KR100451847B1 - 3차원 측정기용 위치보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 측정기용 위치보정장치에 관한 것으로, 특히 피측정물이 놓인 정반의 상면에 위치보정용 볼이 설치된 3차원 측정기용 위치보정장치에 관한 것이다.

Description

3차원 측정기용 위치보정장치{position correction apparatus for x-y-z axial measuring machine}

본 발명은 3차원 측정기용 위치보정장치에 관한 것으로, 특히 피측정물이 놓인 정반의 상면에 위치보정용 볼이 설치된 3차원 측정기용 위치보정장치에 관한 것이다.

3차원 측정기는 피측정물과 접촉을 감지하는 프로브가 장착되어 있어 피측정물의 치수와 기학적인 양을 감지신호로 받은 시점에서 접촉점의 3차원 공간 좌표값(x,y,z)으로 변화하는 작업을 기본 기능으로 하는 측정기이다.

이와 같은 측정기 중 하나가 도 1에 도시되어 있다. 종래의 3차원 측정기는 크게 지주(11), 일단이 지주(11)에 연결되는 링크(13), 프로브(17), 링크(13)와 프로브(17)를 연결하는 링크(15)로 구성된다. 이러한 측정기는 정반(20)의 주변에 설치된다. 정반(20)은 피측정물(1)이 놓여지는 베이스의 기능을 한다.

전술한 구성을 통해 피측정물의 형상을 측정하는 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 정반(20)이나 피측정물(1)에 프로브(17)를 접촉시키면 3좌표값이 동시에 측정(기준데이터)된다. 이 기준데이터를 기준으로 하여, 프로브(17)가 피측정물(1)의 측정 위치에 따라 이동됨에 따라, 그 각각의 위치가 마이크로컴퓨터(미도시) 등에 입력된다. 이 입력된 각 측정데이터는 기준데이터로부터 환산되어 좌표값이 설정되게 된다.

그런데, 종래 3차원 측정기에서는 도 1에 도시한 바와 같이, 피측정물(1)이 정반(20)을 벗어나 놓여진 경우 또는 프로브(17)의 이동범위에 제한이 있는 경우에는 프로브(17)가 피측정물(1)에 접촉될 수 있도록 링크의 수를 늘리거나 측정기를 옮겨 측정해야 한다. 링크의 수를 늘리는 경우에는 작업이 번거롭고 링크의 길이를환산하는 등 데이터 처리가 복잡해질 수 있다. 또한, 측정기를 옮기는 경우에는 측정기의 위치선정에 따른 측정 정밀도가 상당히 저하될 우려가 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로 측정 정밀도를 유지한 채 측정기의 위치 선정이 자유로운 구조를 갖는 3차원 측정기용 위치보정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 측정기를 개략적으로 도시한 도.

도 2는 도 1의 위치보정수단을 도시한 도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 피측정물 10 : 3차원 측정기

11 : 지주 13,15 : 링크

17 : 프로브 20 : 정반

21 : 상면 21a : 상면암나사부

23 : 측면 23a : 측면암나사부

30 : 위치보정수단 31 : 제1기준 볼

31' : 제2기준 볼 33 : 수나사부

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3차원 측정기용 위치보정장치는 주위에 다관절용 3차원 측정기가 배치되며 상면에 피측정물이 놓여지는 정반; 상기 정반의 상면에 천공 설치되는 암나사부; 볼; 상단에 볼이 고정된 채 상기 암나사부에 나사 체결되는 수나사부를 포함하여 이루어지되,

상기 볼은 상기 3차원 측정기가 상기 피측정물의 다른 부분을 측정하기 위해 이동될 때의 위치를 보정하는 구성을 채택하고 있다.

이 구성을 통하여, 측정 정밀도를 유지한 채 측정기의 위치 선정이 자유롭다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 측정기를 개략적으로 도시한 도이고, 도 2는 도 1의 위치보정수단을 도시한 도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 3차원 측정기용 위치보정장치는 크게 정반(20), 정반(20) 상면(21)에 설치된 암나사부(21a), 암나사부(21a)에 체결되는 위치보정수단(30)으로 구성되어있다.

정반(20)은 상면(21)에 피측정물(1)이 놓이는 베이스로서, 좌우방향이 x축, 전후방향이 y축, 상하방향이 z축으로 하여 설정되어 있다.

암나사부(21a)는 정반(20)의 상면(21)의 소정 위치에 암나사가 가공되는 것이 바람직하다. 그 이유는 이 암나사부(21a)가 피측정물(1)에 설치될 경우 피측정물의 손상 및 변형, 부착 위치의 제한성 등의 우려가 있기 때문이다.

또한, 피측정물(1)이 정반(20) 아래로 내려오는 경우에는 위치 보정이 용이하도록 정반(20)의 측면(23)에 암나사부(23a)가 가공 설치될 수 있다.

이 암나사부(21a 또는 23a)에는 위치보정수단(30)이 체결된다. 위치보정수단(30)은 도 2에 도시한 바와 같이, 볼(31,31')과 수나사부(33)로 구성된다. 볼(31)은 본 실시예에서 제1기준 볼로 기준좌표값의 기능하며 볼(31')은 제2기준 볼로 제2기준좌표값의 기능을 하도록 구현되어 있다. 따라서, 측정기(10)의 위치가 이동되더라도 제2기준좌표값이 제1기준좌표값에 대해 보정 환산되어 측정기(10)의 이동에 따른 위치의 보정이 확실하게 된다. 수나사부(33)는 암나사부(21a 또는 23a)에 나사 체결되는데, 이 나사산의 높이에 따라 볼(31)의 위치를 조절할 수 있다. 따라서, 피측정물(1)의 높이(z축)가 높은 경우에는 별도의 위치 보정구 체결용 블록을 설치할 필요 없이 수나사부(33)의 나사산을 조절함으로써 간단히 블록을 대체할 수 있다.

이하, 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 프로브(17)로 정반(20)이나 볼(31)에 기준점을 설정한다. 예컨대,볼(31)이 기준점의 좌표인 경우에는 볼(31)의 표면에 임의의 3점을 찍어 볼(31)의 중심을 좌표의 원점(x₀,y₀,z₀)으로 설정한다. 이 원점(x₀,y₀,z₀)을 기준으로 하여, 프로브(17)가 피측정물(1)의 각 지점에 접촉되면서 좌표값이 각각 기록된다.

측정기(10)를 이동하여 피측정물(1)을 측정할 필요가 있을 때, 측정기(10)를 이동하기 전에, 전술한 볼(31)과 마찬가지로 볼(31')의 표면에 임의의 3점을 찍어 볼(31') 중심의 좌표값(x',y',z')을 기록한다.

볼(31')의 좌표값이 설정된 후 측정기(10)를 이동시킨다.

측정기(10)가 이동된 위치에서, 볼(31')의 좌표값(x',y',z')을 원점(x₀,y₀,z₀)으로 세팅한다. 이 세팅된 원점을 기준으로 하여, 나머지 부분의 피측정물(1)의 좌표값을 찍어 기록한다.

이와 같이, 측정기(10)를 옮긴 상태에서도 원점으로 세팅된 볼(31')의 좌표값이 제2기준이 되기 때문에, 제1기준과의 거리를 환산하면 다른 부분에서 측정된 좌표값은 보정되어 정확한 위치의 좌표값을 산출할 수 있게 된다. 따라서, 측정기(10)의 링크 수를 늘리지 않고도 정확한 데이터를 얻을 수 있게 된다.

본 발명에 따른 3차원 측정기용 위치보정장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 3차원 측정기용 위치보정장치에 따르면, 주위에 다관절용 3차원 측정기가 배치되며 상면에 피측정물이 놓여지는 정반; 상기 정반의 상면에 천공 설치되는 암나사부; 볼; 상단에 볼이 고정된 채 상기 암나사부에 나사 체결되는 수나사부를 포함하여 이루어지되, 상기 볼은 상기 3차원 측정기가 상기 피측정물의 다른 부분을 측정하기 위해 이동될 때의 위치를 보정함으로써, ①정반 주위로 측정기의 위치 선정이 자유로우며 ②암나사부가 정반에 가공되어 피측정물의 파손이나 변형이 발생치 않으며 ③수나사부의 나사산을 조절하여 높이(z축)가 높은 피측정물의 측정할 때의 위치 보정구 체결용 블록을 간단히 대체할 수 있다.

Claims (1)

1. 주위에 다관절용 3차원 측정기가 배치되며 상면에 피측정물이 놓여지는 정반;

   상기 정반의 상면에 천공 설치되는 암나사부;

   볼;

   상단에 볼이 고정된 채 상기 암나사부에 나사 체결되는 수나사부를 포함하여 이루어지되,

   상기 볼은 상기 3차원 측정기가 상기 피측정물의 다른 부분을 측정하기 위해 이동될 때의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 3차원 측정기용 위치보정장치.