KR20180051045A

KR20180051045A - 센서 고정 장치

Info

Publication number: KR20180051045A
Application number: KR1020160147863A
Authority: KR
Inventors: 이희준; 황동수
Original assignee: 모니텍주식회사
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-05-16
Also published as: KR101936256B1

Abstract

센서 고정 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 센서 고정 장치는, 피고정면과 접하는 접합면과, 접합면에서 일정 두께만큼 이격되는 센서결합면을 구비하는 바디와, 바디에 마그네트 체결부재에 의해서 고정되는 마그네트를 포함하고, 접합면에는 마그네트가 삽입되는 삽입홈이 형성되어 있고, 마그네트는 피고정면과 접촉하지 않으며, 센서결합면에는 센서가 결합하는 센서결합돌기가 형성되어 있고, 바디는 체결홀을 구비하고, 체결홀에 삽입된 바디 체결부재에 의해서 바디가 피고정면에 고정된다.

Description

센서 고정 장치{FIXING DEVICE FOR SENSOR}

본 발명은 센서 고정 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 초음파 용접에서 센서를 고정할 수 있는 센서 고정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 초음파 용접(ultrasonic welding)은 가벼운 하중 조건에서 두 개의 용접팁 사이에 피용접재를 물리고, 가압하면서 초음파를 주어 초음파 진동을 이용하여 접합시키는 방법을 일컫는 것으로, 주로 연강과 알루미늄, 플라스틱 등을 용접하기 위해서 사용된다.

즉, 초음파 용접은, 대략 10~80 ㎑의 주파수에서의 초음파발진을 통한 기계적 에너지를 피용접재에 인가한다. 그리고 충분한 에너지가 인가되면 국소적인 가열이 일어나고, 결과적으로 금속의 이동이 발생하여 접착이 이루어진다. 이는 통상의 용접법에서 행해지는 바와 같은 고온융착이나 제3금속의 첨가가 없는 용접이다.

초음파에너지는 피접착 표면을 혼(horn)이라 불리는 진동용접헤드와 접촉시킴으로써 인가된다. 혼(horn)이 피용접재의 상면을 충분한 힘으로 누른 상태에서 초음파 용접이 수행된다. 두 개의 피용접재 중 다른 하나는 앤빌(anvil)에 의해서 지지된다.

앤빌의 일 측에는 감지센서 등이 구비되는데, 감지센서에 의해서 앤빌에 전달되는 주파수 및 진동이 적정 주파수 및 진동인지 여부를 감지하고 이를 이용하여 컨트롤러를 제어함으로써 적정한 용접 상태를 유지할 수 있게 된다.

대한민국 공개특허 제2015-0097982호 공보

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 피고정면에 센서를 용이하게 위치 결정 및 고정할 수 있는 센서 고정 장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 센서 고정 장치는, 피고정면과 접하는 접합면과, 접합면에서 일정 두께만큼 이격되는 센서결합면을 구비하는 바디와, 바디에 마그네트 체결부재에 의해서 고정되는 마그네트를 포함하고, 접합면에는 마그네트가 삽입되는 삽입홈이 형성되어 있고, 마그네트는 피고정면과 접촉하지 않으며, 센서결합면에는 센서가 결합하는 센서결합돌기가 형성되어 있고, 바디는 체결홀을 구비하고, 체결홀에 삽입된 바디 체결부재에 의해서 바디가 피고정면에 고정된다.

본 발명에 따른 센서 고정 장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 마그네트는 마그네트 체결부재가 삽입되는 체결홀과, 마그네트 체결부재의 헤드가 걸리는 단턱을 구비할 수 있다. 그리고 바디는 비전도성 재질에 의해서 형성되고, 마그네트는 영구자석에 해당할 수 있다.

본 발명은 피고정면에 센서를 용이하게 위치 결정 및 안정적으로 고정할 수 있는 센서 고정 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치를 예시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 예시된 센서 고정 장치의 다른 측면을 예시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 AA선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치가 앤빌 지지대에 임시 고정된 상태를 예시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치가 앤빌 지지대에 고정된 상태를 예시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 고정 장치를 예시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 고정 장치가 앤빌 지지대에 고정된 상태를 예시하는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)를 예시하는 사시도로서, 도 1은 바디(110)의 접합면(122)을 예시하고 도 2는 센서결합면(124)을 예시한다. 그리고 도 3은 도 1의 AA선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)는 바디(110)와 마그네트(130)를 포함하고, 피고정면(s)에 센서(140)를 용이하게 위치 결정 및 고정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

바디(110)는 사각형 블록 형상을 갖는 것으로, 피고정면(s)과 접하는 접합면(122)과, 접합면(122)에 대향되는 면에 해당하는 센서결합면(124)을 포함한다. 접합면(122)과 센서고정면(124)은 상호 평행하고 바디(110)의 두께만큼 일정 간격 이격되어 있다.

바디(110)는 아스탈 등을 포함하는 플라스틱과 같은 절연제에 의해서 형성될 수 있다. 바디(110)가 일정한 두께를 구비함으로써, 초음파 용접에서 앤빌 등에 고정되는 경우 앤빌에서 발생하는 진동을 일정 정도 완충할 수 있다. 그리고 피고정면(s)의 진동이 강한 경우 바디(110)의 두께를 크게 하고, 피고정면(s)의 진동이 약한 경우 바디(110)의 두께를 작게 형성할 수 있다.

바디(110)는 사각 형상을 갖고 그 네 개의 모서리에는 체결홀(112)이 형성되어 있다. 체결홀(112)은 바디(110)의 두께 방향으로 관통 형성된 홀에 해당한다. 체결홀(112)에는 바디 체결부재(114)가 삽입되고, 바디 체결부재(114)는 피고정면(s)에 체결된다. 이와 같이, 바디(110)는 나사에 해당하는 바디 체결부재(114)에 의해서 피고정면(s)에 안정적으로 고정될 수 있고, 추후 탈착 될 수도 있다.

본 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)에서 바디(110)는 사각 형상을 갖는 것으로 예시되어 있지만, 본 발명은 바디의 형상에 의해서 제한되지 않는다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 고정 장치의 바디는 원형, 타원형 및 다각형 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다.

바디(110)의 접합면(122)은 편평하게 형성되어서 피고정면(s)과 접하는 면에 해당한다. 접합면(122)에는 마그네트(130)가 삽입되는 삽입홈(116)이 형성되어 있다. 마그네트(130)는 접합면(122)으로 노출되어 바디(110)를 피고정면(s)에 임시로 위치 고정할 수 있게 한다.

삽입홈(116)은 접합면(122)에 일정한 간격을 갖고 복수 개가 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 바디(110)는 정사각 형상을 갖고, 이에 대응하여 삽입홈(116)도 4개가 정사각 형상으로 배치되어 있는 것으로 예시되어 있다.

삽입홈(116)은 마그네트(130)에 대응하는 형상을 갖는다. 예를 들면, 마그네트(130)가 원형의 단면을 갖는 경우 삽입홈(116)도 원형으로 형성되어서 마그네트(130)가 억지 끼워 맞춤(press fitting)에 의해서 삽입될 수 있다.

마그네트(130)는 그 중앙에 체결홀(132)이 형성되어 있고, 체결홀(132)의 상부에는 단턱(134)이 구비되어 있다. 마그네트 체결부재(136)는 체결홀(132)을 관통하여 바디(110)에 체결되고, 그 헤드(138)는 단턱(134)에 걸리게 된다. 이로 인해서, 마그네트(130)는 마그네트 체결부재(136)에 의해서 바디(110)에 고정적으로 결합하게 된다.

마그네트 체결부재(136)의 헤드(138)는 그 상면이 접합면(122)에 비해서 낮게 위치한다. 이로 인해, 마그네트 체결부재(136)도 피고정면(s)에 접하지 않는다.

마그네트(130)가 피고정면(s)에 자기적으로 부착됨으로써, 바디(110)는 피고정면(s)에 부착된 상태에서 그 위치 변경이 용이하게 된다. 또한, 마그네트(130)를 바디(110)에 체결부재(136)를 이용하여 고정함으로써, 바디(110)를 피고정면(s)에서 분리하는 과정에서 마그네트(130)의 자성에 의해서 마그네트(130)가 바디(110)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있게 된다.

마그네트(130)는 네오디움과 같은 영구자석에 해당할 수 있다.

도 3을 참고하면, 마그네트(130)의 상면은 접합면(122)에 대해서 돌출되지 않고, 접합면(122)과 동일하거나 또는 다소 낮은 높이를 가질 수 있다. 이로 인해, 마그네트(130)는 바디(110)를 피고정면(s)에 자력에 의해서 부착시키더라도 피고정면(s)과는 접촉하지 않고 일정 간격 이격될 수 있다. 마그네트(130)가 피고정면(s)에 직접 접촉하지 않고 바디(110)의 접합면(122)만 피고정면(s)과 접촉하도록 함으로써, 피고정면(s)에서 발생하는 진동이 마그네트(130)로 전달되지 않고 바디(110)에만 전달되도록 할 수 있다. 이와 같이 바디(110)는 피고정면(s)에서 발생한 진동을 일정 정도 흡수하는 역할을 한다.

센서결합면(124)은 바디(110)에서 접합면(122)에 대해서 반대되는 면에 해당하는 것으로, 센서(140)가 결합하는 면에 해당한다. 센서결합면(124)에는 센서결합돌기(118)가 중앙에 돌출 형성되어 있다. 센서결합돌기(118)는 그 둘레에 나사산(도면부호 없음)이 형성되어 있는데, 상기 나사산이 센서(140)의 내부에 삽입되어 용이하게 결합할 수 있게 된다.

센서(140)는 센서 고정 장치(100)에 분리 가능하게 결합되어 엔빌의 진동 등을 측정한다. 센서(140)는 진동 또는 주파수 등을 측정하는 센서에 해당할 수 있지만, 본 발명은 센서 고정 장치(100)에 결합되는 센서의 종류에 의해서 제한되지 않는다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참고하면서 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)의 사용에 대해서 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)가 앤빌 지지대(155)에 임시 고정된 상태를 예시하는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)가 앤빌 지지대(155)에 체결에 의해 고정된 상태를 예시하는 단면도이다.

도 4 내지 도 5를 참고하면, 피고정면(s)에 해당하는 앤빌 지지대(155)는 고정볼트(157)에 의해서 앤빌(150)을 고정적으로 지지한다. 본 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)는 앤빌 지지대(155)에 고정될 수 있고 또한 앤빌(150)에도 고정될 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)가 고정되는 피고정면(s)에는 제한이 없다.

앤빌(150)과 앤빌 지지대(155)에서 발생하는 진동을 용이하게 측정하기 위해서 센서(140)의 위치가 중요하다. 따라서 앤빌(150) 또는 앤빌 지지대(155)에서 발생하는 진동을 측정할 수 있는 최적의 위치를 결정하기 위해서, 피고정면(s)에 센서 고정 장치(100)를 부착한 상태에서 위치를 변경하면서 센서(140)의 측정값으로 판단할 수 있다.

이와 같이, 센서(140)의 최적 위치를 찾기 위해서, 도 4에 예시된 바와 같이, 센서 고정 장치(100)를 피고정면(s)에 접촉시킨 상태에서 위치 이동시킬 필요가 있다. 본 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)는 마그네트(130)에 의해서 금속 재질에 해당하는 앤빌(150) 또는 앤빌 지지대(155)에 이동 가능하도록 임시로 부착할 수 있기 때문에, 사용이 편리한 장점을 갖는다.

그리고 센서(140)의 최적 위치를 찾은 후 그 지점에 센서 고정 장치(100)를 고정하기 위해서, 바디 체결부재(114)를 체결홀(112)에 삽입하여 피고정면(s)에 나사 결합한다. 이로 인해, 센서 고정 장치(100)는 피고정면(s)에 안정적으로 고정된다.

이하에서는 도 6 내지 도 7을 참고하면서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 고정 장치(200)에 대해서 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 고정 장치(200)를 예시하는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 고정 장치(200)가 앤빌 지지대(155)에 고정된 상태를 예시하는 단면도이다.

제2 실시예에 따른 센서 고정 장치(200)는, 제1 실시예에 따른 센서 고정 장치(100)에 비해서 단순화된 구조를 갖는 것으로, 육각 기둥 형상의 바디(210)를 구비한다. 바디(210)의 일면에는 센서결합돌기(212)가 구비되어 있고 타면에는 체결돌기(214)가 구비되어 있다. 그리고 센서결합돌기(212)에는 센서(140)가 체결되어 고정된다. 또한, 체결돌기(214)는 피고정면(s)에 나사 체결되어 고정된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 센서 고정 장치(200)는 센서(140)를 피고정면(s)에 간단하게 고정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100, 200: 센서 고정 장치
110, 210: 바디
130: 마그네트
140: 센서
150: 앤빌
155: 앤빌 지지대

Claims

피고정면과 접하는 접합면과, 상기 접합면에서 일정 두께만큼 이격되는 센서결합면을 구비하는 바디 및
상기 바디에 마그네트 체결부재에 의해서 고정되는 마그네트를 포함하고,
상기 접합면에는 상기 마그네트가 삽입되는 삽입홈이 형성되어 있고, 상기 마그네트는 피고정면과 접촉하지 않으며,
상기 센서결합면에는 센서가 결합하는 센서결합돌기가 형성되어 있고,
상기 바디는 체결홀을 구비하고, 상기 체결홀에 삽입된 바디 체결부재에 의해서 상기 바디가 상기 피고정면에 고정되는 센서 고정 장치.
제1항에 있어서,
상기 마그네트는 상기 마그네트 체결부재가 삽입되는 체결홀과, 상기 마그네트 체결부재의 헤드가 걸리는 단턱을 구비하는 것을 특징으로 하는 센서 고정 장치.
제1항에 있어서,
상기 바디는 비전도성 재질에 의해서 형성되고,
상기 마그네트는 영구자석인 것을 특징으로 하는 센서 고정 장치.