KR100213355B1 - 브이씨알의 상부드럼 동심변위량 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비접촉식 정전용량 센서를 이용함으로서 측정면을 손상시키지 아니하고, 측정결과를 매우 정확하게 얻을 수 있으며, 고속응답성을 이룰수 있음으로서 브이씨알(VCR)의 상부드럼품질을 크게 향상시킬수 있도록 개선된 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치에 관한 것이다.
본 발명은 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량을 비접촉식으로 측정하는 장치에 있어서, 상부드럼이 장착된 드럼조립체를 회전가능하게 지지하는 지지판; 상기 상부드럼에 인접위치되고, 회전하는 상부드럼과의 사이에서 비접촉식으로 전압출력을 계측하여 사이간격에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 정전용량센서; 상기 정전용량센서의 전기적인 신호를 증폭하고 변환시키는 앰프와 A/D 변환기를 구비한 변조부; 상기 변조부를 통과한 신호를 데이터처리하고 연산하여 상부드럼의 동심량편차를 산출하는 컴퓨터; 및, 상기 컴퓨터의 출력값을 외부로 표시하는 모니터; 등을 포함하는 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치를 제공한다.

Description

브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치
본 발명은 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량을 측정하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 비접촉식 정전용량 센서를 이용함으로서 측정면을 손상시키지 아니하고, 측정결과를 매우 정확하게 얻을 수 있으며, 고속응답성을 이룰수 있음으로서 브이씨알(VCR)의 상부드럼품질을 크게 향상시킬수 있도록 개선된 브이씨알(VCR)의 상부더럼 동심변위량 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 브이씨알(VCR) 등에 적용되는 드럼은 축상에 매우 고정밀도로 축지지되어야 하고, 이는 주행되는 자기기록 테이프로 부터 기록재생을 행함에 있어서 약간의 편심량에 의해서도 화질저하를 초래하기 때문에 품질검사항목으로서 원둘레의 변위를 측정하는 동심변위량 측정과정을 거친다. 이와 같은 헤드드럼은 예를 들면, 축을 중심으로 헤드가 고정된 상부드럼을 압입설치하고, 상대적으로 하부드럼을 베어링을 통해 지지설치하는 것이 통상적인바, 이는 조립과정이나 드럼의 표면가공과정에서 조립 및 가공오차 등에 의해서 드럼이 축을 중심으로 편심되게 조립될 우려가 있는 것이다. 따라서, 드럼을 완성된 제품에, 즉 브이씨알에 적용하기전에 드럼의 동심을 측정하여 불량품을 제거하여야만 완제품의 품질을 보장할수 있는 것이다.
이와 관련된 종래의 상부드럼 동심변위량 측정장치가 제1도 및 제2도에 도시되어 있다. 제1도에 도시된 구조는 접촉식 마이크로메터(5)를 이용한 경우로서 이는 회전하는 상부드럼(11)의 외주면에 탐침(Probe)(7)을 접촉시켜 상부드럼(11)의 동심변위량을 측정하는 것이나, 상부드럼(11)의 재질이 알루미늄이기 때문에 접속면에 흠집이 나게 되어 측정중인 상부드럼이 손상되어 사용불가능한 경우가 발생되는 것이다. 또한 이러한 접촉식의 경우는 측정데이터가 부정확한 문제점도 갖는 것이다.
한편, 제2도에는 이러한 접촉식에 의한 상부드럼(11)의 손상을 방지하기 위한 종래의 비접촉식 상부드럼 동심변위량 측정장치가 도시되어 있다. 상기 비접촉식 측정장치에 장착되는 드럼조립체(10)는, 회전축(12)과, 이 회전측(12)의 상부측에 압입설치되는 상부드럼(11) 및, 회전축의 하부에 베아링 지지되는 하부드럼(13)을 갖는다. 그리고, 이러한 드럼 조립체는 관통구멍(21)을 갖는 지지판(20)상에 회전가능하게 안착되며, 상부드럼(11)의 일측 외주면과 인접한 위치에는 수, 발광소자(31)(32)가 설치된 레이져 다이오드(30)가 위치되며, 이 레이져 다이오드(30)에는 상부드럼(11)으로 부터 반사된 빔을 수광한 수광소자(31)의 신호를 증폭시키는 변위계(40)가 갖춰지는 것이다. 또한, 이러한 변위계(40)에는 드럼조립체(10)의 동심량의 통계 및 산포상태를 화면상으로 표시하는 모니터(50)가 연결되는 것이다.
상기와 같은 종래의 비접촉식 상부드럼 동심변위량 측정장치는 지지판(20)상에서 드럼조립체(10)를 회전시키는 상태에서 레이저 다이오드(30)를 구동하여 발광소자(32)로 부터 빔을 주사시키고, 동시에 상기 발광소자(32)로 부터 주사된 빔은 드럼 조립체(10)의 상부드럼(11)외주면에 주사됨과 동시에 반사되어 레이저 다이오드(30)의 수광소자(31)에 수광되며, 동시에 변위계(40)를 통해 그 신호가 증폭 및 디스플레이 되는 것이다. 그리고, 이러한 변위계(40)에 연결된 모니터(50)상에 화면상으로 그 통계 및 산포상태가 표시됨으로서 작업자가 이를 용이하게 확인하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 비접촉식 상부드럼 동심변위량 측장장치는 상부드럼(11)의 외주면이 반사율이 우수한 경면이 아니거나, 외주면의 상태가 깨끗하지 못하거나, 검은색등을 코팅하게 되면 측정이 불가능하거나 측정 데이터를 신뢰할 수가 없는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 측정면을 손상시키지 아니하고, 측정면의 오염 및 변색여부에 관계없이 측정결과를 매우 정확하게 얻을 수 있으며, 고속응답성을 이룰수 있음으로서 브이씨알(VCR)의 상부드럼품질을 크게 향상시킬수 있도록 개선된 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치를 제공함을 그 목적으로 하는 것이다.
제1도는 종래의 기술에 따른 상부드럼 동심변위량 측정장치를 도시한 것으로서, 접촉식 마이크로메터를 도시한 구성도.
제2도는 종래의 다른 상부드럼 동심변위량 측정장치를 도시한 것으로서 비접촉식 레이져 센서를 도시한 구성도.
제3도는 본 발명에 따른 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치를 도시한 구성도.
제4도는 본 발명에 따른 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치를 도시한 측면도.
제5도는 본 발명에 따른 상부드럼 동심변위량 측정장치에 갖춰진 정전용량센서(Electrostatic Capacitance Sensor)의 작동상태를 도시한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 마이크로메터 7 : 탐침
10 : 드럼조립체 11 : 상부드럼
20 : 지지판 110 : 정전용량센서
112 : 접지몸체 116 : 센서소자
120 : 앰프 130 : A/D 변환기
140 : 컴퓨터 150 : 모니터
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량을 비접촉식으로 측정하는 장치에 있어서, 상부드럼이 장착된 드럼조립체를 회전가능하게 지지하는 지지판; 상기 상부드럼에 인접위치되고, 회전하는 상부드럼과의 사이에서 비접촉식으로 정전용량을 계측하여 사이간격에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 정전용량센서; 상기 정전용량센서의 전기적인 신호를 증폭하고 변환시키는 앰프와 A/D 변환기를 구비한 변조부; 상기 변조부를 통과한 신호를 데이터처리하고 연산하여 상부드럼의 동심량편차를 산출하는 컴퓨터; 및, 상기 컴퓨터의 출력값을 외부로 표시하는 모니터; 등을 포함함을 특징으로 하는 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치(100)는 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 상부드럼(11)이 장착된 드럼조립체(10)를 회전가능하게 지지하는 지지판(20)을 갖추고, 상기 지지판(20)의 일측으로는 상기 상부드럼(11)에 인접위치되도록 정전용량센서(110)가 장착되며, 상기 정전용량센서(110)는 회전하는 상부드럼(11)과의 사이에서 비접촉식으로 정전용량을 측정하게 된다. 상기 센서(110)는 제5도에 도시된 바와 같이 중공형의 접지몸체(Grounded Body)(112)의 내측에 보호관(Guard)(114)을 형성하며, 그 내측에 센서소자(116)가 장착되어 상부드럼(11)측으로 전기장(Electric Field)을 방출하고, 이러한 전기장의 반향량에 따라 변화하는 정전용량을 계측하여 상부드럼(11)과의 사이간격(Wd)에 해당하는 전기적인 신호를 출력하게 되는 것이다.
상기에서 정전용량센서(110)가 상부드럼(11)과의 간격사이에서 얻어지는 정전용량의 변화량은 아래의 수식(A)과 같다.
상기에서 C : 정전용량, ε: 간격(공기)의 유전율, A : 센서의 단면적, d : 센서소자와 상부드럼사이의 간격이다.
상기에서 알수 있는 바와 같이, 센서소자와 상부드럼사이의 간격이 변화하게 되면, 이러한 간격의 변화에 따라서 정전용량이 변화하게 됨으로서 상기 정전용량센서는 이를 검출하는 것이다.
그리고, 상기 정전용량센서(110)에서 출력된 전기적인 신호를 증폭하기 위한 앰프(Amp)(120)와 상기 앰프(120)에서 보내진 아날로그 신호를 디지탈신호로 변환시키는 A/D 변환기(130)를 구비한 변조부(132)를 갖추며, 상기 변조부(132)에 전기적으로 연결되는 컴퓨터(140)를 갖는다. 상기 컴퓨터(140)는 변조부(132)를 통과한 신호를 데이터처리하고 연산하여 상부드럼(11)의 동심량편차를 산출하는 것으로서 상기 컴퓨터(140)에서는 각종 데이터를 이용한 그래프의 작성이나 도표화등이 가능하며, 상기 컴퓨터(140)의 출력값을 외부로 표시하는 모니터(150)를 구비한 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 브이씨알(VCR)의 상부드럼(11) 동심변위량 측정장치(100)는 지지판(20) 상에서 드럼조립체(10)를 회전시키면서 상기 정전용량센서(110)를 통하여 전원을 공급하면, 상기 정전용량센서(110)로 부터 전자가 회전하는 상부드럼(11)의 외주면으로 방출되고, 이러한 전자의 반사량(정전용량)은 상기 정전용량센서(110)의 전극(110a)과 상부드럼(11)과의 사이간격(Wd)에 따라서 다르게 되며, 이러한 차이값을 정전용량센서(110)가 검출하여 전기적인 신호를 출력하는 것이다. 따라서 이러한 전기적인 신호는 변조부(132)와 컴퓨터(140)를 거치게 됨으로서 지지판(20)에서 회전하는 상부드럼(11)의 동심량편차를 정확하게 검출할수 있는 것이다.
상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 비접촉식에 비하여 상부드럼(11)의 측정면이 변색되거나, 다소 오염된 상태인 경우에도 정밀한 측정이 가능한 정전용량을 이용함으로서 항상 정확한 상부드럼(11)의 동심량을 측정할 수가 있는 것이다. 또한, 비접촉식이기 때문에 측정면을 손상시키지 아니하고, 측정면의 오염 및 변색여부에 관계없이 측정결과를 매우 정확하게 얻을 수 있으며, 고속응답성을 이룰 수 있음으로서 브이씨알(VCR)의 상부드럼품질을 크게 향상시킬 수 있는 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (1)

  1. 브이씨알(VCR)의 상부드럼(11) 동심변위량을 비접촉식으로 측정하는 장치에 있어서, 상부드럼(11)이 장착된 드럼조립체(10)를 회전가능하게 지지하는 지지판(20); 상기 상부드럼(11)에 인접위치되고, 회전하는 상부드럼(11)과의 사이에서 비접촉식으로 전압출력을 계측하여 사이간격(Wd)에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 정전용량센서(110); 상기 정전용량센서(110)의 전기적인 신호를 증폭하고 변환시키는 앰프(120)와 A/D 변환기(130)를 구비한 변조부(132); 상기 변조부(132)를 통과한 신호를 데이터처리하고 연산하여 상부드럼(11)의 동심량편차를 산출하는 컴퓨터(140); 및, 상기 컴퓨터(140)의 출력값을 외부로 표시하는 모니터(150); 등을 포함함을 특징으로 하는 브이씨알(VCR)의 상부드럼 동심변위량 측정장치.
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