KR20170051675A - 높이 및 하중 측정 장치 - Google Patents

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KR20170051675A
KR20170051675A KR1020150151804A KR20150151804A KR20170051675A KR 20170051675 A KR20170051675 A KR 20170051675A KR 1020150151804 A KR1020150151804 A KR 1020150151804A KR 20150151804 A KR20150151804 A KR 20150151804A KR 20170051675 A KR20170051675 A KR 20170051675A
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Abstract

본 발명에서는 서스펜션이 구비된 샤시모듈의 위치를 고정시키는 고정 지그; 상기 고정 지그의 하측에 위치되고, 상기 샤시모듈이 안착되는 이동 지그가 구비되며, 이동 지그가 수직방향으로 상하 이동되도록 하는 구동 유닛; 상기 이동 지그에 장착되고, 상기 규동 유닛의 작동에 의해 이동 지그의 상향 이동시 샤시모듈을 통해 전달되는 하중 변화량을 측정하는 하중 검출기; 및 상기 이동 지그에 장착되며, 하방으로 레이저를 투사하여 이동 지그가 상하 이동됨에 따른 높이 변화량을 측정하는 거리 측정기;를 포함하는 높이 및 하중 측정 장치가 소개된다.

Description

높이 및 하중 측정 장치 {HEIGHT AND LOAD MEASUREMENT APPARATUS}
본 발명은 샤시모듈의 성능 시험시 동일한 조건을 만족시키기 위해 실험 조건을 측정하는 높이 및 하중 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 크게 차체(Body) 및 샤시(Chassis)로 이루어지고, 상기 차체는 자동차의 외형을 이루고 있는 부분으로서 다수개의 부재들이 각기 적절하게 접합되어 이루어진다.
이에 따라, 자동차 메이커에서 한 대의 완성차를 생산하기 위해서는 소재의 선택에서부터 제품 양산까지 여러 가지 공정라인을 거쳐 이루어진다.
또한, 차량의 구성 부품들을 서로 조립하여 완성하는 차량은 완성차로서 제품이 출시되었을 때 발생될 수 있는 문제들을 검증하기 위해, 개발시에는 동일한 부품들을 이용해 차량을 조립하여 제반 문제점들을 테스트하는 시작차를 제작하게 됨은 물론이다. 또한, 시작차를 완성 후에도 이후 완성되는 차량에 대해서 테스트를 수행하여 문제점을 도출한다.
샤시 모듈을 이루는 구성품 간의 기능, 성능, 강도 등을 테스트함에 있어, 모든 차량에 대해 동일한 조건을 만족시켜야 하는데, 이중 서스펜션 상태를 동일하게 유지시키기 위한 작업이 수행된다.
즉, 종래의 경우 서스펜션 상태를 동일한 조건을 만족시키기 위한 작업으로, 하중 측정방법은 샤시모듈을 고정하고, 호이스트에 하중측정용 저울을 설치하며, 저울과 휠을 슬링벨트로 연결하여 호이스트 상하 조작을 통해 하중을 측정하였다.
또한, 높이 측정 방법은 저울의 하중이 목표로 한 값이 되었을 때, 지면으로부터 샤시모듈의 특정 지점까지의 높이를 줄자를 이용하여 체크하였다.
이후, 상기의 저울 및 슬링벨트를 탈거하고, 휠 높이 고정용 지그를 수동으로 이동시켜 기준점으로부터 측정한 높이가 되도록 하여, 서스펜션에 작용되는 하중 조건을 동일하게 만족시켰다.
하지만, 하중 측정에 있어서, 저울과 휠측을 연결하는 슬링벨트는 강체가 아닌 벨트임에 따라, 약 500~ 600kg 정도 고하중 발생시 슬링벨트의 인장에 의한 하중 손실이 발생하고, 벨트를 수직으로 구속하는데 한계가 있어 부하방향의 정확도 판단을 육안에 의존함에 따라 측정값의 오차가 발생된다.
또한, 높이 측정에 있어서, 줄자를 이용하여 600~700mm 정도의 높이를 측정하므로 정확한 수직거리의 측정이 어려우며, 그에 따른 측정값의 오차가 발생된다. 아울러, 샤시모듈의 특정 지점까지 높이를 특정시 작업자에 따라 오차가 발생된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2007-0043368 A (2007. 04. 25)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 샤시모듈의 성능 시험시 필요로 하는 조건의 하중 및 높이를 측정하고, 해당 조건으로 조절하는 높이 및 하중 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 높이 및 하중 측정 장치는 서스펜션이 구비된 샤시모듈의 위치를 고정시키는 고정 지그; 상기 고정 지그의 하측에 위치되고, 상기 샤시모듈이 안착되는 이동 지그가 구비되며, 이동 지그가 수직방향으로 상하 이동되도록 하는 구동 유닛; 상기 이동 지그에 장착되고, 상기 규동 유닛의 작동에 의해 이동 지그의 상향 이동시 샤시모듈을 통해 전달되는 하중 변화량을 측정하는 하중 검출기; 및 상기 이동 지그에 장착되며, 하방으로 레이저를 투사하여 이동 지그가 상하 이동됨에 따른 높이 변화량을 측정하는 거리 측정기;를 포함한다.
상기 고정 지그는 샤시모듈이 상하방향에 대해 위치가 구속되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 구동 유닛은, 고정 지그의 하측에 마련되고, 상하방향으로 연장되되 내부 공간을 갖도록 형성되며, 내부 공간에는 높이조절유닛이 마련된 가이드 케이스;와 상기 가이드 케이스에 마련되고, 높이조절유닛에 연결되어 내부 공간에서 상하방향으로 수직 이동되며, 상기 이동 지그가 장착된 이동부재;로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 높이조절유닛은 가이드 케이스에 설치된 구동모터와 상기 구동모터에서 내부 공간의 상하방향으로 연장된 스크류부로 구성되며, 상기 이동부재가 스크류부에 나사 연결됨으로써 구동모터 작동시 수직 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 이동 지그는 샤시모듈이 안착되는 지그부와, 이동부재의 상단에 결합되는 고정부로 구성되며, 지그부와 고정부 사이에 하중 검출기가 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 이동부재의 상단 측면에는 거리 측정기가 하방으로 레이저를 투사하도록 장착되고, 상기 가이드 케이스의 측면에는 거리 측정기에서 투사되는 레이저를 반사하는 반사부가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 하중 검출기, 거리 검출기로부터 정보 신호를 입력받아, 하중 변화량 및 높이 변화량 정보를 저장하는 저장매체;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 높이 및 하중 측정 장치에 따르면, 샤시모듈의 성능 시험시 필요로 하는 조건의 하중 및 높이를 세팅함과 동시에 하중 및 높이를 측정 가능함으로써 측정 정확도가 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 및 하중 측정 장치의 구성도.
도 2 내지 도 5는 도 1에 도시된 높이 및 하중 측정 장치를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 높이 및 하중 측정 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 및 하중 측정 장치의 구성도이고, 도 2 내지 도 5는 도 1에 도시된 높이 및 하중 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 높이 및 하중 측정 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 서스펜션(12)이 구비된 샤시모듈(10)의 위치를 고정시키는 고정 지그(100); 상기 고정 지그(100)의 하측에 위치되고, 상기 샤시모듈(10)이 안착되는 이동 지그(220)가 구비되며, 이동 지그(220)가 수직방향으로 상하 이동되도록 하는 구동 유닛(200); 상기 이동 지그(220)에 장착되고, 상기 규동 유닛(200)의 작동에 의해 이동 지그(220)의 상향 이동시 샤시모듈(10)을 통해 전달되는 하중 변화량을 측정하는 하중 검출기(300); 및 상기 이동 지그(220)에 장착되며, 하방으로 레이저를 투사하여 이동 지그(220)가 상하 이동됨에 따른 높이 변화량을 측정하는 거리 측정기(400);를 포함한다.
기존에는 샤시모듈 축하중과 높이 측정시 저울과 줄자 등이 필요하고, 측정 후 저울과 줄자 등의 측정기를 제거하고 다시 높이를 셋팅하는 절차가 필요한바, 작업 공정이 복잡해지고 시간 소모가 많아지며, 하중 및 높이 측정에 있어 측정 오차가 발생될 수 있다.
본 발명에서는 샤시모듈(10)을 고정 지그(100)에 고정시킨 상태에서, 구동 유닛(200)의 작동시 하중 검출기(300) 및 거리 측정기(400)를 통해 샤시모듈(10)의 높이 및 하중을 체크함으로써 측정 오차를 최소화하고 간단하고 빠르게 시험 조건을 구성하도록 한다.
이를 위한 본 발명은 고정 지그(100), 구동 유닛(400), 하중 검출기(300), 거치 측정기가 구성된다. 여기서, 고정 지그(100)는 서스펜션(12)이 구비된 샤시모듈(10)의 위치를 고정시키 위한 것으로, 샤시모듈(10)이 상하방향에 대해 위치가 구속되도록 구성되며, 특정 부품들을 들어올리고 이동시키거나 해당 위치를 고정하는 다양한 지그(Jig)나 스키드(Skid) 장치들이 적용될 수 있다. 샤시모듈(10)을 위치를 고정하기 위한 지그 및 스키드 장치는 통상적으로 사용되는 것인바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이러한 고정 지그(100)의 하측에는 구동 유닛(200)이 위치되며, 구동 유닛(200)에는 샤시모듈(10)이 안착되는 이동 지그(220)가 구비된다. 또한, 이동 지그(220)에는 하중 변화량을 측정하는 하중 검출기(300)와 높이 변화량을 측정하는 거리 측정기(400)가 장착됨으로써 구동 유닛(200)의 작동에 의해 이동 지그(220)의 이동시 하중 검출기(300)와 거리 측정기(400)를 통해 시험 조건에 따른 하중 및 높이를 측정할 수 있다. 여기서, 하중 검출기(300)는 로드셀 센서가 적용될 수 있고, 거리 측정기(400)는 레이저 거리 측정기가 적용될 수 있다.
이렇게, 구동 유닛(200)을 통해 이동 지그(220)가 설정된 위치로 정확히 이동되도록 하고, 이러한 이동 지그(220)가 이동됨에 따른 하중 및 높이 변화를 하중 검출기(300)와 거리 측정기(400)를 통해 측정함으로써 시험 셋팅을 함과 동시에 하중 및 높이를 측정할 수 있다.
본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 구동 유닛(200)은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 고정 지그(100)의 하측에 고정 설치되고, 상하방향으로 연장되되 내부 공간(242)을 갖도록 형성되며, 내부 공간(242)에는 높이조절유닛(260)이 마련된 가이드 케이스(240);와 상기 가이드 케이스(240)에 마련되고, 높이조절유닛(260)에 연결되어 내부 공간(242)에서 상하방향으로 수직 이동되며, 상기 이동 지그(220)가 장착된 이동부재(280);로 구성될 수 있다.
도 2에서 볼 수 있듯이, 구동 유닛(200)은 가이드 케이스(240), 높이조절유닛(260), 이동부재(280)로 구성되고, 가이드 케이스(240)는 내부 공간(242)을 갖으며 이 내부 공간(242)으로 이동부재(280)가 높이조절유닛(260)에 의해 수직 방향으로 이동된다. 여기서, 이동부재(280)에는 이동 지그(220)가 장착됨으로써 이동부재(280)의 이동시 이동 지그(220)에 안착된 샤시모듈(10)이 함께 수직 이동되고, 샤시모듈(10)은 고정 지그(100)에 의해 위치가 구속됨에 따라 샤시모듈(10)의 서스펜션(12)에 하중이 작용된다. 본 발명에서는 이동 지그(220)에 하기 설명할 하중 검출기(300) 및 거리 측정기(400)를 장착함으로써 이동 지그(220)의 높이 변화에 따른 하중 및 높이를 측정하여 정해진 시험 조건을 만족하도록 할 수 있다.
상세하게, 상기 높이조절유닛(260)은 가이드 케이스(240)에 설치된 구동모터(262)와 상기 구동모터(262)에서 내부 공간(242)의 상하방향으로 연장된 스크류부(264)로 구성되며, 상기 이동부재(280)가 스크류부(264)에 나사 연결됨으로써 구동모터(262) 작동시 수직 이동될 수 있다.
이는 도 5에 도시된 바와 같이, 높이조절유닛(260)의 구동모터(262)가 가이드 케이스(240)에 설치되고, 구동모터(262)에서 수직방향으로 연장된 스크류부(264)가 내부 공간(242)을 가로질러 고정된다. 즉, 높이조절유닛(260)의 구동모터(262)가 작동되어 스크류부(264)의 회전시 나사 연결된 이동부재(280)가 스크류부(264)의 나사산을 타고 이동됨으로써 이동부재(280)가 수직방향으로 이동되는 것이다. 이러한 구동모터(262)는 별도의 조작기 제어를 통해 사용자의 조작에 따라 동작될 수 있으며, 정역회전이 가능한 모터가 적용되어 이동부재(280)가 상하 방향으로 직선 이동될 수 있다.
한편, 도 2에서 볼 수 있듯이, 상기 이동 지그(220)는 샤시모듈(10)이 안착되는 지그부(222)와, 이동부재(280)의 상단에 결합되는 고정부(224)로 구성되며, 지그부(222)와 고정부(224) 사이에 하중 검출기(300)가 설치될 수 있다.
즉, 이동 지그(220)는 지그부(222)와 고정부(224)로 구성되며, 지그부(222)의 경우 샤시모듈(10)의 휠 부분이 안착되어 위치되도록 형성될 수 있고, 고정부(224)의 경우 이동부재(280)의 상단에 결합되어 상기 높이조절유닛(260)에 의해 이동부재(280)의 이동시 함께 수직방향으로 이동되도록 구성된다. 특히, 하중 측정을 위한 하중 검출기(300)는 상측으로 지그부(222)에 연결되어 높이조절유닛(260)에 의해 이동부재(280)의 이동시 샤시모듈(10)의 서스펜션(12)을 가압함에 따른 하중을 전달받고, 하측으로 고정부(224)에 연결되어 지지 역할를 수행한다.
이에 따라, 이동 지그(220)는 샤시모듈(10)을 지지함과 동시에 높이조절유닛(260)에 의해 이동되는 이동부재(280)와 함께 수직 방향으로 이동되고, 하중 검출기(300)를 통해 이동부재(280)가 이동됨에 따라 압축되는 서스펜션(12)의 하중을 검출할 수 있다.
한편, 상기 이동부재(280)의 상단 측면에는 거리 측정기(400)가 하방으로 레이저를 투사하도록 장착되고, 상기 가이드 케이스(240)의 측면에는 거리 측정기(400)에서 투사되는 레이저를 반사하는 반사부(244)가 장착될 수 있다.
이처럼, 높이를 측정하기 위한 거리 측정기(400)는 이동부재(280)의 상단 측면에 설치되어 하방으로 레이저를 투사하도록 설치되는데, 가이드 케이스(240)의 측면에는 거리 측정기(400)로부터 조사되는 레이저와 대향하는 위치에 반사부(244)가 장착됨으로써 레이저를 이용한 거리 측정이 더욱 정확히 수행되도록 할 수 있다. 물론, 거리 측정기(400)로부터 투사되는 레이저는 바닥면을 향해 조사되도록 하여 높이 변화를 검출할 수 있지만, 반사부(244)를 별도로 둠으로써 바닥면의 형상 및 외부 요소에 따른 오차를 방지하여 정확한 높이 변화를 측정할 수 있다.
한편, 상기 하중 검출기(300), 거리 검출기(400)로부터 정보 신호를 입력받아, 하중 변화량 및 높이 변화량 정보를 저장하는 저장매체(500);를 더 포함할 수 있다. 이렇게, 하중 검출기(300)와 거리 측정기(400)를 통해 측정된 하중 및 높이를 저장매체(500)에 저장함으로써 이후 샤시모듈(10)에 대해 간단하고 빠르게 시험 조건을 구성할 수 있으며, 측정 오차를 최소화할 수 있다.
상술한 본 발명의 높이 및 하중 측정 장치는 높이조절유닛(260)의 작동에 의해 이동부재(280)의 이동시 이동 지그(220)가 상측으로 이동됨에 따라 고정 지그(100)에 고정된 샤시모듈(10)의 서스페션을 가압하게 되고, 이때 이동 지그(220)에 작용되는 하중을 하중 검출기(300)가 측정할 수 있다.
이와 동시에 이동 지그(220)에는 거리 검출기가 레이저를 투사하여 반사되는 빛을 이용한 높이 변화량을 측정할 수 있다.
이렇게, 하중 및 높이가 모두 검출되면, 샤시모듈(10)의 시험시 구동 유닛(200)을 제어하여 입력된 하중을 만족할 때까지 이동 지그(220)를 이동시키고, 이때 이동 지그(220)의 높이 변위를 체크 후 높이를 조정함으로써 시험되는 샤시모듈(10)에 대해 동일한 조건을 충족시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 높이 및 하중 측정 장치에 따르면, 샤시모듈(10)의 성능 시험시 필요로 하는 조건의 하중 및 높이를 세팅함과 동시에 하중 및 높이를 측정 가능함으로써 측정 정확도가 향상된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:고정 지그 200:구동 유닛
220:이동 지그 222:지그부
224:고정부 240:가이드 케이스
242:내부 공간 244:반사부
260:높이조절유닛 262:구동모터
264:스크류부 280:이동부재
300:하중 검출기 400:거리 측정기
500:저장매체

Claims (7)

  1. 서스펜션이 구비된 샤시모듈의 위치를 고정시키는 고정 지그;
    상기 고정 지그의 하측에 위치되고, 상기 샤시모듈이 안착되는 이동 지그가 구비되며, 이동 지그가 수직방향으로 상하 이동되도록 하는 구동 유닛;
    상기 이동 지그에 장착되고, 상기 규동 유닛의 작동에 의해 이동 지그의 상향 이동시 샤시모듈을 통해 전달되는 하중 변화량을 측정하는 하중 검출기; 및
    상기 이동 지그에 장착되며, 하방으로 레이저를 투사하여 이동 지그가 상하 이동됨에 따른 높이 변화량을 측정하는 거리 측정기;를 포함하는 높이 및 하중 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 지그는 샤시모듈이 상하방향에 대해 위치가 구속되도록 구성된 것을 특징으로 하는 높이 및 하중 측정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동 유닛은, 고정 지그의 하측에 마련되고, 상하방향으로 연장되되 내부 공간을 갖도록 형성되며, 내부 공간에는 높이조절유닛이 마련된 가이드 케이스;와
    상기 가이드 케이스에 마련되고, 높이조절유닛에 연결되어 내부 공간에서 상하방향으로 수직 이동되며, 상기 이동 지그가 장착된 이동부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 높이 및 하중 측정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 높이조절유닛은 가이드 케이스에 설치된 구동모터와 상기 구동모터에서 내부 공간의 상하방향으로 연장된 스크류부로 구성되며, 상기 이동부재가 스크류부에 나사 연결됨으로써 구동모터 작동시 수직 이동되는 것을 특징으로 하는 높이 및 하중 측정 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 이동 지그는 샤시모듈이 안착되는 지그부와, 이동부재의 상단에 결합되는 고정부로 구성되며, 지그부와 고정부 사이에 하중 검출기가 설치된 것을 특징으로 하는 높이 및 하중 측정 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 이동부재의 상단 측면에는 거리 측정기가 하방으로 레이저를 투사하도록 장착되고, 상기 가이드 케이스의 측면에는 거리 측정기에서 투사되는 레이저를 반사하는 반사부가 장착된 것을 특징으로 하는 높이 및 하중 측정 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하중 검출기, 거리 검출기로부터 정보 신호를 입력받아, 하중 변화량 및 높이 변화량 정보를 저장하는 저장매체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 및 하중 측정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220032796A (ko) * 2020-09-08 2022-03-15 박재현 라이다 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법
KR20220032792A (ko) * 2020-09-08 2022-03-15 박재현 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법

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