KR20200011145A - 기어 검사장치 및 이를 이용한 기어 검사방법 - Google Patents

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Abstract

자동 기어 검사장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량에 적용되는 워크기어를 자동으로 검사하기 위한 자동 기어 검사장치로서, 프레임에 회전 가능하게 장착된 상기 상기 워크기어에 대하여 전, 후진 작동 가능하도록 프로브가 설치되고, 상기 프로브의 선단에 구성된 측정볼을 통하여 1회전하는 상기 워크기어의 치수를 측정하는 측정유닛, 상기 프레임 상에서 상기 측정유닛과 연결되도록 설치되고, 상기 프로브를 전, 후진 작동 시키도록 구성되는 구동유닛, 및 상기 측정유닛으로부터 획득한 상기 프로브의 위치에 대한 변위 측정값을 디지털값으로 변환시키는 제어기를 포함한다.

Description

자동 기어 검사장치 및 방법{INSPECTION APPARATUS AND METHODE OF GEAR AUTOMATICALLY}
본 발명은 자동 기어 검사장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 진동소음품질과 성능에 영향을 끼치는 기어의 가공품질을 자동으로 검사하기 위한 자동 기어 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기어는 대표적인 회전운동 및 회전동력 전달수단으로 각종 기계장치에 광범위하게 사용되고 있으며, 평기어, 헬리컬기어, 베벨기어 등 여러가지 종류가 있다.
상기 기어는 두 회전축에 각각 쌍으로 결합되어 사용되고, 이가 서로 맞물려 고속으로 회전하면서 동력과 운동을 전달하는게 일반적이다.
이러한 기어는 치면의 마모 및 동력전달 손실을 방지하며, 소음과 진동이 발생하는 것을 억제하기 위하여 상기 치면이 아주 특수한 곡면으로 정밀하게 가공되는데, 만약에 기어의 치면에 결함이 존재할 경우, 이를 사용하는 기계에 치명적인 고장을 유발할 수 있다.
따라서 상기 기어는 가공한 후, 정밀한 검사를 하여야 하며, 통상적으로 치수검사방법과 진동검사방법을 사용한다.
상기 치수검사방법은 3차원 측정기 등을 이용하여 기어의 치면이 도면에서 허용하는 공차 범위 이내로 가공되었는지 치수를 측정하는 것이다.
이때, 상기 치수검사방법은 마스터기어(master gear)와 측정대상인 워크기어(work gear)를 치합하여 상기 마스터기어가 구동하면서 발생되는 직선거리의 변화량을 선형가변 변위센서에 의해 체크하여 상기 기어의 오버 볼 다이어미터(OBD: over ball diameter), 기어 편심(run out) 및 기어의 찍힘(nick)을 측정하는 사이즈 측정방식이다.
그리고 상기 진동검사방법은 마스터기어와 워크기어를 함께 맞물려 회전시킬 때 발생하는 예민한 진동신호를 측정하여 잘 가공된 워크기어에서 발생하는 진동신호와 그렇지 못한 워크기어에서 발생하는 진동신호의 주파수특성 차이를 이용하여 기어가공품질을 검사하는 방식이다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 기어검사방법은 작업자가 측정하고자 하는 기어를 수동으로 회전시키면서 각 검사를 수행해야하며, 상기 치수검사와 진동검사를 각각 다른 공정으로 수행해야하는 단점이 있다.
이로 인해, 종래의 기어검사방법은 검사시간이 늘어나고, 수동검사으로 인한 데이터의 오염이 발생하기도 한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 자동차의 진동소음품질과 성능에 영향을 끼치는 기어의 가공품질을 자동으로 검사하기 위한 자동 기어 검사장치 및 방법을 제공하고자 한다.
즉, 본 발명의 실시 예는 한번의 검사공정으로 기어가공품질, 예를 들어, OBD(치수측정)과 RUN OUT(진동측정)을 동시에 도출해낼 수 있는 자동 기어 검사장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량에 적용되는 워크기어를 자동으로 검사하기 위한 자동 기어 검사장치로서, 프레임에 회전 가능하게 장착된 상기 상기 워크기어에 대하여 전, 후진 작동 가능하도록 프로브가 설치되고, 상기 프로브의 선단에 구성된 측정볼을 통하여 1회전하는 상기 워크기어의 치수를 측정하는 측정유닛, 상기 프레임 상에서 상기 측정유닛과 연결되도록 설치되고, 상기 프로브를 전, 후진 작동 시키도록 구성되는 구동유닛, 및 상기 측정유닛으로부터 획득한 상기 프로브의 위치에 대한 변위 측정값을 디지털값으로 변환시키는 제어기를 포함하는 자동 기어 검사장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 프레임에 설치되고, 상기 워크기어가 설치되어 상기 워크기어를 설정값에 따라 회전시키는 장착유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 장착유닛은 상기 프레임의 상면에 설치되어 상기 워크기어의 중심홀이 장착되어 고정되는 장착부, 상기 장착부의 중심축이 연결되는 스핀들, 상기 스핀들과 벨트를 통해 연결되고, 상기 스핀들을 일정한 각도간격으로 회전시키는 스핀들 모터, 및 상기 장착부와 연결되어 상기 프레임의 상면에 설치되며, 상기 워크기어를 공압에 의해 클램핑 및 언클램핑하는 클램핑부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스핀들에는 상기 스핀들의 편심 보상을 위한 원점감지센서가 설치될 수 있다.
또한, 상기 설정값은 상기 측정유닛이 전진과 후진을 1회 반복할 동안, 상기 워크기어의 인접한 기어골과 기어골 각각의 중심사이의 거리만큼 회전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 측정유닛은 상기 프로브의 일측 선단에 장착되어 상기 프로브의 전진 작동에 의해 상기 워크기어와 접촉되는 측정볼, 상기 프로브의 타측에 끼워지고, 상기 프로브의 탄성력을 조절하는 스프링, 상기 프로브와 연결되고, 상기 프로브와 함께 상기 워크기어에 대하여 전, 후진 작동하면서, 상기 워크기어의 기어골에 상기 측정볼이 접촉되도록 상기 워크기어의 기어산을 센싱하는 기어치 감지센서, 및 상기 프로브와 연결되고, 상기 프로브의 이동 변위크기를 감지하여 상기 제어기에 전송하는 변위센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동유닛은 상기 프레임에 설치되는 구동모터, 상기 구동모터와 연결되어 상기 구동모터에 의해 전, 후진 작동하는 이동블럭, 상기 이동블럭과 브라켓을 통해 연결되고, 상부에 상기 프로브가 장착되며, 상기 프로브와 함께 전, 후진 작동하는 보조블럭, 상기 보조블럭의 하부에서 슬라이드 이동 가능하도록 상기 프레임에 설치되는 레일, 및 상기 프로브에 끼워진 상태로, 상기 프로브의 타측에 끼워지는 스프링의 전방에 위치되며, 상기 보조블럭이 전진 작동 함에 따라 상기 스프링을 압축 변형시키도록 상기 스프링을 지지하는 고정블럭를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 디지털값을 표시하는 표시부와 연결될 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 프레임에 설치된 장착유닛에 측정하고자 하는 워크기어를 자동으로 검사하기 위한 청구항 1의 자동 기어 검사방법으로서, 상기 장착유닛의 장착부에 워크기어가 장착되면, 상기 워크기어의 기종을 선택하고, 치수측정 또는 진동측정 중, 적어도 어느 하나의 측정항목을 선택하는 제1단계, 상기 프레임에 설치된 측정유닛의 기어치 감지센서에 의해 상기 워크기어의 기어치를 감지하여 시작위치를 설정하는 제2단계, 및 상기 측정유닛의 프로브를 상기 워크기어에 대하여 전, 후진 작동시키되, 상기 시작위치로부터 1회전 완료될 때까지 상기 워크기어의 기어골마다 상기 프로브의 선단에 형성된 측정볼을 삽입하여 상기 워크기어의 치수를 측정하는 제3단계를 포함하는 자동 기어 검사방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1단계는 상기 워크기어가 장착되면, 상기 장착부와 연결된 클램핑부를 통해 상기 워크기어를 클램핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2단계는 상기 프로브가 상기 워크기어에 대하여 전진 작동하여 상기 워크기어의 기어골에 상기 측정볼이 접촉되면, 상기 기어치 감지센서를 통해 시작위치를 설정하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 제3단계는 상기 워크기어가 상기 시작위치로부터 시작하여 1회전하되, 상기 프로브가 상기 워크기어에 대하여 후진 작동하는 동안 상기 워크기어가 다음 기어골 만큼 회전하면, 상기 프로브가 전진 작동하여 상기 측정볼이 다음 기어골에 삽입되는 단계를 반복할 수 있다.
또한, 상기 제3단계는 상기 프로브의 변위 측정값을 측정하되, 상기 워크기어의 시작위치로부터 1회전 완료되면, 서로 대칭되는 기어골에서 측정된 변위 측정값에 기초하여 디지털값을 도출하는 단계, 상기 디지털값을 상기 제어기와 연결된 모니터에 표시하는 단계, 및 상기 워크기어의 클램핑을 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 자동차의 진동소음품질과 성능에 영향을 끼치는 기어의 가공품질을 자동으로 검사할 수 있어 기존의 수동검사 방법과 비교하여 데이터의 오염방지에 의한 검사신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 한번의 검사공정으로 기어가공품질, 예를 들어, OBD(치수측정)과 RUN OUT(진동측정)을 동시에 수행할 수 있어 작업환경 및 작업성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 일측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 타측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치에 적용되는 프레임 상부의 일측 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치에 적용되는 프레임 상부의 타측 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치를 이용한 기어의 검사방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 일측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 타측 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 일측 확대도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치의 타측 확대도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치 및 방법은 자동차에 적용되는 가공 성형된 워크기어의 기어가공품질을 검사하기 위한 것이다.
상기 워크기어는 대표적으로 자동차의 변속기에 적용되는 것을 예로 들 수 있다.
즉, 상기 자동 기어 검사장치 및 방법은 상기 워크기어가 적용된 변속기의 진동소음품질과 성능을 판별하기 위하여 적용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치 및 방법에 대한 설명에 앞서 워크기어가 장착되는 장착유닛 측을 전방으로 하여 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치 및 방법에 적용되는 제어기와 표시부는 편의상 도 1에만 도시하기로 한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치는 프레임(100)에 장착되는 장착유닛(200), 측정유닛(300), 구동유닛(400)과, 상기 프레임(100)의 외부에 구성되는 제어기(500), 및 표시부(600)를 포함한다.
먼저, 상기 장착유닛(200)은, 도 1, 및 도 2와 함께, 도 3을 참조하면, 상기 프레임(100)의 전방 측에 설치되어 가공 성형된 워크기어(10)가 장착된다.
이때, 도 3에서는 상기 장착유닛(100)의 설명의 이해를 돕기 위해 상기 프레임(100)의 하부에 설치된 케이스(150)를 삭제하고 도시하였다.
상기 장착유닛(200)은 장착부(210), 클램핑부(220), 스핀들(240), 스핀들 모터(250), 및 원점감지센서(280)로 구성된다.
좀더 상세하게, 상기 장착유닛(200)은 상기 프레임(100)의 전방 측 상부에 장착되어 상기 워크기어(10)의 중심홀이 삽입되어 고정되는 장착부(210)를 포함한다.
이러한 장착부(210)는 콜릿(collet) 또는 아버(arbor) 등으로 구성될 수 있으며, 상기 워크기어(10)의 중심홀에 끼워진 상태로, 외측을 향하여 균일한 힘으로 확장되어 상기 워크기어(10)의 중심홀 내부를 조임으로써, 상기 워크기어(10)가 빠지지 않고 고정되도록 구성된다.
이때, 상기 장착부(210)에는 클램핑부(220)가 연결되어 상기 장착부(210)의 작동을 조절한다.
즉, 상기 장착부(210)는 워크기어(10)가 장착되면, 상기 클램핑부(220)의 작동으로 상기 워크기어(10)에 대응하는 상기 장착부(210)를 확장 구동시킴으로써, 상기 워크기어(10)가 빠지지 않도록 장착하게 된다.
이때, 상기 클램핑부(220)는 상기 장착부(210)와 공압호스(230)를 통해 연결되고, 공압을 이용하여 상기 장착부(210)를 확장 구동 또는 원복시킬 수 있다.
그리고 상기 장착유닛(200)은 상기 장착부(210)의 중심축이 연결되는 스핀들(240)을 포함한다.
상기 스핀들(240)은 상기 프레임(100)의 하부에 위치하며, 상기 워크기어(10)와 함께 장착부(210)에 회전력을 공급하는 것으로, 그 하단에는 벨트 풀리(250)가 연결된다.
상기 스핀들(240)은 상기 프레임의 하부에 설치되는 스핀들 모터(260)에 의해 회전 구동한다.
즉, 상기 스핀들(240)은 상기 벨트 풀리(250)와 스핀들 모터(260)가 벨트(270)를 통해 연결되어 상기 스핀들 모터(260)에 의해 회전 구동하게 된다.
또한, 상기 스핀들(240)의 하부에는 상기 스핀들(240)의 편심 보상을 위한 원점감지센서(280)가 설치된다.
상기 원점감지센서(280)는 상기 스핀들(240) 자체의 진동을 보상하기 위하여 설치되는 것이다.
도 4를 참조하면, 상기 측정유닛(300)은 상기 장착유닛(200)에 장착된 워크기어(10)에 대하여 작동하여 상기 워크기어(10)의 치수측정 또는 진동측정에 필요한 값을 실질적으로 측정하는 것이다.
이러한 측정유닛(300)은 프로브(310), 측정볼(320), 스프링(330), 기어치 감지센서(340), 및 변위센서(350)로 구성된다.
좀더 상세하게, 상기 측정유닛(300)은 상기 프레임(100)의 후방 측 상부에서 상기 워크기어(10)에 대응하도록 설치되는 프로브(310)를 포함한다.
상기 프로브(310)는 봉 형상으로 형성되어 일측 단부에 측정볼(320)이 구성되고, 타측 단부에 스프링(330)이 끼워진다.
이때, 상기 측정볼(320)은 상기 프로브(310)의 전진 작동에 의해 상기 워크기어(10)의 기어골에 직접적으로 접촉된다.
또한, 상기 스프링(330)은 이하에서 설명할 구동유닛(400)의 고정블록(490)에 의해 전방이 지지되어 상기 프로브(310)의 전진 작동에 의해 압축되고, 후진 작동에 의해 원복되도록 구성된다.
그리고 상기 측정유닛(300)은 상기 프로브(310)와 연결된 상태로, 상기 프로브(310)와 함께 전, 후진 작동하는 기어치 감지센서(340)를 포함한다.
상기 기어치 감지센서(340)는 상기 워크기어(10)의 기어골에 상기 측정볼(320)이 정확하게 접촉되도록 상기 워크기어(10)의 기어산을 센싱하는 것이다.
이러한 기어치 감지센서(340)는 광 센서, 및 레이저 센서 등을 포함할 수 있다.
그리고 상기 측정유닛(300)은 상기 프로브(310)와 연결되고, 상기 프로브(310)의 이동 변위크기를 감지하는 변위센서(350)를 포함한다.
상기 변위센서(350)는 상기 프로브(310)의 이동 거리 또는 위치에 의한 변위값을 측정한다.
이때, 상기 변위센서(350)는 직선 변위센서를 이용하며, 그 종류로는 광학방식, 자기방식 등이 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구동유닛(400)은 상기 프레임(100) 후방 측 상부에서 상기 측정유닛(300)과 연결되도록 설치되고, 상기 측정유닛(300)을 전, 후진 작동 시키도록 구성된다.
이러한 구동유닛(400)은 구동모터(410), 이동블럭(420), 보조블럭(450), 레일(480), 및 고정블럭(490)으로 구성된다,
좀더 상세하게, 상기 구동유닛(400)은 상기 프레임(100)에 설치되는 구동모터(410)를 포함한다.
상기 구동모터(410)는 서보모터(servo motor) 또는 스테핑 모터(stepping motor)중, 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동유닛(400)은 상기 구동모터(410)에 의해 전, 후진 작동하는 이동블럭(420)을 포함한다.
여기서 상기 이동블럭(420)은 복수개의 가이드(430)와, 상기 가이드(430)와 체결된 상태로, 상기 구동모터(410)의 회전축에 연결되어 상기 구동모터(410)에 의해 작동하는 볼스크류(440)로 구성된다.
또한, 상기 볼스크류(440)의 일측에는 보조블럭(450)이 연결된다.
상기 보조블럭(450)은 상기 볼스크류(440)와 연결브라켓(460)을 통해 연결된다.
상기 보조블럭(450)에는 상부에 장착브라켓(470)을 통해 상기 프로브(310)가 장착된다.
또한, 상기 보조블럭(450)은 중앙에 관통홀(451)이 형성된다.
이러한 보조블럭(450)은 상기 프레임(100)에 고정되는 레일(480)을 통해 슬라이드 이동 가능하도록 설치된다.
즉, 상기 보조블럭(450)은 하단부가 상기 레일(480)에 끼워져 상기 프로브(310)와 함께 슬라이드 이동하도록 구성된다.
그리고 상기 고정블럭(490)은 상기 보조블럭(450)의 관통홀(451)의 내부에 배치된 상태로, 상기 스프링(330)의 전방에 대응하는 위치에서 상기 프로브(310)에 끼워진다.
이러한 고정블럭(490)은 상기 프레임(100)상에 고정되어 상기 보조블럭(450)이 전진 작동함에 따라, 상기 스프링(330)을 압축 변형시키도록 상기 스프링(330)의 전방에서 지지하는 역할을 한다.
마지막으로 상기 제어기(500)는 상기 측정유닛(300)으로부터 획득한 상기 프로브(310)의 위치에 대한 변위 측정값을 디지털값으로 변환시킨다(도 1참조).
이러한 제어기(500)는 상기 디지털값을 표시하는 표시부(600)와 연결된다.
이때, 상기 표시부(600)는 화면이 표시되는 모니터를 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치를 이용한 기어의 검사방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치를 이용한 기어의 검사방법은 3단계로 이루어진다.
먼저, 1단계는 셋팅단계로, 장착유닛(200)의 장착부(210)에 워크기어(10)가 장착되면, 가 상기 워크기어(10)의 기종을 선택한다.
그리고 치수측정 또는 진동측정 중, 적어도 어느 하나의 측정항목을 선택한다(S1).
상기 워크기어(10)가 장착되면, 상기 장착부(210) 연결된 클램핑부(220)를 통해 상기 워크기어(10)를 빠지지 않도록 고정한다.
이어서, 2단계는 상기 프레임(100)에 설치된 측정유닛(300)의 기어치 감지센서(340)에 의해 상기 워크기어(10)의 기어치를 감지하여 시작위치를 설정하는 단계이다(S2).
이때, 상기 2단계에서는 상기 프루브(310)가 상기 워크기어(10)에 대하여 전진 작동하여 상기 워크기어(10)의 기어골에 상기 측정볼(320)이 접촉되면, 상기 기어치 감지센서(340)를 통해 시작위치가 설정된다.
다음으로 3단계는 구동유닛(400)에 의해 상기 프로브(310)를 워크기어(10)에 대하여 전, 후진 작동시키는 단계이다.
이때, 3단계에서는 상기 시작위치로부터 1회전 완료될 때까지 상기 워크기어(10)의 기어골마다 상기 프로브(310)의 선단에 형성된 측정볼(320)을 삽입하여 측정한다.
즉, 3단계는 상기 프로브(310)가 상기 워크기어(10)에 대하여 후진 작동하는 동안 상기 워크기어(10)가 다음 기어골 만큼 회전하면, 상기 프로브(310)가 전진 작동하여 상기 측정볼(320)이 다음 기어골에 삽입되는 과정을 반복하는 것이다(S3).
여기서 제어기(500)는 상기 워크기어(10)의 시작위치로부터 1회전 완료되면, 서로 대칭되는 기어골에서 측정된 변위 측정값에 기초하여 디지털값을 도출한다(S4).
즉, 상기 변위 측정값에 기초하여 상기 워크기어(10)의 전체 폭에 대한 치수(OBD) 및 진동측정(runout)에 대한 값을 계산할 수 있다.
이렇게 계산된 디지털값을 상기 제어기(500)와 연결된 모니터(600)에 표시한다.
마지막으로 상기 워크기어(10)의 클램핑을 해제한다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치 및 방법은 수동으로 진행하던 기존의 검사방법과 비교하여 자동으로 기어의 품질상태를 검사할 수 있어 데이터의 오염방지을 방지함으로써, 검사결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 기어 검사장치 및 방법은 하나의 장치에서 치수측정과 진동측정을 함께 할 수 있어 작업성을 향상시키고, 작업시간을 단축시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 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.
10: 워크기어 100: 프레임
150: 케이스 200: 장착유닛
210: 장착부 220: 클램핑부
230: 공압호스 240: 스핀들
250: 벨트 풀리 260: 스핀들 모터
270: 벨트 280: 원점감지센서
300: 측정유닛 310: 프로브
320: 측정볼 330: 스프링
340: 기어치 감지센서 350: 변위센서
400: 구동유닛 410: 구동모터
420: 이동블럭 430: 가이드
440: 볼스크류 450; 보조블럭
451: 관통홀 460: 연결브라켓
470: 장착브라켓 480: 레일
490: 고정블럭 500: 제어기
600: 표시부

Claims (13)

  1. 차량에 적용되는 워크기어를 자동으로 검사하기 위한 자동 기어 검사장치로서,
    프레임에 회전 가능하게 장착된 상기 워크기어에 대하여 전, 후진 작동 가능하도록 프로브가 설치되고, 상기 프로브의 선단에 구성된 측정볼을 통하여 1회전하는 상기 워크기어의 치수를 측정하는 측정유닛;
    상기 프레임 상에서 상기 측정유닛과 연결되도록 설치되고, 상기 프로브를 전, 후진 작동 시키도록 구성되는 구동유닛; 및
    상기 측정유닛으로부터 획득한 상기 프로브의 위치에 대한 변위 측정값을 디지털값으로 변환시키는 제어기;
    를 포함하는 자동 기어 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에 설치되고, 상기 워크기어가 설치되어 상기 워크기어를 설정값에 따라 회전시키는 장착유닛을 더 포함하는 자동 기어 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장착유닛은
    상기 프레임의 상면에 설치되어 상기 워크기어의 중심홀이 장착되어 고정되는 장착부;
    상기 장착부의 중심축이 연결되는 스핀들;
    상기 스핀들과 벨트를 통해 연결되고, 상기 스핀들을 일정한 각도간격으로 회전시키는 스핀들 모터; 및
    상기 장착부와 연결되어 상기 프레임의 상면에 설치되며, 상기 워크기어를 공압에 의해 클램핑 및 언클램핑하는 클램핑부;
    를 포함하는 자동 기어 검사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스핀들에는
    상기 스핀들의 편심 보상을 위한 원점감지센서가 설치되는 자동 기어 검사장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 설정값은
    상기 측정유닛이 전진과 후진을 1회 반복할 동안, 상기 워크기어의 인접한 기어골과 기어골 각각의 중심사이의 거리만큼 회전하는 것을 특징으로 하는 자동 기어 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 측정유닛은
    상기 프로브의 일측 선단에 장착되어 상기 프로브의 전진 작동에 의해 상기 워크기어와 접촉되는 측정볼;
    상기 프로브의 타측에 끼워지고, 상기 프로브의 탄성력을 조절하는 스프링;
    상기 프로브와 연결되고, 상기 프로브와 함께 상기 워크기어에 대하여 전, 후진 작동하면서, 상기 워크기어의 기어골에 상기 측정볼이 접촉되도록 상기 워크기어의 기어산을 센싱하는 기어치 감지센서; 및
    상기 프로브와 연결되고, 상기 프로브의 이동 변위크기를 감지하여 상기 제어기에 전송하는 변위센서;
    를 포함하는 자동 기어 검사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동유닛은
    상기 프레임에 설치되는 구동모터;
    상기 구동모터와 연결되어 상기 구동모터에 의해 전, 후진 작동하는 이동블럭;
    상기 이동블럭과 브라켓을 통해 연결되고, 상부에 상기 프로브가 장착되며, 상기 프로브와 함께 전, 후진 작동하는 보조블럭;
    상기 보조블럭의 하부에서 슬라이드 이동 가능하도록 상기 프레임에 설치되는 레일; 및
    상기 프로브에 끼워진 상태로, 상기 프로브의 타측에 끼워지는 스프링의 전방에 위치되며, 상기 보조블럭이 전진 작동 함에 따라 상기 스프링을 압축 변형시키도록 상기 스프링을 지지하는 고정블럭;
    를 포함하는 자동 기어 검사장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 디지털값을 표시하는 표시부와 연결되는 자동 기어 검사장치.
  9. 프레임에 설치된 장착유닛에 측정하고자 하는 워크기어를 자동으로 검사하기 위한 청구항 1의 자동 기어 검사방법으로서,
    상기 장착유닛의 장착부에 워크기어가 장착되면, 상기 워크기어의 기종을 선택하고, 치수측정 또는 진동측정 중, 적어도 어느 하나의 측정항목을 선택하는 제1단계;
    상기 프레임에 설치된 측정유닛의 기어치 감지센서에 의해 상기 워크기어의 기어치를 감지하여 시작위치를 설정하는 제2단계; 및
    상기 측정유닛의 프로브를 상기 워크기어에 대하여 전, 후진 작동시키되, 상기 시작위치로부터 1회전 완료될 때까지 상기 워크기어의 기어골마다 상기 프로브의 선단에 형성된 측정볼을 삽입하여 상기 워크기어의 치수를 측정하는 제3단계;
    를 포함하는 자동 기어 검사방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1단계는
    상기 워크기어가 장착되면, 상기 장착부와 연결된 클램핑부를 통해 상기 워크기어를 클램핑하는 단계;
    를 더 포함하는 자동 기어 검사방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2단계는
    상기 프로브가 상기 워크기어에 대하여 전진 작동하여 상기 워크기어의 기어골에 상기 측정볼이 접촉되면, 상기 기어치 감지센서를 통해 시작위치를 설정하는 단계인 자동 기어 검사방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제3단계는
    상기 워크기어가 상기 시작위치로부터 시작하여 1회전하되, 상기 프로브가 상기 워크기어에 대하여 후진 작동하는 동안 상기 워크기어가 다음 기어골 만큼 회전하면, 상기 프로브가 전진 작동하여 상기 측정볼이 다음 기어골에 삽입되는 단계를 반복하는 자동 기어 검사방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제3단계는
    상기 프로브의 변위 측정값을 측정하되, 상기 워크기어의 시작위치로부터 1회전 완료되면, 서로 대칭되는 기어골에서 측정된 변위 측정값에 기초하여 디지털값을 도출하는 단계;
    상기 디지털값을 상기 제어기와 연결된 모니터에 표시하는 단계; 및
    상기 워크기어의 클램핑을 해제하는 단계;
    를 포함하는 자동 기어 검사방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200133617A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 시그널링크 주식회사 자동 기어 검사 장치 및 방법
KR20230069397A (ko) 2021-11-12 2023-05-19 정원기계 (주) 스프로킷 검사 및 마킹 장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6897785B2 (ja) * 2017-09-29 2021-07-07 新東工業株式会社 ギヤ位置決め装置、応力測定システム、ギヤ位置決め方法及び応力測定方法
DE102020108182A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Oberflächenmessgerät
CN114001664B (zh) * 2020-07-28 2024-04-05 湖南飞阳齿轮制造有限责任公司 一种齿轮齿面自动化检测设备
CN114858446B (zh) * 2022-04-24 2023-06-13 江苏盛安传动股份公司 一种变速器用高精密齿轮抗疲劳检测装置
CN114993139B (zh) * 2022-08-01 2022-10-04 四川丹齿精工科技有限公司 一种汽车后桥齿轮厚度检测装置
CN114993233B (zh) * 2022-08-03 2022-10-25 山东拓庄医疗设备有限公司 一种医疗设备核磁共振安全操作生产检测设备
CN115265319B (zh) * 2022-09-28 2022-12-27 江苏太平洋精锻科技股份有限公司 一种锥齿轮卡簧槽高度的检具及检测方法
CN116499740B (zh) * 2023-06-27 2023-09-01 陕西誉邦科技股份有限公司 一种齿轮加工用匹配度检测装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5461797A (en) * 1994-04-19 1995-10-31 M&M Precision Systems Corporation Object measuring system
JP2005214872A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Nagahama Seisakusho Ltd 動釣合い試験機用の回転体支持装置
JP2006153897A (ja) * 1999-04-06 2006-06-15 Tokyo Seimitsu Co Ltd 真円度測定機能を有する自動寸法計測装置
JP2014167425A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Honda Motor Co Ltd 中空組立体用検査装置及び中空組立体の検査方法
KR20170120312A (ko) * 2016-04-21 2017-10-31 (주)로보티즈 사이클로이드 기어의 치형 측정 장치 및 방법
JP7092383B2 (ja) * 2019-01-30 2022-06-28 株式会社ストラドビジョン 各領域において最適化された自律走行を遂行できるように位置基盤アルゴリズムの選択によってシームレスパラメータ変更を遂行する方法及び装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH568560A5 (ko) * 1973-07-12 1975-10-31 Oerlikon Buehrle Ag
US4122609A (en) * 1977-05-05 1978-10-31 Illinois Tool Works Inc. Machine for tracing the profile of an orbiting star gear
US4321753A (en) * 1978-09-01 1982-03-30 Illinois Tool Works Inc. Electronic gear checker
DE3136504C2 (de) * 1981-09-15 1986-11-13 Höfler, Willy, Prof. Dr.-Ing., 7500 Karlsruhe Gerät zum Prüfen der Flankenform und Flankenrichtung von gerade- oder schrägverzahnten Evolventen-Zahnrädern
DE3616177A1 (de) * 1986-05-14 1987-11-19 Hoefler Willy Verfahren zur orientierung eines fuehlers eines zahnradpruefgeraetes
US4704799A (en) * 1986-09-25 1987-11-10 Illinois Tool Works Inc. Master gear error compensation
DE3712920A1 (de) * 1987-04-16 1988-11-03 Hoefler Willy Verfahren und vorrichtung zur teilungspruefung von zahnraedern
DE3717666A1 (de) * 1987-05-26 1988-12-08 Hoefler Willy Verfahren und vorrichtung zur pruefung des flankenprofils der zahnflanken von zahnraedern
US5231875A (en) * 1991-04-22 1993-08-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for evaluating gear motion characteristics, based on tooth profile deflection differentiated by rotation angle of the gear
US5609058A (en) * 1994-05-31 1997-03-11 The Gleason Works Method of determining backlash
US6042623A (en) * 1998-01-12 2000-03-28 Tokyo Electron Limited Two-wafer loadlock wafer processing apparatus and loading and unloading method therefor
TW403830B (en) * 1999-11-11 2000-09-01 Jiue Wen Yu The micro-eccentricity compensating mechanism for roundness testing machine
DE502004006041D1 (de) * 2004-03-16 2008-03-13 Klingelnberg Gmbh Vorrichtung, CNC-Messgerät und Verfahren zum Vermessen eines rotationssymmetrischen Präzisionsteiles
CN2814327Y (zh) * 2005-06-08 2006-09-06 孙慧平 车辆轮毂检测机
JPWO2010122680A1 (ja) * 2009-04-24 2012-10-25 株式会社東京テクニカル インボリュート歯車の歯形測定方法
CN101881695A (zh) * 2010-06-13 2010-11-10 大同齿轮(昆山)有限公司 齿轮齿合检验装置
CN202485700U (zh) * 2011-12-28 2012-10-10 核动力运行研究所 一种充气式快速夹紧装置
CN202412909U (zh) * 2012-01-21 2012-09-05 江西中景集团有限公司 气动版夹装置
CN203908499U (zh) * 2014-05-20 2014-10-29 北京贝特里戴瑞科技发展有限公司 轮毂位置度检测装置
CN106482693B (zh) * 2016-09-23 2018-10-16 大连理工大学 一种提高齿轮齿距测量精度的测头装置及其调整方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5461797A (en) * 1994-04-19 1995-10-31 M&M Precision Systems Corporation Object measuring system
JP2006153897A (ja) * 1999-04-06 2006-06-15 Tokyo Seimitsu Co Ltd 真円度測定機能を有する自動寸法計測装置
JP2005214872A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Nagahama Seisakusho Ltd 動釣合い試験機用の回転体支持装置
JP2014167425A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Honda Motor Co Ltd 中空組立体用検査装置及び中空組立体の検査方法
KR20170120312A (ko) * 2016-04-21 2017-10-31 (주)로보티즈 사이클로이드 기어의 치형 측정 장치 및 방법
JP7092383B2 (ja) * 2019-01-30 2022-06-28 株式会社ストラドビジョン 各領域において最適化された自律走行を遂行できるように位置基盤アルゴリズムの選択によってシームレスパラメータ変更を遂行する方法及び装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200133617A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 시그널링크 주식회사 자동 기어 검사 장치 및 방법
KR20230069397A (ko) 2021-11-12 2023-05-19 정원기계 (주) 스프로킷 검사 및 마킹 장치

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Publication number Publication date
CN110749285B (zh) 2022-06-24
KR102598402B1 (ko) 2023-11-06
US20200033110A1 (en) 2020-01-30
CN110749285A (zh) 2020-02-04
US11002525B2 (en) 2021-05-11

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