KR20200118609A

KR20200118609A - 내경 칩 검출 시스템

Info

Publication number: KR20200118609A
Application number: KR1020190040722A
Authority: KR
Inventors: 권양국; 서영석; 도인찬
Original assignee: 주식회사 지코
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-10-16
Also published as: KR102175209B1

Abstract

본 발명은, 일측에 오링홈을 갖는 피검사체를 착탈 가능하게 지지하는 지그프레임과; 상기 오링홈에 근접하는 위치인 검출위치와 상기 검출위치로부터 이격되어 대기하는 대기위치 사이를 이동 가능하게 마련된 검출작동부와; 상기 검출작동부를 회전 가능하게 상기 지그프레임의 타측에 결합된 턴테이블과; 상기 피검사체와 상기 검출작동부에 상호 절연 가능하게 각각 전기적으로 연결된 접지부와; 상기 검출작동부가 상기 검출위치에서 상기 오링홈을 따라 회전하면서 상기 접지부가 전기적으로 연결되는지를 감지하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명은, 보다 효과적으로 육안으로 확인이 어려운 내경 부위의 가공 후 가공에 따른 칩의 존재여부를 간단하고 편리하게 검사, 확인할 수 있고, 조립 후 가공 부위에 칩이 존재하여 결합된 오일이 손상되어 발생될 수 있는 누유 등의 불량을 미연에 예방할 수 있는 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공할 수 있다.

Description

내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법 {Inner Diameter Chip Detecting System and Detecting Method using the same}

본 발명은 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법과 관련된 것으로, 보다 구체적으로 특히 오링이 결합되는 내경 가공 부위에 가공에 따라 발생한 칩의 존재 유무를 검사, 확인할 수 있도록 구조를 개선한 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법에 관한 것이다.

인간의 생활에 도움이 되거나 산업 설비 등에는 다양한 종류의 기계가 존재하고 있다.

이러한 기계 중에서 실생활에 밀접한 관련이 있는 자동차는 많은 구성품으로 이루어진다.

기계를 구성하는 구성품은 그 기능이 매우 다양하다.

볼트, 너트와 같이 각 기계 부품을 상호 체결하는 기능, 체인, 벨트와 같이 동력을 전달하는 기능, 오링이나 패킹과 같이 기밀을 유지하는 기능 등이 이에 포함된다.

이러한 기능을 유지하기 위하여 각 기계 부품은 볼트가 결합되기 위해서는 나사가 가공되어야 하고, 체인이 결합되기 위해서는 스프로킷이 가공되어야 하며, 오링이 결합되기 위해서는 오링홈이 가공되어야 한다.

이러한 가공이 이루어지고 난 후 가공 부위가 올바르게 가공되었는지 등에 대한 검사, 확인 작업이 이루어져 후 공정에서 문제나 조립 후 문제를 야기시키지 않아야 한다.

여기서, 예를 들면, 오링을 포함하는 기밀수단이 결합되는 오링홈을 가공하고 난 후에 오링홈 내부에 가공시 발생한 칩이 존재하는지를 파악하는 것이 바람직하다. 그 이유는 오링홈 내부에 가공시 발생한 칩이 존재한다면 칩의 존재로 인해 오링홈에 결합된 오링이 칩에 의해 손상을 입고 가해는 지속적인 압력이나 반복적인 압력에 의하여 끊어지거나 손상을 입어 본래의 기능을 상실하기 때문이다.

특히, 오링홈 중에서 내경측에 가공되는 오링홈은 확인을 내측에 오목하게 가공되어 있으므로 검사자나 확인자가 육안으로 파악하기도 어려우므로 특수한 지그를 사용하는 것이 매우 바람직하다.

[참고문헌]

공개특허공보 제10-2008-0068984호 (2008.07.25. 공개)

등록특허공보 제10-1033208호 (2011.05.06. 공고)

본 발명의 목적은, 보다 효과적으로 육안으로 확인이 어려운 내경 부위의 가공 후 가공에 따른 칩의 존재여부를 간단하고 편리하게 검사, 확인할 수 있는 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 조립 후 가공 부위에 칩이 존재하여 결합된 오일이 손상되어 발생될 수 있는 누유 등의 불량을 미연에 예방할 수 있는 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 일측에 오링홈을 갖는 피검사체를 착탈 가능하게 지지하는 지그프레임과; 상기 오링홈에 근접하는 위치인 검출위치와 상기 검출위치로부터 이격되어 대기하는 대기위치 사이를 이동 가능하게 마련된 검출작동부와; 상기 검출작동부를 회전 가능하게 상기 지그프레임의 타측에 결합된 턴테이블과; 상기 피검사체와 상기 검출작동부에 상호 절연 가능하게 각각 전기적으로 연결된 접지부와; 상기 검출작동부가 상기 검출위치에서 상기 오링홈을 따라 회전하면서 상기 접지부가 전기적으로 연결되는지를 감지하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 내경 칩 검출 시스템에 의하여 달성된다.

또한, 상기 오링홈은 상기 피검사체의 내측에 형성되고, 상기 제어부에서는 상기 접지부가 통전되는 경우 상기 오링홈 내측에 가공시 발생한 칩을 포함하는 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피검사체는 자동차 변속기용 부품을 포함하고, 상기 피검사체의 재질은 알루미늄을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 접지부가 통전하는 경우 소리, 광을 포함하는 경보신호를 발생시키는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 목적은, 지그프레임의 일측에 오링홈을 갖는 피검사체를 착탈 가능하게 안착시키는 과정과; 상기 오링홈에 근접하는 위치인 검출위치와 상기 검출위치로부터 이동하여 대기하는 대기위치 사이를 작동 가능하게 마련된 검출작동부를 상기 검출위치에서 회전 가능하게 상기 지그프레임의 타측에 턴테이블을 결합하는 과정과; 접지부를 상기 피검사체와 상기 검출작동부에 상호 절연 가능하게 각각 전기적으로 연결시키는 과정과; 제어부에서 상기 검출작동부가 상기 검출위치에서 상기 오링홈을 따라 회전하면서 상기 접지부가 전기적으로 연결되는지를 감지하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 내경 칩 검출 방법에 의해서도 달성된다.

이에, 본 발명에 따르면, 보다 효과적으로 육안으로 확인이 어려운 내경 부위의 가공 후 가공에 따른 칩의 존재여부를 간단하고 편리하게 검사, 확인할 수 있는 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공할 수 있다.

또한, 조립 후 가공 부위에 칩이 존재하여 결합된 오일이 손상되어 발생될 수 있는 누유 등의 불량을 미연에 예방할 수 있는 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공할 수 있다.

또한, 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 내경 칩 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 내경 칩 검출 시스템의 개략도,
도 2a 내지 도 2c는 내경 칩 검출 시스템의 작동 과정을 설명하기 개념도 및 부분 확대 단면도,
도 3은 내경칩 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 내경 칩 검출 시스템(1000, 이하에서 '칩 검출 시스템'이라 함) 및 그 방법에 대하여 이하에서 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 내경 칩 검출 시스템의 개략도이고, 도 2a 내지 도 2c는 내경 칩 검출 시스템의 작동 과정을 설명하기 개념도 및 부분 확대 단면도이며, 도 3은 내경칩 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

칩 검출 시스템(1000)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에 오링홈(110)을 갖는 피검사체(100)를 착탈 가능하게 지지하는 지그프레임(1330)과; 상기 오링홈(110)에 근접하는 위치인 검출위치(도 2a의 "B" 위치, 도 2b 및 도 1 참조)와 상기 검출위치로부터 이격되어 대기하는 대기위치(도 2b의 "A" 위치 참조) 사이를 이동 가능하게 마련된 검출작동부(1350)와; 상기 검출작동부(1350)를 상기 검출위치에서 회전 가능하게 상기 지그프레임(1330)의 타측에 결합된 턴테이블(1351)과; 상기 피검사체(100)와 상기 검출작동부(1350)에 상호 절연 가능하게 각각 전기적으로 연결된 접지부(1370)와; 상기 검출작동부(1350)가 상기 검출위치에서 상기 오링홈을 따라 회전하면서 상기 접지부(1370)가 전기적으로 연결되는지를 감지하는 제어부(1500);를 구비하는 것이 바람직하다.

지그프레임(1330)은 본 발명의 구성을 지지하는 구조물로 판재를 절곡하거나 각종 다양한 소재로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 일실시예인 도 1에 도시된 바와 같은 자동차 자동변속기용 부품을 착탈 가능하게 안착시키는 피검사체 안착부(1333)를 갖는 것이 바람직하다. 피검사체 안착부(1333)는 피검사체(100)를 검출작동부(1350)가 오링홈(110)의 상태를 검출하는 과정에서 움직이지 않도록 견고하게 고정시키는 미도시된 척과 같은 결합수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 피검사체(100)는 자동차용 자동변속기용 부품을 예로 들었지만, 본 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 피검사체(100)는 전기가 통할 수 있는 재질로 이루어진 것이 바람직하고, 피검사체(100)의 재질이 철이나 알루미늄 등의 전기가 통할 수 있다.

검출 대상이 되는 피검사체(100)의 오링홈(110)은 검사자 등이 육안으로 확인이 용이한 피검사체(100)의 외측에 형성된 것보다 특히 구조가 복잡하면서도 내측에 형성된 것을 그 일예로 들 수 있다. 그러나, 오링홈(110)은 반드시 내측에 형성된 것만을 포함하는 것은 아니고 외측에 형성된 것도 포함할 수 있으며 이러한 경우에는 후술하는 핀작동부(1353)의 구조가 변형될 수 있다.

여기서, 오링홈(110)에 가공시에 발생한 칩 등이 존재하는 경우 오링홈(110)에 결합된 오링이 가해지는 압력과 반복되는 가압력 등에 의하여 끊어지거나 손상을 일으켜 기밀을 유지하는 본래의 기능을 상실할 우려가 높다. 이에 본 발명을 도출하여 미연에 이러한 우려를 예방할 수 있다.

절연부(1380)는 각 접지부(1373 및 1375, 도 1 내지 도 2b의 '접지 A' 및 '접지 B' 참조)가 상호 전기적으로 연결되지 않도록 하는 기능을 하며 다양한 절연재를 포함하며, 예를 들면, MC 나일론이 그 예이다. 이러한 절연부(1380)의 위치는 본 실시예와 달리 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않은 범위 내에서 변경할 수 있다.

검출작동부(1350)는, 단부에 오링홈(110)의 형상에 대응한 형상으로 오링홈(110)에 근접되는 검출핀(1355)과, 검출핀(1355)을 대기위치와 검출위치 사이로 이동시킬 수 있도록 예를 들면 압축공기의 공급에 의하여 작동하는 에어척과 같은 핀작동부(1353)를 포함한다. 핀작동부(1353)는 압축공기에 의하여 작동하는 수단뿐만 아니라 검출핀(1355)을 대기위치와 검출위치 사이로 이동시킬 수 있는 유압 타입, 리니어가이드 및 리니어모터 타입 등의 다양한 공지의 수단을 적용할 수 있다.

검출핀(1355)이 대기위치에 있는 경우 사용자가 피검사체(100)를 지그프레임의 피검사체 안착부(1333)에 착탈할 수 있고, 검출핀(1355)이 검출위치에 있는 경우 검출핀(1355)이 회전하여 오링홈(110)에 칩 등이 존재하는지를 파악할 수 있다.

여기서, 홈근접아암(1355a)의 형상은 오목하게 형성된 오링홈(110)에 대응한 형상으로 구비되어 있고, 오링홈(110)과의 간격이 회전하면서 설정된 공차 이내에 존재할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

턴테이블(1351)은 검출핀(1355)이 검출위치에 위치한 상태에서 검출작동부(1350)를 회전시킨다. 턴테이블(1351)은 로터리 액츄에이터를 포함하여 공지된 다양한 종류의 회전 수단을 포함할 수 있다.

이에, 검출핀(1355)이 오링홈(110)을 따라 회전하면서 오링홈(110) 내의 칩과 같은 이물질의 존재여부를 후술하는 바와 같이 접지부(1370)의 통전 내지 설정된 전류치의 변화 등으로 판단할 수 있다.

접지부(1370)는 오링홈(110) 내부에 전기적으로 통하는 물질, 예를 들면, 가공시에 발생한 칩 등이 존재하는지를 파악하기 위한 수단으로, 피검사체(100)와 전기적으로 연결된 프레임접지부(1375)와, 검출핀(1355)과 전기적으로 연결된 아암접지부(1373)를 포함한다.

즉, 접지부(1370)는 오링홈(110)와 홈근접아암(1355a) 사이의 간격에 의하여 전기적으로 연결이 되지 않고 단절된 상태인 것이 바람직하다.

여기서, 필요에 따라 제어부(1500)에서 오링홈(110)과 홈근접아암(1355a) 사이의 간격에 간격보다 더 작은 칩이 존재하는 경우 미세한 전류가 흐르도록 제어부(1500)에서 설정을 할 수 있다. 이러한 경우에는 간격보다 큰 칩뿐만 아니라 간격보다 다소 작은 칩도 검출할 수 있다. 또한, 경우에 따라 피검사체(100)가 주조품 등의 경우 오링홈(110)에 존재하는 캐비티(cavity)도 검출할 수 있을 것이다. 예를 들면, 오링홈(110) 사이의 간격에 설정된 전류가 발생하도록 접지부(1370)에 전류 등을 공급하고 검출핀(1355)을 회전시키는 경우 오링홈(110)에 캐비티가 있는 경우에 오링홈(110)과 검출핀(1355) 사이의 간격보다 더 멀어지는 영역이 존재하므로 이 영역에서는 정상적인 경우보다 작은 전류가 흐를 것을 제어부(1500)가 감지할 수 있어 이러한 영역에 제어부(1500)에서는 캐비티가 있다고 판단하여 그 결과를 경보신호 등으로 알려줄 수 있다.

즉, 제어부(1500)는 접지부(1370)가 상호 전기적으로 연결되는지 또는 설정된 전류량을 벗어나는지를 판단하여 오링홈(110)에 칩을 포함하는 이물질의 존재여부를 판단하는 것이 바람직하다.

제어부(1500)는 전원을 공급하는 수단(미도시), 사용자가 피검사체(100)를 안착시킨 후 작동 버튼을 누르면 자동으로 검출핀(1355)이 대기위치에서 검출위치로 이동한 후 턴테이블이 1회전을 하고 원래의 자리로 검출핀(1355)을 위치시키도록 할 수 있는 조작버튼(미도시), 검출결과를 알려주는 수단(도 1 내지 도 2b의 '양품' 및 '불량' 표시 참조), 불량인 경우 사용자에게 빛, 소리 등으로 알려주는 경보수단(미도시), 검출작동부(1350), 턴테이블(1351)을 작동시키고, 접지부(1370)에서 감지한 결과에 기초하여 이를 관련 구성으로 송수신하는 수단과 자동수동 운전 등을 제어하는 PLC 등을 포함하는 것이 바람직하다.

물론 이 과정에서 사용자가 검출핀(1355)을 이동시키는 과정과 턴테이블(1351)를 회전시키는 과정을 각각 수동으로도 제어부(1500)에서 제어할 수도 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 칩 검출 시스템(1000)은, 도 2a 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부에서 제어부(1500)로 전원을 공급하면 제어부(1500), 접지부(1370), 검출작동부(1350), 턴테이블(1351)에 전원이 공급되어 작동 준비상태가 된다.

사용자는 피검사체(100)를 지그프레임(1330)의 피검사체 안착부(1333)에 안착(S120)시켜 견고하게 지그프레임(1330)에 결합시킨다.

물론 이 과정에서 지그프레임(1330)에 안착된 피검사체(100)와 검출핀(1355)은 각각 접지('접지 A' '접지 B' 참조)되어 접지부(1370)를 형성한다(S110).

다음, 사용자가 핀작동부(1353)를 작동시켜 검출핀(1355)을 대기위치(도 2a의 'A' 위치 참조)에서 오링홈(110)에 근접된 검출위치(도 2a의 'B' 위치 참조)로 이동시킨다(S130). 이러한 이동에 의하여 오링홈(110)에 대응하는 형상으로 구비된 홈근접아암(1355a)이 상호 설정된 간격(도 2c 참조)을 사이에 두고 위치할 수 있다.

다음, 핀작동부(1353)의 검출핀(1355)을 턴테이블(1351)을 이용하여 회전시킨다(S140). 이러한 턴테이블(1351)의 회전에 의해 오링홈(110)을 따라 홈근접아암(1355a)이 회전하면서 오링홈(110) 내부에 칩이 존재하는지를 아암접지부(1373, '접지 A' 참조) 및 프레임접지부(1375, '접지 B' 참조)가 상호 전기적으로 연결되는지를 제어부(1500)에서 감지하여 판단한다(S150).

S150 단계에서 오링홈(110) 내부에 별도의 칩, 이물질 등이 존재하지 않는다고 판단(S153)하면(도 2c의 (1) 참조, 접지부(1370)에 전기적인 연결이 없음), 사용자가 검사하고자 하는 피검사체(100)의 설정된 갯수를 완료하였지를 다음 과정에서 판단한다(S180). 설정된 갯수를 만족하지 못하면(S183) 다른 피검사체를 피검사체 안착부(1333)에 안착시키고, 설정된 갯수를 만족하면(S185) 작업을 종료된다.

다른 한편, S150 단계에서 오링홈(110) 내부에 별도의 칩, 이물질 등이 존재한다고 판단(S153)하면(도 2c의 (2) 참조, 접지부(1370)의 전기적 연결이 있음), 사용자는 피검사체(100)를 지그프레임(1330)으로부터 분리하여 칩을 제거하는 수정작업을 실시(S160)하고 재확인을 할 수 있다. 칩 등의 존재하면 제어부(1500)의 경보수단이 작동하여 사용자가 이를 용이하게 알 수 있다.

물론 이 과정에서 턴테이블(1351)이 1회전하여 오링홈(110)을 따라 검출핀(1355)이 회전하고 난 후 설정된 시간이 경과하면 검출핀(1355)은 검출위치에서 대기위치로 이동한다(S170).

여기서, 검출핀(1355)이 두 개인 경우이므로 턴테이블(1351)을 1/2회전만 하여도 오링홈(110)의 전체를 따라 검출핀(1355)이 회전할 것으로 되므로 턴테이블(1351)은 1/2회전만 하여도 될 것이다.

이러한 턴테이블(1351)의 회전이 완료된 후에 검출핀(1355)은 검출위치에서 대기위치로 이동하게 된다(S170).

피검사체 안착부(1333)에 새롭게 고정된 피검사체(100)는 전술한 S130, S140, S150, S170, S180 (또는 S160) 등의 과정을 반복하여 거치게 된다.

여기서, 본 발명의 일 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

1000 : 칩 검출 시스템 1330 : 지그프레임
1333 : 피검사체 안착부 1350 : 검출작동부
1351 : 턴테이블 1353 : 핀작동부
1355 : 검출핀 1355a : 홈근접아암
1370 : 접지부 1373 : 아암접지부
1375 : 프레임접지부 1380 : 절연부
1500 : 제어부
100 : 피검사체 110 : 오링홈
130 : 칩

Claims

일측에 오링홈을 갖는 피검사체를 착탈 가능하게 지지하는 지그프레임과;
상기 오링홈에 근접하는 위치인 검출위치와 상기 검출위치로부터 이격되어 대기하는 대기위치 사이를 이동 가능하게 마련된 검출작동부와;
상기 검출작동부를 회전 가능하게 상기 지그프레임의 타측에 결합된 턴테이블과;
상기 피검사체와 상기 검출작동부에 상호 절연 가능하게 각각 전기적으로 연결된 접지부와;
상기 검출작동부가 상기 검출위치에서 상기 오링홈을 따라 회전하면서 상기 접지부가 전기적으로 연결되는지를 감지하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 내경 칩 검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 오링홈은 상기 피검사체의 내측에 형성되고, 상기 제어부에서는 상기 접지부가 통전되는 경우 상기 오링홈 내측에 가공시 발생한 칩을 포함하는 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 내경 칩 검출 시스템.
제1항에 있어서,
상기 피검사체는 자동차 변속기용 부품을 포함하고, 상기 피검사체의 재질은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 내경 칩 검출 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 접지부가 통전하는 경우 소리, 광을 포함하는 경보신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 내경 칩 검출 시스템.
지그프레임의 일측에 오링홈을 갖는 피검사체를 착탈 가능하게 안착시키는 과정과;
상기 오링홈에 근접하는 위치인 검출위치와 상기 검출위치로부터 이동하여 대기하는 대기위치 사이를 작동 가능하게 마련된 검출작동부를 상기 검출위치에서 회전 가능하게 상기 지그프레임의 타측에 턴테이블을 결합하는 과정과;
접지부를 상기 피검사체와 상기 검출작동부에 상호 절연 가능하게 각각 전기적으로 연결시키는 과정과;
제어부에서 상기 검출작동부가 상기 검출위치에서 상기 오링홈을 따라 회전하면서 상기 접지부가 전기적으로 연결되는지를 감지하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 내경 칩 검출 방법.