KR100447418B1 - 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치 - Google Patents

Abstract

계측기의 계측 테이블(3) 단부 근방의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 측정 위치의 사이에서 계측기의 검사용 계측 마스터(M)을 이동시키는 이동체를 구비하고 있다. 피측정물의 계측을 행하는 경우에는, 이동체나 계측 마스터는 퇴피 위치로 퇴피시킴으로써, 계측 테이블 전체를 유효하게 사용하여 계측 작업을 행할 수 있는 동시에, 피측정물의 계측 작업의 중간에 계측 마스터를 이동체로 측정 위치로 신속하게 이동시켜서 세팅하여, 계측기 자체의 정밀도 검사나 동작 체크를 행할 수 있다.

Description

계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치{Setting device for measuring instrument-inspecting measurement master}

종래, 자동자용 엔진이나 변속기의 케이스류와 같은 기계 부품류의 치수 계측에는 계측 테이블 상에 세팅한 피계측물에 대해서 계측자의 선단을 접촉시켜서 계측을 행하는 구조의 계측기가 널리 이용되고 있다.

이 종류의 계측기로서는 예를 들면, 일본국 특개평 2-306101호 공보에 기재되어 있는 것이 있고, 이것은 도 13에 도시한 바와 같이 계측기(A1)가 계측 테이블(A2)의 양측에서 레일(A3)을 따라서 X방향으로 이동하는 문 기둥형상의 이동체(A4)를 갖고 있고, 상기 이동체(A4)에는 X방향과 직각인 Y방향으로 이동가능한 이동체(A5)가 장착되어 있다.

그리고, 이동체(A5)에는 X방향과 Y방향에서 형성되는 평면에 직각인 Z방향인 상하방향으로 이동가능한 스핀들부(A5)가 설치되어 있고, 이 스핀들부(A5)의 선단부에 볼을 고정한 계측자(스타일러스)(A6)가 장착되어 있고, 계측 테이블(A2) 상에놓여진 피계측물(W)의 상면에 계측자(A6)의 볼을 접촉시키면서 X, Y방향으로 미끄럼 이동시켜서, Z방향에서의 치수를 검출하고 있다.

상기 계측기(A1)에서는 계측자(A6) 선단의 볼은 마모하면 정확한 치수를 검출할 수 없게 되기 때문에, 계측 테이블(A2) 상에 기준 게이지로서 V블록을 세팅하고, 상기 볼을 접촉시켜서 V블록 각부의 치수 검출을 행하고, 볼의 마모에 의한 오차를 검사하도록 하고 있다.

전술한 일본국 특개평 2-306101호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 종래의 계측기에서는 계측기 자체의 정밀도 검사는 통상의 계측 작업의 사이에 기준 게이지를 계측 테이블 상에 수작업으로 세팅하여 행하고 있었기 때문에, 세팅에 수고와 시간을 요하고, 정밀도 검사를 위해 통상의 피계측물의 계측 작업이 긴 시간 중단되어 작업효율이 저하해 버리는 문제가 있었다.

또, 정밀도 검사때마다 기준 게이지를 세팅하는 수고를 덜기 위해서, 항시 기준 게이지를 계측 테이블 상의 소정 위치에 놓고, 정밀도 검사를 행할 때에만 계측자를 기준 게이지의 위치까지 이동시켜서 계측을 행할 수도 있지만, 계측 테이블 상의 일부의 스페이스를 항상 기준 게이지가 점유하고 있기 때문에, 계측 테이블 상에 피계측물을 세팅할 수 있는 장소가 제한되어 버리는 문제가 있었다.

한편, 일본국 특개평 11-44527호 공보에는 치수 계측기의 계측 위치에 피계측물을 보내는 컨베이어를 이용하여 치수 정밀도의 기준이 되는 블록형상의 계측 마스터를 상기 계측 위치로 이동시키고, 계측 마스터의 치수 계측을 행하는 기술이 개시되어 있고, 이 치수 계측기에 의하면 계측 마스터를 계측 위치로 자동적으로세팅하여 신속하게 정밀도 검사를 행하는 것이 가능하다.

그러나, 이 치수 계측기는 팔레트에 탑재된 피계측물이나 계측 마스터를 이송하기 위한 컨베이어가 부설되어 있기 때문에, 치수 계측기를 설치하기 위해서는 수용 공기 조절 시스템이나 온도 관리 시스템이 갖추어진 넓은 스페이스가 필요하게 되어, 설비 비용이 높아지는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제를 해결하여, 계측기의 계측 테이블 상으로의 계측 마스터의 세팅을 사람의 손을 통하지 않고 신속하게 행할 수 있는 동시에, 이미 설치된 계측기에 적은 설치 스페이스로 용이하게 부설하는 것이 가능한 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 기계 부품류의 치수 계측에 이용되는 3차원 계측기 등의 계측 테이블 상에 정밀도 검사나 동작 체크를 위한 계측 마스터를 세팅하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치의 제1 실시예를 도시하는 측면도,

도 2는 본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치의 제1 실시예를 도시하는 평면도,

도 3은 도 1의 A-A선 위치에서 화살표 방향으로 본 정면도,

도 4는 대차를 퇴피 위치로 이동시킨 상태를 도시하는 측면도,

도 5는 대차를 퇴피 위치로 이동시킨 상태를 도시하는 평면도,

도 6은 대차의 상세 구조를 도시하는 측면도,

도 7은 본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치의 제2 실시예를 도시하는 측면도,

도 8은 본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치의 제2 실시예를 도시하는 평면도,

도 9는 도 7의 A-A선 위치에서 화살표 방향으로 본 정면도,

도 10은 대차를 퇴피 위치로 이동시킨 상태를 도시하는 측면도,

도 11은 대차를 퇴피 위치로 이동시킨 상태를 도시하는 평면도,

도 12는 대차의 상세 구조를 도시하는 측면도,

도 13은 종래로부터 이용되고 있는 계측 테이블을 구비한 계측기의 일례를 도시하는 사시도이다.

<발명의 개시>

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치는 계측기의 계측 테이블 단부 근방의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이에서 계측기 검사용 계측 마스터를 이동시키는 이동체를 구비하고 있다.

본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅에서는 이동체가 계측 테이블 단부에 인접 배치되는 격납 하우징 내에 설정된 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이를 이동하는 대차로 구성되고, 상기 대차에 계측 마스터를 상승 위치로 들어 올려서 유지하고, 하강 동작에 의해 계측 테이블 상에 내려 놓도록 승강 구동되는 승강 프레임을 갖는 리프트 기구가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 중간 위치에서 서로 회동가능하게 축에 부착된 한 쌍의 링크를 다수조, 인접하는 조의 링크 단끼리를 회동가능하게 축에 부착시켜 연결하여 구성된 팬터그래프 기구를 통해서 격납 하우징과 대차의 사이가 연결되어 대차의 사행이 규제되고, 상기 팬터그래프 기구의 격납 하우징측에 위치하는 한 쌍의 링크의 각각의 단에는 서로 반대 방향으로 암나사가 형성된 한 쌍의 너트가 방향을 가변으로 축에 부착되고, 이들 너트는 격납 하우징에 지지되어 정역(正逆) 양방향으로 회전구동되는 구동 나사 축 외주에 서로 반대 방향으로 형성된 한 쌍의 숫나사에 각각 나사식으로 결합하여, 상기 구동 나사 축의 회전에 의해 팬터그래프 기구가 신축하고, 대차가 격납 하우징 내의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치와의 사이를 이동하도록 구성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

또, 주행 차륜의 적어도 1개를 구동하여 대차를 격납 하우징 내의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이를 자동 주행시키기 위한 구동원이 상기 대차에 탑재되어 있는 동시에, 대차 주행방향으로 신축가능한 가이드 부재에 의해서 격납 하우징과 대차의 사이가 연결되어 대차의 사행이 규제되어 있는 것도 바람직하다.

또, 본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치에 있어서는, 계측 마스터 하부에 제1 위치 결정 수단이 설치되고, 상기 제1 위치 결정 수단은 계측 테이블 상의 계측 위치에 착탈가능하게 고정되는 제2 위치 결정 수단에 위쪽에서 걸어 맞추어 계측 테이블에 대한 계측 마스터의 위치 결정을 행하도록 구성되어 있는 것도 바람직하다.

본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅장치(이하, 간단히 세팅 장치라고도 한다)는 피계측물을 세팅하는 계측 테이블(정반(定盤), 헤드)을 갖고, 상기 계측 테이블 상에 탑재되어 있는 피계측물의 치수 등을 계측하는 계측기에 부설하여 이용할 수 있다.

이와 같은 계측기로서는 예를 들면, 계측 테이블과의 사이에서 상대적으로 3차원 방향으로 이동가능한 계측자를 갖고, 계측 테이블 상의 피계측물의 각부에 계측자의 선단을 접촉시켜서 치수를 계측하는 3차원 계측기가 있다.

본 발명의 세팅 장치는 통상의 피계측물의 계측의 사이에서, 계측기의 검사를 행할때에만, 계측 테이블 단부 근방의 통상의 계측 작업시에는 방해가 되지 않는 퇴피 위치로부터 계측 테이블 상의 계측 위치로 계측 마스터를 이동체에 의해 이동시켜서 상기 계측 위치에 세팅하는 것이다.

여기에서, 계측 마스터로서는 예를 들면 직육면체의 하면 이외의 각 면에 계측을 위한 고정밀도의 기준 구멍이나 기준 면을 형성한 것을 이용할 수 있고, 피계측물 대신에 계측 마스터를 계측함으로써, 계측기의 정밀도나 고장의 유무를 검사할 수 있다.

또, 본 발명의 세팅 장치가 적용가능한 계측기로서는 치수의 게측기에 한정되지 않고, 계측 테이블 상에 피계측물을 얹어 놓고 계측을 행하는 것이면, 딱딱한 계측기나 표면이 거친 계측 기구 등에도 적용가능하다. 예를 들면 딱딱한 계측기의 경우에는 계측 마스터는 딱딱한 기준 블록이 되고, 또 표면이 거친 계측기이면, 계측 마스터는 표면이 거친 기준 블록이 된다.

또, 이동체로서는 예를 들면 계측 마스터를 얹어 놓고 계측 테이블 상을 이동할 수 있는 대차나, 계측기의 계측 테이블 옆쪽의 지주 등에 기단부(基端部)를 장착하고, 선단부가 계측 테이블 상의 계측 위치로 계측 마스터를 유지하여 이동하는 로봇 아암형상의 것, 혹은 계측 테이블의 단부 근방의 퇴피 위치로부터 계측 테이블 상의 계측 위치를 향하여 선단에 계측 마스터를 유지하여 신축하는 신축 포크형상의 것 등, 다양한 형태로 할 수 있다.

특히, 이동체에 대차를 이용하는 경우에는, 상기 대차는 격납 하우징 내에 설정된 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이를 이동하도록 하고, 대차에 탑재된 계측 마스터를 퇴피 위치에서 격납 하우징 내에 격납해 둠으로써, 고정밀도이고 고가인 계측 마스터를 보호할 수 있다.

또, 대차에 계측 마스터를 이동중 계측 테이블 상면에서 들어 올린 상태에서 유지하고, 계측 위치에서 계측 테이블 상에 내려놓는 승강 프레임을 갖는 리프트 기구를 설치함으로써, 계측 테이블 상의 계측 위치로의 계측 마스터의 세팅이 용이해진다.

또한, 상기 리프트 기구는 모터 등의 구동원으로 동작하는 캠 기구, 나사 잭 기구, 유체 실린더 기구 등을 이용하여 구성할 수 있다.

또, 격납 하우징의 대차가 출입하는 개구부에는 대차가 퇴피 위치로 들어갔을 때에 자동적으로 차폐되는 셔터나, 수동으로 개폐하는 커버 등을 설치하고, 격납 하우징 내에 먼지의 침입을 방지하는 구조로 하는 것도 바람직하다.

또, 대차의 이동은 격납 하우징측에 지지된 구동 나사 축을 모터 등의 정역양방향으로 회전 구동가능한 구동원으로 회전시킴으로써, 팬터그래프 기구를 통해서 행할 수 있다.

상기 팬터그래프 기구는 구동 나사 축을 회전시키면, 상기 구동 나사 축 상에 서로 반대 방향으로 형성되어 있는 암나사에 각각 나사식으로 결합된 한 쌍의 너트가 서로 접근하는 방향 혹은 이간하는 방향으로 이동함으로써, 이들 너트가 한쪽의 단부에 각각 축에 부착되어 있는 한 쌍의 링크가 각각의 중간의 축에 부착된 위치를 중심으로 회동하고, 이 움직임이 모든 링크에 전달되어 일제히 신축한다.

이렇게 해서, 팬터그래프 기구의 신축에 의해, 대차를 소정의 경로를 따라서 격납 하우징 내의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이에서 이동시킬 수 있다.

또, 대차에 모터 등의 구동원을 탑재하고, 상기 구동원에 의해 대차의 주행 차륜의 적어도 하나를 구동하여 격납 하우징 내의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이에서 대차가 자동 주행할 수 있도록 구성해도 좋다.

이 경우에는, 대차와 격납 하우징의 사이를 대차의 이동방향으로 신축가능한 가이드 부재로 연결하여 대차의 이동을 안내함으로써, 대차의 사행을 규제할 수 있다.

상기 가이드 부재로서는 다수의 슬라이드 레일을 상호로 길이방향으로 신축가능하게 조합하여 구성한 것이나, 중간 위치에서 서로 회동가능하게 축에 부착된 한 쌍의 링크를 다수조, 인접하는 조의 링크 단끼리를 회동가능하게 축에 부착시켜 연결하여 구성된 팬터그래프 기구 등을 이용할 수 있다.

또, 계측 마스터를 계측 테이블 상의 계측 위치에 세팅할 때에, 계측 마스터의 방향의 어긋남 등에 의한 계측 오차를 가급적 없애기 위해, 계측 마스터 하부에 제1 위치 결정 수단을 설치하는 동시에, 계측 테이블 상의 계측 위치에 착탈가능하게 제2 위치 결정 수단을 고정해도 좋다.

이 경우, 대차 등의 이동체로 계측 위치로 이동시킨 계측 마스터의 제1 위치 결정 수단을 계측 테이블 상의 제2 위치 결정 수단에 위쪽에서 걸어맞춤으로써, 계측 마스터를 계측 위치에서 수평면 내의 2방향과 높이방향으로 고정밀도로 세팅할 수 있다.

여기에서, 제1 위치 결정 수단으로서는 예를 들면, 하면의 3개소에 원추형의 위치 결정용 오목부를 형성한 계측 마스터 하부에 고정되는 지그대로 구성하고, 한편, 제2 위치 결정 수단으로서는 상기 원추형의 위치 결정용 오목부의 각각에 정합하는 위치에 배치된 강철 볼이나 세라믹 볼 등의 구체나 원추형의 돌기가 설치된 기준 베이스로 구성할 수 있다.

또한, 기준 베이스는 계측기의 계측 테이블 상에 지그 등을 장착하기 위해 형성되어 있는 T슬롯 등에 볼트 등으로 고정할 수 있다.

또, 원추형의 위치 결정용 오목부 대신에 각각의 구체가 정합하는 폭을 갖는 다수의 위치 결정용의 긴 구멍을 계측 테이블 상면에 평행한 내면에서 다른 2방향으로 연장하도록 지그대 하면에 형성해도 좋고, 또, 구체를 계측 마스터 하부의 지그대측에 설치하고, 위치 결정용 오목부나 위치 결정용의 긴 구멍을 기준 베이스측에 형성해도 좋다.

또, 계측 마스터 하부에 지그대를 고정하지 않고, 계측 마스터 하면에 직접 위치 결정용 오목부나 긴 구멍을 형성하고, 이 위치 결정용 오목부나 긴 구멍 자체를 제1 위치 결정 수단으로 해도 좋다.

또한, 제1 위치 결정 수단과 제2 위치 결정 수단은 계측 마스터를 계측 테이블 상면에 평행한 서로 다른 다수의 방향과 높이 방향을 위치 결정하도록 서로 끼워맞추는 다수조의 나이프 에지와 V홈을 이용하여 구성해도 좋다.

도 1은 본 발명의 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치의 제1 실시예를 도시하는 측면도, 도 2는 그 평면도, 도 3은 도 1의 A-A선 위치에서 화살표 방향으로 본 정면도이고, 세팅 장치(1)는 계측기(2)의 계측 테이블(3)의 단부에 인접하여 바닥면(G) 상에 고정되는 격납 하우징(4)과, 상기 격납 하우징(4) 내의 퇴피 위치와 계측 테이블(3) 상의 계측 위치의 사이에서 계측 마스터(M)를 이동시키는 대차(臺車)(5)를 갖고 있다.

본 실시예에서는 계측기(2)의 전체 구조는 도시하고 있지 않지만, 전술한 도 13에 도시한 것과 동일하게, 계측 테이블(3) 상에 얹어 놓은 피계측물에 3차원 방향으로 이동가능한 계측자를 접촉시키고, 피계측물 각부의 치수 계측을 행하는 형식의 3차원 계측기이다.

상기 대차(5)는 회전가능한 4개의 주행 차륜(6)에 의해서 계측 테이블(3) 상을 자유롭게 이동가능하게 되어 있고, 도 2에 도시하는 바와 같이 좌우 양측에 돌출된 한 쌍의 장착 브래킷(7)과 계측 테이블(3)에 대향하는 측에 개구부(4A)가 형성되어 있는 격납 하우징(4) 내부의 고정 부재의 사이가 각각 팬터그래프 기구(8)를 통해서 연결되어 있다.

이들 한 쌍의 팬터그래프 기구(8)는 각각 중간 위치에 설치된 연결 핀(9A)으로 서로 회동가능하게 연결된 한 쌍의 링크(10)를 다수조, 서로 인접하는 조의 링크 단끼리를 연결 핀(9B)으로 회동가능하게 연결하고, 신축가능하게 조립되어 있다.

각각의 팬터그래프 기구(8)의 대차(5)측의 단부에 위치하는 한 쌍의 링크(1)는 한 쌍의 브래킷(7)에 연결 핀(9C)으로 회동가능하게 연결되어 있는 각 한 쌍의 연결 링크편(11)과, 각각 연결 핀(9B)으로 회동가능하게 연결되어 있다.

또한, 본 실시예에서는 대차(5)에 가까운 측의 링크(10)의 일부와, 대차(5)의 좌우 측면에 인접하여 배치되어 있는 2개의 연결 링크편(11)은 팬터그래프 기구(8)의 수축 동작시에 대차(5)의 차체와의 간섭을 피하기 위해 원호형상으로 만곡하여 형성되어 있다.

또, 이들 한 쌍의 팬터그래프 기구(8)의 격납 하우징(4)측의 단부에 위치하는 한 쌍의 링크(10)는 격납 하우징(4) 내부의 후단측의 부재에 연결 핀(9D)으로 회동가능하게 연결된 한 쌍의 연결 링크편(12)과, 각각 연결 핀(9B)으로 회동가능하게 연결되어 있다.

또, 격납 하우징(4)측의 팬터그래프 기구(8) 단부에 위치하는 한 쌍의 링크(10)와 연결 링크편(12) 사이의 연결 핀(9B)에는 한 쌍의 너트(13A, 13B)가 각각 고정되어 있다.

너트(13A)와 너트(13B)는 내주면에 서로 역방향의 암나사가 형성되어 있고,이들 너트(13A, 13B)는 격납 하우징(4) 내에 양단을 회전가능하게 베어링 지지되어 있는 구동 나사 축(14)의 외주에 서로 역방향으로 형성되어 있는 한 쌍의 숫나사에 각각 나사식으로 결합하고 있다.

상기 구동 나사 축(14)에는 피구동 기어(15)가 고정되어 있고, 상기 피구동 기어(15)에는 정역 양방향으로 회전 구동가능한 브레이크가 부착된 기어가 걸린 모터(16)의 축에 고정된 구동 기어(17)가 맞물려 있다.

또한, 구동 나사 축(14) 및 기어가 걸린 모터(16)는 격납 하우징(4) 내에 팬터그래프 기구(8)의 신축방향과 동일 방향으로 아주 짧은 거리만큼 슬라이드할 수 있게 지지되어 있는 가동 프레임 상에 지지되어 있고, 팬터그래프 기구(8)의 신축에 의한 한 쌍의 너트(13A, 13B)의 위치의 변화에 추동하여 가동 프레임(18)과 함께 슬라이드 변위가능하게 되어 있다.

따라서, 상기 기어가 걸린 모터(16)가 회전하면, 그 회전은 구동 기어(17)로부터 피구동 기어(15)를 통해서 구동 나사 축(14)에 감속하여 전달하다. 그 결과, 상기구동 나사 축(14)에 나사식으로 결합하고 있는 한 쌍의 너트(13A, 13B)는 구동 나사 축(14)의 회전방향을 따라서 서로 접근하는 방향, 혹은 이간하는 방향으로 구동 나사 축(14) 상을 이동한다.

그렇게 하면, 이들 너트(13A, 13B)에 연결되어 있는 한 쌍의 링크(10)는 연결 핀(9A) 주위에 개폐하고, 이것에 따라서 팬터그래프 기구(8)를 구성하는 모든 링크(10)와 이들의 양단에 연결되어 있는 연결 링크편(11, 12)이 일제히 개폐하여 팬터그래프 기구(8) 전체가 신축하고, 대차(5)가 계측 테이블(3) 상을 직선적으로이동한다.

이들 한 쌍의 너트(13A, 13B)가 구동 나사 축(14)의 회전에 의해서 서로 떨어지는 방향으로 이동하면 팬터그래프 기구(8)는 수축하고, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이 격납 하우징(4) 내에 접어 넣어진다.

이것에 따라서, 대차(5)는 팬터그래프 기구(8)에 색인되어 계측 테이블(3) 상면에서 이것과 대략 동일 높이로 격납 하우징(4)측으로부터 돌출되어 있는 발판(4B)으로 옮겨지고, 개구부(4A)로부터 격납 하우징(4) 내에 완전히 격납된다.

또한, 계측기(2)에 인접하여 세팅 장치(1)를 바닥면(G)으로 설치하였을 때의 장착 오차에 의해서 생기는 계측 테이블(3)과 격납 하우징(4)의 간극의 편차를 흡수하기 위해서, 발판(4B)은 그 돌출길이를 조정가능하게 해도 좋다.

또, 대차(5)를 도 1 및 도 2에 도시하는 계측 테이블(3) 상의 계측 위치와, 도 4 및 도 5에 도시하는 격납 하우징(4) 내의 퇴피 위치와 양쪽의 위치에서 정지시키기 위한 기어가 걸린 모터(16)의 제어는, 예를 들면, 구동 나사 축(14)의 회전 위치를 펄스 인코더 등으로 검출하여 행할 수 있다.

다음에, 도 6은 대차(5)의 상세 구조를 나타내는 측면도이고, 대차(5)에는 계측 마스터(M)를 장착한 지그대(J)를 승강 가능하게 유지하는 승강 프레임(19)이 설치되어 있다.

상기 승강 프레임(19)은 그 아래쪽으로 돌출 설치되어 있는 가이드 샤프트(20)가 대차(5)측에 설치되어 있는 슬라이드 베어링(21)에 슬라이드할 수 있게 끼워지고, 대차(5)에 대해서 상하 이동할 수 있게 유지되어 있다.

또, 승강 프레임(19)은 그 하면이 대차(5)에 회전가능하게 지지되어 있는 캠 축(22)에 고정된 편심 캠(23)에 맞닿아서 그 중량이 지지되어 있다. 또, 캠 축(22)에는 대차(5)의 길이방향으로 슬라이드할 수 있게 지지되어 있는 랙(24)과 맞물린 피구동 피니언(25)이 고정되어 있다.

한편, 상기 랙(24)에는 대차(5)에 탑재되어 있는 브레이크가 부착된 기어가 걸린 모터(26)에 의해 정역 양방향으로 회전 구동되는 구동 피니언(27)이 맞물려 있고, 기어가 걸린 모터(26)가 구동 피니언(27)을 회전하면, 그 회전은 랙(24)의 직선 운동을 통해서 피구동 피니언(25)에 전달되어 캠 축(22)에 고정된 편심 캠(23)이 회전하여, 승강 프레임(19)이 승강 동작하도록 되어 있다.

그리고, 승강 프레임(19)이 도 6에 나타내는 하강 위치에 있을 때에는, 승강 프레임(19)과 지그대(J)의 하면의 사이에 간극(S)이 생기고, 계측 마스터(M)를 탑재하고 있는 지그대(J)는 그 다리부(a)가 계측 테이블(3) 상에 착지하여 지지되어 있다.

또, 승강 프레임(19)이 상승 위치에 있을 때에는, 상기 승강 프레임(19)의 상면이 지그대(J)의 하면에 맞닿아서 이것을 들어올린 상태가 되고, 지그대(J)의 다리부(a)는 계측 테이블(3)의 상면으로부터 이간되며, 대차(5)는 계측 마스터(M)를 탑재한 지그대(J)를 지지하여 계측 테이블(3) 상을 이동가능하게 된다.

다음에, 전술한 바와 같이 구성되어 있는 세팅 장치(1)의 동작을 설명한다. 계측기(2)가 계측 테이블(3) 상에서 피계측물의 계측을 행하는 경우에는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이 팬터그래프 기구(8)는 접어진 상태이며, 대차(5)와 함께 격납 하우징(4) 내의 퇴피 위치에 격납되어 있다.

이 때, 계측 마스터(M)와 지그대(J)도 대차(5)의 승강 프레임(19) 상에 지지되어 격납 하우징(4) 내에 격납되어 있고, 계측 테이블(3) 상에는 도시하지 않은 피계측물이 세팅되어 각부의 치수계측이 행해진다.

다음에, 피계측물의 계측의 중간에 계측기(2)의 정밀도 검사를 행하는 경우에는, 도 1에 도시하는 기어가 걸린 모터(16)를 구동하고, 도 2에 도시하는 한 쌍의 너트(13A, 13B)가 서로 접근하는 방향으로 구동 나사 축(14)을 회전시킨다.

그렇게 하면, 팬터그래프 기구(8)를 구성하고 있는 각 링크(10)는 연결 핀(9A) 주위에 서로 회동하여 팬터그래프 기구(8)는 신장하고, 대차(5)는 그 승강 프레임(19) 상에 지그대(J)와 계측 마스터(M)를 싣고 격납 하우징(4) 내의 퇴피 위치에서 계측 테이블(3) 상의 계측 위치를 향하여 이동한다.

이 때, 승강 프레임(19)은 상승 위치에 있고, 지그대(J)의 다리부(a)는 대차(5)의 이동에 지장을 발생하지 않도록 계측 테이블(3) 상면으로부터 떨어져 있다.

그리고, 대차(5)가 계측 테이블(3) 상의 계측 위치까지 이동해 오면, 기어가 걸린 모터(16)가 정지하고, 다음에 대차(5) 상에 탑재된 도 6에 도시하는 기어가 걸린 모터(26)의 회전에 의해 승강 프레임(19)이 하강하며, 지그대(J)의 다리부(a)가 계측 테이블(3) 상면에 착지하여 지지되는 동시에, 지그대(J) 하면은 승강 프레임(19)의 상면으로부터 이간된다.

다음에, 기어가 걸린 모터(16)가 역전 구동되어 팬터그래프 기구(8)가 수축하고, 지그대(J)와 계측 마스터(M)를 계측 테이블(3) 상에 남겨 두고 대차(5)가 격납 하우징(4) 내에 퇴피하며, 그 후, 계측 테이블(3) 상의 계측 위치에 내려져서 세팅된 지그대(J) 상의 계측 마스터(M)의 각부 치수를 계측기(2)로 계측하고, 상기 계측기(2)의 정밀도 검사를 행한다.

계측기(2)의 정밀도 검사가 완료하면, 팬터그래프 기구(8)를 다시 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 다시 신장시켜서 대차(5)의 승강 프레임(19)을 지그대(J)의 아래쪽으로 이동시키고, 다음에 승강 프레임(19)을 상승시켜서 계측 마스터(M)가 탑재되어 있는 지그대(J)를 들어 올린다.

또한, 팬터그래프 기구(8)를 수축시켜서 대차(5)를 격납 하우징(4) 내의 퇴피 위치까지 되돌리고, 그 후, 계측기(5) 상에 새롭게 피계측물이 세팅되고, 통상의 계측작업이 행해진다.

다음에, 도 7은 본 발명의 계측 검사용 계측 마스터의 세팅 장치의 제2 실시예를 나타내는 측면도, 도 8은 그 평면도, 도 9는 도 7의 A-A선 위치에서 화살표 방향으로 본 정면도이고, 세팅 장치(31)는 계측기(32)의 계측 테이블(33)의 단부에 인접하여 바닥면(G) 상에 고정되는 격납 하우징(34)과, 상기 격납 하우징(34) 내의 퇴피 위치와 계측 테이블(33) 상의 계측 위치의 사이에서 계측 마스터(M)를 이동시키는 대차(35)를 갖고 있다.

여기에서, 계측기(32)는 전술한 제1 실시예에서의 계측기(2)와 거의 동일 구조의 3차원 계측기이고, 이 실시예에서는 대차(35)는 그 차체에 탑재되어 있는 브레이크가 부착된 기어가 걸린 모터(36)를 주행용 구동원으로서 구동되는 구동차륜(37A)과, 지지 차륜(37B)을 주행 차륜으로서 계측 테이블(33) 상을 자동 주행할 수 있도록 구성되어 있다.

또, 대차(35)의 대차체 양측과 격납 하우징(34)의 사이는 신축가능한 가이드 부재(38)를 통해서 연결되어 있다. 또한, 격납 하우징(34)의 계측 테이블(33)의 대향측에는 대차(35)와 가이드 부재(38)를 통과시키는 전술한 제1 실시예의 격납 하우징(4)과 동일한 개구부가 형성되어 있다.

상기 가이드 부재(38)는 서로 길이방향으로 슬라이드할 수 있도록 연결된 다수의 슬라이드 레일(38A, 38B)로 구성되어 있고, 대차(35)가 격납 하우징(34) 내의 퇴피 위치와 계측 테이블(33) 상의 계측 위치의 사이를 사행하지 않고 직선적으로 이동하도록 안내하고 있다.

도 8에 도시하는 바와 같이 좌우에 대향하는 슬라이드 레일(38A)끼리는 각각의 후단부가 연결 로드(38C)에 의해서 일체로 연결되어 있고, 또 신축 방향으로 인접하는 2개의 슬라이드 레일(38A)은 이들 사이에 위치하는 1개의 슬라이드 레일(38B)의 좌우 양측에서 슬라이드할 수 있게 걸어 맞춰지고 있다.

이 구조에 의해서, 가이드 부재(38)를 신축시의 길이에 대해서 수축시의 길이를 가급적 짧게 할 수 있고, 도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이 대차(35)와 함께 격납 하우징(34) 내에 콤팩트하게 격납할 수 있다.

본 실시예에서는 대차(35)를 격납 하우징(34) 내의 퇴피 위치와, 계측 테이블(33) 상의 계측 위치에서 정지시키기 위해서, 대차(35)의 후단에 위치 검출용 체인(39)의 일단이 연결되어 있다.

상기 위치 검출용 체인(39)은 격납 하우징(34) 내 뒤쪽으로 회전가능하게 설치된 가이드 스프로킷(40)과, 이 바로 아래에 배치된 체인 가이드(41)를 통과하여 수직 아래쪽으로 편향되고, 타단에는 피검출 부재(42A)가 장착되어 있다.

상기 피검출 부재(42A)는 대차(35)가 계측 위치로 이동하면, 격납 하우징(34) 내에 설치된 위치 검출 센서(42B)에 의해서 검출되고, 또, 격납 위치로 이동하면 위치 검출 센서(42C)에 의해서 검출되며, 이들 센서의 검출 신호에 의해서 대차(35)에 탑재된 기어가 걸린 모터(36)가 각각의 위치에서 정지하도록 되어 있다.

다음에, 도 12는 대차(35)의 상세 구조를 나타내는 측면도이고, 대차(35)에는 계측 마스터(M)를 장착한 지그대(J')를 승강가능하게 유지하는 승강 프레임(43)이 설치되어 있다.

상기 승강 프레임(43)은 전술한 제1 실시예의 대차(5)에 설치되어 있는 승강 프레임(19)과 동일하게, 가이드 샤프트(44)가 대차(35)측에 설치되어 있는 슬라이드 베어링(45)에 슬라이드할 수 있게 끼워져서 대차(35)에 대해서 상하 이동할 수 있게 유지되어 있다.

승강 프레임(43)은 기어가 걸린 모터(36)와 나란히 대차(35)에 탑재되어 있는 브레이크가 부착된 기어가 걸린 모터(46)의 회전을 전술한 제1 실시예의 것과 동일하게, 구동 피니언(47), 랙(48), 피구동 피니언(49), 캠 축(50)을 통해서 편심 캠(51)에 전달하고, 상기 편심 캠(51)에 의해서 상하 이동되도록 구성되어 있다.

또, 이 실시예의 세팅 장치(31)에서는 계측 마스터(M)가 고정되어 있는 지그대(J')는 그 하면 3개소에 도시하지 않은 원추형의 위치 결정용 오목부가 형성되어 있다.

한편, 계측기(32)의 계측 테이블(33)에는 도 11에 도시하는 바와 같이 중앙에 피계측물을 유지하고 있는 장착 지그를 고정하기 위한 T슬롯(33A)이 형성되어 있고, 상기 T슬롯(33A)을 이용하여, 계측 마스터(M)가 세팅되는 계측 위치에 기준 베이스(52)가 고정되도록 되어 있다.

상기 기준 베이스(52)의 상면에는 지그대(J')의 하면 3개소에 형성된 도시하지 않은 원추형의 위치 결정용 오목부와 각각 대응하는 3개소에 강철 볼(53)이 배치되어 있다.

이들 강철 볼(53)은 지그대(J') 하면의 각 위치 결정용 오목부와 정확하게 정합할 수 있도록 기준 베이스(52)에 대한 높이 방향과 수평면 내의 위치를 개별적으로 나사 조정 기구에 의해서 조정 가능하도록 하고 있다.

또한, 본 실시예에서, 하면에 위치 결정용 오목부가 형성되어 있는 지그대(J')는 계측 마스터(M)를 계측 테이블(33)의 계측 위치에 정확하게 세팅하기 위한 제1 위치 결정 수단으로서, 또 강철 볼(53)이 배치되어 있는 기준 베이스(52)는 제2 위치 결정 수단으로서 이용되고 있다.

다음에, 세팅 장치(31)의 동작을 설명하면, 계측기(32)에 의해서 피계측물의 계측을 행하는 경우에는, 도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이, 대차(35)는 지그대(J')와 함께 격납 하우징(34) 내에 퇴피하고 있고, 이 상태에서는 가이드 부재(38)를 구성하고 있는 다수의 슬라이드 레일(38A, 38B)도 대차(35)의 양측에겹치도록 하여 수축하여 격납 하우징(34) 내에 격납되어 있다.

이 때, 계측 테이블(3) 상의 계측 위치에는 지그대(J')를 실은 기준 베이스(52)를 고정한 상태에서, 상기 기준 베이스(52)를 이용하여 계측 테이블(33) 상에 피계측물을 고정한 지그 팔레트 등을 세팅하여 계측 작업을 행해도 좋고, 기준 베이스(52)를 꺼내어 피계측물의 계측을 행해도 좋다.

다음에, 계측기(32)의 정밀도 검사를 행하는 경우에는, 대차(35)에 탑재되어 있는 기어가 걸린 모터(36)를 구동하여 대차(35)를 격납 하우징(34) 내의 퇴피 위치에서 계측 테이블(33) 상의 계측 위치를 향하여 자동 주행시킨다.

이 때, 기준 베이스(52)가 계측 위치에 장착되어 있지 않은 경우에는, 정밀도 검사를 행하기 전에 기준 베이스(52)를 장착한다.

대차(35)의 이동에 연동하여 가이드 부재(38)는 슬라이드 레일(38A, 38B)끼리가 슬라이드하여 신장하고, 대차(35)가 사행하지 않고 퇴피 위치에서 계측 위치로 직선적으로 이동하도록 안내한다.

그리고, 대차(35)가 계측 테이블(33) 상의 계측 위치까지 이동해 오면, 위치 검출용 체인(39)에 매달린 피검출 부재(42A)가 끌어 올려져서 위치 검출 센서(42B)에 검출되고, 그 검출 신호에 의해서 대차(35) 상의 기어가 걸린 모터(36)가 정지한다. 이 때, 승강 프레임(43)에 유지되어 있는 지그대(J')는 기준 베이스(52)의 바로 위에 위치하고 있다.

다음에 대차(35) 상에 탑재된 또 하나의 기어가 걸린 모터(46)가 구동되고, 승강 프레임(43)이 하강하여 계측 마스터(M)가 장착되어 있는 지그대(J')의 하면에3개소 형성되어 있는 원추형의 위치 결정용 오목부가 각각 대응하는 기준 베이스(52) 상의 3개의 강철 볼(53)에 걸어 맞춰서 지그대(J')는 기준 베이스(52) 상에 위치 결정 유지되고, 또한 승강 프레임(43)이 하한 위치까지 하강함으로써 지그대(J')의 하면은 승강 프레임(43)의 상면에서 이탈한다.

다음에, 기어가 걸린 모터(36)가 역전 구동되어 대차(35)는 가이드 부재(38)를 수축시키면서 격납 하우징(34) 내에 퇴피 이동하고, 그 후, 계측 테이블(34) 상의 계측 위치에 세팅된 계측 마스터(M)의 각부 치수를 계측기(32)에서 계측하여, 상기 계측기(32)의 정밀도 검사를 행한다.

계측기(32)의 정밀도 검사가 완료하면, 대차(35)는 다시 계측 테이블(34) 상의 계측 위치로 이동하여 승강 프레임(43)을 지그대(J')의 아래쪽으로 침입시키고, 다음에 승강 프레임(43)을 상승시켜서 계측 마스터(M)가 탑재되어 있는 지그대(J')를 들어 올려서 대차(35)를 격납 하우징(34) 내에 퇴피 이동시킴으로써, 계측 테이블(33) 상에서는 다시 통상의 계측 작업이 가능하게 된다.

이상에 설명한 바와 같이, 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 계측기에서 피계측물의 계측을 행하는 경우에는, 이동체나 계측 마스터는 계측 테이블의 단부 근방의 퇴피 위치에 퇴피시킴으로써, 계측 테이블 전체를 유효하게 사용하여 계측 작업을 행할 수 있는 동시에, 피계측물의 계측 작업의 중간에 계측 마스터를 이동체로 계측 위치로 신속하게 이동시켜서 세팅하여, 효율적으로 정밀도 검사를 행할 수 있다.

또, 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 대차를 계측기의 계측 테이블 단부에 인접 배치되는 격납 하우징 내에 퇴피시키도록 함으로써, 계측 마스터를 사용하지 않을 때에 계측 마스터를 대차에 싣고 격납 하우징 내에 격납하여, 고정밀도로 고가인 계측 마스터를 보호할 수 있다.

또, 계측 마스터의 세팅 장치를 계측기와 독립한 유닛으로서 구성할 수 있기 때문에, 계측 테이블을 갖는 다양한 계측기에 용이하게 부설할 수 있다.

또한, 대차에 계측 마스터를 이동중 계측 테이블 상면에서 들어 올린 상태로 유지하고, 계측 위치에서 계측 테이블 상에 내려 놓은 승강 프레임을 갖는 리프트 기구를 설치함으로써, 계측 테이블 상의 계측 위치로의 세팅이 용이해진다.

또, 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 팬터그래프 기구는 수축하였을 때에 각 링크가 콤팩트하게 접혀지기 때문에, 대차의 이동에 에어 실린더 장치나 랙 피니언 기구를 이용하는 경우와 비교하여 격납 하우징의 계측 테이블 뒤쪽으로의 돌출 치수를 짧게 할 수 있고, 세팅 장치의 설치에 필요한 스페이스를 적게 할 수 있다.

또, 팬터그래프 기구를 이용함으로써, 가이드 부재를 별도로 필요로 하지 않고 대차의 사행을 방지하여 직선적으로 퇴피 위치와 계측 위치의 사이에서 이동시킬 수 있다.

또, 청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 대차 자체에 주행용 구동원을 탑재하여 자동 주행할 수 있도록 함으로써, 대차의 이동 기구를 간략화할 수 있고, 보수가 용이하게 되는 동시에 제작 비용을 싸게 할 수 있다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 계측 테이블 상에 세팅된 계측 마스터의 방향의 어긋남 등에 의한 계측 오차를 가급적 적게 할 수 있다.

Claims (5)

1. 계측기의 계측 테이블 단부 근방의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이에서 계측기 검사용의 계측 마스터를 이동시키는 이동체를 구비하고, 상기 이동체는 계측 테이블 단부에 인접 배치되는 격납 하우징 내에 설정된 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이에서 대차를 이동시키며, 상기 대차에 계측 마스터를 상승 위치로 들어 올려서 유지하고, 하강 이동에 의해 계측 테이블 상에 내려놓도록 승강 구동되는 승강 프레임을 갖는 리프트 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이동체는 팬터그래프 기구로서, 중간 위치에서 서로 회동가능하게 축에 부착된 한쌍의 링크를 다수조, 인접하는 조의 링크끼리를 회동가능하게 축에 부착시켜 연결하여 구성된 팬터그래프 기구를 통해서 격납 하우징과 대차의 사이가 연결되어 대차의 사행이 규제되고, 상기 팬터그래프 기구의 격납 하우징측에 위치하는 한쌍의 링크의 각각의 단에는 서로 반대 방향으로 암나사가 형성된 한쌍의 너트가 방향을 가변으로 축에 부착되며, 이들 너트는 격납 하우징에 지지되어 정역 양방향으로 회전 구동되는 구동 나사 축 외주에 서로 반대 방향으로 형성된 한쌍의 숫나사에 각각 나사식으로 결합하고, 상기 구동 나사 축의 회전에 의해 팬터그래프 기구가 신축하고, 대차가 격납 하우징 내의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이를 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 이동체는 가이드 부재로서, 주행 차륜의 적어도 1개를 구동하여 대차를 격납 하우징 내의 퇴피 위치와 계측 테이블 상의 계측 위치의 사이를 자동 주행시키기 위한 구동원이 상기 대차에 탑재되어 있는 동시에, 대차 주행방향으로 신축가능한 가이드 부재에 의해서 격납 하우징과 대차의 사이가 연결되어 대차의 사행이 규제되어 있는 것을 특징으로 하는 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   계측 마스터 하부에 제1 위치 결정 수단이 설치되고, 상기 제1 위치 결정 수단은 계측 테이블 상의 계측 위치에 착탈가능하게 고정되는 제2 위치 결정 수단에 위쪽에서 걸어 맞춰서 계측 테이블에 대한 계측 마스터의 위치 결정을 행하는 것을 특징으로 하는 계측기 검사용 계측 마스터의 세팅 장치.
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