KR100554616B1

KR100554616B1 - Shaft tiltmeter

Info

Publication number: KR100554616B1
Application number: KR1020030031346A
Authority: KR
Inventors: 김규남
Original assignee: (주)마스텍
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2006-02-24
Also published as: KR20040098987A

Abstract

본 발명은 반사형 사프트의 경사측정장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 본체의 상부면에 광조사모듈과 콘트롤러가 구비되는 광조사부와 샤프트안착지그를 설치하고, 상기 콘트롤러는 디스플레이부와 연결한 경사측정장치를 구비하여, 평행광을 조사하는 단순작업을 통해 표면이 연마된 반사형 샤프트의 경사측정을 수행하고, 양품/불량여부 등을 판단하므로서 측정 및 검사작업시간을 단축함과 아울러 작업신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an inclination measuring device of a reflective shaft, in the present invention, a light irradiation unit and a shaft seating jig having a light irradiation module and a controller are provided on an upper surface of the main body, and the controller is inclined measurement connected to the display unit. It is equipped with a device to perform inclination measurement of the reflective shaft polished on the surface through simple operation of irradiating parallel light, and shorten the measurement and inspection work time by judging good or bad. It can be effected.

Description

Incline measuring device of reflective shaft {SHAFT TILTMETER}

도 1은 본 발명에 따른 반사형 사프트의 경사측정장치를 설명하기 위한 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram for explaining an inclination measuring apparatus of the reflective shaft according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 반사형 사프트의 경사측정장치에 있어, 고정지그의 요부발췌 확대단면도이다.Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the excerpts of the main portion of the fixed jig in the inclination measuring apparatus of the reflective shaft according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반사형 사프트의 경사측정장치에 있어 디스플레이부에 표시되는 검출광 영상을 보인 구성도이다.3 is a block diagram showing a detection light image displayed on the display unit in the inclination measuring device of the reflective shaft according to the present invention.

<도면주요부위에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for major parts of drawing>

1 : 경사측정장치 2 : 본체1: tilt measuring device 2: main body

3 : 광조사부 4 : 샤프트안착지그3: light irradiation part 4: shaft seating jig

5 : 디스플레이부 6 : 콘트롤러5: display unit 6: controller

31 : 광조사모듈 41 : 구동모듈31: light irradiation module 41: drive module

42 : 안착플레이트 43 : 베이스플레이트42: seating plate 43: base plate

44 : 회전축 51 : 기준선44: axis of rotation 51: reference line

52 : 검출광 영상 311 : 제 2 경사조절유닛
411 : 구동모터 412 : 풀리 52: detection light image 311: second tilt adjustment unit
411: drive motor 412: pulley

413 : 밸트 421 : 안착홀 413: belt 421: seating hole

432 : 기준플레이트 433 : 제 1 경사조절유닛 432: reference plate 433: first tilt adjustment unit

441 : 베어링441: Bearing

본 발명은 정밀 전자 기계에 사용되도록 빛의 반사가 가능하게 표면이 정밀 가공된 반사형 사프트의 경사측정장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inclination measuring device of a reflective shaft whose surface is precisely processed to enable reflection of light for use in precision electronic machines.

일반적으로, 각종 산업기기를 구성하는 부품에는 회전운동 또는 직선왕복운동에 의해 동력을 전달하는 샤프트를 매개체로 하는 부품이 많이 사용된다. 이와같은 샤프트를 이용하는 부품으로는 각종 구동모터와 베어링 및 샤프트에 결합된 플렌지 등을 일례로 들 수 있다. In general, a part using a shaft as a medium for transmitting power by a rotational movement or a linear reciprocating motion is used in a part constituting various industrial equipment. As a part using such a shaft, various drive motors, a flange coupled to a bearing, and a shaft are mentioned as an example.

이러한 샤프트는 조립정밀도를 향상시키기 위해 연마공정을 거치고 있어, 그 표면이 경면화된다.This shaft is subjected to a polishing process to improve the assembly accuracy, the surface is mirrored.

한편, 초정밀도를 요하는 각종 산업기기 예컨데, 광학기기와 기록재생매체 및 기타 검사장비는 부품의 조립편차에 의해 출력값 및 검사값 등이 왜곡될 수 있다. On the other hand, various industrial equipment requiring ultra-precision, for example, optical devices, recording and reproducing media and other inspection equipment may be distorted in the output value and the inspection value due to the assembly deviation of the parts.

특히, 기록재생매체의 일례인 광디스크 플레이어(CD플레이어나 CD-ROM)는 디스크에 기록된 정보를 정확하게 재생하기 위해 턴테이블의 정밀한 수평회전을 요하게 되므로 턴테이블을 회전시키는 샤프트와 이 샤프트가 결합된 구동엑츄에이터는 정밀하게 수직결합되어야 한다. 이에따라 구동엑츄에이터에 결합된 샤프트는 경사여부를 측정하여 양품/불량을 판단하는 작업을 수행하게 된다.In particular, an optical disc player (CD player or CD-ROM), which is an example of a recording / reproducing medium, requires precise horizontal rotation of the turntable in order to accurately reproduce the information recorded on the disc. Must be precisely vertically coupled. Accordingly, the shaft coupled to the drive actuator is to measure the inclination whether to determine the good or bad.

하지만, 기존에는 다이얼게이지(dial gauge)나 레이저 등으로 간격을 측정,계산하는 방법을 이용하여 샤프트의 경사여부를 측정하고 있는데, 이와같은 측정작업은 측정자를 일일이 샤프트 또는 플렌지에 접촉시켜야하므로 작업시간이 오래 소요되는 문제점과 함께 고도의 숙련자에 의해서만 측정작업을 수행할 수 있어 측정기술이 요구됨에 따라 작업신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. However, conventionally, the shaft is measured whether it is inclined by using a dial gauge or a laser to measure and calculate the gap. Such a measuring operation requires the operator to contact the shaft or the flange one by one. Along with this long-standing problem, it is possible to perform the measurement work only by highly skilled persons, and thus there is a problem in that work reliability is deteriorated as the measurement technology is required.

이에, 본 발명은 전술한 샤프트 경사측정시 발생하는 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로,Accordingly, the present invention was devised to solve the general problems occurring when the above-described shaft tilt measurement,

본 발명의 목적은 시준기(視準器, Collimator)의 원리를 적용하여, 평행광을 조사하는 단순작업을 통해 표면이 연마된 반사형 샤프트의 경사측정을 수행할 수 있도록 하므로서, 측정작업시간을 단축함과 아울러 작업신뢰성을 향상시킬 수 있는 반사형 샤프트의 경사측정장치를 제공함에 있다.The object of the present invention is to apply the principle of collimator (collimator), it is possible to perform the inclination measurement of the surface polished reflective shaft through the simple operation of irradiating parallel light, thereby reducing the measurement work time In addition, to provide an inclination measuring device of the reflective shaft that can improve the work reliability.

또한, 시준기의 원리를 이용하여 일정 기준면에 대한 경사도 및 360°회전시의 경사도또한 측정할 수 있는 반사형 샤프트의 경사측정장치를 제공함에 있다. In addition, by using the principle of the collimator to provide an inclination measuring device of the reflective shaft that can also measure the inclination with respect to a predetermined reference plane and the 360 ° rotation.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;As a specific means of the present invention for achieving the above object;

본체;main body;

상기 본체의 상부면에 설치되며, 측정광을 조사하는 광조사모듈과 검출광을 영상처리하는 카메라가 구비되는 광조사부;A light irradiation unit installed on an upper surface of the main body, the light irradiation module including a light irradiation module for irradiating measurement light and a camera for image processing the detection light;

상기 광조사부의 광조사모듈의 전방에 위치하도록 상기 본체에 설치되며, 제 1 경사조절유닛이 구비되는 샤프트안착지그;A shaft seating jig installed in the main body so as to be located in front of the light irradiation module of the light irradiation unit, the first inclination adjusting unit being provided;

상기 샤프트안착지그의 일측에 설치되어 상기 샤프트안착지그에 안착된 반사형 샤프트를 회전시키는 구동모듈; A driving module installed at one side of the shaft seating jig to rotate the reflective shaft seated on the shaft seating jig;

상기 광조사모듈과 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 콘트롤부; 및A controller for controlling driving of the light irradiation module and the driving module; And

상기 콘트롤러로부터 검출광을 전송받아 검출광의 영상을 선형태로 화면에 표시하는 디스플레이부를 포함하는 반사형 사프트의 경사측정장치를 구비하므로서 달성된다.It is achieved by having a reflective shaft inclination measuring device including a display unit for receiving the detection light from the controller to display the image of the detection light in a linear form on the screen.

이때, 상기 광조사모듈의 선단에는 상기 광조사모듈에 경사조절용의 제 2 경사조절유닛이 설치된다. In this case, a second inclination control unit for inclination adjustment is installed at the tip of the light irradiation module.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예, 예컨데 반사형 샤프트를 360°회전하며 전방향을 측정하는 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention, for example, an embodiment for measuring the omnidirectional rotation by rotating the reflective shaft 360 will be described in detail based on the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 반사형 사프트의 경사측정장치를 설명하기 위한 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 반사형 사프트의 경사측정장치에 있어, 고정지그의 요부발췌 확대단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 반사형 사프트의 경사측정장치에 있어 디스플레이부에 표시되는 검출광 영상을 보인 구성도이다.1 is an overall configuration for explaining the inclination measuring apparatus of the reflective shaft according to the present invention, Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the excerpts of the main portion of the fixed jig in the inclination measuring apparatus of the reflective shaft according to the present invention, 3 is a block diagram showing a detection light image displayed on the display in the inclination measuring device of the reflective shaft according to the present invention.

도시된 바와같이 본 발명의 경사측정장치(1)는 본체(2)의 상부면에 광조사모듈(31)과 카메라(도면에 미도시됨.)가 구비되는 광조사부(3)와 샤프트안착지그(4)를 설치하고, 상기 카메라는 디스플레이부(5)와 연결한 구성을 갖는다.As shown, the tilt measuring device 1 of the present invention includes a light irradiation unit 3 and a shaft seating jig provided with a light irradiation module 31 and a camera (not shown in the drawing) on the upper surface of the main body 2. (4) is installed, and the camera has a configuration connected to the display unit (5).

여기서, 본 발명의 경사측정장치(1)는 샤프트 예컨데, 표면연마를 통해 표면이 경면화된 반사형 사프트의 경사를 측정하는데 사용된다.Here, the inclination measuring device 1 of the present invention is used to measure the inclination of the reflective shaft, the surface of which is mirror-mirror through surface polishing.

상기 본체(2)는 상기 광조사부(3) 및 샤프트안착지그(4)를 수평된 상태로 설 치하기 위해 플레이트타입으로 구성된다. 이와같은 본체(2)의 하부면에는 필요에 따라 본체(2)의 수평상태를 조절할 수 있도록 높이조절수단(도면에 미도시됨.)을 구비할 수도 있다. The main body 2 is of a plate type to install the light irradiation unit 3 and the shaft seating jig 4 in a horizontal state. The lower surface of the main body 2 may be provided with height adjusting means (not shown in the figure) to adjust the horizontal state of the main body 2 as necessary.

상기 본체(2)의 상부면에 설치되는 광조사부(3)는 통상의 시준기(콜리메타 : COLLMETOR)와 같이 광원을 두고, 광로 중간에 빔스프리트를 설치하여 이것을 통과한 빛을 평행광선속(平行光線束)으로 만드는 광조사모듈(31)과, 상기 광조사모듈(31)에서 획득한 영상을 처리하는 카메라를 함체의 내부에 설치하여 구성된다.The light irradiation unit 3 installed on the upper surface of the main body 2 has a light source like a collimator (collimator) and a beam split is installed in the middle of the optical path to pass the light passing through the parallel beam flux. Iii) a light irradiation module 31 made of a light source, and a camera for processing an image acquired by the light irradiation module 31 are installed inside the enclosure.

이에 따라, 상기 광조사모듈(31)에서는 측정광을 수평방향으로 조사하고, 상기 카메라에서는 반사형 샤프트에서 반사된 검출광의 영상을 처리하는 기능을 수행한다.Accordingly, the light irradiation module 31 irradiates the measurement light in the horizontal direction, and the camera performs a function of processing an image of the detection light reflected from the reflective shaft.

이때, 상기 광조사모듈(31)의 선단, 즉 평행광선속을 조사하는 선단의 외둘레에는 필요에 따라 경사각을 조절할 수 있도록 다수의 조절나사(N)를 갖는 제 2 경사조절유닛(311)이 구비된다.At this time, the tip of the light irradiation module 31, that is, the outer circumference of the tip for irradiating parallel light flux is provided with a second inclination adjustment unit 311 having a plurality of adjustment screws (N) to adjust the inclination angle as necessary. do.

또한, 상기 광조사모듈(31)의 전방에 위치한 본체(2)의 상부면에는 베이스플레이트(43)가 설치된다. 이와같은 베이스플레이트(43)의 상부면에는 반사형 샤프트가 안착되는 샤프트안착지그(4)가 설치된다. In addition, the base plate 43 is installed on the upper surface of the main body 2 located in front of the light irradiation module 31. The upper surface of the base plate 43 is provided with a shaft seating jig 4 on which the reflective shaft is seated.

여기서, 상기 샤프트안착지그(4)는 도 2에 도시된 바와같이 베어링(441)이 설치된 회전축(44)에 축결합되는 기준플레이트(432)의 상부에 안착플레이트(42)를 적층결합하고, 상기 회전축(44)은 구동모듈(41)과 연결하여 회전력을 전달받도록 구성된다. Here, the shaft seat jig 4 is laminated to the seating plate 42 on top of the reference plate 432 is axially coupled to the rotating shaft 44, the bearing 441 is installed, as shown in FIG. The rotating shaft 44 is configured to receive the rotational force in connection with the drive module 41.

이때, 상기 안착플레이트(42)는 측정할 반사형 샤프트를 안착하기 위한 안착홀(421)이 구비되며, 제 1 경사조절유닛(433)에 의해 상기 기준플레이트(432)와 결합된다. 이와같은 제 1 경사조절유닛(433)은 상기 안착플레이트(42)에 수직관통되게 설치되는 다수의 렌치볼트로 구성된다. 이에따라 상기 경사조절유닛(433)은 상기 기준플레이트(432)를 기준면으로 하여 상기 안착플레이트(42)의 경사를 조절하게 된다.At this time, the seating plate 42 is provided with a seating hole 421 for seating the reflective shaft to be measured, and is coupled to the reference plate 432 by a first inclination control unit 433. Such a first inclination control unit 433 is composed of a plurality of wrench bolts installed to vertically penetrate the seating plate (42). Accordingly, the inclination adjustment unit 433 adjusts the inclination of the seating plate 42 with the reference plate 432 as a reference plane.

또한, 상기 구동모듈(41)은 구동모터(411)의 축에 설치된 풀리(412)와 상기 회전축(44)에 설치된 풀리(412)를 밸트연결하여 상기 회전축(44)에 회전력을 전달한다.In addition, the drive module 41 belt-connects the pulley 412 installed on the shaft of the drive motor 411 and the pulley 412 installed on the rotary shaft 44 to transmit rotational force to the rotary shaft 44.

한편, 상기 콘트롤러는 디스플레이부(5)에 검출광의 영상을 전송하고, 디스플레이부(5)는 검출광의 영상을 화면에 수평선 또는 수직선형태로 표시하게 된다. 이와같은 디스플레이부(5)의 화면에는 눈금형태 또는 포인트 형태의 기준선(51)이 표시된다. 이러한 기준선(51)은 상기 광조사모듈(31)에서 조사된 측정광을 피검사체인 반사형 샤프트가 정확하게 수평반사할 경우 화면상에 표시되는 검출광의 영상을 표시한 것이다. The controller transmits an image of the detection light to the display unit 5, and the display unit 5 displays the image of the detection light in a horizontal or vertical line form on the screen. The screen of the display unit 5 displays a reference line 51 in the form of a scale or a point. The reference line 51 displays an image of the detection light displayed on the screen when the reflective shaft which is the object to be inspected accurately reflects the measurement light irradiated from the light irradiation module 31.

또한, 전술한 광조사모듈(31) 및 구동모듈(41)의 전원을 공급함과 아울러 구동을 제어하기 위해 도 1에서와 같이 다수의 조정버튼을 갖는 콘트롤러(6)가 구비된다.In addition, a controller 6 having a plurality of adjustment buttons as shown in FIG. 1 is provided to supply power to the above-described light irradiation module 31 and the driving module 41 and to control driving.

이에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 반사형 샤프트 경사측정장치(1)의 작용상태에 대하여 살펴보면;Thus, look at the operational state of the reflective shaft tilt measuring device 1 according to the present invention having the configuration as described above;

우선, 검사할 반사형 샤프트, 일례로서 도 2에서와 같이 플랜지가 결합된 반사형 샤프트의 경사를 측정할 경우, 반사형 샤프트의 일단을 안착플레이트(42)의 안착홀(421)에 끼움방식으로 삽입하여 반사형 샤프트를 샤프트안착지그(4)에 안착시킨 상태에서 콘트롤러(6)를 조작하여 구동모듈(41)에 의해 회전축(44)을 회전시킨다.First, when measuring the inclination of the reflective shaft to be inspected, for example, the reflective shaft coupled with the flange as shown in FIG. 2, one end of the reflective shaft is fitted into the mounting hole 421 of the mounting plate 42. The rotation shaft 44 is rotated by the drive module 41 by operating the controller 6 in a state where the reflective shaft is inserted and seated on the shaft seating jig 4.

이에따라, 회전축(44)에 축결합된 기준플레이트(432)가 회전하고, 이러한 기준플레이트(432)에 적층결합된 안착플레이트(42)가 회전하므로서 반사형 샤프트를 회전시킨다.Accordingly, the reference plate 432 axially coupled to the rotation shaft 44 rotates, and the mounting plate 42 laminated to the reference plate 432 rotates to rotate the reflective shaft.

이와 아울러 광조사부(3)의 광조사모듈(31)에서는 회전하는 반사형 샤프트에 측정광을 지속적으로 조사하고, 반사형 샤프트에서 반사된 검출광은 광조사부(3)의 카메라에서 영상처리된다.In addition, the light irradiation module 31 of the light irradiation unit 3 continuously radiates the measurement light to the rotating reflective shaft, and the detection light reflected from the reflective shaft is image-processed by the camera of the light irradiation unit 3.

이후, 카메라에서 영상처리된 검출광의 영상(52)은 디스플레이부(5)에 전송되어 화면에 표시된다.Thereafter, the image 52 of the detection light processed by the camera is transmitted to the display unit 5 and displayed on the screen.

이때, 반사형 샤프트가 플랜지와 정확하게 수직결합되어 있다면, 디스플레이부(5)의 화면상에 수평선형태로 표시되는 검출광의 영상(52)은 기준선(51)과 일치하게 표시된다. At this time, if the reflective shaft is exactly vertically coupled to the flange, the image 52 of the detection light displayed in a horizontal form on the screen of the display unit 5 is displayed to coincide with the reference line 51.

또 다르게, 반사형 샤프트가 플랜지에 경사지게 결합되어 있다면, 디스플레이부(5)의 화면상에 표시되는 검출광의 영상(52)은 도 3에서와 같이 기준선의 상부와 하부에 수평선형태로서 번갈아가며 표시된다.Alternatively, if the reflective shaft is inclinedly coupled to the flange, the image 52 of the detection light displayed on the screen of the display unit 5 is alternately displayed on the upper and lower portions of the reference line in the form of horizontal lines. .

검출광의 영상(52)이 상기와 같이 표시되는 것은 반사형 샤프트가 경사져 있으므로 이러한 반사형 샤프트에서 반사되는 검출광이 반사각도가 방향에 따라 변화함에 기인되는 것이다.The image 52 of the detection light is displayed as described above because the reflection shaft is inclined and the detection light reflected from the reflection shaft changes in the reflection angle along the direction.

또한, 상기와 같이 표시되는 검출광의 영상(52)은 기준선을 중심으로 한 상,하부 이동폭이 클 수록 경사가 많이 져 있음을 의미하는 것이므로, 이러한 이동폭에 따라 양품/불량을 측정할 수 있으며, 반사형 샤프트자체가 경사지게 결합된 구조일 경우에도 그 경사각도를 측정을 수 있는 것이다.In addition, since the image 52 of the detection light displayed as described above means that the inclination is increased as the upper and lower moving widths around the reference line are larger, the quality / defect can be measured according to the moving widths. Even if the reflective shaft itself is inclinedly coupled, the inclination angle can be measured.

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한편, 본 발명의 경사측정장치(1)는 샤프트안착지그(4) 및 광조사모듈(31)에 제 1,2 경사조절유닛(433,311)이 구비되어 있으므로 필요에 따라 각 구성부위의 경사를 조절하므로서 정확한 측정작업을 수행할 수 있는 것이다. On the other hand, the inclination measuring device 1 of the present invention is provided with the first and second inclination adjusting units 433 and 311 in the shaft seating jig 4 and the light irradiation module 31 to adjust the inclination of each component as necessary. Therefore, accurate measurement can be performed.

이상과 같이, 본 발명에 따른 반사형 샤프트의 경사측정장치는 평행광을 조사하는 단순작업을 통해 표면이 연마된 반사형 샤프트의 경사측정을 수행하여 양품/불량여부를 판단하므로서 측정작업시간을 단축함과 아울러 작업신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the inclination measuring device of the reflective shaft according to the present invention performs the inclination measurement of the reflective shaft polished surface through a simple operation of irradiating parallel light to shorten the measurement work time by determining the quality or poorness In addition, there is an effect that can improve the work reliability.

Claims

main body;

A light irradiation unit installed on an upper surface of the main body, the light irradiation module including a light irradiation module for irradiating measurement light and a camera for image processing the detection light;

A shaft seating jig installed in the main body so as to be located in front of the light irradiation module of the light irradiation part, the seat tilting jig having a seating plate provided with a seating hole and a rotating shaft, as well as a first tilt adjusting unit and a reference plate;

A driving module installed at one side of the shaft seating jig to rotate a reflective shaft vertically fitted to one end of the seating hole through a rotating shaft;

A controller for controlling driving of the light irradiation module and the driving module; And

And a display unit for displaying the detected light image on the screen in a linear form after receiving the detection light reflected by the reflective shaft from the camera.

The inclination measuring device of a reflective shaft according to claim 1, wherein a second inclination adjustment unit for adjusting the inclination angle of the light irradiation module is installed at the tip of the light irradiation module.