 생산공정의 일부로 구성해야 하므로 공간확보 및 공정추가에 따른 제조비용의 증가라는 문제점을 감수해야 한다.

따라서, 복합 치형을 가진 단조품의 대량생산에 따른 제조원가를 절감시키고, 작업공정을 단순화에 대한 요구를 만족시키면서도 측정의 정확도 및 단순화 등을 동시에 만족시킬 수 있는 장치의 필요성이 대두되고 있다.

도 1을 살펴보면, 복합 치형을 가진 단조품의 형상 및 치수를 가공하는 성형장치의 일측면을 나타낸 도면이다.

도 2는, 상기 도 1에 도시된 성형장치를 이용해서 가동된 단조품의 일측면을 나타낸 도면이다.

살펴보면, 도 2의 왼쪽에는 정상 가공된 단조품을 도시하고 있고, 오른쪽에는 주요 부위의 형상 및 치수가 불량인 제품을 나타낸 도면이다. 상기 단조품의 경우에는 치형의 형상도 중요하지만 Φ1으로 나타낸 내경의 치수 또한 제품의 품질과 직결된 중요한 관리 치수에 해당한다.

도 2의 우측에 나타난 제품의 경우에는, 해당 내경의 형상이 Φ1와 Φ2로 정원이 아닌 타원 형상으로 비정상적으로 가공된 것을 나타내고 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 복합 치형을 구비한 단조품의 불량여부를 간단하면서도 정확하고 신속하게 측정 및 선별하는 장치의 필요성이 대두되고 있다.

본 실시 예의 목적은, 자동차의 변속기 등에 적용되는 치형을 구비한 단조품의 치형 불량여부를 내경부의 치수를 검사함으로써 동시에 판별할 수 있는 간단하면서도 정확하고 신속하게 검사하고 선별할 수 있는 소정의 구성을 가진 치형단조품 불량검출장치를 제공하는 것에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 실시 예에 의한 치형단조품 불량검출장치는, 치형이 형성된 단조품의 치형 형상의 불량여부 검사하는 측정시스템에 있어서, 해당 치형부분에 대한 성형작업을 거친 단조품을 다음 공정으로 이송시켜주는 컨베이어와; 상기 컨베이어를 통해 이송되는 단조품의 위치정보를 측정하는 측정센서와; 상기 제어부의 명령에 따라 측정대상인 단조품의 위치를 선택적으로 측정할 위치를 고정시키는 고정부와; 상기 단조품의 소정 부위의 치수를 측정하여 불량여부를 판단하는 측정부와; 그리고, 상기 측정부에 판단된 정상품과 불량품을 구분하여 선별하여 분리시키는 선별부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측정센서는, 상기 컨베이어의 일측에 구비되고, 상기 컨베이어에 형성된 센서홀을 통해서 일방향으로 이송되는 단조품의 위치를 감지하여 그 위치정보를 상기 제어부로 송신하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측정부는, 상기 제어부의 신호에 따라, 상기 단조품의 소정부위의 치수를 측정하여 치형의 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측정부에는, 상기 단조품의 소정의 치수에 해당하는 플러그 게이지(Plug Gage)가 구비되고, 상기 플러그 게이지를 삽입하여 통과하는 제품은 정상인 단조품인 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측정부는, 일측에 제어 모터가 구비되어, 상기 측정부를 소정의 높이만큼 왕복시켜서 측정하여 불량여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

제안되는 본 실시 예에 따르면, 자동차의 변속기 등에 적용되는 치형을 가진 단조품의 단조공정 등에서 발생하는 치형불량 등의 불량을 가진 제품을 본 장치를 통해서 간단하면서도 정확하게 측정 및 선별해내는 장치를 제공할 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같은 치형단조품 불량검출장치에 의할때, 치형 불량을 가진 단조품의 선별을 명확히 할 수 있으며, 장치의 구성 또한 간단하여 장치구성에 따른 설비투자비를 절감할 수 있고, 운용도 간단하다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 복합 치형을 가진 단조품의 단조품 성형장치에 관한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 복합 치형을 가진 단조품의 정상품과 비 정상품에 대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치의 전체 구성을 나타낸 사시도 이다.
도 4는 본 발명실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치의 상세 구성을 나타낸 사시도 이다.
도 5는 본 발명실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치의 구성을 좌상측에서 도시하는 사시도 이다.
도 6은 본 발명실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치의 구성을 일측에서 도시하는 사시도 이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며,또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치(10)의 전체 구성을 나타낸 사시도 이다.

살펴보면, 자동차의 변속기 등에 사용되는 복합 치형을 구비한 단조품의 경우에는, 여러 단계를 거친 성형 및 싸이징(Sizing) 공정을 거치게 된다.

따라서, 단조품의 형상 및 싸이징을 위한 제 1차 성형장치(1)가 도면의 좌측에 구비된다. 상기 제 1차 성형장치(1)를 거친 단조품은 컨베이어(200) 벨트 등의 이송장치를 통해서 치형단조품 불량검출장치(10)로 이송된다.

상기 치형단조품 불량검출장치(10)로 이송된 단조품은 해당 부위의 형상 및 치수를 측정한 후, 정상품은 다음 공정을 실시하는 제 2차 성형장치(2)로 다시 이송된다.

상기 치형단조품 불량검출장치(10)는, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제 1차 성형장치(1)와 제 2차 성형장치(2) 사이에 1개소 구비되었으나, 단조품의 형상 및 그 정도에 따라서 2개소 이상에서 해당 형상 및 치수를 각각 측정할 수 있도록 구비될 수 있다.

도 4는 본 발명실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치(10)의 상세 구성을 정면에서 도시하는 사시도 이다.

도 5는 본 발명실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치(10)의 구성을 좌상측에서 도시하는 사시도 이다.

살펴보면, 상기 치형단조품 불량검출장치(10)는, 치형이 형성된 단조품의 치형 형상의 불량여부 검사하는 측정시스템에 있어서, 해당 치형부분에 대한 성형작업을 거친 단조품을 다음 공정으로 이송시켜주는 컨베이어(200)와, 상기 컨베이어(200)를 통해 이송되는 단조품의 위치정보를 측정하는 측정센서(600)와, 상기 제어부(100)의 명령에 따라 측정대상인 단조품의 위치를 선택적으로 측정할 위치를 고정시키는 고정부(200)와, 상기 단조품의 소정 부위의 치수를 측정하여 불량여부를 판단하는 측정부(400)와, 그리고, 상기 측정부(400)에 판단된 정상품과 불량품을 구분하여 선별하여 분리시키는 선별부(500)를 포함하여 구성된다.

상세하게는, 상기 제 1차 성형장치(1)를 거친 단조품은, 상기 컨베이어(200)를 통해서 이송되어 다음 단계로 진행하게 된다. 상기 컨베이어(200)의 일측에는, 하나 이상의 위치 정보 등을 감지하고 측정하는 상기 측정센서(600)가 구비된다.

상기 컨베이어(200)의 일측에는, 상기 측정센서(600)의 측정이 용이하도록 센서홀(700)이 하나 이상 구비되고, 상기 측정센서(600)는 상기 센서홀(700)을 통해서 상기 컨베이어(200)를 통해서 이송되는 단조품의 위치 정보를 감지 및 측정하게 된다.

상기 컨베이어(200)의 일측에는, 상기 제어부(100)가 구비된다. 상기 제어부(100)는, 상기 측정센서(600)로 부터 송신된 단조품의 위치 정보에 따라서, 상기 고정부(200) 및 측정부(400) 등의 작동 등을 제어하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 컨베이어(200)의 일측에는, 상기 고정부(200)와 측정부(400)가 구비된다.

상기 고정부(200)는 상기 제어부(100)의 제어명령에 따라, 상기 컨베이어(200)의 상측면으로 이송되는 단조품의 일단을 고정시켜서 상기 측정부(400)의 측정을 용이하도록 돕는 역할을 수행한다.

상기 고정부(200)의 일측에는, 상기 측정부(400)가 구비된다.

상기 측정부(400)는, 상기 고정부(200)가 일방향으로 이동하여 그 위치를 고정시킨 단조품의 해당 부위의 치수를 측정하는 역할을 수행한다.

이때, 상기 측정부(400) 또한 일방향으로 이동하여 단조품의 해당부위를 측정한 후, 다시 제 위치로 복귀하는 과정을 반복적으로 수행하게 된다.

본 발명의 실시 예에서는, 단조품의 내경 치수 및 원통도를 측정함으로써 정상품인지 여부를 측정하게 된다.

자동차의 변속기 등에 적용되는 단조품의 경우에는, 치형을 구비할 뿐만 아니라 회전동력을 전달하는 목적을 수행하기 위해 샤프트 등과 결합하는 내경 부위를 구비하게 된다. 이때, 내경 부위의 치수가 불량이 나거나, 형상의 단면이 진원이 아닌 타원으로 가공되는 경우에는 회전시에 상대 기어부와의 결합이 제대로 이루어지지 아니하여, 소음과 진동을 수반할 뿐만 아니라, 마모에 따른 제품의 수명이 급격히 감소하는 문제가 생기게 된다.

한편, 상기 측정부(400)의 일측에는, 선별부(500)가 구비되고, 상기 컨베이어(200)의 일측에는 배출구(800)가 구비된다.

상기 측정부(400)에서 단조품의 해당 부위의 치수를 측정한 결과, 정상품인 경우에는, 그 결과가 상기 제어부(100)로 그 정보가 전송되면, 단조품은 다음 공정인 제 2차 성형장치(2)쪽으로 이송되게 된다.

반면에, 불량품으로 판정되는 경우에는, 그 결과에 대한 정보가 상기 제어부(100)로 전송되고, 상기 제어부(100)는, 해당 불량으로 판정된 단조품을 상기 선별부(500)를 이용해서 상기 배출구(800)를 통해서 선별하는 작업을 수행한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 치형단조품 불량검출장치(10)의 구성을 일측에서 도시하는 사시도 이다.

상기 치형단조품 불량검출장치(10)를 이용하여, 치형을 구비한 단조품의 불량여부를 측정 및 선별하는 공정을 살펴보면, 상기 제 1차 성형장치(1)를 통해서 1차 성형을 거친 단조품이 상기 컨베이어(200)를 통해서 이송되면, 상기 측정센서(600)는, 단조품의 위치정보를 상기 제어부(100)로 전송하고, 다시 상기 제어부(100)는 상기 고정부(200)로 단조품을 고정하도록 상기 고정부(200)에 제어명령을 내리고, 상기 측정부(400)는 고정된 단조품의 내경치수 및 동심도를 체크하고, 정상으로 판정되면, 다음 공정을 수행하는 제 2 차 성형장치(2)로 이송되고, 불량품으로 판정되는 경우에는, 상기 선별부(500)가 상기 배출구(800)를 통해서 외부로 선별하는 작업을 수행하게 된다.

상기와 같은 구성을 가진 치형단조품 불량검출장치(10)는, 간단한 구성을 가지면서도 정확한 측정을 하게 되므로, 공정의 추가에 따른 제조원가의 상승을 초래하지 아니하고, 측정의 정확도를 높여서 자동차 등의 제품의 품질을 향상시키는 효과를 가져오게 된다.

* 주요도면 부호에 관한 간단한 설명
10 치형단조품 불량검출장치 100 제어부
200 컨베이어 300 고정부
400 측정부 500 선별부
600 측정센서 700 센서홀
800 배출구

Claims (5)

1. 치형이 형성된 단조품의 치형 형상의 불량여부 검사하는 측정시스템에 있어서,
   해당 치형부분에 대한 성형작업을 거친 단조품을 다음 공정으로 이송시켜주는 컨베이어와;
   상기 컨베이어를 통해 이송되는 단조품의 위치정보를 측정하는 측정센서와;
   상기 제어부의 명령에 따라 측정대상인 단조품의 위치를 선택적으로 측정할 위치를 고정시키는 고정부와;
   상기 단조품의 소정 부위의 치수를 측정하여 불량여부를 판단하는 측정부와; 그리고,
   상기 측정부에 판단된 정상품과 불량품을 구분하여 선별하여 분리시키는 선별부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치형단조품 불량검출장치.
   
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 측정센서는, 상기 컨베이어의 일측에 구비되고, 상기 컨베이어에 형성된 센서홀을 통해서 일방향으로 이송되는 단조품의 위치를 감지하여 그 위치정보를 상기 제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 치형단조품 불량검출장치.
   
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 측정부는, 상기 제어부의 신호에 따라, 상기 단조품의 소정부위의 치수를 측정하여 치형의 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 치형단조품 불량검출장치.
   
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 측정부에는, 상기 단조품의 소정의 치수에 해당하는 플러그 게이지(Plug Gage)가 구비되고, 상기 플러그 게이지를 삽입하여 통과하는 제품은 정상인 단조품인 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 치형단조품 불량검출장치.
   
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 측정부는, 일측에 제어 모터가 구비되어, 상기 측정부를 소정의 높이만큼 왕복시켜서 측정하여 불량여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 치형단조품 불량검출장치.
   
   
   

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