링 기어 내경 측정 시스템 및 방법 document_id A220623047859

자동차 부품인 링 기어는 플라이 휠과 조립되어 자동차 시동시 초기 동력을 전달해 주는 부품이다. 열박음 공정을 통하여 링 기어를 플라이 휠과 조립하는 과정에서 다음과 같은 문제점이 발생하고 있다. 링 기어의 내경이 커서 자동차 초기 시동시 열박음 부분의 슬립 현상으로 인해 링 기어가 이탈되는 경우가 발생하고, 링기어 내경이 작아 플라이 휠에 완전히 조립되지 않고 틈새가 발생하여 시동이 걸리지 않는 경우가 발생하며, 무리하게 조립된 경우에는 반복적인 스트레스와 함께 파단의 원인이 될 수 있다. 이로 인하여, 타원형 링 기어의 내경을 전수검사 개념으로 선삭 가공으로부터 실시간으로 가공품을 받아 이의 내경을 측정하여야 하기 때문에 선삭시 절삭유 등의 이물질이 링기어 표면에 부착되어 카메라를 이용한 광학식 방법으로 측정하는 것은 어렵다. 그리고, 접촉식 측정법은 측정 속도가 늦어 현장에 적용하기 어렵다. 종래의 타원형 링기어의 내경 측정방법으로는 실린더 게이지 또는 내경 마이크로미터를 가장 많이 사용하여 치수를 측정하고 있으나, 측정 속도나 마모 등에 의한 문제점이 있고, 대부분 수동으로 측정을 수행하고 있다. 또한, 기계적인 검사 방법으로 자동화된 접촉식 방법이 일반화되어 있으나, 이 방법도 상기와 비슷한 문제점과 함께 각 제품의 구성이 다를 경우에는 반드시 치구가 함께 구성되어야 한다. 카메라를 이용하는 광학식은 그 구성 가격이 상대적으로 고가이며, 깨끗한 작업현장에서는 이미 많이 이용되고 있는 실정이나, 작업 현장에 분진이 있거나 제품의 표면의 구성이 더러운 경우에는 측정의 오차가 크게 발생할 수 있는 문제점이 있다. 이하, 도 1에서 실시예를 통하여 종래의 링 기어 내경 측정 시스템의 원리를 간단히 살펴보자. 도 1은 종래의 링 기어 내경 측정 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 링 기어 내경 측정 시스템은 레이저 센서 구동기(30)에 의해 레이저 센서(20)가 구동되고, 레이저 센서(20)에서 조사되는 빔이 그대로 링 기어(10)의 내경 표면에 조사되어 레이저 센서(20)가 수광 데이터를 수신한다. 그리고, 레이저 센서(20)가 수광한 데이터는 제어장치(40)에 전송되어 측정값을 연산한다. 제어장치(40)는 레이저 센서 구동기(30)의 동작 및 정지를 제어한다. 그러나, 이 방법은 링 기어(10)의 내부 표면 상태에 따라 측정 데이터 값의 산포가 크게 발생한다. 특히, 표면의 색깔 문제에 의한 산포 발생을 해결하기 위해 표면의 오염물질을 화학적으로 완전히 제거하고 다시 측정하였으나 측정 산포는 개선되지 않았다.