KR100479412B1 - Straightness measurement device - Google Patents

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KR100479412B1 KR10-2002-0070285A KR20020070285A KR100479412B1 KR 100479412 B1 KR100479412 B1 KR 100479412B1 KR 20020070285 A KR20020070285 A KR 20020070285A KR 100479412 B1 KR100479412 B1 KR 100479412B1
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박천홍
홍성욱
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한국기계연구원
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Abstract

대형 공작물의 표면 진직도를 정확하고 용이하게 측정할 수 있는 진직도 측정 장치에 관한 것으로서, 측정물 위에 설치되어 측정물 표면을 수평 이동하는 이동부와; 이동부 전면에 상하 이동이 자유롭게 설치되며, 입사광을 입사광과 평행한 경로로 반사시키는 역반사계를 구비하여 측정물의 표면 굴곡에 따라 상하 이동하는 탐침부와; 측정물 외부에 고정되어 역반사계로 빛을 제공하는 광원과; 역반사계가 반사시킨 반사광 경로상에 위치하여 반사광을 확대시키는 광학계와; 광학계 다음에 배치되어 반사광의 위치 정보를 수집하고, 반사광의 위치 정보에 따라 측정물의 표면 진직도를 측정하는 분석기를 포함하는 진직도 측정 장치를 제공한다.A straightness measuring device capable of accurately and easily measuring the surface straightness of a large workpiece, comprising: a moving part installed on a workpiece to horizontally move a workpiece surface; A probe which is vertically movable at the front of the moving part and freely moved, and having a retro-reflectometer reflecting incident light in a path parallel to the incident light, the probe being moved up and down according to the surface curvature of the workpiece; A light source fixed outside the workpiece to provide light to the retroreflectometer; An optical system positioned on the reflected light path reflected by the retroreflective system to enlarge the reflected light; It is disposed next to the optical system to collect the position information of the reflected light, and provides a straightness measuring device including an analyzer for measuring the surface straightness of the workpiece in accordance with the position information of the reflected light.

Description

진직도 측정 장치 {STRAIGHTNESS MEASUREMENT DEVICE}Straightness measuring device {STRAIGHTNESS MEASUREMENT DEVICE}

본 발명은 진직도(眞直度) 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형 공작물의 표면 진직도를 정확하고 용이하게 측정할 수 있는 진직도 측정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a straightness measuring device, and more particularly, to a straightness measuring device capable of accurately and easily measuring the surface straightness of a large workpiece.

일반적으로 공작물을 절삭 등의 방법으로 기계 가공하는 경우, 가공 작업 중 공작물의 표면 진직도를 측정하여 공작물의 가공 정밀도를 높여야 하며, 이를 위해 공작물의 표면 진직도를 측정하는 여러 장치들이 공지되어 있다.In general, when machining a workpiece by a method such as cutting, it is necessary to increase the machining precision of the workpiece by measuring the surface straightness of the workpiece during the machining operation, for this purpose, various devices for measuring the surface straightness of the workpiece are known.

그러나 종래의 측정 장치들은 대부분 측정물 자체를 이동시키며 측정물의 표면 진직도를 측정하므로, 대형 공작물의 표면 진직도를 측정하기에 부적합하고, 측정물을 이동시키는 이동 장치의 오차가 측정 결과에 반영되어 측정 결과의 정확성이 떨어지게 된다.However, since most of the conventional measuring devices move the workpiece itself and measure the surface straightness of the workpiece, it is not suitable for measuring the surface straightness of large workpieces, and the error of the moving device that moves the workpiece is reflected in the measurement result. The accuracy of the measurement results will be reduced.

또한 CCD(charge coupled device) 카메라를 이용하여 진직도를 측정하는 종래의 장치들은 측정 장치의 정밀도를 전적으로 CCD 카메라의 정밀도에 의존하기 때문에, 측정 정밀도가 우수하지 못하며, 마이크로미터(㎛) 이하의 진직도 측정이 불가능한 단점을 안고 있다.In addition, conventional devices for measuring straightness using a charge coupled device (CCD) camera do not have excellent measurement accuracy because the precision of the measuring device depends entirely on the accuracy of the CCD camera, and the micrometer (μm) or less It has the disadvantage that it is impossible to measure the straightness.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 측정물을 이동시키지 않고도 대형 공작물의 표면 진직도를 정확하고 용이하게 측정하며, 측정 정밀도가 더욱 우수해진 진직도 측정 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to accurately and easily measure the surface straightness of large workpieces without moving the workpiece, and provides a straightness measuring device with more excellent measurement accuracy It is.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

측정물 위에 설치되어 측정물 표면을 수평 이동하는 이동부와, 이동부 전면에 상하 이동이 자유롭게 설치되며 입사광을 입사광과 평행한 경로로 반사시키는 역반사계를 구비하여 측정물의 표면 굴곡에 따라 상하 이동하는 탐침부와, 측정물 외부에 고정되어 역반사계로 빛을 제공하는 광원과, 역반사계가 반사시킨 반사광 경로상에 위치하여 반사광을 확대시키는 광학계와, 광학계 다음에 배치되어 반사광의 위치 정보를 수집하고 반사광의 위치 정보에 따라 측정물의 표면 진직도를 측정하는 분석기를 포함하는 진직도 측정 장치를 제공한다.It is installed on the workpiece to move the surface of the workpiece horizontally, and the vertical movement is freely installed on the front of the moving part, and the retro-reflectometer reflects the incident light in a path parallel to the incident light, and moves up and down according to the surface curvature of the workpiece. A probe, a light source fixed to the outside of the measurement object to provide light to the retroreflector, an optical system positioned on the reflected light path reflected by the retroreflective system to enlarge the reflected light, and disposed after the optical system to collect position information of the reflected light And it provides a straightness measuring device comprising an analyzer for measuring the surface straightness of the workpiece in accordance with the position information of the reflected light.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention, in order to achieve the above object,

측정물 표면에 탐침부를 설치하고 탐침부를 수평 이동시키는 단계와, 측정물 외부에 고정된 광원으로부터 탐침부에 설치된 역반사계를 향해 입사광을 제공하는 단계와, 측정물 표면의 굴곡에 따라 역반사계가 상하 이동하여 역반사계의 상하 위치에 따라 입사광과의 거리가 가변되는 반사광을 출사하는 단계와, 반사광 경로상에 확대 렌즈를 설치하여 반사광을 확대시키는 단계와, 확대된 반사광을 촬영하여 반사광의 위치 정보로부터 측정물의 진직도를 검출하는 단계를 포함하는 진직도 측정 방법을 제공한다.Installing the probe on the surface of the workpiece and horizontally moving the probe; providing incident light from a light source fixed outside the workpiece toward the retroreflector installed on the probe; Emitting the reflected light whose vertical distance is varied according to the up and down position of the retroreflective system; and installing an enlarged lens on the reflected light path to enlarge the reflected light; and photographing the reflected reflected light to position the reflected light. It provides a straightness measurement method comprising the step of detecting the straightness of the workpiece from the information.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진직도 측정 장치의 개략도로서, 진직도 측정 장치는 크게 측정물(1) 표면을 수평 이동하는 이동부(10)와, 이동부(10)에 상하 이동이 자유롭게 설치되며 역반사계(21)를 구비하는 탐침부(20)와, 역반사계(21)로 입사광(L1)을 제공하는 광원(30)과, 역반사계(21)로부터 출사된 반사광(L2) 경로상에 위치하여 반사광(L2)을 확대시키는 광학계(40)와, 반사광(L2)의 위치 정보를 수집하여 반사광(L2)의 위치 정보에 따라 측정물의 표면 진직도를 측정하는 분석기(50)를 포함한다.1 is a schematic view of a straightness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, the straightness measuring apparatus is a vertical movement of the moving part 10 and the moving part 10 which horizontally moves the surface of the workpiece 1 largely. A probe unit 20 freely installed and having a retroreflector 21, a light source 30 providing incident light L1 to the retroreflector 21, and reflected light emitted from the retroreflector 21 ( L2) an optical system 40 positioned on a path to enlarge the reflected light L2, and an analyzer 50 for collecting position information of the reflected light L2 and measuring surface straightness according to the position information of the reflected light L2. ).

보다 구체적으로, 상기 이동부(10)는 본체(11) 내부에 구동 모터(미도시)가 설치되고, 구동 모터의 동력에 의해 이동 바퀴(12)가 회전하여 측정물(1) 표면을 수평 이동하며, 상기 탐침부(20)는 역반사계(21)를 지지하는 프레임(22)과, 프레임(22) 하단에 설치되어 측정물(1) 표면과 접촉하며 회전하는 강구(鋼球)(23)를 포함한다.More specifically, the moving unit 10 is a drive motor (not shown) is installed inside the main body 11, the moving wheel 12 is rotated by the power of the drive motor to horizontally move the surface of the workpiece (1) The probe unit 20 includes a frame 22 supporting the retroreflector 21 and a steel ball 23 installed at the bottom of the frame 22 to rotate in contact with the surface of the workpiece 1. ).

상기 이동부(10)의 본체(11) 외벽에는 연결 지지대(13)가 고정축(14)을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 연결 지지대(13)의 다른 일단에 탐침부(20)의 프레임(22)이 고정된다. 이로서 탐침부(20)는 이동부(10) 전면에서 상하 이동이 자유롭게 설치되며, 이동부(10)와 함께 측정물(1) 표면을 수평 이동하는 과정에서 측정물(1)의 표면 굴곡에 따라 상하 이동이 이루어진다.A connecting support 13 is rotatably installed on the outer wall of the main body 11 of the moving part 10 with respect to the fixed shaft 14, and the frame of the probe 20 is located at the other end of the connecting support 13. 22) is fixed. As a result, the probe 20 is freely moved up and down on the front of the moving part 10, and in accordance with the surface bending of the measuring object 1 in the process of horizontally moving the surface of the workpiece 1 together with the moving part 10. Up and down movement is made.

이 때, 이동부(10)의 이동 바퀴(12)에는 탐침부(20)의 이동 거리를 산출하는 센서(미도시)가 설치되어 탐침부(20)의 이동 거리 데이터를 분석기(50)에 제공하며, 탐침부(20)의 역반사계(21)가 측정물(1)의 표면 굴곡에 의해서만 상하 이동할 수 있도록 탐침부(20)의 강구(23)가 측정물(1) 표면을 부드럽게 이동하여 진직도 측정 오차를 최소화한다.At this time, the moving wheel 12 of the moving unit 10 is provided with a sensor (not shown) for calculating the moving distance of the probe unit 20 to provide the moving distance data of the probe unit 20 to the analyzer 50. The steel ball 23 of the probe 20 moves smoothly on the surface of the workpiece 1 so that the retro-reflectometer 21 of the probe 20 moves up and down only by the surface curvature of the workpiece 1. Minimize the straightness measurement error.

그리고 상기 광원(30)은 측정물(1) 외부에 고정 설치되며, 역반사계(21)를 향해 레이저 빔을 조사한다. 바람직하게, 광원(30)과 탐침부(20) 사이에 집속 렌즈(31)와 제1 평행 렌즈(32)가 설치되어 광원(30)에서 방출된 입사광(L1)을 집속시킨다.The light source 30 is fixed to the outside of the measurement object 1 and irradiates a laser beam toward the retro reflectometer 21. Preferably, a focusing lens 31 and a first parallel lens 32 are installed between the light source 30 and the probe unit 20 to focus the incident light L1 emitted from the light source 30.

상기 역반사계(21)는 적어도 2개의 삼각면이 직각을 이루는 삼각뿔 형상으로 이루어진 재귀 반사체로서, 유효범위 안으로 들어온 입사광(L1)에 대하여 이와 평행한 경로로 반사광(L2)을 출사시키며, 역반사계(21)의 상하 위치에 따라 입사광(L1)에 대한 반사광(L2)의 위치가 가변되어 반사광(L2)의 수직 변위량으로부터 측정물(1)의 표면 진직도를 측정하도록 한다.The retroreflective system 21 is a retroreflective body having a triangular pyramid shape having at least two triangular planes perpendicular to each other, and emits reflected light L2 in a path parallel to the incident light L1 entering the effective range. The position of the reflected light L2 with respect to the incident light L1 is varied according to the up and down position of the system 21 to measure the surface straightness of the measurement object 1 from the vertical displacement of the reflected light L2.

도 2는 역반사계의 회전에 따른 입사광과 반사광 사이의 관계를 설명하기 위한 개략도로서, 탐침부(20)가 측정물(1) 표면을 수평 이동하는 과정에서 측정물(1)의 표면 굴곡에 의해 상하 이동하면, 탐침부(20)가 고정축(14)을 중심으로 약간의 회전이 이루어지고, 이러한 회전은 역반사계(21)가 도시한 바와 같이 정점(O)을 기준으로 회전하는 결과를 나타낸다.2 is a schematic diagram illustrating the relationship between the incident light and the reflected light according to the rotation of the retroreflective system. FIG. 2 shows the surface curvature of the workpiece 1 during the horizontal movement of the surface of the workpiece 1 by the probe 20. When moved up and down by the probe, the probe unit 20 rotates slightly around the fixed shaft 14, and this rotation is a result of the rotation of the retroreflectometer 21 based on the vertex O as shown. Indicates.

이 때, 광원(30)이 고정되어 있으므로 광원(30)에서 나온 입사광(L1)은 고정된 경로를 따라 이동하며, 역반사계(21)의 회전량이 과도하지 않으면, 역반사계(21) 내부를 굴절하여 돌아 나오는 반사광(L2)은 역반사계(21)의 회전 여부에 관계 없이 입사광(L1)과 동일한 간격(도 2에서 D1으로 표시)을 유지한다.At this time, since the light source 30 is fixed, the incident light L1 emitted from the light source 30 moves along the fixed path, and if the amount of rotation of the retroreflector 21 is not excessive, the interior of the retroreflector 21 is The reflected light L2 returned by refracting the same maintains the same distance as the incident light L1 (indicated by D1 in FIG. 2) regardless of whether or not the retro reflector 21 is rotated.

따라서 입사광(L1)과 반사광(L2) 사이의 평행 거리(D1)는 역반사계(21)의 회전에 영향을 받지 않으며, 그 결과 진직도 측정시 역반사계(21)의 수직 정렬 오차를 무시하여도 무방하다.Therefore, the parallel distance D1 between the incident light L1 and the reflected light L2 is not affected by the rotation of the retroreflector 21, and as a result, ignores the vertical alignment error of the retroreflector 21 when measuring the straightness. You may.

도 3은 역반사계의 수직 이동에 따른 입사광과 반사광 사이의 관계를 설명하기 위한 개략도로서, 역반사계(21)가 기준선(C)으로부터 아래로 내려가면 입사광(L1)과 반사광(L2) 사이의 평행 거리가 단축되고(도면에서 D2로 표시), 역반사계(21)가 기준선(C)으로부터 위로 올라가면 입사광(L1)과 반사광(L2) 사이의 평행 거리가 확대된다(도면에서 D3로 표시).3 is a schematic diagram illustrating the relationship between the incident light and the reflected light according to the vertical movement of the retroreflective system. When the retroreflective system 21 descends from the reference line C, the incident light L1 and the reflected light L2 are lowered. The parallel distance of is shortened (indicated by D2 in the figure), and when the retroreflectometer 21 rises up from the reference line C, the parallel distance between the incident light L1 and the reflected light L2 is enlarged (indicated by D3 in the figure). ).

이로서 측정물(1) 표면의 굴곡, 즉 측정물(1) 표면의 수직 오차가 반사광(L2)의 수직 변위량으로 나타나며, 반사광(L2)의 수직 변위량을 통해 측정물(1)의 표면 진직도를 확인할 수 있다. 이 때, 입사광(L1)이 굴절을 통해 역반사계(21) 내부를 돌아 나오므로, 입사광(L1)과 반사광(L2) 사이의 평행 거리는 실제 측정물(1) 표면의 수직 오차가 2배 증폭되어 나타난다.As a result, the curvature of the surface of the workpiece 1, that is, the vertical error of the surface of the workpiece 1 is represented as the vertical displacement of the reflected light L2, and the surface straightness of the workpiece 1 is determined through the vertical displacement of the reflected light L2. You can check it. At this time, since the incident light L1 is returned to the inside of the retroreflectometer 21 through refraction, the parallel distance between the incident light L1 and the reflected light L2 is amplified by 2 times the vertical error of the actual workpiece 1 surface. Appears.

그리고 상기 광학계(40)는 반사광(L2) 경로상에 위치하여 반사광(L2)을 굴절시키는 제1, 2미러(41, 42)와, 제2 미러(42)에서 반사된 반사광을 확대시키는 확대 렌즈(43)와, 확대 렌즈(43)를 통과한 반사광을 평행광으로 변환시키는 제2 평행 렌즈(44)를 구비하며, 제1 미러(41)는 광 분할기(beam splitter)로 대체 가능하다.The optical system 40 is positioned on the path of the reflected light L2 to enlarge the first and second mirrors 41 and 42 for refracting the reflected light L2, and to enlarge the reflected light reflected from the second mirror 42. 43 and a second parallel lens 44 for converting the reflected light passing through the magnifying lens 43 into parallel light, the first mirror 41 being replaceable with a beam splitter.

그리고 상기 분석기(50)는 제2 평행 렌즈(44) 다음에 배치되어 확대된 반사광을 촬영하는 CCD 카메라(51)와, CCD 카메라(51)로부터 반사광의 위치 정보를 제공받아 이를 분석하는 전자 계산기(52)를 포함한다. 전자 계산기(52)는 일례로 모니터가 설치된 컴퓨터로 이루어지며, 측정물(1)의 진직도 오차 계산 알고리즘이 적용된 프로그램이 설치되어 반사광(L2)의 위치 정보로부터 측정물(1)의 표면 진직도를 계산한다.And the analyzer 50 is disposed after the second parallel lens 44 CCD camera 51 for capturing the enlarged reflected light, and the electronic calculator for receiving the position information of the reflected light from the CCD camera 51 to analyze it ( 52). The electronic calculator 52 is, for example, a computer with a monitor installed, and a program to which the algorithm for calculating the straightness error of the measurement object 1 is installed to install the surface straightness of the measurement object 1 from the positional information of the reflected light L2. Calculate

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

먼저 이동부(10)의 구동 모터를 작동하여 탐침부(20)를 측정물(1) 표면에서 수평 이동시키면, 측정물(1)의 표면 굴곡에 의해 탐침부(20)가 상하 이동한다. 이 때, 광원(30)에서 탐침부(20)의 역반사계(21)를 향해 레이저 빔을 조사하면, 도 3에 도시한 바와 같이 역반사계(21)의 상하 위치에 따라 입사광(L1)과 반사광(L2) 사이의 평행 거리(D1)가 가변되며, 실제 측정물(1) 표면의 수직 오차가 2배로 증폭되어 입사광(L1)과 반사광(L2) 사이의 평행 거리(D1)로 나타난다.First, when the probe unit 20 is horizontally moved on the surface of the workpiece 1 by operating the drive motor of the moving unit 10, the probe unit 20 moves up and down by the surface bending of the workpiece 1. At this time, when the laser beam is irradiated from the light source 30 toward the retroreflector 21 of the probe 20, the incident light L1 is disposed along the up and down positions of the retroreflector 21 as shown in FIG. 3. The parallel distance D1 between the reflected light L2 and the reflected light L2 is varied, and the vertical error of the surface of the actual measurement object 1 is amplified twice, resulting in a parallel distance D1 between the incident light L1 and the reflected light L2.

그리고 역반사계(21)로부터 출사된 반사광(L2)은 광학계(40)의 제1, 2미러(41, 42)를 통해 굴절된 후 확대 렌즈(43)를 통해 증폭되며, 분석기(50)의 CCD 카메라(51)가 확대된 반사광(L2)을 촬영하여 반사광(L2)의 위치 정보를 전자 계산기(52)에 제공한다.The reflected light L2 emitted from the retroreflective system 21 is refracted through the first and second mirrors 41 and 42 of the optical system 40 and then amplified by the magnifying lens 43. The CCD camera 51 photographs the enlarged reflected light L2 and provides position information of the reflected light L2 to the electronic calculator 52.

도 4는 CCD 카메라에서 측정된 반사광의 중심점 변화를 나타낸 개략도로서, 진직도 측정 장치의 셋업 상태에서 반사광의 위치를 A점으로 가정하면, 반사광이 A점에서 수직선상을 이동하여 검출되는 경우(도면에서 B1으로 표시), 측정물(1)의 순수한 진직도 오차로 해석할 수 있고, 반사광이 A점에서 수평선상을 이동하여 검출되는 경우(도면에서 B2로 표시), 탐침부(20)의 수평 이동으로 해석할 수 있다.Fig. 4 is a schematic diagram showing the change of the center point of the reflected light measured by the CCD camera. Assuming that the position of the reflected light is A point in the setup state of the straightness measuring device, when the reflected light is detected by moving a vertical line on the A point (Fig. In B1), which can be interpreted as the pure straightness error of the measured object 1, and when the reflected light is detected by moving on the horizontal line at point A (indicated by B2 in the figure), the horizontality of the probe 20 Can be interpreted as a move.

그러나 실제 측정되는 반사광은 여러가지 오차가 합성되어 나타나므로 대부분의 반사광은 사사분면에 위치하며(도면에서 B3로 표시), 평면 공작물의 표면 진직도 측정에서 수평 이동량은 고려 대상이 아니기 때문에, 사사분면에 위치하는 반사광의 수직 이동량으로부터 측정물(1)의 표면 진직도를 판별한다.However, since the reflected light is actually synthesized with various errors, most of the reflected light is located in the quadrant (indicated by B3 in the drawing), and since the horizontal displacement is not considered in the measurement of the surface straightness of the planar workpiece, The surface straightness of the measurement object 1 is determined from the vertical movement amount of the reflected light located.

이 때, 본 실시예에 의한 진직도 측정 장치는 전술한 역반사계(21)를 직선 이동하는 이송계에 설치하여 이송계의 이동 진직도를 측정할 수 있으며, 이 경우 반사광의 수평 성분과 수직 성분 모두가 각각 해당 방향에서의 진직도 오차 정보를 제공하므로, 동시에 2차원상의 진직도를 용이하게 측정할 수 있다.At this time, the straightness measuring apparatus according to the present embodiment can be installed in the above-mentioned retro-reflectometer 21 in a linear movement of the transfer system to measure the movement straightness of the transfer system, in this case perpendicular to the horizontal component of the reflected light Since all of the components provide the straightness error information in the respective directions, the straightness in two dimensions can be easily measured at the same time.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

이와 같이 본 발명에 따르면, 측정물을 이동시키지 않고 측정물 표면에 탐침부를 설치하여 진직도를 측정하므로, 대형 공작물의 표면 진직도 측정에 유리하며, 확대 렌즈를 통해 반사광을 확대하여 정밀한 진직도 측정이 가능하다. 또한 각 부품의 성능 향상에 따라 마이크로미터 이하의 진직도 측정이 가능하므로, 초정밀 장비 분야로 응용범위가 확대될 수 있다. As described above, according to the present invention, since the probe is installed on the surface of the workpiece without moving the workpiece, the straightness is measured, which is advantageous for measuring the surface straightness of large workpieces, and precisely measuring the straightness by expanding the reflected light through the magnifying lens. This is possible. In addition, as the performance of each part can be measured to measure the straightness below the micrometer, the application range can be extended to the field of ultra precision equipment.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진직도 측정 장치의 개략도.1 is a schematic view of a straightness measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3은 각각 역반사계의 회전과 수직 이동에 따른 입사광과 반사광 사이의 관계를 설명하기 위한 개략도.2 and 3 are schematic diagrams for explaining the relationship between incident light and reflected light according to rotation and vertical movement of the retroreflective system, respectively.

도 4는 CCD 카메라에서 측정된 반사광의 중심점 변화를 나타낸 개략도.4 is a schematic diagram showing the change of the center point of the reflected light measured by the CCD camera.

Claims (11)

측정물 위에 설치되어 측정물 표면을 수평 이동하는 이동부와;A moving part installed on the workpiece and horizontally moving the workpiece surface; 상기 이동부 전면에 상하 이동이 자유롭게 설치되며, 입사광을 입사광과 평행한 경로로 반사시키는 역반사계를 구비하여 측정물의 표면 굴곡에 따라 상하 이동하는 탐침부와;A probe which moves up and down freely in front of the moving part, and includes a retro-reflectometer reflecting incident light in a path parallel to the incident light and moving up and down according to the surface curvature of the workpiece; 상기 측정물 외부에 고정되어 상기 역반사계로 빛을 제공하는 광원과;A light source fixed to the outside of the measurement object to provide light to the retroreflective system; 상기 역반사계가 반사시킨 반사광 경로상에 위치하여 반사광을 확대시키는 광학계; 및An optical system positioned on the reflected light path reflected by the retroreflective system to enlarge the reflected light; And 상기 광학계 다음에 배치되어 반사광의 위치 정보를 수집하고, 반사광의 위치 정보에 따라 측정물의 표면 진직도를 측정하는 분석기An analyzer disposed after the optical system to collect positional information of the reflected light and to measure the surface straightness of the workpiece according to the positional information of the reflected light 를 포함하는 진직도 측정 장치.Straightness measuring device comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동부는 구동 모터가 내장된 본체와, 구동 모터의 동력에 의해 회전하는 이동 바퀴와, 이동 바퀴에 구비되어 상기 탐침부의 이동 거리를 산출하는 센서를 포함하는 진직도 측정 장치.The moving part includes a main body having a built-in drive motor, a moving wheel rotating by the power of the driving motor, and a sensor provided on the moving wheel to calculate a moving distance of the probe part. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탐침부는 상기 역반사계를 지지하는 프레임과, 프레임 하단에 설치되어 측정물의 표면과 접촉하여 회전하는 강구(鋼球)를 포함하는 진직도 측정 장치.The probe unit comprises a frame for supporting the retroreflective system, and a steel ball is installed in the lower end of the frame in contact with the surface of the workpiece to rotate. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 이동부의 본체 외벽에 연결 지지대가 고정축을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 연결 지지대의 다른 일단에 상기 탐침부의 프레임이 고정되는 진직도 측정 장치.A connecting support is installed on the outer wall of the main body of the moving unit rotatably on a fixed axis, and the frame of the probe unit is fixed to the other end of the connecting support. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 역반사계는 서로 직각을 이루는 적어도 2개의 삼각면을 가지는 재귀 반사체로 이루어져 역반사계의 상하 이동에 따라 입사광과 반사광 사이의 평행 거리를 가변시키는 진직도 측정 장치.The retro-reflective system comprises a retroreflective body having at least two triangular planes perpendicular to each other, the straightness measuring device for varying the parallel distance between the incident light and the reflected light according to the vertical reflection of the retro-reflective system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원과 상기 탐침부 사이에 집속 렌즈와 제1 평행 렌즈가 구비되어 광원에서 방출된 입사광을 집속시키는 진직도 측정 장치.A straightness measuring device, comprising a focusing lens and a first parallel lens between the light source and the probe unit to focus incident light emitted from the light source. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학계는 상기 반사광 경로상에 위치하여 반사광을 굴절시키는 제1, 2미러와, 제2 미러에서 반사된 반사광을 확대시키는 확대 렌즈와, 확대 렌즈를 통과한 반사광을 평행광으로 변환시키는 제2 평행 렌즈를 포함하는 진직도 측정 장치.The optical system includes a first mirror and a second mirror positioned on the reflected light path to refract the reflected light, an enlarged lens to enlarge the reflected light reflected from the second mirror, and a second parallel to convert the reflected light passing through the enlarged lens into parallel light. Straightness measuring device comprising a lens. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분석기는 상기 광학계로부터 출사된 반사광을 촬영하는 CCD 카메라와, CCD 카메라로부터 반사광의 위치 정보를 제공받아 진직도를 측정하는 전자 계산기를 포함하는 진직도 측정 장치.The analyzer includes a CCD camera for photographing the reflected light emitted from the optical system, and an electronic calculator for receiving the position information of the reflected light from the CCD camera to measure the straightness. 측정물 표면에 탐침부를 설치하고, 탐침부를 수평 이동시키는 단계와;Installing a probe on the surface of the workpiece and horizontally moving the probe; 상기 측정물 외부에 고정된 광원으로부터 상기 탐침부에 설치된 역반사계를 향해 입사광을 제공하는 단계와;Providing incident light from a light source fixed outside the measurement object toward a retroreflectometer installed in the probe; 상기 측정물 표면의 굴곡에 따라 상기 역반사계가 상하 이동하여 역반사계의 상하 위치에 따라 입사광과의 거리가 가변되는 반사광을 출사하는 단계와;Emitting the reflected light having the distance from the incident light reflected by the retro-reflective system moving up and down according to the curvature of the measurement object; 상기 반사광 경로상에 확대 렌즈를 설치하여 반사광을 확대시키는 단계; 및Providing an enlarged lens on the reflected light path to enlarge the reflected light; And 확대된 반사광을 촬영하여 반사광의 위치 정보로부터 측정물의 진직도를 검출하는 단계를 포함하는 진직도 측정 방법.And photographing the enlarged reflected light to detect the straightness of the workpiece from the positional information of the reflected light. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 입사광과 반사광 사이의 거리를 0.5배하여 상기 측정물 표면의 수직 오차를 산출하는 진직도 측정 방법.Straightness measurement method for calculating the vertical error of the surface of the workpiece by 0.5 times the distance between the incident light and the reflected light. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 반사광의 위치 정보로부터 측정물의 진직도를 검출하는 단계가,Detecting the straightness of the workpiece from the position information of the reflected light, 진직도 측정 장치의 셋업 상태에서 반사광의 위치를 기준점으로 설정하고;Setting the position of the reflected light as a reference point in the setup state of the straightness measuring device; 상기 기준점으로부터 수직선상으로 이탈된 반사광의 거리를 측정하여 진직도를 산출하는 진직도 측정 방법.Straightness measurement method for calculating the straightness by measuring the distance of the reflected light deviated in the vertical line from the reference point.
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