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KEYENCE의 접촉식 센서가 자동차 부품의 결함을 방지

배경

이 회사는 자동차 부품 2차 벤더로서, 자동차와 소형 픽업 트럭의 요구 제동력에 필요한 부품을 생산하고 있습니다. 유압 디스크 브레이크 시스템의 일반적인 부품으로는 파워 부스터, 마스터 실린더, 브레이크 라인, 캘리퍼 등이 있으며 로터에 압력을 가하여 차량을 정지시킵니다. 파워 부스터는 브레이크 페달에서 마스터 실린더로 들어온 기계적 에너지를 증폭시키는 부품이며, 마스터 실린더의 피스톤에 수백 Kg의 힘을 가해 차량을 정지시키고 운전자가 이러한 작업을 간단히 실행할 수 있도록 합니다.

이 케이스 스터디에서 언급된 부스터는 2개의 챔버로 구성되어 있으며 「다이어프램」을 사용해서 각 챔버를 결합하고 있습니다. 기본적으로 2개의 챔버를 조립 중에 정열시키는 것은 고무 재질의 개스킷이지만, 다이어프램은 두 챔버 사이의 밀폐 결합을 유지하고 부하가 걸린 부스터에 어느 정도의 유연성을 줍니다.

문제점

결합 도중에 다이어프램이 정확한 위치에 안착되지 않으면 2개의 챔버가 적절히 결합되지 않아 불량품이 발생합니다.  작은 직경의 챔버가  큰 직경의 챔버 안으로 들어가고 개스킷이 그  사이에서 쿠션 역할을 합니다.  이 안착 공정 과정 중 다이어프램이 사이에 끼게 되면 파열을 일으키거나 부품에 필요한 밀폐 결합을 방해할 수 있습니다.

다이어프램은 고무나 분말 도장의 색 변화가 자주 발생하므로, 기존의 방법으로는 감지하기가 어려웠습니다. 개스킷이 있는 경우에는 높이가 현저하게 달라지는데, 고무는 유연성이 있기 때문에 장비의 기준면으로부터 거리가 2~5mm정도 차이가 발생했습니다. 주요 부분에 다이어프램이 올바르게 배치되도록 하려면 다이어프램을 여러 포인트에서 검출 해야하지만 공간과 설치 장소에는 한계가 있었습니다.

솔루션

고객과의 상담 후 KEYENCE는 GT-A10L 센서 헤드를 사용하는 접촉식 솔루션을 제안했습니다. 이 헤드는  고객의 요구에 맞는 정확한 검출을 하고, 누를때 고무에 변형을 주지 않는 저측정력 타입입니다 . 에어로 동작되는 헤드는 측정을 한 후에 다시 원위치로 복귀합니다. 이러한 작업은 전체 최소한의 연산과 설정으로 가능합니다.  또한 GT시리즈 센서 헤드는 소형이므로 제한된 장소에도 설치가 가능합니다.

결과

평상 시, 검출부는 줄어든 상태이지만 부스터가 있는 경우에는 GT 헤드에 에어를 주입, 헤드부가 늘어나면서 대상 물체에 닿습니다. 다음으로 GT는 저측정력으로 다이어프램을 안전하게 측정하여, 앰프에서 Hi/Go/Lo 신호를 개별적으로 출력합니다. 간단한 설정이므로 기존 장비에 쉽게 통합될 수 있으며, 고객은 높은 품질의 제품을 생산할 수 있게 되었습니다. KEYENCE는 최적의 솔루션으로 고객의 시간과 돈을 절약하였고, 최종적으로는 자동차나 트럭의 안전한 주행에 공헌하고 있습니다.

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