KR100545345B1 - 디지탈 외경 측정장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프나, 원기둥, 배관설비에서 대형 관로 등의 외경 측정을 자동으로 편리하게 할 수 있음은 물론 계속적으로 연결된 배관설비에서 관의 외경이 변화하는 부분의 외경측정 작업도 연속적으로 이루어질 수 있게 하면서 측정자가 측정수치를 쉽게 확인 가능한 디지탈표시기를 구비하므로서 측정작업을 신속하고 편리하게 도모한 디지탈 외경측정장치 및 그 제어방법으로;

리세트스위치, 전원스위치, 디지탈표시기, 송신전극, 송신회로, 수신전극, 수신회로, 카운터, 송신기가 전기적으로 연결된 CPU로 구성한 통상의 정전용량식 엔코더와,

상기 엔코더의 저부에 밀착하여 슬라이드하게 일정 길이와 폭으로 형성되고, 검출전극이 일정 간격을 두고 인쇄되어 표시되는 밴드상에 절연막으로 보호되고, 탄성력에 의해 원형으로 조립되는 측정밴드와,

상기 측정밴드내와 정전용량식 엔코더의 CPU에 전기적으로 연결되어 측정물이 위치함을 감지하게 하우징의 저부에 장착되는 측정물 감지센서와,

상기 측정물 감지센서에 의해 측정물 감지후 CPU의 전기적 신호로 측정 가능하게 측정밴드를 슬라이드시켜 조이게 설치된 액츄에이터와,

상기 액츄에이터의 작동으로 측정밴드가 슬라이드하여 측정자세로 세팅됨을 CPU가 감지하게 엔코더 하우징의 저부에 설치되는 접촉광감지센서와,

상기 측정밴드의 세팅후 측정물의 외경치수 보정시 액츄에이터를 연동시키게 엔코더의 CPU에 전기적으로 연결 설치된 보정스위치와,

상기 정전용량식 엔코더의 CPU에 컴퓨터와 연결되어 데이터의 이동을 가능하게 설치한 연결포트를 포함한 구성으로 이루어지는 디지탈 외경측정장치를 제공하는 뛰어난 효과가 있다.

디지털표시기, 연결포트, 액츄에이터, 게이지센서, 측정물감지센서

Description

디지탈 외경 측정장치 및 그 제어방법{DIGITAL OUTSIDE DIAMETER AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 외경측정장치의 구성을 도시한 블럭도.

도2는 본 발명에 따른 외경측정장치를 도시한 사시도.

도3은 본 발명에 따른 외경측정장치를 도시한 측단면도.

도4는 본 발명에 따른 정전용량식 엔코더를 개략적으로 도시한 도면.

도5는 본 발명에 따른 외경측정장치의 제어방법을 도시한 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2:외경측정장치 4:엔코더

6:측정밴드 8:측정물 감지센서

10:액츄에이터 12:접촉광감지센서

14:보정스위치 16:연결포트

20:리세트스위치 22:전원스위치

24:디지탈표시기 26:송신전극

28:송신회로 30:수신전극

32:수신회로 34:카운터

36:송신기 38:CPU

40:검출전극 42:밴드

44:절연막 46:엔코더 하우징

48:저부 감지홀

본 발명은 디지탈 외경 측정장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프나, 원기둥, 배관설비에서 대형 관로 등의 외경 측정을 자동으로 편리하게 할 수 있음은 물론 계속적으로 연결된 배관설비에서 관의 외경이 변화하는 부분의 외경측정 작업도 연속적으로 이루어질 수 있게 하면서 측정자가 측정수치를 쉽게 확인 가능한 디지탈표시기를 구비하므로서 측정작업을 신속하고 편리하게 도모한 디지탈 외경측정장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 외경을 측정하는 측정장치는 버니어캘리퍼스, 마이크로미터등 다양하게 개발되어 사용되고 있으며, 특히 버어니어캘리퍼스는 예를들어 외경이나 내경 또는 깊이 등을 측정하는 측정도구로서 마이크로미터와 함께 현장에서 많이 사용되고 있다.

상기 버어니어캘리퍼스는 다수의 눈금이 새겨진 어미자와 아들자의 조합으로 측정된 치수를 읽게 되어 있지만 근래들어 전자산업의 발전에 따라 상기 버어니어캘리퍼스에 디지털 디스플레이수단을 장착한 디지털형 버어니어캘리퍼스가 사용되고 있다.

상기 디지털형 버어니어캘리퍼스는 어미자에대해 슬라이딩운동하는 전자식 디스플레이부가 측정된 내용을 숫자로 나타내보이므로 읽기가 편리하다는 장점이 있으나, 사용분야등에 제한이 따라 대형의 파이프 외경, 이미 설비된 대형의 시설물에 학대되거나 축소되는 관의 측정에는 어려움이 따르는 문제점이 있다.

또, 액세서리중 반지의 크기를 측정하기 위해서는 버니어캘리퍼스나, 마이크로미터등은 사용하지 않고 미리 마련된 측정링을 삽입시켜봄으로서 측정하고 있다.

다시말해 반지는 사람마다 각기 손가락의 굵기가 달라 반지제작시 제작자는 미리 구매자의 손가락 굵기를 측정하게 된다.

또한, 기출시된 반지의 구매시에도 구매자의 손가락 굵기에 맞게 교정작업을 하게 되는데, 이때 구비된 측정링을 이용 측정한다.

이와 같이 구매자마다 각기 다른 손가락 굵기를 측정하기 위한 종래의 반지사이즈 측정기구는 반지형태인 측정링이 1∼30호수로 다수 구비되었고 각 호수는 1㎜의 내경편차를 갖고 있으며, 구매자가 1∼30호수의 측정링중 손가락에 맞는 측정링을 선택해 이를 기준으로 반지제작의 근거로 삼게 되며, 구매자의 손가락에 맞는 정확한 사이즈로의 제작이 어려운 단점이 있었다.

따라서, 반지사이즈를 정확히 측정하지 못한체 제작함에 따라 손가락에 꼭 끼게 되거나 약간 헐렁한 상태가 되는 등 수차에 걸친 교정작업을 해야하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 반지사이즈 측정기구는 30개나 되는 측정링이 구비되어 있어 반지제작시 구매자의 손가락 굵기를 측정하기 위해 측정링 하나 하나를 일일이 손 가락에 끼워보아야 하는 번거러움이 따르는 문제점이 있다.

그리고 기념반지 제작시 등에 많은 측정을 하여야 하는데, 하나 하나 장부에 수기 작성하여야 하고, 오측정시 소비자는 자주 왕래하여 수정하여야 하는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본출원인은 관련기술을 개선한 반지사이즈 측정기구를 기 출원하여 한국특허공보 (출원번호 10-2000-0031145, 등록번호 10-0354911)로 등록을 획득한 바 있으며, 본 발명은 등록받은 반지사이즈 측정기구를 개선하여 다양한 축정물을 대상으로 하는 외경 측정기기로 제안하고자 한 기술이다.

상기한 바와 같이 이루어지는 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 파이프나, 원기둥, 배관설비에서 대형 관로 등의 외경 측정을 자동으로 편리하게 할 수 있음은 물론 계속적으로 연결된 배관설비에서 관의 외경이 변화하는 부분의 외경측정 작업도 연속적으로 이루어질 수 있게 하면서 측정자가 측정수치를 쉽게 확인 가능한 디지탈표시기를 구비하므로서 측정작업을 신속하고 편리하게 도모한 디지탈 외경측정장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은

리세트스위치, 전원스위치, 디지탈표시기, 송신전극, 송신회로, 수신전극, 수신회로, 카운터, 송신기가 전기적으로 연결된 CPU로 구성한 통상의 정전용량식 엔코더와,

상기 엔코더의 저부에 밀착하여 슬라이드하게 일정 길이와 폭으로 형성되고, 검출전극을 일정 간격으로 인쇄하여 표시되는 밴드상에 절연막으로 보호되고, 탄성력에 의해 원형으로 조립되는 측정밴드와,

상기 측정밴드내와 정전용량식 엔코더의 CPU에 전기적으로 연결되어 측정물이 위치함을 감지하게 하우징의 저부에 장착되는 측정물 감지센서와,

상기 측정물 감지센서에 의해 측정물 감지후 CPU의 전기적 신호로 측정 가능하게 측정밴드를 슬라이드시켜 조이게 설치된 액츄에이터와,

상기 액츄에이터의 작동으로 측정밴드가 슬라이드하여 측정자세로 세팅됨을 CPU가 감지하게 엔코더 하우징의 저부에 설치되는 접촉광감지센서와,

상기 측정밴드의 세팅후 측정물의 외경치수 보정시 액츄에이터를 연동시키게 엔코더의 CPU에 전기적으로 연결 설치된 보정스위치와,

상기 정전용량식 엔코더의 CPU에 컴퓨터와 연결되어 데이터의 이동을 가능하게 설치한 연결포트를 포함한 구성으로 이루어지는 디지탈 외경측정장치를 제공하는데 있다.

외경측정장치의 전원스위치를 온시키는 단계(S10)와,

전원스위치의 온으로 엔코더의 CPU가 액츄에이터를 작동시켜 리세팅 하는 단계(S20)와,

상기 단계후 측정밴드내에 측정물 진입이 있나를 판단하는 단계(S30)와,

상기 단계(S30)에서 측정물의 진입이 판단되지 않으면 반복하여 판단하고, 진입이 판단되면 3초후 액츄에이터를 작동 지시하는 단계(S40)와,

상기 단계(S40)후 접촉광 감지센서 작동이 있나를 판단하는 단계(S50)와,

상기 단계(S50)에서 접촉광감지센서의 작동이 감지되지 않으면, 반복하여 판단하고, 접촉광감지센서의 작동이 감지되면 액츄에이터의 작동 중지, 측정된 측정물 외경치수 저장, 디지탈표시기에 표시순으로 진행하는 단계(S60)와,

보정스위치의 작동이 있나를 판단하는 단계(S70)와,

상기 단계에서 보정스위치의 작동이 없으면, 설정초시간후 리세트 지시하는 단계(S20)로, 보정스위치의 작동이 있으면 액츄에이터 작동, 측정물 외경 보정 치수 저장, 디지탈표시기 표시를 수행하여 완료하는 단계(S90)로 제어됨을 특징으로 하는 디지탈 외경측정장치의 제어방법을 제공하는데 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 외경측정장치의 구성을 도시한 블럭도이고, 도2는 본 발명에 따른 외경측정장치를 도시한 사시도이다.

그리고 도3은 본 발명에 따른 외경측정장치를 도시한 측단면도이고, 도4는 본 발명에 따른 정전용량식 엔코더를 개략적으로 도시한 도면이다.

디지탈 외경측정장치(2)는 엔코더(4), 측정밴드(6), 측정물 감지센서(8), 액츄에이터(10), 접촉광감지센서(12), 보정스위치(14), 연결포트(16)로 구성되어 이루어지고 있다.

상기 정전용량식 엔코더(4)는 정밀측정기 분야에 적용되는 통상의 기술이며, 리세트스위치(20), 전원스위치(22), 디지탈표시기(24), 송신전극(26), 송신회로(28), 수신전극(30), 수신회로(32), 카운터(34), 송신기(36)들이 전기적으로 CPU(38)와 연결되어 이루어지고 있다.

상기한 송신전극(26), 송신회로(28), 수신전극(30), 수신회로(32), 카운터(34), 송신기(36)들은 측정밴드(6)가 전,후진할때 검출전극(40)를 판독하게 통상의 기술에 의해 상호 유기적으로 작동하게 되어 있다.

상기 외경측정장치(2)에서는 CPU(38)에 측정물의 진입 감지와, 측정밴드(6)의 조임과 이완, 외경치수의 확정과 보정, 측정후 리세트하여 측정물로부터 분리등을 추가적으로 수행하게 입력되고 있다.

상기 측정밴드(6)는 링형으로 엔코더(4)의 저부에 밀착하여 슬라이드하게 일정 길이와 폭으로 형성되고, 검출전극(40)을 일정 간격으로 인쇄하여 표시되는 밴드(42)상에 절연막(44)으로 보호되고, 링형으로 유지하게 탄성력을 보유하고 있다.

상기한 검출전극(40)은 밴드(42)상에 전도성 잉크로 일정 간격을 두고 인쇄되며, 마찰이나 마모로 손상되는 것을 방지하기 위하여 그위에 절연막(44)으로 피복되고 있다.

상기 측정물 감지센서(8)는 측정밴드(6)내와 정전용량식 엔코더(4)의 CPU(38)에 전기적으로 연결되어 측정물이 위치함을 감지하게 하우징(46)의 저부에 장착되고 있다.

상기 측정물 감지센서(8)는 링형의 측정밴드(6)내로 측정물의 진출입이 있을 때 이를 감지하여 CPU(38)에 정보를 제공하고 있다.

상기 액츄에이터(10)는 측정물의 진입을 감지한 측정물 감지센서(8)의 신호를 인지한 CPU(38)가 전기적 신호로 측정밴드(6)를 슬라이드시켜 조임이나 이완이 가능하게 설치되고 있다.

상기 액츄에이터(10)는 측정밴드(6)와 마찰이나 마모를 최대한 억제하게 상호 보완 가능한 재질로 이루어짐은 통상의 기술에 의해 당연하다 할 것이다.

상기 접촉광감지센서(12)는 액츄에이터(10)의 작동으로 측정밴드(6)가 측정물을 조이게 될때 측정물이 빛을 차단하게 될 때를 측정준비가 완료되는 것으로 CPU(38)가 판단하게 한 센서로 엔코더 하우징(46)의 저부 감지홀(48) 상에 설치되고 있다.

상기 보정스위치(14)는 측정밴드(6)의 조임후 바로 측정물의 외경을 측정하므로서 우려되는 설계상의 오차를 설계자나 측정자가 임의 보정하게 한 스위치이며, 이는 혹한기나 폭서기에 측정작업시 측정물의 변화를 반영하기 위한 것으로, 측정치수를 보정하고자 할 때 액츄에이터(10)를 연동시켜 엔코더(4)의 CPU(38)에 데이타로 저장되고 있다.

상기 연결포트(16)는 정전용량식 엔코더(4)의 CPU(38)와 컴퓨터가 상호 연결하는 포트로 데이터의 이동과 편집등을 가능하게 하우징(46)의 일측에 설치되고 있다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 도5에 의하여 설명하면, 사용자가 외경측정장치(2)의 전원스위치(22)를 온(ON)더(4)의 CPU(38)가 초기에 액츄 에이터(10)를 작동시켜 디지털표시기(24)를 "0"점으로 세팅하여 표시하게 된다.(S20)

이에 따라 사용자는 디지털표시기(24)를 통해 "0"점 세팅을 확인하고, 외경측장장치(2)를 이용 측정하고자 하는 측정물을 측정밴드(6)내에 진입시키면 CPU(38)가 측정물 감지센서(8)를 통해 이를 판단(S30)하게 된다.

따라서 CPU(38)는 측정물 감지센서(8)의 신호에 의해 3초후 액츄에이터(10)를 정회전이나, 역회전 작동시켜(S40) 측정밴드(6)를 조이게 된다. 또, 3초라는 설정은 측정물에 따라 변경 가능하다,

이에 따라 접촉광감지센서(12)가 측정물에 의해 빛이 차단(S50)되면 외경 측정에 따른 준비가 완료된 것으로 CPU(38)가 판단 액츄에이터(10)의 작동을 정지시킨다.

그리고 측정밴드(6)상의 검출전극(40)을 송신전극(26)과 수진전극(30)에 의해 송수신회로(28)(32)를 정보를 카운팅 한 카운터(34)의 정보를 CPU(38)가 기 설정된 정보에 의해 데이터 처리하여 측정된 측정물의 외경 치수를 저장하면서 디지탈표시기(24)에 측정 치수를 표시하게 된다.(S60)

상기한 바와 같이 측정물의 외경치수가 측정되면(S60), 설계사양 등을 감안하여 일정 치수만큼 가감해야 할 보정 필요시(S70) 보정스위치(14)를 조작하여 보정한다.(S70)

이때 상기한 보정스위치(14)의 조작이 없으면, 엔코더(4)의 CPU(38)는 그대로 측정된 측정물의 외경 수치를 저장하게 된다.(S60)

한편, 상기 보정스위치(14)의 조작이 있으면 CPU(38)는 액츄에이터(10)를 먼저 구동시켜 측정밴드(6)를 기 설정된 범위내에서 전,후진시켜 외경을 측정하게 된다.

이에 따라 보정스위치(14)이 더 이상 없음을 인지한 CPU(38)는 다시 측정밴드(6)의 검출전극(40) 이동을 송수신전극(26)(30), 송수신회로(28)(32)와 카운터(34)에 의한 데이터를 처리하여 보정 측정된 외경치수를 저장하면서 디지탈표시기(24)에 표시하여 측정 작업자가 확인하게 한다.(S90)

이와 같이 외경측정장치(2)를 통해 측정물에 측정밴드(6)를 삽입하여 놓으면 자동으로 측정을 완료하게 되며, 측정물이 많을 경우 저장하였다가 연결포트(16))를 이용 컴퓨터와 입력된 정보를 가공 편집함도 가능하여 사용자의 측정 작업 편의성을 향상하게 된다.

상기한 본 발명은 외경측정장치를 자동화하므로서 가변적으로 제어되어 조임과, 이완 작동을 하는 측정밴드에 의해 관이나, 원기둥, 그리고 이미 설비된 배관을 외경을 신속하게 측정할 수 있어 작업을 신속하게 마무리할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 외경측정장치를 이용 반지를 끼울 손가락을 신속하게 측정 하면서 저장할 수 있어 대량의 반지 주문 제작시 후처리 작업이 컴퓨터에 의해 단순하고 간단하게 작업할 수 있어 작업자의 피로감을 줄이게 되는등 측정산업기계 분야에 적용할 수 있는 유용한 발명이 있다.

Claims (5)

1. 리세트스위치, 전원스위치, 디지탈표시기, 송신전극, 송신회로, 수신전극, 수신회로, 카운터, 송신기가 전기적으로 연결된 CPU로 구성한 통상의 정전용량식 엔코더와,

   상기 엔코더의 저부에 밀착하여 슬라이드하게 일정 길이와 폭으로 형성되고, 검출전극을 일정 간격으로 인쇄하여 표시되는 밴드상에 절연막으로 보호되고, 탄성력에 의해 원형으로 조립되는 측정밴드와,

   상기 측정밴드내와 정전용량식 엔코더의 CPU에 전기적으로 연결되어 측정물이 위치함을 감지하게 하우징의 저부에 장착되는 측정물 감지센서와,

   상기 측정물 감지센서에 의해 측정물 감지후 CPU의 전기적 신호로 측정 가능하게 측정밴드를 슬라이드시켜 조이거나 이완시키게 설치된 액츄에이터와,

   상기 액츄에이터의 작동으로 측정밴드가 슬라이드하여 측정자세로 세팅됨을 CPU가 감지하게 엔코더 하우징의 저부에 설치되는 접촉광감지센서와,

   상기 측정밴드의 세팅후 측정물의 외경치수 보정시 액츄에이터를 연동시키게 엔코더의 CPU에 전기적으로 연결 설치된 보정스위치와,

   상기 정전용량식 엔코더의 CPU에 컴퓨터와 연결되어 데이터의 이동을 가능하게 설치한 연결포트를 포함한 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 외경측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 측정밴드는 가변적인 링형이면서 탄성력을 보유한 연질의 재질로 엔코더의 저부에 밀착하여 슬라이드하게 일정 길이와 폭으로 형성되고, 전도성 잉크로 일정 간격을 두고 인쇄되는 검출전극을 밴드상에 표시하면서 절연막으로 피복 형성되어 이루어지는 디지탈 외경 측정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 측정물의 진입을 감지한 측정물 감지센서의 신호를 인지한 CPU가 전기적 신호로 측정밴드를 슬라이드시켜 조임이나 이완이 가능한 동력을 구비하여 설치됨을 특징으로 하는 디지탈 외경측정장치.
4. 외경측정장치의 전원스위치를 온시키는 단계(S10)와,

   전원스위치의 온으로 엔코더의 CPU가 액츄에이터를 작동시켜 리세팅 하는 단계(S20)와,

   상기 단계 (S20)후 측정밴드내에 측정물 진입의 여부를 판단하는 단계(S30)와,

   상기 단계(S30)에서 측정물의 진입이 판단되지 않으면 반복하여 판단하고, 진입이 판단되면 3초후 액츄에이터를 작동 지시하는 단계(S40)와,

   상기 단계(S40)후 접촉광 감지센서 작동이 있나를 판단하는 단계(S50)와,

   상기 단계(S50)에서 접촉광감지센서의 작동이 감지되지 않으면, 반복하여 판단하고, 접촉광감지센서의 작동이 감지되면 액츄에이터의 작동 중지, 측정된 측정물 외경치수 저장, 디지탈표시기에 표시순으로 진행하는 단계(S60)와,

   보정스위치의 작동이 있나를 판단하는 단계(S70)와,

   상기 단계(S70)에서 보정스위치의 작동이 없으면, 설정초시간후 리세트 지시하는 단계(S20)로, 보정스위치의 작동이 있으면 액츄에이터 작동, 측정물 외경 보정 치수 저장, 디지탈표시기 표시를 수행하여 완료하는 단계(S90)로 제어됨을 특징으로 하는 디지탈 외경 측정장치의 제어방법.
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