KR20110008612A - Inspection apparatus for the assembling of gasket with displacement sensor and the assembling method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A gasket assembly inspection apparatus using a displacement sensor and an inspection method thereof are provided to improve work convenience by being used together with basic inspection apparatuses such as a flatness tester and a leak tester. CONSTITUTION: A gasket assembly inspection apparatus using a displacement sensor comprises a fixing jig(6), a displacement sensor(5), a vertical movement unit(7), and a data processing unit(8). The displacement sensor is vertically inserted and fixed in the fixing jig. The displacement sensor measures the height of the upper or lower end of a bolt or a plug. The vertical movement unit is combined with one side of the fixing jig. The vertical movement unit moves the fixing jig, fixed with the displacement sensor, up and down. The data processing unit is separated from the fixing jig.

Description

변위센서를 이용한 개스킷 조립 검사 장치 및 그 검사 방법{INSPECTION APPARATUS FOR THE ASSEMBLING OF GASKET WITH DISPLACEMENT SENSOR AND THE ASSEMBLING METHOD THEREOF}Gasket assembly inspection device using displacement sensor and inspection method {INSPECTION APPARATUS FOR THE ASSEMBLING OF GASKET WITH DISPLACEMENT SENSOR AND THE ASSEMBLING METHOD THEREOF}

본 발명은 모제품에 체결되는 개스킷의 정조립 여부를 자동으로 검사하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변위센서를 이용하여 개스킷의 누락 및 중복 조립 여부를 자동으로 검사함으로써 검사성능을 향상시키고 제품 불량률을 감소시킨 개스킷 조립 검사 장치 및 그 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for automatically checking whether the gasket is fastened to the parent product, more specifically, to improve the inspection performance by automatically inspecting the gasket missing and redundant assembly using a displacement sensor The present invention relates to a gasket assembly inspection apparatus and a method of inspecting the same, which reduce a defective rate.

개스킷은 금속이나 소재가 서로 접촉할 경우, 접촉면에서 가스나 물이 누출되지 않도록 끼워넣는 얇은판상의 고리모양의 패킹(packing)이다. 재료는 보통 고무재료를 사용하지만, 석면이나 구리 등을 사용하기도 한다. A gasket is a thin, ring-shaped packing that is inserted so that gas or water does not leak from the contact surface when metals or materials contact each other. The material is usually made of rubber, but sometimes asbestos or copper is used.

그런데, 자동차 부품의 경우에는 보통 소품종 대량 생산인 경우가 많으며, 볼트와 개스킷의 조립은 수작업으로 이루어지기 때문에 작업자의 부주의로 인하여 개스킷의 누락 또는 중복이 발생하며, 이는 자동차 부품의 주요 결함요인이 되고 있다.However, in the case of auto parts, the mass production of small parts is often performed, and bolts and gaskets are assembled by hand, and thus gaskets are missing or overlapped due to carelessness of workers. It is becoming.

이러한 개스킷의 누락 또는 중복 조립 여부에 대한 검사는 제품출고시 육안 으로 이루어져 왔는데, 육안검사는 대량 생산되는 자동차 부품의 특성상 전수검사가 어렵고, 정확한 검사가 어려워 오차가 발생하며, 작업자에게 지나친 작업부담을 가중시키는 문제가 있었다. Inspection of the missing or redundant assembly of these gaskets has been made with the naked eye when the product is shipped. Visual inspection is difficult due to the characteristics of auto parts that are mass-produced, and due to the difficulty of accurate inspection, errors occur and excessive work burden on workers. There was a weighting problem.

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 대량 생산되는 제품 생산라인에서 개스킷의 누락 및 중복 조립 여부를 정확히 자동 검사함으로써 검사성능 향상, 제품 불량률 감소 및 전수검사 실시가 가능한 개스킷 조립 검사 장치 및 검사 방법 제공을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to improve the above-described problems, gasket assembly inspection apparatus that can improve the inspection performance, reduce the product defect rate and perform a full inspection by accurately inspecting whether the gasket is missing and redundant assembly in the mass production line And providing inspection methods.

본 발명은 모제품에 체결되는 개스킷의 정조립 여부를 자동으로 검사하는 장치에 있어서, 고정지그와; 상기 고정지그에 수직으로 입설 고정되어 상기 모제품에 체결된 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단의 높이를 측정하는 변위센서와; 상기 고정지그의 일측에 결합되어 상기 변위센서가 고정된 고정지그를 승하강시키는 상하이동수단과; 상기 고정지그와 이격 설치되어 상기 변위센서에 의해 측정된 측정값을 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 확인하는 데이터 처리장치를 포함하는 개스킷 조립 검사 장치를 제공한다.The present invention provides an apparatus for automatically checking whether the gasket is fastened to the mother product, the fixing jig; A displacement sensor vertically fixed to the fixing jig to measure the height of the top or bottom of the bolt or plug fastened to the mother product; Shanghai moving means coupled to one side of the fixed jig for lifting up and down the fixed jig fixed to the displacement sensor; The gasket assembly is provided spaced apart from the fixing jig to provide a gasket assembly inspection apparatus including a data processing device to check whether the gasket is assembled by comparing the measured value measured by the displacement sensor with a reference value.

이 때, 상기 변위센서는 접촉식 또는 비접촉식인 것에도 그 특징이 있다.At this time, the displacement sensor is also characterized in that the contact or contactless.

게다가, 상기 상하이동수단은 모터에 의해 구동되며 정밀 위치 제어가 가능한 초정밀 스테이지(Axis Linear Stage)인 것에도 그 특징이 있다.In addition, the shank moving means is characterized in that the ultra-precision stage (Axis Linear Stage) driven by the motor and capable of precise position control.

또한, 상기 모제품에 체결된 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단 높이의 기준값을 결정하는 단계와; 체결된 볼트 또는 플러그의 상부와 제품 사이에 개스킷이 결합된 검사 대상 모제품을 준비하는 단계와; 변위센서가 고정된 고정지그를 상하 이동수단에 의해 승하강시킨후 상기 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단의 높이를 측정하는 단계와; 상기 측정값을 데이터 처리장치로 전송하는 단계와; 상기 전송된 측정값을 상기 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 확인하는 단계를 포함하는 개스킷 조립 검사 방법을 제공한다.In addition, determining a reference value of the top or bottom height of the bolt or plug fastened to the parent product; Preparing a test target parent product having a gasket coupled between an upper portion of a fastened bolt or plug and a product; Measuring the height of the upper or lower end of the bolt or plug after raising and lowering the fixed jig fixed by the displacement sensor; Transmitting the measured value to a data processing device; It provides a gasket assembly inspection method comprising the step of checking whether the gasket is properly assembled by comparing the measured value with the reference value.

여기서, 상기 변위센서는 접촉식 또는 비접촉식인 것을 특징으로 하는 개스킷 조립 검사 방법도 제공한다.Here, the displacement sensor also provides a gasket assembly inspection method, characterized in that the contact or contactless.

상술한 구성에 의해 본 발명은, 대량 생산되는 제품 생산라인에서 개스킷의 누락 및 중복 조립 여부를 정확히 자동 검사함으로써 검사성능 향상, 제품 불량률 감소, 전수검사 실시가 가능한 효과를 제공하고, 아울러 평탄도 검사기, 리크 검사기 등 기본 검사장치와 함께 사용이 가능하므로 작업의 편의성을 높일 수 있으며, 육안검사가 아닌 자동검사이므로 환경이 열악한 작업장에서도 검사가 가능한 우수한 효과가 있다.With the above-described configuration, the present invention provides an effect of improving inspection performance, reducing product defect rate, and conducting a total inspection by automatically inspecting whether gaskets are missing or duplicated in a mass production line. It can be used with basic inspection devices such as leak tester, so it can increase the convenience of work, and it is an automatic inspection instead of visual inspection, so it can be inspected even in a harsh environment.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 개스킷 조립 검사 장치의 구성도, 도 2는 개스킷이 조립된 상부 형태를 나타낸 사진, 도 3은 개스킷이 조립된 하부 형태를 나타낸 사진, 도 4는 본발명의 상하이동수단중 하나인 Axis Linear Stage의 사진, 도 5는 기준값을 결정하는 방법을 나타낸 개략도, 도 6는 측정값을 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 검사하는 방법을 나타낸 개략도, 도 7은 비접촉식인 레이저 변위센서 에 의한 거리 측정 방법을 나타낸 개략도, 도 8은 본 발명에 따른 개스킷 조립 검사 방법의 플로우 차트이다.1 is a schematic view of a gasket assembly inspection apparatus of the present invention, Figure 2 is a photograph showing the upper form of the gasket assembled, Figure 3 is a photograph showing the lower form assembled with the gasket, Figure 4 is a shanghai East means of the present invention Photo of one axis linear stage, FIG. 5 is a schematic diagram showing a method of determining a reference value, FIG. 6 is a schematic diagram showing a method of checking whether the gasket is properly assembled by comparing the measured value with the reference value, and FIG. 7 is a non-contact laser displacement. 8 is a schematic diagram illustrating a distance measuring method using a sensor, and FIG. 8 is a flowchart of a gasket assembly inspection method according to the present invention.

본 발명은 모제품에 체결되는 개스킷의 정조립 여부를 자동으로 검사하는 장치이며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 모제품(1)에 용접된 가이드(2)의 안내를 받아 볼트(3)가 모제품(1)과 체결되고, 상기 볼트(3)의 상부와 모제품(1)의 사이에는 개스킷(4)이 결합되는데, 접촉식 또는 비접촉식 변위센서(5)를 이용하여 볼트(3) 또는 플러그의 상부 또는 하부의 높이를 측정하게 된다.The present invention is an apparatus for automatically checking whether the gasket is fastened to the mother product, as shown in Figures 2 and 3, under the guidance of the guide (2) welded to the mother product (1) bolts ( 3) is fastened to the parent product 1, the gasket (4) is coupled between the upper portion of the bolt (3) and the parent product (1), using a contact or non-contact displacement sensor (5) 3) Or measure the height of the top or bottom of the plug.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 변위센서(5)는 고정지그(6)에 수직으로 입설되어 고정 설치되며, 상하이동수단(7)이 상기 고정지그(6)의 일측에 결합됨에 의하여 상기 변위센서가 고정된 고정지그가 일정 거리를 승하강 이동한 후 변위센서(5)가 볼트 또는 플러그의 상부 또는 하부의 높이를 측정하게 된다.As shown in FIG. 1, the displacement sensor 5 is vertically installed and fixed to the fixing jig 6, and the displacement is performed by coupling the shank moving means 7 to one side of the fixing jig 6. After the fixed jig in which the sensor is fixed moves up and down a certain distance, the displacement sensor 5 measures the height of the upper or lower portion of the bolt or plug.

이 때, 상기 상하이동수단은 유압 실린더를 사용할 수도 있으나, 정밀 위치 제어를 위해서는 도 4에 도시된 모터에 의해 구동되는 초정밀 스테이지(Axis Linear Stage)를 사용하는 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 초정밀 스테이지의 일측에는 고정지그가 안착되어 상하이동할 수 있도록 안착부위가 형성되어 있다.In this case, although the hydraulic moving means may use a hydraulic cylinder, it is preferable to use an ultra-precision stage (Axis Linear Stage) driven by the motor shown in FIG. 4 for precise position control. As shown in Figure 4, one side of the ultra-precision stage has a mounting jig is formed so that the fixed jig is mounted to move.

또한, 상기 고정지그와 이격된 위치에는 데이터 처리장치(8)가 설치되어 있어, 상기 변위센서에 의해 측정된 측정값을 미리 측정해 놓은 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 확인하게 된다.In addition, the data processing device 8 is provided at a position spaced apart from the fixing jig, and the measured value measured by the displacement sensor is compared with a reference value measured in advance to confirm whether the gasket is properly assembled.

이 때, 상기 변위센서(5)는 접촉식 또는 비접촉식 모두 가능한데, 접촉식인 경우에는 변위센서와 피측정물이 직접 접촉함으로써 발생하는 변위부(9)의 길이 변형을 이용하여 높이를 측정하게 되고, 비접촉식인 경우에는 변위센서와 피측정물이 직접 접촉하지 않고 거리를 측정하게 되는데, 레이저식, 초음파식, 와전류식 등이 가능하다.At this time, the displacement sensor 5 can be contact or non-contact type, in the case of the contact type to measure the height by using the length deformation of the displacement portion 9 generated by the direct contact between the displacement sensor and the object to be measured, In the case of non-contact type, the displacement sensor and the object to be measured are measured without direct contact, and laser, ultrasonic, and eddy current types are possible.

이하, 본 발명의 개스킷 조립 검사 방법에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the gasket assembly inspection method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 8의 플로우 차트에 도시된 바와 같이, 본 발명의 개스킷 조립 검사 방법은 먼저 모제품에 체결된 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단 높이의 기준값을 결정해야 한다(S1). 이를 위해서는 접촉식의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 설계도면에 나타난 모제품에 체결된 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단 높이에 해당되는 위치에 탈착식 마스터(10)를 설치한 후, 상하이동수단을 이용하여 변위센서(5)를 이동시켜 마스터와 접촉시킨다. 볼트 또는 플러그의 상단의 경우에는 위에서 아래로 하방이동, 하단의 경우에는 아래에서 위로 상방이동시켜 마스터와 접촉시킨다. 그 결과, 변위부(9)의 길이가 d0에서 d1으로 변화하게 되며, d1이 기준값으로 결정되어 데이터 처리장치(8)에 기준값으로 설정되어 입력된다.As shown in the flow chart of Figure 8, the gasket assembly inspection method of the present invention must first determine the reference value of the top or bottom height of the bolt or plug fastened to the parent product (S1). To this end, in the case of the contact type, as shown in Figure 5, after installing the removable master 10 in a position corresponding to the top or bottom height of the bolt or plug fastened to the parent product shown in the design drawing, Move the displacement sensor (5) in contact with the master. In case of the top of bolt or plug, it moves downward from top to bottom, in case of bottom, it moves upward from bottom to top to contact with master. As a result, the length of the displacement part 9 changes from d0 to d1, d1 is determined as a reference value, and is set as a reference value to the data processing apparatus 8 and input.

한편, 비접촉식인 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 직접 접촉하지 않고 변위센서로부터 레이저 또는 초음파 등을 발생시켜 거리를 측정하여 기준값을 설정한다.On the other hand, in the case of the non-contact type, as shown in FIG. 7 does not directly contact the laser or ultrasonic waves from the displacement sensor to measure the distance to set the reference value.

이와같이 기준값을 결정한 다음에는 검사 대상인 체결된 볼트 또는 플러그의 상부와 제품 사이에 개스킷이 결합된 모제품을 준비한다(S2). 즉, 모제품(1)에 용 접된 가이드(2)의 안내를 받아 볼트(3)를 모제품(1)과 체결하고, 상기 볼트(3)의 상부와 모제품(1)의 사이에는 개스킷(4)을 결합시킨 검사 대상 모제품을 준비한다.After determining the reference value as described above, prepare a parent product in which a gasket is coupled between the upper part of the fastened bolt or plug to be inspected and the product (S2). That is, the bolt 3 is fastened to the mother product 1 by the guidance of the guide 2 welded to the mother product 1, and a gasket () is formed between the upper portion of the bolt 3 and the mother product 1. Prepare the parent product to be tested combined with 4).

그리고, 상기 탈착식 마스터(10)를 제거하고, 피측정물인 상기 검사 대상 모제품을 올려 놓은 뒤 변위센서(5)가 고정된 고정지그(6)를 상하이동수단에 의해 이동시켜 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단의 높이를 측정한다(S3). 접촉식인 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단과 접촉되어 변위부(9)의 길이가 d0에서 d2로 변화하게 되며, 비접촉식인 경우에는 레이저 또는 초음파를 발생시켜 거리를 측정하게 된다.Then, the removable master (10) is removed, and after placing the inspection target mother product to be measured, the displacement jig (5) fixed by the displacement jig (6) by moving the moving means means the upper end of the bolt or plug Or measure the height of the bottom (S3). In the case of the contact type, as shown in FIG. 6, the length of the displacement part 9 is changed from d0 to d2 in contact with the top or the bottom of the bolt or plug. In the case of the non-contact type, the distance is measured by generating a laser or ultrasonic wave. Done.

그리고, 상기 변위센서에 의한 측정값은 개스킷의 정조립 여부를 확인하기 위해 데이터 처리장치(8)로 전송된다(S4).Then, the measured value by the displacement sensor is transmitted to the data processing device 8 to confirm whether the gasket is assembled correctly (S4).

상기 데이터 처리장치(8)는 상기 전송된 측정값을 상기 설정된 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 확인하게 되는데(S5), 접촉식인 경우에는 기준값인 d1과 측정값인 d2의 길이를 비교하여 'd1-d2'의 절대치값, 즉 │d1-d2│값이 합격품을 위한 검사기준보다 작을 경우에는 정조립 여부에 대해 합격으로 판정하고, 반대로 검사기준보다 클 경우에는 개스킷의 누락 및 중복 조립 등 제품 불량에 해당하여 불합격으로 판정한다. The data processing apparatus 8 checks whether the gasket is properly assembled by comparing the transmitted measured value with the set reference value (S5), and in the case of a contact type, compares the length of the reference value d1 and the measured value d2. If the absolute value of d1-d2, i.e., d1-d2, is smaller than the inspection standard for the acceptance product, it is judged as pass-through, and if it is larger than the inspection standard, the gasket is missing or duplicated. The failure is judged to be a failure of the product.

한편, 비접촉식인 경우에도 기준값과 측정값을 비교하여 상기와 동일한 방법으로 제품의 불량 여부를 점검할 수 있다.On the other hand, even in the non-contact type by comparing the reference value and the measured value can be checked whether the product is defective in the same manner as described above.

도 1은 본 발명의 개스킷 조립 검사 장치의 구성도.1 is a block diagram of a gasket assembly inspection apparatus of the present invention.

도 2는 개스킷이 조립된 상부 형태를 나타낸 사진.Figure 2 is a photograph showing an upper form assembled with a gasket.

도 3은 개스킷이 조립된 하부 형태를 나타낸 사진.Figure 3 is a photograph showing a lower form assembled with a gasket.

도 4는 본발명의 상하이동수단중 하나인 Axis Linear Stage의 사진.Figure 4 is a photograph of the Axis Linear Stage which is one of the Shanghai East means of the present invention.

도 5는 기준값을 결정하는 방법을 나타낸 개략도.5 is a schematic diagram illustrating a method of determining a reference value.

도 6는 측정값을 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 검사하는 방법을 나타낸 개략도.6 is a schematic diagram illustrating a method of inspecting whether a gasket is properly assembled by comparing a measured value with a reference value.

도 7은 비접촉식인 레이저 변위센서에 의한 거리 측정 방법을 나타낸 개략도.7 is a schematic view showing a distance measuring method by a non-contact laser displacement sensor.

도 8은 본 발명에 따른 개스킷 조립 검사 방법의 플로우 차트.8 is a flow chart of a gasket assembly inspection method according to the present invention.

*도면의 주요부호에 관한 설명** Description of the major symbols in the drawings *

1. 모제품 2. 가이드1. Parent Product 2. Guide

3. 볼트 4. 개스킷3. Bolt 4. Gasket

5. 변위센서 6. 고정지그5. Displacement sensor 6. Fixing jig

7. 상하이동수단 8. 데이터 처리장치7. Shanghai East Sudan 8. Data Processing Equipment

9. 변위부 10. 탈착식 마스터9. Displacement 10. Removable Master

Claims (5)

모제품에 체결되는 개스킷의 정조립 여부를 자동으로 검사하는 장치에 있어서,In the device for automatically checking whether the gasket is fastened to the parent product, 고정지그와; A fixed jig; 상기 고정지그에 수직으로 입설 고정되어 상기 모제품에 체결된 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단의 높이를 측정하는 변위센서와;A displacement sensor vertically fixed to the fixing jig to measure the height of the top or bottom of the bolt or plug fastened to the mother product; 상기 고정지그의 일측에 결합되어 상기 변위센서가 고정된 고정지그를 승하강시키는 상하이동수단과;Shanghai moving means coupled to one side of the fixed jig for lifting up and down the fixed jig fixed to the displacement sensor; 상기 고정지그와 이격 설치되어 상기 변위센서에 의해 측정된 측정값을 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 확인하는 데이터 처리장치를 포함하는 개스킷 조립 검사 장치. And a data processing device installed to be spaced apart from the fixing jig to determine whether the gasket is properly assembled by comparing the measured value measured by the displacement sensor with a reference value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변위센서는 접촉식 또는 비접촉식인 것을 특징으로 하는 개스킷 조립 검사 장치.The displacement sensor is a gasket assembly inspection device, characterized in that the contact or contactless. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상하이동수단은 모터에 의해 구동되며 정밀 위치 제어가 가능한 초정밀 스테이지(Axis Linear Stage)인 것을 특징으로 하는 개스킷 조립 검사 장치.The shank moving means is a gasket assembly inspection apparatus, characterized in that the ultra-precision stage (Axis Linear Stage) driven by the motor and capable of precise position control. 상기 모제품에 체결된 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단 높이의 기준값을 결정하는 단계와;Determining a reference value of the top or bottom height of the bolt or plug fastened to the parent product; 체결된 볼트 또는 플러그의 상부와 제품 사이에 개스킷이 결합된 검사 대상 모제품을 준비하는 단계와;Preparing a test target parent product having a gasket coupled between an upper portion of a fastened bolt or plug and a product; 변위센서가 고정된 고정지그를 상하이동수단에 의해 승하강시킨후 상기 볼트 또는 플러그의 상단 또는 하단의 높이를 측정하는 단계와;Measuring the height of the top or bottom of the bolt or plug after lifting and lowering the fixed jig fixed by the displacement sensor; 상기 측정값을 데이터 처리장치로 전송하는 단계와;Transmitting the measured value to a data processing device; 상기 전송된 측정값을 상기 기준값과 비교하여 개스킷의 정조립 여부를 확인하는 단계를 포함하는 개스킷 조립 검사 방법.Gasket assembly inspection method comprising the step of checking whether the gasket is properly assembled by comparing the measured value with the reference value. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 변위센서는 접촉식 또는 비접촉식인 것을 특징으로 하는 개스킷 조립 검사 방법.The displacement sensor is a gasket assembly inspection method, characterized in that the contact or contactless.
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