KR20200025031A - 와이퍼 암 검사 및 교정장치 - Google Patents

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김병수
안성수
김경태
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Abstract

본 발명은 와이퍼 암의 곡률각도를 측정하고 자동으로 교정할 수 있는 와이퍼 암 검사 및 교정장치에 관한 것으로, 상기 와이퍼 암 검사 및 교정장치는 와이퍼 암의 일측단에 형성된 체결부가 삽입 고정되는 고정수단과, 와이퍼 암의 타측단에 형성된 절곡부가 체결되어 와이퍼 암의 곡률각도를 측정하는 각도 검사수단과, 와이퍼 암의 측정 곡률각도가 목표 곡률각도를 만족하도록 와이퍼 암을 비틀어 각도를 교정하는 각도 교정수단, 그리고 상기 각도 검사수단으로부터 와이퍼 암의 곡률각도 데이터를 수신하고 측정된 곡률각도로부터 교정에 필요한 교정각도와 교정각도에 대응하는 비틀림각도를 산출하고 교정각도 만큼 교정되게 상기 각도 교정수단이 와이퍼 암을 비틀림각도 만큼 비틀도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이러한 구성으로, 와이퍼 암의 곡률각도를 자동으로 측정 및 교정할 수 있어 와이퍼 암의 제조 시간 및 비용을 절감하면서 균일한 품질을 보장할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

와이퍼 암 검사 및 교정장치{INSPECTION AND CORRECTION APPARATUS FOR WIPER ARM}
본 발명은 와이퍼 암 검사 및 교정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이퍼 암의 비틀림 정도를 검사하고 이를 교정할 수 있는 와이퍼 암 검사 및 교정장치에 관한 것이다.
일반적으로 와이퍼는 자동차의 앞면창 또는 뒷면창 유리에 부착된 빗물, 안개, 눈, 이물질 등을 닦아 안전주행을 위한 시야를 확보하는 역할을 한다. 와이퍼의 성능은 창을 닦을 수 있는 면적, 닦는 횟수, 고저속 회전차 등의 규정을 만족해야 하고, 적절하게 누르는 힘을 가여야 하며, 고속 주행시에 와이퍼가 떠오르지 않아야 하는 등의 고신뢰성을 가져야 한다.
이렇게, 고신뢰성이 요구되는 와이퍼는 와이퍼 암에 체결되는 블레이드가 앞면창 또는 뒷면창에 밀착되어 성능을 발휘하도록 와이퍼 암은 목표 곡률각도와 필요 누름압을 가지도록 제작되어야 한다.
하지만, 현재 와이퍼 암의 제조공정에서는 와이퍼 암을 제조한 후 와이퍼 암의 목표 곡률각도와 필요 누름압을 작업자가 수동으로 측정하고 있고, 와이퍼 암이 목표 곡률각도를 만족하지 못하는 경우 작업자가 와이퍼 암을 직접 비틀어서 목표 곡률각도를 만족하도록 수동으로 교정작업을 수행하고 있다. 이에, 와이퍼 암의 제조 시간 및 비용이 많이 소요되고, 일률적인 품질확보가 어려운 문제가 있다.
한국등록특허 제0397998호(2003.09.01)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 와이퍼 암의 곡률각도를 측정하고 자동으로 교정할 수 있는 와이퍼 암 검사 및 교정장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이퍼 암 검사 및 교정장치는, 와이퍼 암의 일측단에 형성된 체결부가 삽입 고정되는 고정수단; 와이퍼 암의 타측단에 형성된 절곡부가 체결되어 와이퍼 암의 곡률각도를 측정하는 각도 검사수단; 와이퍼 암의 측정 곡률각도가 목표 곡률각도를 만족하도록 와이퍼 암을 비틀어 각도를 교정하는 각도 교정수단; 및 상기 각도 검사수단으로부터 와이퍼 암의 곡률각도 데이터를 수신하고, 측정된 곡률각도로부터 교정에 필요한 교정각도와 교정각도에 대응하는 비틀림각도를 산출하고, 교정각도 만큼 교정되게 상기 각도 교정수단이 와이퍼 암을 비틀림각도 만큼 비틀도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 고정수단은, 와이퍼 암의 체결부가 삽입되는 삽입부; 상기 삽입부의 상측에 배치되고, 상기 삽입부에 와이퍼 암의 체결부가 삽입된 상태에서 와이퍼 암의 체결부를 가압하는 가압부; 및 상기 가압부를 직선 이동시켜 상기 삽입부에 밀착 고정시키는 고정 액추에이터;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 각도 검사수단은, 지지블럭이 구비된 베이스 프레임; 일측단은 상기 지지블럭에 회전되게 체결되고, 중심은 관통된 슬릿이 타측단까지 연장 형성되며, 와이퍼 암의 절곡부가 걸림 체결되게 타측단에 걸림핀이 구비된 체결 프레임; 상기 체결 프레임에 구비되고, 상기 체결 프레임의 슬릿에 삽입되어 슬라이딩 이동하는 이동부; 상기 체결 프레임에 구비되고, 상기 이동부를 직선 이동시켜 와이퍼 암의 절곡부를 상기 걸림핀에 밀착시키는 밀착 액추에이터; 및 상기 베이스 프레임에 구비되고, 로드가 상기 체결 프레임의 일측단에 체결되어 함께 회전하여 와이퍼 암의 곡률각도를 측정하는 각도측정부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 각도 교정수단은, 다축으로 구동되는 로봇암; 및 상기 로봇암에 체결되고, 와이퍼 암의 타측이 삽입되게 슬릿이 형성된 지그;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 로봇암은, 상기 지그의 슬릿에 와이퍼 암의 타측이 삽입되게 동작한 후 상기 제어부에서 산출한 교정각도 만큼 와이퍼 암을 비틀도록 동작할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치는 상기 각도 검사수단에 이웃하여 배치되고, 와이퍼 암의 타측단이 안착되어 와이퍼 암의 누름압을 측정하는 누름압 검사수단;을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치에 따르면, 와이퍼 암의 곡률각도를 자동으로 측정 및 교정할 수 있어 와이퍼 암의 제조 시간 및 비용을 절감하면서 균일한 품질을 보장할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 와이퍼 암을 나타낸 사진,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치를 개략적으로 도시해 보인 정면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치에서 각도 검사수단을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치에서 각도 검사수단에 와이퍼 암이 체결되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 평면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치에서 각도 교정수단에 와이퍼 암이 체결되어 교정되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 와이퍼 암 검사 및 교정장치에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 와이퍼 암을 나타낸 사진이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도 및 정면도이고, 도 4는 상기 와이퍼 암 검사 및 교정장치에서 각도 검사수단을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도이고, 도 5는 상기 각도 검사수단에 와이퍼 암이 체결되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 평면도이며, 도 6은 상기 와이퍼 암 검사 및 교정장치에서 각도 교정수단에 와이퍼 암이 체결되어 교정되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치(100)는 와이퍼 암(10)의 일측단에 형성된 체결부(11)가 삽입 고정되는 고정수단(200)과, 와이퍼 암(10)의 타측단에 형성된 절곡부(12)가 체결되어 와이퍼 암(10)의 곡률각도를 측정하는 각도 검사수단(300)과, 와이퍼 암(10)의 측정 곡률각도가 목표 곡률각도를 만족하도록 와이퍼 암(10)을 비틀어 각도를 교정하는 각도 교정수단(400), 그리고 상기 각도 검사수단(300)으로부터 와이퍼 암(10)의 곡률각도 데이터를 수신하고 측정된 곡률각도로부터 교정에 필요한 교정각도와 교정각도에 대응하는 비틀림각도를 산출하고 교정각도 만큼 교정되게 상기 각도 교정수단(400)이 와이퍼 암(10)을 비틀림각도 만큼 비틀도록 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 비틀림각도는 와이퍼 암에 대하여 복수회 비틀림 테스트를 수행하여 비틀림각도에 따른 교정각도 값을 누적한 데이터이다. 이러한 교정각도에 대한 비틀림각도는 와이퍼 암의 소재, 크기, 두께 등에 따라 달라지게 되므로, 와이퍼 암이 변경되는 경우 그에 대한 비틀림 테스트를 수행하여 비틀림각도와 교정각도를 측정 후 제어부에 업데이트하여 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 고정수단(200)은 와이퍼 암(10)의 체결부(11)가 삽입되는 삽입부(210)와, 상기 삽입부(210)의 상측에 배치되고 상기 삽입부(210)에 와이퍼 암(10)의 체결부(11)가 삽입된 상태에서 와이퍼 암(10)의 체결부(11)를 가압하는 가압부(220), 그리고 상기 가압부(220)를 직선 이동시켜 상기 삽입부(210)에 밀착 고정시키는 고정 액추에이터(230)를 포함한다.
즉, 사용자가 와이퍼 암(10)의 체결부(11)를 상기 삽입부(210)에 삽입한 상태에서 상기 제어부에 동작 명령을 입력하면 상기 고정 액추에이터(230)가 동작하여 상기 가압부(220)를 상기 삽입부(210) 측으로 이동시켜 일정 압력으로 와이퍼 암(10)의 체결부(11)를 상기 삽입부(210)에 밀착 고정시킨다.
상기 각도 검사수단(300)은 지지블럭(311)이 구비된 베이스 프레임(310)과, 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)가 체결되는 체결 프레임(320)와, 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)를 고정하는 이동부(330)와, 상기 이동부(330)를 이동시키는 밀착 액추에이터(340), 그리고 와이퍼 암(10)의 곡률각도를 측정하는 각도측정부(350)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 체결 프레임(320)는 일측단은 상기 지지블럭(311)에 회전되게 체결되고, 중심은 관통된 슬릿(321)이 타측단까지 연장 형성되며, 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)가 걸림 체결되게 타측단에 걸림핀(322)이 구비된다. 즉, 와이퍼 암(10)의 체결부(11)가 상기 고정수단(200)에 체결된 후 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)는 상기 걸림핀(322)의 상측에 안착된다.
그리고, 상기 이동부(330)는 상기 체결 프레임(320)에 구비되고, 상기 체결 프레임(320)의 슬릿에 삽입되어 슬라이딩 이동한다. 즉, 사용자가 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)를 상기 걸림핀(322)의 상측에 안착시킨 후 상기 제어부에 동작 명령을 입력하면 상기 밀착 액추에이터(340)가 동작하여 상기 이동부(330)를 상기 걸림핀(322) 측으로 이동시켜 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)를 상기 걸림핀(322)에 밀착시킨다. 이를 통하여, 와이퍼 암(10)의 곡률각도를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.
상기 각도측정부(350)는 상기 베이스 프레임(310)에 구비되고, 로드(351)가 상기 체결 프레임(320)의 일측단에 체결되어 함께 회전하여 와이퍼 암(10)의 곡률각도를 측정한다. 즉, 와이퍼 암(10)에 의해 상기 체결 프레임(320)이 와이퍼 암(10)의 곡률각도만큼 회전되고, 상기 체결 프레임(320)에 체결된 로드(351)가 함께 회전하게 되므로, 상기 로드(351)의 회전된 양을 측정하여 와이퍼 암(10)의 곡률각도를 측정하도록 구성된다.
여기서, 상기 제어부는 상기 각도측정부(350)로부터 수신한 각도 데이터 중 상기 걸림핀(322)에 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)가 밀착된 후 측정된 각도 데이터를 곡률각도로 인식한다.
상기 각도 교정수단(400)은 다축으로 구동되는 로봇암(410)과, 상기 로봇암(410)에 체결되고 와이퍼 암(10)의 타측이 삽입되게 슬릿(421)이 형성된 지그(420)를 포함한다.
여기서, 상기 로봇암(410)은 상기 지그(420)의 슬릿(421)에 와이퍼 암(10)의 타측이 삽입되게 동작한 후 상기 제어부에서 산출한 교정각도 만큼 와이퍼 암(10)을 비틀도록 동작한다.
보다 구체적으로, 상기 로봇암(410)은 상기 지그(420)의 슬릿(421)에 와이퍼 암(10)의 타측이 삽입되게 와이퍼 암(10)의 측면에서 이동한다. 이 경우, 상기 슬릿(421)의 각도가 와이퍼 암(10)의 곡률각도에 동일하게 회전되어 있어야 하므로, 상기 로봇암(410)은 와이퍼 암(10)의 곡률각도에 대응하여 상기 지그(420)를 회전시킨 후 상기 지그(420)의 슬릿(421)에 상기 와이퍼 암(10)이 삽입되게 이동한다.
그리고, 상기 제어부에서 산출한 교정각도 만큼 와이퍼 암(10)을 비틀도록 회전 동작한다.
나아가, 상기 로봇암(410)에 의한 교정작업 이후에 측정된 와이퍼 암(10)의 곡률각도가 목표 곡률각도를 만족하지 못하는 경우, 상기 제어부는 다시 교정에 필요한 교정각도를 산출하여 상기 로봇암(410)이 다시 와이퍼 암(10)을 교정하도록 제어한다. 즉, 와이퍼 암(10)이 목표 곡률각도를 만족할 때까지 교정작업은 복수회 진행될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 와이퍼 암 검사 및 교정장치(100)는 상기 각도 검사수단(300)에 이웃하여 배치되고, 와이퍼 암(10)의 타측단인 절곡부(12)가 안착되어 와이퍼 암(10)의 누름압을 측정하는 누름압 검사수단(500)을 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 누름압 검사수단(500)은 로드셀로 마련되어 상기 와이퍼 암(10)이 가압하는 가압력을 측정하도록 마련된다.
이러한 구성으로, 상기의 각도 교정수단(400)을 통해 와이퍼 암(10)의 교정작업이 완료되면, 사용자가 와이퍼 암(10)의 절곡부(12)를 상기 각도 검사수단(300)에서 이탈시킨 후 상기 누름압 검사수단(500)에 안착시켜 와이퍼 암(10)의 누름압을 측정하여 일정 누름압 범위를 만족하지 못하면 불량으로 판별할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
10 : 와이퍼 암 11 : 체결부
12 : 절곡부
100 : 와이퍼 암 검사 및 교정장치
200 : 고정수단 210 : 삽입부
220 : 가압부 230 : 고정 액추에이터
300 : 각도 검사수단 310 : 베이스 프레임
311 : 지지블록 320 : 체결 프레임
321 : 슬릿 322 : 걸림핀
330 : 이동부 340 : 밀착 액추에이터
350 : 각도 측정부 351 : 로드
400 : 각도 교정수단 410 : 로봇암
420 : 지그 421 : 슬릿
500 : 누름압 검사수단

Claims (5)

  1. 와이퍼 암의 일측단에 형성된 체결부가 삽입 고정되는 고정수단;
    와이퍼 암의 타측단에 형성된 절곡부가 체결되어 와이퍼 암의 곡률각도를 측정하는 각도 검사수단;
    와이퍼 암의 측정 곡률각도가 목표 곡률각도를 만족하도록 와이퍼 암을 비틀어 각도를 교정하는 각도 교정수단; 및
    상기 각도 검사수단으로부터 와이퍼 암의 곡률각도 데이터를 수신하고, 측정된 곡률각도로부터 교정에 필요한 교정각도와 교정각도에 대응하는 비틀림각도를 산출하고, 교정각도 만큼 교정되게 상기 각도 교정수단이 와이퍼 암을 비틀림각도 만큼 비틀도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 와이퍼 암 검사 및 교정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단은,
    와이퍼 암의 체결부가 삽입되는 삽입부;
    상기 삽입부의 상측에 배치되고, 상기 삽입부에 와이퍼 암의 체결부가 삽입된 상태에서 와이퍼 암의 체결부를 가압하는 가압부; 및
    상기 가압부를 직선 이동시켜 상기 삽입부에 밀착 고정시키는 고정 액추에이터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암 검사 및 교정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각도 검사수단은,
    지지블럭이 구비된 베이스 프레임;
    일측단은 상기 지지블럭에 회전되게 체결되고, 중심은 관통된 슬릿이 타측단까지 연장 형성되며, 와이퍼 암의 절곡부가 걸림 체결되게 타측단에 걸림핀이 구비된 체결 프레임;
    상기 체결 프레임에 구비되고, 상기 체결 프레임의 슬릿에 삽입되어 슬라이딩 이동하는 이동부;
    상기 체결 프레임에 구비되고, 상기 이동부를 직선 이동시켜 와이퍼 암의 절곡부를 상기 걸림핀에 밀착시키는 밀착 액추에이터; 및
    상기 베이스 프레임에 구비되고, 로드가 상기 체결 프레임의 일측단에 체결되어 함께 회전하여 와이퍼 암의 곡률각도를 측정하는 각도측정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암 검사 및 교정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각도 교정수단은,
    다축으로 구동되는 로봇암; 및
    상기 로봇암에 체결되고, 와이퍼 암의 타측이 삽입되게 슬릿이 형성된 지그;를 포함하고,
    상기 로봇암은,
    상기 지그의 슬릿에 와이퍼 암의 타측이 삽입되게 동작한 후 상기 제어부에서 산출한 교정각도 만큼 와이퍼 암을 비틀도록 동작하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암 검사 및 교정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각도 검사수단에 이웃하여 배치되고, 와이퍼 암의 타측단이 안착되어 와이퍼 암의 누름압을 측정하는 누름압 검사수단;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암 검사 및 교정장치.
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