KR101785296B1 - 자동차 휠의 품질상태 측정장치 - Google Patents

자동차 휠의 품질상태 측정장치 Download PDF

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Abstract

자동차 휠의 품질상태 측정장치가 개시된다. 자동차 휠의 품질상태 측정장치는 회전 가능한 턴 스테이지와, 상기 턴 스테이지 상에 장착된 레이저 장착 스테이지와, 상기 레이저 장착 스테이지에 장착된 깊이측정레이저를 포함하고, 상기 깊이측정레이저가 자동차 휠의 중앙부 주변의 볼트구멍들에 대응되게 위치하여 볼트구멍의 단차를 측정하는 휠 단차 측정부; 스핀들척과, 상기 스핀들척의 상부에 연결되고 왕복피스톤을 포함하는 실린더바디 에세이와, 상기 실린더바디 에세이의 상부에 연결된 블랭크척과, 상기 블랭크척의 상부에 연결되고 8개의 슬라이딩 가능한 블록이 원형으로 조합되어 있는 슬라이드조우가 중심부에 결합되어 있는 로케이터에세이와, 상기 블랭크척의 내부에 위치하며 첨단부가 상기 슬라이드조우의 중심부에 관통되고 상기 왕복피스톤과 연결되어 있는 테이퍼조인트와, 상기 테이퍼조인트가 상승하는 거리를 측정하는 라이너엔코더를 포함하고, 상기 실린더바디 에세이에 의해 상기 테이퍼조인트가 상승하면 상기 로케이터에세이 상에 놓인 자동차 휠의 허브용 홀의 내부로 상기 슬라이드조우가 삽입되면서 8개의 블록이 슬라이딩되어 허브용 홀의 내면에 밀착되면 이때의 테이퍼조인트가 상승한 거리를 상기 라이너엔코더가 측정값을 통해 상기 자동차휠의 허브용 홀의 내경을 측정하는 허브 캡 단차 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 휠의 품질상태 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING THE QUALITY OF CAR WHEELS}
본 발명은 자동차 휠의 품질상태 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 휠의 볼트구멍의 단차 및 허브용 홀의 내경을 측정하여 자동차 휠의 품질상태를 측정하는 자동차 휠의 품질상태 측정장치에 관한 것이다.
도 4는 자동차 휠을 도시하는 것으로서, 자동차 휠(10)은 가 장착되는 림(rim), 그리고 허브(hub)용 홀(12)과 체결용 볼트구멍(11)이 가공되어 있는 휠 디스크로 구성된다. 휠 디스크는 스파이더(spider) 또는 스포크(spoke)로 대체될 수 있다. 휠과 브레이크 디스크(또는 드럼)는 휠 허브 플랜지에 볼트 또는 너트로 고정된다. 휠은 강판으로 성형하거나, 경합금으로 주조 또는 단조하여 제작한다.
이러한 자동차 휠(10)의 성형과정에서 자동차 휠(10)의 품질 검사를 위한 휠 얼라인먼트 측정 등 다양한 검사가 실시되며, 특히 자동차 휠(10)의 성형시 볼트구멍(11)의 단차 및 허브용 홀(12)의 내경 측정을 통해 자동차 휠(10)의 성형시의 품질검사가 요구된다.
등록실용신안 제20-0228515호
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자동차 휠의 성형과정에서 발생되는 가공오차를 감지하여 선별함으로써 자동차 휠의 품질을 개선할 수 있도록 한 자동차 휠의 품질상태 측정장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치는 회전 가능한 턴 스테이지와, 상기 턴 스테이지 상에 장착된 레이저 장착 스테이지와, 상기 레이저 장착 스테이지에 장착된 깊이측정레이저를 포함하고, 상기 깊이측정레이저가 자동차 휠의 중앙부 주변의 볼트구멍들에 대응되게 위치하여 볼트구멍의 단차를 측정하는 휠 단차 측정부; 스핀들척과, 상기 스핀들척의 상부에 연결되고 왕복피스톤을 포함하는 실린더바디 에세이와, 상기 실린더바디 에세이의 상부에 연결된 블랭크척과, 상기 블랭크척의 상부에 연결되고 8개의 슬라이딩 가능한 블록이 원형으로 조합되어 있는 슬라이드조우가 중심부에 결합되어 있는 로케이터에세이와, 상기 블랭크척의 내부에 위치하며 첨단부가 상기 슬라이드조우의 중심부에 관통되고 상기 왕복피스톤과 연결되어 있는 테이퍼조인트와, 상기 테이퍼조인트가 상승하는 거리를 측정하는 라이너엔코더를 포함하고, 상기 실린더바디 에세이에 의해 상기 테이퍼조인트가 상승하면 상기 로케이터에세이 상에 놓인 자동차 휠의 허브용 홀의 내부로 상기 슬라이드조우가 삽입되면서 8개의 블록이 슬라이딩되어 허브용 홀의 내면에 밀착되면 이때의 테이퍼조인트가 상승한 거리를 상기 라이너엔코더가 측정값을 통해 상기 자동차휠의 허브용 홀의 내경을 측정하는 허브 캡 단차 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스핀들척은 측정대상 자동차휠이 스핀들척의 상부로 위치하면 자동차휠을 회전시켜서 자동차휠의 볼트구멍 및 홀이 측정위치에 정렬되도록 구동될 수 있다.
상기 블랭크척은 평면 형상이 원형일 수 있고, 중심부가 개구된 형태이고, 중심부에는 상기 왕복피스톤의 상단부의 일부가 삽입될 수 있고, 개구된 중심부의 내측에는 테이퍼조인트가 수용될 수 있다.
상기 라이너엔코더는 상기 테이퍼조인트가 상승할 때 상승하는 거리를 측정하여 역으로 자동차휠의 파지 내경을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치에 의하면, 자동차 휠의 성형과정에서 발생되는 가공오차를 감지하여 선별함으로써 자동차 휠의 품질을 개선할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 허브 캡 단차 측정부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 자동차 휠을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 허브 캡 단차 측정부를 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 자동차 휠을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차휠 품질상태 측정장치는, 테이블(110), 제1 슬라이딩구동장치(120), 제2 슬라이딩구동장치(130), 휠 단차 측정부(140) 및 허브 캡 단차 측정부(150)를 포함할 수 있다.
테이블(110)은 지지다리(111) 및 상판(112)을 포함할 수 있다. 상판(112)은 직사각형 플레이트 형상일 수 있다. 이러한 상판(112)의 길이방향의 양측에 각각 제1 슬라이딩구동장치(120) 및 제2 슬라이딩구동장치(130)가 배치될 수 있다.
제1 슬라이딩구동장치(120)는 테이블(110)의 상판(112)의 일측에 위치할 수 있다. 제1 슬라이딩구동장치(120)는 상판(112) 상에서 전진 및 후진하도록 구성될 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았지만, 예를 들면, 가이드레일, 가이드레일 상에 장착되어 가이드레일을 따라 이동하는 이동블록, 이동블록을 전진 및 후진시키는 실린더장치로 구성될 수 있다.
제2 슬라이딩구동장치(130)는 테이블(110)의 상판(112)의 다른 일측에 위치할 수 있다. 제2 슬라이딩구동장치(130)는 상판(112) 상에서 전진 및 후진하도록 구성될 수 있다. 제2 슬라이딩구동장치(130)의 전진 및 후진 가능한 구성은 제1 슬라이딩구동장치(120)와 동일할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
휠 단차 측정부(140)는 제1 슬라이딩구동장치(120) 상에 설치될 수 있다. 휠 단차 측정부(140)는 턴 스테이지(141), 레이저 장착 스테이지(142), 깊이측정레이저(143)를 포함할 수 있다.
턴 스테이지(141)는 회전 가능하도록 구비된다. 일 예로, 턴 스테이지(141)는 원판 형상일 수 있다. 턴 스테이지(141)의 회전 구조에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 구동모터의 구동축에 결합되어 회전될 수 있다.
레이저 장착 스테이지(142)는 턴 스테이지(141)의 일측에 구비될 수 있다. 레이저 장착 스테이지(142)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 소정의 길이를 갖는 플레이트 형상일 수 있다. 이러한 경우, 플레이트의 일측은 턴 스테이지(141)에 고정될 수 있다.
깊이측정레이저(143)는 레이저 장착 스테이지(142)의 턴 스테이지(141)에 고정되지 않은 일측에 설치될 수 있다. 깊이측정레이저(143)는 복수일 수 있다. 예를 들면, 깊이측정레이저(143)는 2개일 수 있다. 이러한 깊이측정레이저(143)는 레이저를 발진할 수 있다.
이러한 휠 단차 측정부(140)는 자동차휠(10)의 중앙부 주변의 볼트구멍(11)의 단차를 측정할 수 있다. 즉, 깊이측정레이저(143)가 자동차휠(10)의 볼트구멍(11)들에 대응되게 위치하여 볼트구멍(11)의 내면을 향해 레이저를 발진하여 볼트구멍(11)의 단차를 측정할 수 있다. 여기서, 볼트구멍(11)의 단차는 볼트구멍(11)의 깊이를 의미한다.
허브 캡 단차 측정부(150)는 스핀들척(151), 실린더바디 에세이(152), 블랭크척(153), 로케이터에세이(154), 테이퍼조인트(155), 라이너엔코더(156)를 포함할 수 있다.
스핀들척(151)은 위치정렬에 사용된다. 예를 들면, 스핀들척(151)은 스핀들 하우징(미도시), 샤프트(미도시), 풀리(미도시)를 포함할 수 있다. 스핀들척(151)의 회전은 도시하지 않은 서보모터에 벨트로 연결되어 회전될 수 있다. 스핀들척(151)은 측정대상 자동차휠(10)이 스핀들척(151)의 상부로 위치하면 자동차휠(10)을 회전시켜서 자동차휠(10)의 볼트구멍(11) 및 홀(12)이 측정위치에 정렬되도록 구동될 수 있다.
실린더바디 에세이(152)는 스핀들척(151)의 상부에 연결된다. 실린더바디 에세이(152)는 실린더바디(152a) 및 왕복피스톤(152b)을 포함할 수 있다. 실린더바디(152a)는 공압의 유입 및 배출이 가능하도록 구성되며, 왕복피스톤(152b)은 실린더바디(152a)에 공압이 유입되면 상승하고 실린더바디(152a)에서 공압이 배출되면 하강한다.
블랭크척(153)은 실린더바디 에세이(152)의 상부에 연결된다. 블랭크척(153)은 평면 형상이 원형일 수 있고, 중심부가 개구된 형태일 수 있다. 블랭크척(153)의 중심부에는 왕복피스톤(152b)의 상단부의 일부가 삽입될 수 있고, 개구된 중심부의 내측에는 테이퍼조인트(155)가 수용될 수 있다. 일 예로, 블랭크척(153)은 실린더바디(152a)에 고정될 수 있다. 이러한 블랭크척(153)은 테이퍼조인트(155)를 수용하여 테이퍼조인트(155)가 실린더바디 에세이(152) 위에 위치되도록 한다.
로케이터에세이(154)는 블랭크척(153)의 상부에 연결되고, 8개의 슬라이딩 가능한 블록이 원형으로 조합되어 있는 슬라이드조우(154a)가 중심부에 결합되어 있다. 슬라이드조우(154a)는 테이퍼조인트(155)의 위로 배치된다. 슬라이드조우(154a)는 실린더바디 에세이(152)에 공압이 공급되면 테이퍼조인트(155)가 상승한 후 공압에 의해 수평으로 밀려나면서 슬라이딩되도록 구성될 수 있다.
테이퍼조인트(155)는 블랭크척(153)의 내부에 위치하며, 첨단부가 상기 슬라이드조우(154a)의 중심부에 관통되고, 왕복피스톤(152b)과 연결되어 있다. 테이퍼조인트(155)는 왕복피스톤(152b)에 의해 상승 및 하강한다.
라이너엔코더(156)는 테이퍼조인트(155)가 상승하는 거리를 측정한다. 라이너엔코더(156)는 테이퍼조인트(155)가 상승할 때 상승하는 거리를 측정하여 역으로 자동차휠(10)의 파지 내경을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치를 이용하여 자동차 휠의 볼트구멍의 단차를 측정하는 과정 및 자동차 휠의 허브용 홀(12)의 내경을 측정하는 과정을 설명한다.
자동차 휠(10)의 볼트구멍(11)의 단차를 측정을 위해, 휠 단차 측정부(140)에 근접하게 위치된 자동차 휠(10)의 볼트구멍(11)의 위로 깊이측정레이저(143)가 위치되도록 하고, 깊이측정레이저(143)를 통해 자동차 휠(10)의 볼트구멍(11)의 내측으로 레이저를 삽입하여 볼트구멍(11)의 깊이를 측정한다. 이때, 자동차 휠(10)에 형성된 볼트구멍(11)의 개수에 따라 턴 스테이지(141)를 회전시키면서 각각의 볼트구멍(11)의 깊이를 측정한다. 일 예로, 볼트구멍(11)이 4개인 경우, 2개의 깊이측정레이저(143)가 최초에 2개의 볼트구멍(11)의 깊이를 측정하고, 턴 스테이지(141)가 90도 회전한 후 나머지 2개의 볼트구멍(11)의 깊이를 측정할 수 있다. 다른 예로, 볼트구멍(11)이 5개인 경우, 2개의 깊이측정레이저(143)가 총 3회에 걸쳐 볼트구멍(11)의 깊이를 측정할 수 있다. 예를 들어, 2개씩 2회 및 마지막 하나를 3회째에 측정할 수 있고, 이때 턴 스테이지(141)가 72도씩 회전하면서 측정할 수 있다. 또 다른 예로, 볼트구멍(11)이 6개인 경우, 2개의 깊이측정레이저(143)가 1회에 2개씩 총 3회에 걸쳐 볼트구멍(11)의 깊이를 측정할 수 있고, 이때 턴 스테이지(141)가 60도씩 회전하면서 측정할 수 있다.
자동차 휠(10)의 허브용 홀(12)의 내경을 측정하기 위해, 실린더바디 에세이(152)의 실린더바디(152a)에 공압을 공급하여 왕복피스톤(152b)이 상승하도록 하고, 상승되는 왕복피스톤(152b)에 의해 테이퍼조인트(155)가 상승하면 로케이터에세이(154) 상에 놓인 자동차 휠(10)의 허브용 홀(12)의 내부로 슬라이드조우(154a)가 삽입되면서 8개의 블록이 슬라이딩되어 허브용 홀(12)의 내면에 밀착될 수 있다. 이때의 테이퍼조인트(155)가 상승한 거리를 상기 라이너엔코더(156)가 측정한 측정값을 허브용 홀(12)의 내경의 측정값을 얻을 수 있는 연산법으로 연산하여 자동차휠(10)의 허브용 홀(12)의 내경을 측정할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치를 통해 자동차 휠(10)의 볼트구멍(11)의 단차 및 자동차 휠(10)의 허브용 홀(12)의 내경을 측정함에 따라 자동차 휠(10)의 성형과정에서 발생되는 가공오차를 감지하여 선별함으로써 자동차 휠(10)의 품질을 개선할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치의 실린더바디 에세이(152)의 왕복피스톤(152b)의 외면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물이 도포된 도포층이 형성될 수 있다. 상기 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 붕산 및 탄산나트륨의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~ 10 중량%이다. 이에 더하여, 상기 도포층의 도포성을 향상시키는 물질로 탄산나트륨 또는 탄산칼슘이 이용될 수 있으나 바람직하게는 탄산나트륨이 이용될 수 있다. 상기 붕산 및 탄산나트륨은 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 붕산 및 탄산나트륨은 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
상기 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 0.1 몰 및 탄산나트륨 0.05 몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
따라서, 왕복피스톤(152b)은 오염물질의 부착이 방지되므로 오염물질로 인한 왕복피스톤(152b)의 승, 하강 작동 오류를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치의 테이블(110)의 상판(112)은 알루미늄 소재의 재질로 구성될 수 있으며, 이러한 상판(112)의 표면이 먼지, 오염물질 등으로부터 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 금속재의 표면 도포재료로 도포층이 형성될 수 있다. 이 도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH4Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성된다.
상기 알루미나 분말은 고온으로 가열될 때 소결, 엉킴, 융착 방지 등의 목적으로 첨가된다. 이러한 알루미나 분말이 60중량% 미만으로 첨가되면, 소결, 엉킴, 융착 방지의 효과가 떨어지며, 알루미나 분말이 60중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서, 알루미나 분말은 60중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 NH4Cl은 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식, 구리 및 마그네슘과 반응하여 확산 및 침투를 활성화시키는 역할을 한다. 이러한 NH4Cl은 30중량% 첨가된다. NH4Cl이 30중량% 미만으로 첨가되면, 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식 구리 및 마그네슘과 반응이 제대로 이루어지지 않으며 이에 따라 확산 및 침투를 활성화시키지 못한다. 반면에, NH4Cl이 30중량% 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서 NH4Cl은 30중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 아연은 물에 닿는 금속의 부식을 방지하는 것과 전기 방식용으로 사용되도록 배합된다. 이러한 아연은 2.5중량%가 혼합된다. 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 물에 닿는 금속의 부식을 제대로 방지시키지 못하게 된다. 반면에 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 아연은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 구리는 상기 알루미늄과 조합하여 금속의 경도 및 인장강도를 높이게 된다. 이러한 구리는 2.5중량% 혼합된다. 구리의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 알루미늄과 조합될시 금속의 경도 및 인장강도를 제대로 높이지 못하게 된다. 반면에 구리의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 구리는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 마그네슘의 순수한 금속은 구조강도가 낮으므로 상기 아연 등과 함께 조합하여 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성을 높이는 용도로 배합된다. 이러한 마그네슘은 2.5중량% 혼합된다. 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 아연 등과 함께 조합될 시 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 마그네슘는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 티타늄은 가볍고 단단하고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속광택이 있는바, 뛰어난 내식성과 비중이 낮아 강철 대비 무게는 60% 밖에 되지 않으므로 금속모재에 도포되는 도포재의 중량은 줄이되 광택을 높이고 뛰어난 방수성 및 내식성을 갖도록 배합된다.
이러한 티타늄은 2.5중량% 혼합된다. 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속모재에 도포되는 도포재의 중량이 그다지 경감되지 않고, 광택성, 방수성, 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
도포층의 도포방법은 다음과 같다.
도포층이 형성되어야 할 모재와 상기 구성으로 배합된 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키고 폐쇄로 내부에는 모재의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시킨다, 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지한다.
상기 단계를 수행하여 증기 상태의 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄이 폐쇄로 내부에 형성되고, 알루미늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄 배합물은 모재의 표면에 침투하여 도포층이 형성된다.
도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 도포 물질/기재 복합물이 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하면 모재의 표면에는 부식 방지용 도포층이 형성되어 모재의 표면과 외기를 격리시키게 된다. 이때 상기 공정을 수행함에 있어 급격한 온도 변화는 모재 표면의 도포층이 박리될 수 있으므로 60℃/hr의 비율로 온도 변화를 시킨다.
본 발명의 도포층은 다음과 같은 장점이 있다.
본 발명의 도포층은 매우 넓은 범위의 용도를 가지므로 커튼 도포, 스프레이 페인팅, 딥 도포, 플루딩(flooding) 등과 같은 여러 가지 방법에 의해 도포될 수 있다.
본 발명의 도포층은 부식 및/또는 스케일에 대한 원칙적인 보호 기능에 추가하여 도포가 매우 얇은 층두께로 도포될 수 있어 전기전도성을 개선하는 것은 물론 물질 및 비용 절감이 가능하다. 열간 성형 과정 이후에도 높은 전기전도성이 바람직하다면 얇은 전기전도성 프라이머가 도포층의 상부에 도포될 수 있다.
성형 과정 또는 열간 성형 과정 이후, 도포 물질은 기재의 표면상에 유지될 수 있으며, 예를 들어, 긁힘 내성을 증가시키며, 부식 보호를 개선하고, 미적 외관을 충족시키며, 변색을 방지하고, 전기전도성을 변화시키며 종래 다운스트림 공정(예, 침린 및 전기이동 딥 도포)용 프라이머로 제공될 수 있다.
따라서, 상판(112)이 알루미늄 소재의 재질로 구성되는 경우, 이와 같은 재질의 상판(112)의 표면에 알루미나 분말, NH4Cl, 아연, 구리, 마그네슘, 티타늄으로 이루어진 도포층이 도포되므로 먼지, 오염물질 등으로부터 상판(112)의 표면의 부식현상을 방지시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠의 품질상태 측정장치의 라이너엔코더(156)의 표면에는 라이너 엔코더(156)의 오지시 및 수명단축의 원인이 되는 표면오염문제를 해결하기 위하여 실리콘 성분을 포함한 표면보호도포층이 형성될 수 있다. 상기 표면보호도포층은 미생물 및 부유물 등의 부착을 억제하여 오지시를 방지하고 라이너 엔코더(156의 사용기간을 반영구적으로 연장할 수 있게 된다. 상기 도포액을 제조하는 방법에 대하여 간략하게 설명하자면, 우선 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조한다. 이때, 상기 디메틸디클로로실란 용액의 함량이 2%에 미치지 못하면 도포의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 5%를 초과하면 표면보호도포층이 너무 두꺼워져 효율이 떨어진다. 상기와 같은 비율로 용해된 도포액은 도포시간 및 도포두께를 고려하여 용액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위인 것이 바람직하다. 이는 점도가 너무 낮으면 도포시간을 오래해야 하며, 점도가 너무 높으면 도포가 두껍게 일어나고 건조가 안되며 또한 불균일한 도포로 인하여 센서의 오지시를 유발할 수 있기 때문이다. 본 발명에서는 상기와 같이 제조된 도포용액으로 라이너 엔코더(156)의 표면을 1㎛이하의 두께로 도포한다. 이때, 표면보호도포층의 두께가 1㎛를 초과하면 오히려 센서의 감도를 저하시키기 때문에 본 발명에서는 표면보호도포층의 두께를 1㎛이하로 한정한다. 또한, 상기와 같은 두께로 도포하는 방법으로서는 라이너 엔코더(156) 표면에 2-3회 정도 분사하는 스프레이 방법이 사용될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 지지다리(111) 및 상판(112)을 포함하는 테이블(110);
    상판(112)의 길이방향의 양측에 각각 배치되는 제1 슬라이딩구동장치(120) 및 제2 슬라이딩구동장치(130);
    회전 가능한 턴 스테이지(141)와, 상기 턴 스테이지(141) 상에 장착된 레이저 장착 스테이지(142)와, 상기 레이저 장착 스테이지(142)에 장착된 깊이측정레이저(143)를 포함하고, 상기 깊이측정레이저(143)가 자동차 휠(10)의 중앙부 주변의 볼트구멍(11)들에 대응되게 위치하여 볼트구멍(11)의 단차를 측정하는 휠 단차 측정부(140); 및
    스핀들척(151)과, 상기 스핀들척(151)의 상부에 연결되고 왕복피스톤(152b)을 포함하는 실린더바디 에세이(152)와, 상기 실린더바디 에세이(152)의 상부에 연결된 블랭크척(153)과, 상기 블랭크척(153)의 상부에 연결되고 복수의 슬라이딩 가능한 블록이 원형으로 조합되어 있는 슬라이드조우(154a)가 중심부에 결합되어 있는 로케이터에세이(154)와, 상기 블랭크척(153)의 내부에 위치하며 첨단부가 상기 슬라이드조우(154a)의 중심부에 관통되고 상기 왕복피스톤(152b)과 연결되어 있는 테이퍼조인트(155)와, 상기 테이퍼조인트(155)가 상승하는 거리를 측정하는 라이너엔코더(156)를 포함하는 허브 캡 단차 측정부(150)를 포함하며;
    실린더바디 에세이(152)는 실린더바디(152a) 및 왕복피스톤(152b)을 포함하고, 실린더바디(152a)는 공압의 유입 및 배출이 가능하도록 구성되며, 왕복피스톤(152b)은 실린더바디(152a)에 공압이 유입되면 상승하고 실린더바디(152a)에서 공압이 배출되면 하강하며;
    블랭크척(153)은 테이퍼조인트(155)를 수용하여 테이퍼조인트(155)가 실린더바디 에세이(152) 위에 위치되도록 하고;
    로케이터에세이(154)는 블랭크척(153)의 상부에 연결되고, 8개의 슬라이딩 가능한 블록이 원형으로 조합되어 있는 슬라이드조우(154a)가 중심부에 결합되되, 슬라이드조우(154a)는 테이퍼조인트(155)의 위로 배치되고, 실린더바디 에세이(152)에 공압이 공급되면 테이퍼조인트(155)가 상승한 후 공압에 의해 수평으로 밀려나면서 슬라이딩되도록 구성되며;
    실린더바디 에세이(152)의 왕복피스톤(152b)의 외면에는 오염 방지 도포용 조성물이 도포되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1:0.01~1:2 몰비로 포함되어 있고, 상기 오염 방지 도포용 조성물의 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이며;
    테이블(110)의 상판(112)에는 금속재의 표면 도포재료로 도포층이 형성되되, 상기 도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH4Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성되고;
    라이너엔코더(156)의 표면에는 실리콘 성분을 포함한 표면보호도포층이 형성되되, 상기 표면보호도포층은 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조하며, 상기 도포액의 점도는 0.8-2cp(센티포아제)이며;
    상기 스핀들척(151)은 측정대상 자동차휠(10)이 스핀들척(151)의 상부로 위치하면 자동차휠(10)을 회전시켜서 자동차휠(10)의 볼트구멍(11) 및 홀(12)이 측정위치에 정렬되도록 구동되고;
    상기 블랭크척(153)은 평면 형상이 원형일 수 있고, 중심부가 개구된 형태이고, 중심부에는 상기 왕복피스톤(152b)의 상단부의 일부가 삽입될 수 있고, 개구된 중심부의 내측에는 테이퍼조인트(155)가 수용되며;
    상기 라이너엔코더(156)는 상기 테이퍼조인트(155)가 상승할 때 상승하는 거리를 측정하여 역으로 자동차휠(10)의 파지 내경을 측정할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101658777B1 (ko) * 2015-12-02 2016-09-23 주식회사 에스에이치산업 보조도상 콘크리트 포장용 레벨 장치

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