KR100558425B1 - 형상 측정기와, 병 목부분의 형상을 측정하는 방법 - Google Patents

형상 측정기와, 병 목부분의 형상을 측정하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 형상 측정기는, 한 쌍의 벨트이송기구(210 ; 220)로 이루어진 측정물 이송장치(200)와, 측정물(P)의 목부분 외관을 영상촬영하기 위한 영상촬영장치(300) 및, 카메라(310)를 위치 이동하는 카메라 이동장치(400)로 구성되어진 단순한 구조를 이루고 있어서, 측정물(P)의 형상을 보다 정확하면서도 빠르게 측정할 수 있고, 형상 측정기를 저렴한 비용으로 콤팩트하게 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 병 목부분의 형상을 측정하는 방법은, 영상촬영위치에 정위치된 병을 동영상 촬영하면서, 영상촬영위치를 벗어나지 않도록 병을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전·정지시켜서, 병의 목부분 좌측면 또는 병의 목부분 우측면으로 돌출되는 나사산의 위치변화를 이용하여 병 목부분의 영상촬영각도를 셋팅한 후, 카메라 이동장치(400)를 매개로 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 위치이동시켜서 병의 목부분을 부위별로 부분 영상촬영하는 방식으로 되어 있어서, 나사산이 형성되어진 병의 목부분을 항상 일정한 영상촬영각도로 영상촬영할 수 있으므로, 병의 목부분을 정확하게 형상 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

형상 측정기와, 병 목부분의 형상을 측정하는 방법{Image measuring apparatus and image measuring method for a neck of bottle}
도 1은 본 발명에 따른 형상 측정기를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 형상 측정기의 부분 정단면도,
도 3은 도 1에 도시된 형상 측정기의 평면도,
도 4는 도 1에 도시된 형상 측정기의 부분 좌측단면도,
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 형상 측정기의 요부를 분해한 사시도,
도 7a 내지 도 12b는 본 발명에 따른 형상 측정기의 작동 상태를 설명하기 위한 도면,
도 13a 내지 도 13c는 측정물의 목부분이 영상촬영위치에 정위치되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 14a 내지 도 14e는 측정물의 목부분이 영상촬영기준각도로 셋팅되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 15a 및 도 15b는 측정물의 목부분 형상 측정을 위한 영상촬영면 이동경로를 설명하기 위한 도면,
도 16a 내지 도 19c는 영상촬영면이 각 부위별로 어떻게 위치 보정되는가를 설명하기 위한 도면,
도 20a 내지 도 20d는 측정물의 목부분 형상 측정을 위한 구체적인 측정요소들을 도시한 도면,
도 21a 및 도 21b는 형상 측정기에 보강 설치되는 벨트장력조절기의 일예를 도시한 도면,
도 22a 및 도 22b는 스크린이 입체적으로 각도조절가능하게 설치되어진 상태를 설명하기 위한 도면,
도 23a 및 도 23b는 형상 측정기에 보강 설치되는 벨트접합부분 감지센서의 작동 상태를 설명하기 위한 도면,
도 24는 본 발명에 따른 형상 측정기에 내경 자동측정기가 보강 설치되어진 상태를 도시한 사시도,
도 25는 도 24에 도시된 형상 측정기의 부분 좌측단면도로서, 도 4에 대한 대응도,
도 26은 본 발명에 따른 내경측정기의 요부 분해사시도,
도 27a 내지 27c는 측정물의 목부분이 내경측정기에 흡착되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 28a 및 도 28b는 제1프로브에 의한 측정물의 내경측정작업을 설명하기 위한 도면,
도 29a 및 도 29b는 도 28a 및 도 28b에 대한 각각의 평 단면도,
도 30은 본 발명에 따른 내경측정기의 다른 일예를 도시한 도면으로서, 도 26에 대한 대응도,
도 31a 및 도 31b는 제1프로브 및 제2프로브에 의한 측정물의 내경측정작업을 설명하기 위한 도면으로서, 도 29a 및 도 29b에 대한 대응도,
도 32a 및 도 32b는 제2프로브에 의한 측정물의 내경측정작업을 설명하기 위한 도면으로서, 도 28a 및 도 28b에 대한 대응도,
도 33은 본 발명에 따른 내경측정기에 의한 2차 내경측정작업을 설명하기 위한 도면으로서, 도 27c에 대한 대응도,
도 34는 본 발명에 따른 내경측정기에 의한 2차 내경측정작업을 설명하기 위한 도면으로서, 도 28a에 대한 대응도이다.
- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -
11,12,13,14,15,16,17 ; 고정부재, 20 ; 가이드레일,
30 ; 간격조절유닛, 31 ; 오른-스크류,
32 ; 왼-스크류, 33 ; 스크류 연결부재,
34 ; 손잡이, 40 ; 스토퍼,
51,52,53 ; 보조부재, 61,62 ; 스크류,
70 ; 스프링, 80 ; 벨트접합부분 감지센서,
81 ; 감지부, 91,92,93,94,95,96,97 ; 밀봉용 O-링,
100 ; 베이스, 110 ; 손잡이,
120 ; 지지부, 200 ; 측정물 이송장치,
210 ; 제1벨트이송기구, 211 ; 이송기구 본체,
211a ; 제1본체, 211a' ; 벨트장력조절기 설치홈,
211a" ; 가이드홈, 211b ; 제2본체,
211b' ; 가이드홈, 212 ; 벨트가이드,
212a ; 수평가이드부, 213a,213b ; 무구동 벨트풀리,
213b' ; 중심축, 213c,213d ; 보강 벨트풀리,
214 ; 벨트구동유닛, 214a ; 구동 벨트풀리,
215 ; 벨트, 216 ; 오른-너트,
220 ; 제2벨트이송기구, 221 ; 이송기구 본체,
221a ; 제1본체, 221a' ; 벨트장력조절기 설치홈,
221a" ; 가이드홈, 221b ; 제2본체,
221b' ; 가이드홈, 222 ; 벨트가이드,
222a ; 수평가이드부, 223a,223b ; 무구동 벨트풀리,
223b' ; 중심축, 223c,223d ; 보강 벨트풀리,
224 ; 벨트구동유닛, 224a ; 구동 벨트풀리,
225 ; 벨트, 226 ; 왼-너트,
300 ; 영상촬영장치, 310 ; 카메라,
311 ; 렌즈, 312 ; 광원연결부,
320 ; 스크린, 400 ; 카메라 이동장치,
410 ; 제1이동기구, 411 ; 구동모터,
412 ; 스크류축, 413 ; 이동블럭,
413a ; 너트, 420 ; 제2이동기구,
421 ; 구동모터, 422 ; 스크류축,
423 ; 이동블럭, 423a ; 너트,
500 ; 측정물 공급장치, 511,512 ; 가이드레일,
520 ; 측정물 투입제어유닛, 600 ; 벨트장력조절기,
610 ; 제1경사블럭, 611 ; 경사면,
620 ; 제2경사블럭, 621 ; 경사면,
630 ; 제3경사블럭, 631,632 ; 경사면,
640 ; 가압유닛, 650 ; 커버,
651 ; 가이드홈, 700 ; 내경측정기,
710 ; 내경측정기 본체, 710a ; 삽입부,
711a ; 지지블럭, 711b ; 이동블럭 본체,
711b' ; 카메라 설치부, 711b" ; 커버,
711c ; 상부 커버, 711d ; 하부 커버,
712a,712b ; 제1프로브, 713a,713b ; 제2프로브,
720 ; 영상촬영장치, 721 ; 카메라,
721a ; 렌즈, 721b ; 광원연결부,
722 ; 스크린, 800 ; 내경측정기 이동장치,
A,B ; 벨트 접합부분,
AL1a,AL1b,AL1c,AL1d ; 측정물 착탈용 에어라인,
AL2a,AL2b,AL2c,AL2d ; 프로브 구동용 에어라인,
AL3a,AL3b ; 이동블럭 구동용 에어라인,
E1,E2,E3,E4 ; 기준영상,
P ; 측정물,
P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9,P10 ; 영상촬영부분,
Ph,Ph1,Ph2,Ph3,Ph4,Ph5,Ph6,Ph7,Ph8 ; 영상촬영면,
PST ; 피스톤부,
T1,T2,T3,T4 ; 기준면.
본 발명은 병의 목부분 형상을 측정하기 위해서 주로 사용되는 형상 측정기와, 병 목부분의 형상을 측정하는 방법에 관한 것이다.
종래에는 작업자가 나사산이 형성되어진 병 목부분의 형상을 육안으로 측정하거나, 작업자가 수작업으로 별도의 측정기구를 이용해서 직접 형상 측정을 하였지만, 이러한 육안 측정이나 수작업에 의한 측정으로는 병의 목부분 형상을 정확하게 측정할 수가 없다.
따라서, 나사산이 형성되어진 병의 목부분 형상을 보다 편리하고 정확하게 측정할 수 있는 장치 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 이러한 결과로 병 목부분을 영상 촬영한 후, 이를 영상처리하여 자동으로 병의 목부분 형상을 측정하는 장치가 개발되어 현재 당해 분야에서 널리 활용되고 있다.
그러나, 이러한 종래 형상 측정기는, 작업자가 수작업으로 병을 영상촬영위치에 정위치시켜야 하고, 영상촬영위치에 정위치되어진 병을 수작업으로 회전시켜서 영상촬영기준각도로 셋팅한 후, 형상 측정기를 가동하여 병의 목부분 형상을 측정하는 방식으로 되어 있어서, 측정작업이 번거롭게 되고, 정확한 측정작업이 이루어지기 힘든 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해서 최근에는 형상 측정용 병의 공급과, 병의 목부분 형상 측정 및, 형상 측정 완료된 병의 배출이 모두 자동으로 수행되는 형상 측정기가 개발되었지만, 이러한 자동 형상 측정기는 복잡한 구조로 인해서 소형 제작이 어렵고 제품비용이 상당히 비싼 반면, 처리속도가 상당히 느리고, 측정작업의 정확성 또한 보장되지 않아서 널리 사용되고 있지 못한 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해서 발명된 것으로, 보다 정확하면서도 빠르게 형상 측정작업을 자동으로 수행할 수 있는 형상 측정기를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 나사산이 형성되어진 병의 목부분을 정확하게 형상 측정할 수 있는 측 정방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형상 측정기는, 베이스에 설치되는 이송기구 본체, 수평가이드부를 갖추고서 이송기구 본체의 상단부에 설치되는 벨트가이드, 벨트가이드를 중심으로 이송기구 본체에 수평방향으로 대향되게 설치되는 한 쌍의 무구동 벨트풀리, 구동 벨트풀리를 갖추고서 이송기구 본체에 설치되는 벨트구동유닛, 무구동 벨트풀리와 구동 벨트풀리를 감싸면서 벨트가이드의 수평가이드부에 걸쳐져서 밀착되는 벨트로 구성되어, 상호 일정한 간격을 유지하며 대향되게 배치되는 한 쌍의 벨트이송기구로 이루어져서, 측정물을 이송하고 회전하는 측정물 이송장치와 ; 제1벨트이송기구의 외측에 배치되어, 측정물 이송장치에 의해 이송되거나 회전되는 측정물의 외관을 영상촬영하는 카메라와, 제2벨트이송기구의 이송기구 본체에 구비되어, 측정물을 중심으로 카메라와 대향되게 배치되는 스크린으로 이루어진 영상촬영장치 및; 베이스에 설치되어, 카메라를 위치 이동하는 카메라 이동장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 병 목부분의 형상을 측정하는 방법은, 목 부분에 나사산이 형성되어진 병을 영상촬영위치에 정위치시킨 후, 영상촬영장치를 이용해서 영상촬영위치에 정위치된 병의 목부분을 영상촬영하여 병 목부분의 형상을 측정하는 방법에 있어서, 영상촬영위치에 정위치된 병을 동영상 촬영하면서, 영상촬영위치를 벗어나지 않도록 병을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전·정지시켜서, 병의 목부분 좌측면 또는 병의 목부분 우측면으로 돌출되는 나사산의 위치변화를 이용하여 병 목부분의 영상촬영각도를 셋팅한 후, 카메라 이동장치를 매개로 영상촬영장치를 구성하는 카메라를 위치이동시켜서 병의 목부분을 부위별로 부분 영상촬영하는 것을 특징으로 하는 방법으로 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 형상 측정기는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상호 일정한 간격을 유지하며 대향되게 배치되는 한 쌍의 벨트이송기구(210 ; 220)로 이루어져서, 측정물(P)을 이송하고 회전하는 측정물 이송장치(200)와 ; 측정물(P)의 목부분 외관을 영상촬영하기 위한 영상촬영장치(300) 및; 카메라(310)를 위치 이동하는 카메라 이동장치(400)로 이루어진다.
상기 측정물 이송장치(200)를 구성하는 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스(100)에 설치되는 이송기구 본체(211 ; 221)와 ; 수평가이드부(212a ; 222a)를 갖추고서 이송기구 본체(211 ; 221)의 상단부에 설치되는 벨트가이드(212 ; 222) ; 벨트가이드(212 ; 222)를 중심으로 이송기구 본체(211 ; 221)에 수평방향으로 대향되게 설치되는 한 쌍의 무구동 벨트풀리(213a,213b ; 223a,223b), 구동 벨트풀리(214a)를 갖추고서 이송기구 본체(211 ; 221)에 설치되는 벨트구동유닛(214), 무구동 벨트풀리(213a,213b ; 223a,223b)와 구동 벨트풀리(214a)를 감싸면서 벨트가이드(212 ; 222)의 수평가이드부(212a ; 222a)에 걸쳐져서 밀착되는 벨트(215 ; 225)로 구성된다. 본 실시예의 경우에는, 제1본체(211a ; 221a)와 제2본체(211b ; 221b)가 별물로 제작되어서 상호 일체 결합되어진 것을 이송기구 본체(211 ; 221)로 적용하였지만, 필요에 따라서는 이송기구 본체(211 ; 221)가 단품 형태로 일체 제작될 수도 있음은 물론이며, 또한 3 부분 이상으로 더욱 세밀하게 부분 제작되어서 일체 결합된 것을 적용할 수도 있음은 물론이다. 상기 벨트가이드(212 ; 222)는 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215 ; 225)가 하방향으로 처지는 것을 방지하면서 이에 얹혀진 측정물(P)이 영상촬영위치에 올바르게 정위치되도록 지지하는 역할을 수행한다. 한편, 미설명부호 [ 213c,213d ; 223c,223d ]는 벨트(215 ; 225)를 안내하기 위한 보강 벨트풀리이며, 보강 벨트풀리(213c,213d ; 223c,223d)의 갯수와 설치 위치는 필요에 따라서 적절히 조절될 수 있다. 상기 벨트구동유닛(214)은 구동 벨트풀리(214a ; 224a)를 회전시켜서 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215 ; 225)를 양방향으로 강제구동할 수 있는 공지의 어떠한 것이라도 모두 적용가능하지만, 본 실시예의 경우에는 정밀 제어가 용이한 서보모터나 스텝모터를 벨트구동유닛(214)으로 적용하였다.
상기 측정물(P)의 목부분 외관을 영상촬영하기 위한 영상촬영장치(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1벨트이송기구(210)의 외측에 배치되어, 측정물 이송장치(200)에 의해 이송되거나 회전되는 측정물(P)의 외관을 영상촬영하는 카메라(310)와 ; 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211)에 구비되어, 측정물(P)을 중심으로 카메라(310)와 대향되게 배치되는 스크린(320)으로 이루어진다. 상기 카메라(310)는 측정물(P)의 목부분 외관을 동영상촬영할 수 있는 공지의 어떠한 것이라도 모두 적용가능하다. 본 실시예의 경우에는, 표면이 매끄럽게 표면처리된 금속재질의 반사판을 스크린(320)으로 적용하는 한편, 카메라(310)에 광원연결부(312)를 형성하고, 조명장치(도시안됨)로부터의 광 공급라인을 광원연결부(312)에 연결해서, 조명장치로부터의 빛이 카메라(310)의 렌즈(311)를 통해서 영상촬영위치에 정위치되어진 측정물(P)과 이 뒤에 배치되는 스크린(320)을 비추도록 하였다. 그러나, 필요에 따라서는, 백라이트(도시안됨)를 스크린(320)으로 적용할 수도 있으며, 이처럼 백라이트를 스크린(320)으로 적용하는 경우에는 조명장치로부터의 광 공급라인이 카메라(310)가 아닌 스크린(320)에 연결되어야 한다.
상기 카메라 이동장치(400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스(100)에 설치되는 제1이동기구(410)와 ; 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 상하방향으로 직선 왕복이동시키면서 제1이동기구(410)에 의해 수평방향으로 직선 왕복이동되는 제2이동기구(420)로 이루어져서, 카메라(310)를 2축방향으로 위치이동할 수 있는 것을 적용하였다. 본 실시예의 경우, 상기 제1·2이동기구(410,420)는, 구동모터(411 ; 421)와 ; 구동모터(411 ; 421)에 의해 양방향 회동되는 스크류축(412 ; 422) 및; 스크류축(412 ; 422)에 맞물리는 너트(413a ; 423a)를 갖추고서 스크류축(412 ; 422)과 연동되어 스크류축(412 ; 422)을 따라 직선 왕복 이동되는 이동블럭(413 ; 423)으로 이루어진 것을 적용하였는데, 이러한 볼스크류기구는 이미 널리 알려진 바와 같이 정밀한 위치제어에 매우 바람직하다. 여기서, 미설명부호 [ 11 ]은 제2이동기구(420)를 제1이동기구(410)의 이동블럭(413)에 고정하 기 위한 고정부재이고, 미설명부호 [ 12 ]는 카메라(310)를 제2이동기구(420)의 이동블럭(423)에 고정하기 위한 고정부재이며, 미설명부호 [ 410a ]는 제1이동기구(410)의 케이스, 미설명부호 [ 420a ]는 제2이동기구(420)의 케이스이다.
한편, 작업자가 수작업으로 상기 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215 ; 225) 사이에 측정물(P)을 삽입해서 측정물(P)의 목부분을 이들 벨트(215 ; 225)에 얹어놓은 후에 형상 측정기를 작동시켜서 측정작업을 수행하는 경우에는, 작업자가 측정실험 1회마다 매번 측정물(P)을 수작업으로 공급해주어야 할 뿐만 아니라, 측정실험 매 회마다 형상 측정기를 작동/정지시켜야 하는 번거로움이 초래된다. 따라서, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 측정물(P)을 측정물 이송장치(200)로 자동 공급하는 측정물 공급장치(500)가 보강 설치하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우, 상호 일정한 간격을 이루며 경사진 상태로 평행하게 배치되어서, 측정물(P)이 제1·2벨트이송기구(210,220)의 벨트(215,225) 사이에 끼워져서 얹혀지도록 측정물(P)을 가이드하는 가이드레일(511,512)과 ; 가이드레일(511,512)로부터 측정물 이송장치(200)로의 측정물(P) 공급을 제어하는 측정물 투입제어유닛(520)으로 이루어진 것을 상기 측정물 공급장치(500)로 적용하였다. 또한, 본 실시예의 경우, 솔레노이드밸브를 측정물 투입제어유닛(520)으로 적용하여, 솔레노이드밸브의 플런저가 스토퍼 역할을 하면서 측정물(P)의 공급을 직접적으로 제어토록 하였다. 이처럼 가이드레일(511,512)과 측정물 투입제어유닛(520)으로 이루어진 측정물 공급장치(500)는 그 구조가 매우 단순하여 제품비용을 절감할 수 있고, 제품을 소형 제작할 수 있는 장점이 있다.
참고로, 본 실시예의 경우에는, 일반 PC{Personal Computer}를 이용해서 본 발명에 따른 형상 측정기를 이루는 구성요소들(200,300,400,500)의 작동을 자동 제어하였다. 본 발명에 따른 형상 측정기를 제어하기 위한 제어장치(도시안됨)는 필요에 따라서 다양한 형태로 변형 실시될 수 있으므로, 본 발명에 따른 형상 측정기는 특정 제어장치에 그 사용이 제약되지 않는다.
도 7a 내지 도 12b를 참조하여 본 발명에 따른 형상 측정기의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.
도 7a, 도 8a, 도 9a, 도 10a, 도 12a는 형상 측정기의 작동 상태를 설명하기 위한 도면으로서 도 4에 대한 대응도이고, 도 7b, 도 8b, 도 9b, 도 10b, 도 11, 도 12b는 형상 측정기의 작동 상태를 설명하기 위한 도면으로서 도 3에 대한 대응도인 바, 도 7b는 도 7a의 평면도, 도 8b는 도 8a의 평면도, 도 9b는 도 9a의 평면도, 도 10b는 도 10a의 평면도, 도 12b는 도 12a의 평면도이다.
우선, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 작업자가 수작업으로 측정물 공급장치(500)의 가이드레일(511,512)에 측정할 측정물(P)들을 투입해서 형상 측정작업을 준비한다.
이러한 상태에서, 형상 측정기를 작동하면, 측정물 공급장치(500)의 측정물 투입제어유닛(520)에 의해, 1개의 첫번째 측정물(P)이 경사진 가이드레일(511,512)을 따라 미끄러져서 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215 ; 225) 사이에 측정물(P)을 삽입되어, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 측정물(P)의 목부분이 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215 ; 225)에 얹혀진다.
이후, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215 ; 225)가 모두 공정진행방향으로 회전되어, 벨트(215,225)에 얹혀진 측정물(P)이 벨트가이드(212)를 향해서 위치 이동된다.
이후, 상기 측정물(P)이 벨트가이드(212)의 수평가이드부(212a)에 얹혀져서 영상촬영위치에 정위치되면, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)가 작동을 정지하게 되는데, 이에 대해서 도 13a 내지 도 13c를 참조하여 보다 상세히 설명해 보면 다음과 같다. 상기 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)가 위치 고정된 상태, 즉 측정물(P) 공급을 감지하기 위한 영상촬영면(Ph)이 위치 고정된 상태에서, 측정물(P)이 벨트(215,225)에 얹혀져서 벨트가이드(212)의 수평가이드부(212a)로 이동되면, 도 13a에 도시된 바와 같이, 측정물(P)이 수평방향으로 안정되게 이동을 하게 된다. 이후, 측정물(P)이 연속적으로 공정진행방향으로 이동되어서 영상촬영면(Ph)에 측정물(P)이 감지되면, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 작동이 정지되어 측정물(P)이 영상촬영위치에 정위치된다. 본 실시예의 경우, 상기 영상촬영면(Ph)의 범위내에서 측정물 정위치를 위한 수평 기준선(L3)을 설정하여, 측정물(P)의 외곽라인이 수평 기준선(L3)의 중심을 지나는 즉시 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 작동이 1차적으로 정지되도록 하였다. 상기 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)가 1차적으로 작동 정지된 상태에서는, 도 13b에 도시된 바와 같이 측정물(P)의 정지위치가 영상촬영위치에 이르지 못하거나, 도시되지는 않았지만 측정물(P)의 위치가 영상촬영위치를 지나치게 된 다. 여기서, 미설명부호 [ C1 ]은 측정물(P) 외곽라인과 수평 기준선(L3) 간의 접점이다. 따라서, 도 13b에 도시된 바와 같은 상태에서, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph)을 영상처리한 후, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)를 정방향 혹은 역방향으로 구동해서 이격거리(d1)만큼 위치 보정하여, 도 13c에 도시된 바와 같이 측정물(P)이 영상촬영위치에 정위치되도록 한다. 이러한 본 실시예와는 달리 가장 단순하게는, 상기 측정물(P)의 외곽라인이 영상촬영면(Ph)의 중심점{수직 중심선(L1)과 수평 중심선(L2)의 교차점}을 지나는 즉시 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 작동이 정지되도록 할 수도 있지만, 이러한 경우에는 측정물(P)의 외곽라인이 영상촬영면(Ph)의 중심점을 지나는 즉시 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 작동을 정지하더라도 측정물(P)의 외곽라인이 수평 기준선(L3)의 중심을 지나쳐버리게 된다. 이러한 문제를 해소하기 위해서는 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215,225) 이동속도를 충분히 줄여야 하지만, 이처럼 벨트(215,225)의 이동속도를 줄이게 되면 형상 측정기의 처리속도가 크게 떨어지는 문제가 초래된다. 더욱이, 상기 측정물(P)의 목부분 형상은 나사산으로 인해 놓여진 각도에 따라서 그 형상이 일정하지 못하므로, 측정물(P)이 영상촬영위치에 항상 정확하게 정위치되기는 사실상 불가능하다. 따라서, 본 실시예와 같이, 측정물(P)을 안전하게 이동할 수 있는 범위내에서 빠르게 이동되는 측정물(P)을 영상측정위치 부근에 1차적으로 정위치시키고, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph)을 영상처리한 후, 벨트(215,225)의 이동속도를 충분히 낮춘 상태로 이격거리(d1)만큼 측정물(P)을 서서히 이동시켜서, 측정물(P)을 영상측정위치에 정확히 정위치되도록 보정하는 것이 바람직하다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 측정물(P)이 영상측정위치에 정위치되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 영상측정위치에 정위치되어진 측정물(P)이 반시계방향{측정물(P)의 목부분에 형성된 나사산이 왼-나사산인 경우에는 시계방향}으로 회전·정지되어서 영상촬영각도로 셋팅되는데, 이에 대해서 도 14a 내지 도 14e를 참조하여 설명해 보면 다음과 같다. 우선, 도 14a에 도시된 바와 같이, 상기 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)가 위치 고정되고, 즉 영상촬영면(Ph)이 위치고정되고, 측정물(P)이 영상촬영위치에 정위치된 상태에서, 도 10b에 도시된 바와 같이 제1벨트이송기구(210)의 벨트(215)는 공정진행방향으로, 제2벨트이송기구(220)의 벨트(225)는 공정진행방향의 역방향으로 회전되면, 영상촬영위치에 정위치된 측정물(P)이 도 14b에 도시된 바와 같이 영상촬영위치를 유지하며 반시계방향으로 회전된다. 이때, 측정물(P)의 영상촬영각도 셋팅을 위한 수직 기준선(L4)와, 측정물(P) 목부분의 최상단 나사산과의 접점(C2)은 측정물(P)의 회전에 따라서 연속적으로 위치이동된다. 본 실시예의 경우, 제2벨트이송기구(220)의 벨트(225) 이동속도를 일정하게 유지한 상태로 제1벨트이송기구(210)의 벨트(215) 이동속도를 조절하여, 측정물(P)이 영상촬영위치를 유지하며 반시계방향으로 회전되도록 하였다. 이후, 상기 측정물(P)이 도 14c에 도시된 상태를 경과해서 반시계방향으로 연속적으로 회전되면, 측정물(P)의 목부분에 형성된 나사산의 시작부분이 측정물(P)의 측면으로 돌출되어서 도 14d에 도시된 바와 같이 접점(C2)의 위치가 연속적이지 못하고 급격하게 변화되는데, 이처럼 접점(C2)의 위치가 연 속적이지 못하고 급격하게 변화되면 그 즉시 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 작동을 정지시켜서 측정물(P)의 회전이 1차적으로 정지되도록 하였다. 이처럼 측정물(P)의 회전이 1차적으로 정지된 상태에서는, 도 14d에 도시된 바와 같이 측정물(P)의 목부분에 형성된 나사산의 시작부분이 수직 기준선(L4)을 지나치게 된다. 따라서, 14d에 도시된 바와 같은 상태에서, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph)을 영상처리한 후, 제1벨트이송기구(210)의 벨트(215)는 공정진행방향의 역방향으로, 제2벨트이송기구(220)의 벨트(225)는 공정진행방향으로 회전시켜서, 접점(C2)이 도 14d 상태에서 도 14e 상태로 급격하게 위치변화되면 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 작동을 정지하여, 도 14e에 도시된 바와 같이 측정물(P)의 목부분에 형성된 나사산의 시작부분이 수직 기준선(L4)과 거의 일치되도록 측정물(P)의 회전 각도를 보정하였다. 이후, 도 14e에 도시된 바와 같은 상태에서, 상기 측정물(P)을 30°만큼 반시계방향으로 더욱 회전시킨 후 정지시켜서 도 15a에 도시된 바와 같이 영상촬영각도를 1차적으로 셋팅한 후, 카메라 이동장치(400)를 매개로 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 위치이동시켜서 측정물(P)의 목부분을 부위별로 부분 영상촬영한다. 이후, 상기 측정물(P)을 90°만큼 반시계방향으로 더욱 회전시킨 후 정지시켜서 도 15b에 도시된 바와 같이 영상촬영각도를 2차적으로 셋팅한 후, 카메라 이동장치(400)를 매개로 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 위치이동시켜서, 즉 영상촬영면(Ph)을 해당 위치(Ph1∼Ph8)로 위치이동시켜서 측정물(P)의 목부분을 부위별로 부분 영상촬영한다. 본 실시예와 같이, 측정물(P)을 안전하게 회전시킬 수 있는 범위내에서 측정물(P)을 빠르게 회 전시켜서 1차적으로 측정물(P)을 회전 정지시키고, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph)을 영상처리한 후, 벨트(215,225)의 이동속도를 충분히 낮춘 상태로 측정물(P)을 서서히 역방향으로 회전시켜서, 측정물(P)의 회전 정지위치를 보정하게 되면, 형상 측정기의 처리속도를 높이면서 측정물(P)의 영상촬영각도를 보다 정확하게 셋팅할 수 있는 장점이 있다.
이후, 상기 측정물(P) 목부분의 영상촬영작업이 완료되면, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215 ; 225)가 모두 공정진행방향으로 회전되어, 벨트(215,225)에 얹혀진 측정물(P)이 벨트가이드(212)를 벗어나서 공정진행방향으로 이송된 후, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)로부터 배출되게 된다.
본 발명에 따른 형상 측정기는, 한 쌍의 벨트이송기구(210 ; 220)로 이루어진 측정물 이송장치(200)와, 측정물(P)의 목부분 외관을 영상촬영하기 위한 영상촬영장치(300) 및, 카메라(310)를 위치 이동하는 카메라 이동장치(400)로 구성되어진 단순한 구조를 이루면서도, 측정물(P)의 형상을 보다 정확하면서 빠르게 측정할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 병 목부분의 형상을 측정하는 방법은, 목 부분에 나사산이 형성되어진 병{참조도면의 측정물(P)에 해당}을 영상촬영위치에 정위치시킨 후, 영상촬영장치(300)를 이용해서 영상촬영위치에 정위치된 병의 목부분을 영상촬 영하여 병 목부분의 형상을 측정함에 있어서, 영상촬영위치에 정위치된 병을 동영상 촬영하면서, 영상촬영위치를 벗어나지 않도록 병을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전·정지시켜서, 병의 목부분 좌측면 또는 병의 목부분 우측면으로 돌출되는 나사산의 위치변화를 이용하여 병 목부분의 영상촬영각도를 셋팅한 후, 카메라 이동장치(400)를 매개로 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 위치이동시켜서 병의 목부분을 부위별로 부분 영상촬영하는 방식을 취하고 있어서, 나사산이 형성되어진 병의 목부분을 항상 일정한 영상촬영각도로 영상촬영할 수 있으므로, 병의 목부분을 정확하게 형상 측정할 수 있게 된다. 참고로, 종래에는 나사산이 형성되어진 병의 목부분을 일정한 영상촬영각도로 셋팅할 수 있는 방법이 강구되지 못하여 형상 측정작업의 자동화가 어려웠고, 최근에 개발된 자동 형상 측정기의 경우에도 병의 목부분을 일정한 영상촬영각도로 셋팅하는 방안이 강구되어 있지 않아서 병 목부분의 정확한 형상 측정이 사실상 불가능하다.
도 16a 내지 도 19c를 참조하여 병 목부분의 부위별 부분 영상 촬영작업을 설명해 보면 다음과 같다.
우선, 도 15a 및 도 15b와 같이 측정물(P)인 병이 영상촬영각도로 셋팅되어진 상태에서, [ P1 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영을 목적으로, 카메라(310)를 미리 설정되어진 위치로 이동시켜서, 영상촬영면이 [ Ph1 ]에 위치되도록 한다. 이처럼 미리 설정되어진 위치로 카메라(310)가 이동되면, 도 16a에 도시된 바와 같이, 기계적인 공차나, 측정물(P)의 규격, 측정물(P)의 성형 불량 등과 같은 여러가 지 원인으로 인해서 영상촬영면(Ph1)의 중심이 영상촬영위치에 정위치되지 못하게 되는 경우가 빈번하게 발생된다. 따라서, 도 16b에 도시된 바와 같이, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph1)을 영상처리하여 수평이격거리(d2)와 수직이격거리(d3)를 구한 후, 이들 이격거리(d2,d3)만큼 카메라(310)의 위치를 보정하여, 영상촬영면(Ph1)의 중심이 도 16c에 도시된 바와 같이 영상촬영위치에 정위치되도록 하고, 이처럼 영상촬영면(Ph1)이 정위치된 상태에서 [ P1 ]부분을 영상촬영한다. 상기 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph1)을 영상처리하는 작업은, 상기 영상촬영부분(P1)에 해당하는 기준영상(E1)을 갖춘 기준면(T1)을 미리 설정해 놓은 상태에서, 영상촬영면(Ph1)내에서 기준면(T1)의 기준영상(E1)과 일치하는 영상촬영부분(P1)을 찾은 후, 영상촬영면(Ph1)의 수직 중심선(L1)과 기준면(T1)의 수직 중심선(L1')간의 이격거리(d2), 영상촬영면(Ph1)의 수평 중심선(L2)과 기준면(T1)의 수평 중심선(L2')간의 이격거리(d3)를 구하는 것으로 이루어진다.
이후, 병 목부분 중에서 [ P2 ] 및 [ P3 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영을 목적으로, 카메라(310)를 미리 설정되어진 위치로 이동시켜서, 영상촬영면이 [ Ph2 ]에 위치되도록 한다. 이처럼 미리 설정되어진 위치로 카메라(310)가 이동되면, 도 17a에 도시된 바와 같이, 기계적인 공차나, 측정물(P)의 규격, 측정물(P)의 성형 불량 등과 같은 여러가지 원인으로 인해서 영상촬영면(Ph2)의 중심 역시 영상촬영위치에 정위치되지 못하게 되는 경우가 빈번하게 발생된다. 따라서, 도 17b에 도시된 바와 같이, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph2)을 영상처리하여 수평이격거리(d4)와 수직이격거리(d5)를 구한 후, 이들 이격거리(d4,d5) 만큼 카메라(310)의 위치를 보정하여, 도 17c에 도시된 바와 같이 영상촬영면(Ph2)의 중심을 [ P2 ]부분의 영상촬영위치에 정위치시킨 상태에서 [ P2 ]부분을 영상촬영하고, 이후 미리 설정되어진 피치(pt' ; 도 17a 참조)만큼 카메라(310)를 수직방향으로 위치이동해서 도 17d에 도시된 바와 같이 영상촬영면(Ph2)의 중심을 [ P3 ]부분의 영상촬영위치에 정위치시킨 상태에서 [ P3 ]부분을 영상촬영한다. 상기 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph2)을 영상처리하는 작업은, 상기 영상촬영부분(P2,P3)에 해당하는 기준영상(E2)을 갖춘 기준면(T2)을 미리 설정해 놓은 상태에서, 영상촬영면(Ph2)내에서 기준면(T2)의 기준영상(E2)과 일치하는 영상촬영부분(P2)을 찾은 후, 영상촬영면(Ph2)의 수직 중심선(L1)과 기준면(T2)의 수직 중심선(L1')간의 이격거리(d4), 영상촬영면(Ph2)의 수평 중심선(L2)과 기준면(T2)의 수평 중심선(L2')간의 이격거리(d5)를 구하는 것으로 이루어진다. 이때, 상기 영상촬영부분(P2,P3)는 하나의 나사산으로서 그 형상이 동일하므로, 영상촬영면(Ph2)내에서 기준면(T2)의 기준영상(E2)과 일치하는 영상촬영부분을 찾게 되면 [ P2 ]부분과, [ P3 ] 부분이 모두 찾아지지만, 이들 중에서 [ P3 ]부분은 무시한다.
이후, 병 목부분 중에서 [ P4 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영을 목적으로, 카메라(310)를 미리 설정되어진 위치로 이동시켜서, 영상촬영면이 [ Ph3 ]에 위치되도록 한다. 이처럼 미리 설정되어진 위치로 카메라(310)가 이동되면, 도 18a에 도시된 바와 같이, 기계적인 공차나, 측정물(P)의 규격, 측정물(P)의 성형 불량 등과 같은 여러가지 원인으로 인해서 영상촬영면(Ph3)의 중심 역시 영상촬영위치에 정위치되지 못하게 되는 경우가 빈번하게 발생된다. 따라서, 도 18b에 도시된 바와 같이, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph3)을 영상처리하여 수평이격거리(d6)와 수직이격거리(d7)를 구한 후, 이들 이격거리(d6,d7)만큼 카메라(310)의 위치를 보정하여, 영상촬영면(Ph3)의 중심이 도 18c에 도시된 바와 같이 영상촬영위치에 정위치되도록 하고, 이처럼 영상촬영면(Ph3)이 정위치된 상태에서 [ P4 ]부분을 영상촬영한다. 상기 영상촬영부분(P4)에 해당하는 기준영상(E3)을 갖춘 기준면(T3)을 미리 설정해 놓고, 이를 이용해서 이격거리(d6,d7)를구하는 방법은 [ P1 ]부분의 영상촬영에 있어서의 이격거리(d2,d3)를 구하는 방법과 사실상 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
이후, 병 목부분 중에서 [ P5 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영을 목적으로, 카메라(310)를 미리 설정되어진 위치로 이동시켜서, 영상촬영면이 [ Ph4 ]에 위치되도록 한다. 이처럼 미리 설정되어진 위치로 카메라(310)가 이동되면, 도 19a에 도시된 바와 같이, 기계적인 공차나, 측정물(P)의 규격, 측정물(P)의 성형 불량 등과 같은 여러가지 원인으로 인해서 영상촬영면(Ph4)의 중심 역시 영상촬영위치에 정위치되지 못하게 되는 경우가 빈번하게 발생된다. 따라서, 도 19b에 도시된 바와 같이, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph4)을 영상처리하여 수평이격거리(d8)와 수직이격거리(d9)를 구한 후, 이들 이격거리(d8,d9)만큼 카메라(310)의 위치를 보정하여, 영상촬영면(Ph4)의 중심이 도 19c에 도시된 바와 같이 영상촬영위치에 정위치되도록 하고, 이처럼 영상촬영면(Ph4)이 정위치된 상태에서 [ P5 ]부분을 영상촬영한다. 상기 영상촬영부분(P5)에 해당하는 기준영상(E4)을 갖춘 기준면(T4)을 미리 설정해 놓고, 이를 이용해서 이격거리(d8,d9)를구하는 방법은 [ P1 ]부분의 영상촬영에 있어서의 이격거리(d2,d3)를 구하는 방법 또는 [ P4 ]부분의 영상촬영에 있어서의 이격거리(d6,d7)를 구하는 방법과 사실상 동일하므로 이에 대한 설명 역시 생략하기로 한다.
한편, 병 목부분 중에서 [ P6 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영은 앞서 설명된 [ P1 ]부분의 영상촬영과, [ P7 ] 및 [ P8 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영은 앞서 설명된 [ P2 ] 및 [ P3 ]부분과, [ P9 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영은 앞서 설명된 [ P4 ]부분과, [ P10 ]부분(도 13a 참조)의 영상촬영은 앞서 설명된 [ P5 ]부분의 영상촬영과 비교해 볼 때 그 방향만 다를 뿐 영상촬영 방법은 사실상 모두 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이처럼, 상기 병 목부분의 부위별 부분 영상촬영을 목적으로, 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 미리 설정되어진 해당 부위의 영상촬영위치로 이동시킨 후, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph1∼Ph8)을 영상처리하여 카메라(310)의 위치를 보정하게 되면, 병 목부분의 형상을 보다 정밀하게 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
도 20a 내지 도 20d는 본 발명에 따른 형상 측정기를 이용해서 측정물(P)의 형상을 측정함에 있어서 필요한 측정요소들의 구체적인 일예들을 나타내고 있다.
우선, 도 20a에 표기된 [ EX1 ]은 [ P1 ]부분과 [ P6 ]부분 간의 최대 외경을, [ EX2 ]는 [ P1 ]부분과 [ P6 ]부분에 턱이 형성되어진 경우에 이들 간의 최소 외경을, [ EX3 ]은 [ P2 ]부분과 [ P7 ]부분 간의 외경을, [ EX4 ]는 [ P3 ]부분과 [ P8 ]부분 간의 외경을, [ EX5 ]는 [ P4 ]부분과 [ P9 ]부분 간의 외경을, [ EX6 ]은 [ P5 ]부분과 [ P10 ]부분 간의 외경을, [ EX7 ]은 [ P1 ]부분으로부터 [ P5 ]부분까지의 높이를, [ EX8 ]은 [ P1 ]부분으로부터 [ P4 ]부분까지의 높이를, [ EX9 ]는 [ P6 ]부분으로부터 [ P9 ]부분까지의 높이를, [ EX10 ]은 [ P6 ]부분으로부터 [ P10 ]부분까지의 높이를 나타낸다.
도 20b에 표기된 [ R1 ]은 [ P1 ]부분의 곡률반경을 나타낸다.
도 20c에 표기된 [ EX11 ]은 [ P1 ]부분으로부터 [ P2 ]부분 이전까지의 높이를, [ EX12 ]는 [ P2 ]부분의 두께를, [ R2 ]은 [ P2 ]부분의 윗쪽 곡률반경을, [ R3 ]은 [ P2 ]부분의 아랫쪽 곡률반경을, [ θ ]는 [ P2 ]부분이 이루고 있는 각도를, [ pt ]는 [ P2 ]와 [ P3 ]간의 피치를 나타낸다. 여기서, 미설명부호 [ OS1 ]은 피치(pt)를 측정하기 위한 기준점을 잡기 위해서 미리 설정되어진 값이며, 도 20d에 표기된 미설명부호 [ OS2 ] 역시도 [ EX8 ]을 측정하기 위한 기준점을 잡기 위해서 미리 설정되어진 값이다.
본 발명에 따른 형상 측정기는 필요에 따라서 다양하게 변형 실시될 수 있는데, 첨부도면을 참조하여 이에 대한 일예들을 구체적으로 설명해 보면 다음과 같다.
우선, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1벨트이송기구(210)의 이송기구 본체(211)나, 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(221) 중, 적어도 어느 하나의 이송기구 본체(211 ; 221)를 베이스(100)에 위치 이동가능하게 설치해서, 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)간의 간격을 조절할 수 있다. 이러한 경우, 측정물(P)의 규격에 따라서 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)간의 간격을 필요에 따라서 자유롭게 조절할 수 있으므로, 사용의 편리성이 크게 향상된다. 본 실시예의 경우, 상기 베이스(100)에 가이드레일(20)이 구비되고, 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211,221)에 가이드홈(211b',221b')이 형성되어, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 이송기구 본체(211,221)가 베이스(100)의 가이드레일(20)에 직선 왕복이동가능하게 맞물리는 한편, 간격조절유닛(30)이 베이스(100)에 회동가능하게 고정되고, 제1벨트이송기구(210)의 이송기구 본체(211)가 간격조절유닛(30)에 오른-나사산 결합되며, 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(221)가 간격조절유닛(30)에 왼-나사산 결합되어, 간격조절유닛(30)을 회전에 의해 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)간의 간격이 자동으로 조정되도록 하였다. 상기 간격조절유닛(30)은, 스크류 연결부재(33)를 매개로 상호 동축으로 연결되어 고정부재(13)를 매개로 베이스(100)에 회동가능하게 고정되는 오른-스크류(31)와 왼-스크류(32), 그리고 오른-스크류(31)의 자유단에 설치되는 손잡이(34)로 이루어진다. 또한, 미설명부호 [ 216 ]은 제1벨트이송기구(210)의 제2본체(211b)에 설치되어 간격조절유닛(30)의 오른-스크류(31)에 맞물리는 오른-너트이고, 미설명부호 [ 226 ]은 제2벨트이송기구(210)의 제2본체(221b)에 설치되어 간격조절유닛(30)의 왼-스크류(32)에 맞물리는 왼-너트이다. 상기 이송기구 본체(211 ; 221)와 베이스(100)간의 위치 이동가 능한 결합은 필요에 따라서 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 21a 및 도 21b에 도시된 바와 같이, 상기 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220), 또는 이들 제1·2벨트이송기구(210,220) 모두에 벨트(215 ; 225)의 장력을 조절할 수 있는 벨트장력조절기(600)를 보강 설치해서, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215,225) 장력이 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 벨트장력조절기(600)로는, 한쪽 측면에 경사면(611)이 형성되어, 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 형성되어진 벨트장력조절기 설치홈(211a' ; 221a')에 삽탈가능하게 끼워져서 위치고정되는 제1경사블럭(610)과 ; 한쪽 측면에 경사면(621)이 형성되고, 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 무구동 벨트풀리 중심축(213b' ; 223b')이 설치되어, 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 벨트장력조절기 설치홈(211a' ; 221a')에 삽탈가능하게 끼워져서 수평방향으로 위치이동되는 제2경사블럭(620) ; 양쪽 측면에 경사면(631,632)이 형성되어, 양쪽 측면의 경사면(631,632)이 제1경사블럭(610)의 경사면(611)과 제2경사블럭(620)의 경사면(621)에 각각 맞대어지도록, 제1경사블럭(610)과 제2경사블럭(620) 사이에 배치되어, 제1경사블럭(610)과 제2경사블럭(620)의 간격을 조절하는 제3경사블럭(630) ; 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 나사산 체결되어 제3경사블럭(630)에 압력을 가해서 벨트(215 ; 225)의 장력을 조절하는 가압유닛(640) 및; 무구동 벨트풀리 중심축(213b' ; 223b')이 이동가능하게 끼워지는 가이드홈(651)이 형성되고, 이송기구 본체(211 ; 221)에 설치되어, 벨트장력조절기 설치홈(211a' ; 221a')에 삽탈가능하게 끼워진 제1·2·3 경사블럭(610,620,630)의 이탈을 방지하는 커버(650)로 이루어진 것을 적용하였다. 여기서, 미설명부호 [ 211a",221a" ]는 무구동 벨트풀리 중심축(213b' ; 223b')이 이동가능하게 끼워지는 가이드홈이다.
또한, 도 22a 및 도 22b에 도시된 바와 같이, 상기 스크린(320)을 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 각도조절 가능하게 설치해서, 스크린(320)의 경사각도를 입체적으로 조절할 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 평판형태의 고정부재(14)가 스크류(62)를 매개로 착탈가능하게 고정되고, 스크린(320)이 직사각형으로 배치되는 4개의 스크류(61)를 매개로 고정부재(14)에 착탈가능하게 고정되되, 스크린(320)이 고정부재(14)와 스크린(320) 사이에 끼워진 스프링(70)에 의해 탄발지지되어, 스크류(61)의 체결 정도에 따라서 스크린(320)의 각도가 조절되도록 하였다. 상기 스프링(70)은 스크류(61)를 감싸며 고정부재(14)와 스크린(320) 사이에 끼워지도록 하였지만, 스크류(61)는 필요에 따라서 고정부재(14)와 스크린(320) 사이에 다양한 형태로 끼워질 수 있음은 물론이다.
또한, 도 4와 도 23a 및 도 23b에 도시된 바와 같이, 상기 벨트(215 ; 225)의 접합부분을 감지하는 벨트접합부분 감지센서(80)를 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)에 보강 설치해서, 접합물(P)의 목부분을 영상촬영할 때, 접합물(P)이 벨트(215 ; 225)의 접합부분에 얹혀지지 않도록 할 수 있다. 상기 제1· 2벨트이송기구(210 ; 220)를 구동하게 되면, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 벨트(215,225) 회전하게 되는데, 벨트(215 ; 225)의 접합되지 않은 부분이 벨트접합부분 감지센서(80)를 통과하는 도 23a에 도시된 바와 같은 상태에서, 벨트(215 ; 225)의 접합부분이 벨트접합부분 감지센서(80)를 통과하게 되면, 도 23b에 도시된 바와 같이 벨트접합부분 감지센서(80)의 감지부(81)가 눌려지면서 벨트접합부분을 감지하게 된다. 이처럼 벨트접합부분 감지센서(80)에 벨트접합부분이 감지되면, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1벨트이송기구(210)의 벨트접합부분(A)과 제2벨트이송기구(220)의 벨트접합부분(B)이 벨트(215 ; 225)에 얹혀진 측정물(P)을 기준으로 전방과 후방에 배치되도록 한다. 이러한 상태에서 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)를 가동해서 측정물(P)을 영상촬영하게 되면, 측정물(P)이 어떠한 경우에도 벨트접합부분(A,B)에 얹혀지지 않는다{ 도 7a 내지 도 12b 참조}. 참고로, 측정물(P)이 벨트접합부분(A,B)에 얹혀지게 되면, 벨트 두께의 차이로 인해서 측정물(P)이 기울어지게 되고, 측정물(P)이 기울어지면 측정 작업이 제대로 수행될 수 없다.
한편, 이와는 별도로, 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 상기 측정물 이송장치(200)에 의해 이송되어서 내경측정위치에 정위치되어진 측정물(P)의 목부분 내경을 자동으로 측정하는 내경 자동측정기를 보강 설치하여, 측정물(P)의 외관 형상 뿐만 아니라 측정물(P)의 내경도 자동으로 측정할 수 있다.
본 실시예의 경우, 내경측정위치에 정위치되어진 측정물(P)의 목부분에 삽탈 되면서 이의 내경을 자동으로 측정하는 내경측정기(700)와 ; 베이스(100)에 설치되어, 내경측정기(700)를 위치 이동하는 내경측정기 이동장치(400)로 이루어진 것을 내경 자동 측정기로 적용하였다. 상기 내경측정기(700)는 측정물(P)의 내경을 측정할 수 있는 어떠한 것도 모두 적용 가능하며, 내경측정기 이동장치(400) 역시도 내경측정기(700)에 상응하게 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우, 상기 내경측정기(700)로는 내경측정기 본체(710)와 영상촬영장치(720)로 이루어진 것을 적용하였으며, 내경측정기 이동장치(400)로는 상사점과 하사점을 왕복 직선이동하는 공지의 에어실린더기구를 적용하였지만, 이역시도 필요에 따라서 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.
상기 내경측정기(700)를 구성하는 내경측정기 본체(710)는, 도 26 및 도 27a에 도시된 바와 같이, 측정물(P)의 목부분에 삽탈되는 삽입부(710a)가 하단부에 구비되어진 하우징과, 한 쌍을 이루며 하우징의 삽입부(710a)에 수평방향으로 대향되게 설치되어 일직선상으로 배치되는 제1프로브(712a,712b)로 구성되는 한편, 측정물(P)을 흡착하기 위한 측정물 착탈용 에어라인(AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)이 하우징에 형성되어 삽입부(710a)로 개구되고, 적어도 어느 하나의 제1프로브(712b)를 왕복이동시키기 위한 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b)이 하우징에 형성되되, 측정물 착탈용 에어라인(AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)중 일부 에어라인(AL1b,AL1c)이 수직방향으로 형성되어 프로브 영상촬영을 위한 공간으로도 활용되고, 제1프로브(712a,712b)의 내측 선단이 이 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되어진 구조를 이룬다. 본 실시예의 경우, 상기 제1프로브(712a,712b) 중에서 어느 하나(712a)는 내경측정기 본체 하우징의 삽입부(710a)에 나사산 체결해서 위치고정하고, 나머지 하나(712b)는 내경측정기 본체 하우징의 삽입부(710a)에 이동가능하게 삽입되어서 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b)을 통한 압력에 의해서 직선 왕복이동되도록 하였다. 이러한 경우, 상기 위치고정되어진 제1프로브(712a)는 그 선단이 하우징 삽입부(710a)의 외부로 노출되도록 해야 한다.
상기 영상촬영장치(720)는, 도 26에 도시된 바와 같이, 내경측정기 본체(710)의 하우징에 설치되어서, 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되어진 제1프로브(712a,712b)의 내측 선단을 촬영하여 제1프로브(712a,712b)간의 이격거리를 측정하는 카메라(721)와 ; 제1프로브(712a,712b)의 하단에 배치되도록 내경측정기 본체(710)의 하우징에 구비되는 스크린(722)으로 이루어진 구조를 이룬다.
도 25와, 도 27a 내지 도 28b를 참고하여, 본 발명에 따른 내경 자동측정기의 작동상태를 설명해 보면 다음과 같다.
우선, 도 25 및 도 27a에 도시된 바와 같이, 내경측정기 이동장치(800)에 의해서 내경측정기(700)가 상사점으로 들어올려진 상태에서, 측정물(P)이 내경측정위치{본 실시예의 경우에는 영상촬영위치와 동일}에 정위치되면, 내경측정기 이동장치(800)에 의해서 내경측정기(700)가 하사점으로 내려지게 되어, 도 27b에 도시된 바와 같이 내경측정기(700)의 삽입부(710a)가 측정물(P)의 목부분으로 삽입된다.
이러한 상태에서, 상기 하우징의 측정물 착탈용 에어라인 (AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)을 통해서 진공압이 공급되면, 외부 공기가 삽입부(710a)로 개구되어진 측정물 착탈용 에어라인(AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)을 통해서 하우징 내부로 강제흡입되므로, 도 27c에 도시된 바와 같이 측정물(P)이 흡입력에 의해서 상방향으로 들어올려져서 내경측정기(700)의 하우징에 흡착된다. 도 28a는 도 27c의 중요 부분을 확대한 도면이다.
이러한 상태에서, 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b)으로 정압이 공급되면, 한 쌍을 이루는 제1프로브(712a,712b) 중에서 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b)에 연결되어진 제1프로브(712b)가 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b)으로 정압에 의해서 강제적으로 외측으로 밀려나와서 측정물(P)의 목부분 내측면에 접하면서, 한 쌍을 이루는 제1프로브(712a,712b) 간의 이격거리가 최대가 될 때까지 측정물(P) 목부분의 내측면을 한쪽 방향으로 강하게 밀어붙이게 된다. 따라서, 측정물(P)의 목부분과 삽입부(710a)의 중심이 자연스럽게 일치되고, 한 쌍을 이루는 제1프로브(712a,712b)의 각각의 길이와 이들 간의 이격거리(d10' ; 도 29b 참조)의 합이 측정물(P)의 목부분 내경이 된다.
한편, 도 29a 및 도 29b에 도시된 바와 같이, 상기 카메라(721)는 내경측정기 본체(710)의 하우징 상단에 설치된 렌즈(721a)를 매개로 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되어진 제1프로브(712a,712b)와 이들 제1프로브(712a,712b)간의 간격(d10,d10')를 영상 촬영하고, 이를 영상처리하여 측정물(P)의 목부분 내경을 측정한다.
본 실시예에 따르면, 상기 내경측정위치에 정위치되어진 측정물(P)을 흡착하고, 제1프로브(712a,712b)를 매개로 측정물(P) 목부분의 내경을 측정하며, 영상촬영장치를 매개로 제1프로브(712a,712b)간의 이격거리를 영상촬영한 후에 이를 영상처리하여 측정물(P)의 내경을 검출하는 일련의 모든 과정이 자동으로 수행되므로, 내경 측정작업이 매우 편리하게 된다.
더욱이, 상기 제1프로브(712a,712b)간의 이격거리를 영상 촬영해서 측정물(P)의 목부분 내경을 검출하는 방식을 취하고 있어서, 내경측정기(700)가 오동작되면 이를 즉시 파악할 수 있으므로, 측정 데이터의 신뢰도가 크게 향상되고, 유지 및 보수가 상당히 유리하게 된다.
필요에 따라서는, 도 30 내지 도 31b에 도시된 바와 같이, 한 쌍을 이루며 수평방향으로 대향되게 설치되어 일직선상으로 배치되는 제2프로브(713a,713b)가 제1프로브(712a,712b)와 90°의 각을 이루며 하우징의 삽입부(710a)에 교차되게 설치되어, 적어도 어느 하나의 제1프로브(712b)와, 한 쌍의 제2프로브(713a,713b)를 왕복이동시키기 위한 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b,AL2d ; 인출번호 [ AL2d ]는 도 33 참조)이 하우징에 형성되어, 제1프로브(712a,712b)와 제2프로브(713a,713b)의 내측 선단이 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 도 31a 및 도 31b에 도시된 바와 같이, 제1프로브(712a,712b)와 제2프로브(713a,713b)를 이용하여 단 한번의 측정작업만으로 90°의 각도를 이루는 측정물(P)의 목부분 내경(2개의 값)을 동시에 측정할 수 있게 된다. 상기 제2프로브(713a,713b)는 제1프로브(712a,712b)와는 다르게 도 32a 및 도 32b에 도시된 바와 같이 양쪽 제2프로브(713a,713b)가 모두 직선 왕복이동된다.
또한, 도 27a 내지 도 27c에 도시된 바와 같이, 상기 프로브 구동용 에어라인을 구성하는 에어라인 출입구(AL2a)와 가이드 에어라인(AL2c), 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a,AL3b)이 둘레면에 형성되어, 별도의 고정부재(16,17)를 매개로 내경측정기 이동장치(800)에 설치되는 실린더 형태의 지지블럭(711a)과 ; 측정물(P)의 목부분에 삽탈되는 삽입부(710a)가 하단부에 구비되고, 지지블럭(711a)의 내면에 밀착되어 기밀이 유지되는 피스톤부(PST)가 중간부에 구비되어 피스톤부(PST)를 중심으로 상·하단부에 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a,AL3b)에 각각 연통되는 가압공간(S1,S2)이 형성되며, 측정물 착탈용 에어라인(AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)과, 프로브 구동용 에어라인을 구성하는 프로브 가동라인(AL2b)이 형성되어, 지지블럭(711a)에 이동가능하게 삽입되는 이동블럭 ; 지지블럭(711a)의 상단부에 설치되어, 이동블럭(711b,711b',711b")이 상부로 이탈되지 않도록 하면서 상부측 가압공간(S1)을 밀폐하는 상부 커버(711c) 및; 지지블럭(711a)의 하단부에 설치되어, 이동블럭(711b,711b',711b")이 하부로 이탈되지 않도록 하면서 하부측 가압공간(S2)을 밀폐하는 하부 커버(711d)로 이루어진 것을 내경측정기 본체(710)의 하우징으로 적용해서, 이동블럭이 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a,AL3b)으로부터의 압력에 의해서 상사점과 하사점을 직선 왕복이동되도록 할 수 있다. 도 27c에 도시된 바와 같은 상태에서, 즉 하부에 위치된 이동블럭 구동용 에어라인(AL3b)을 통해서 가압공간 (S2)에 정압이 공급되어 이동블럭이 상방향으로 들어올려진 상태에서, 1차적으로 측정물(P)의 목부분 내경 측정작업을 수행한다. 이후, 상부에 위치된 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a)을 통해서 가압공간(S1)에 정압이 가해지면, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이 이동블럭이 상사점에서 하사점으로 이동되어서, 삽입부(710a)와, 이에 설치된 제1프로브(712a,712b)와 제2프로브(713a,713b)가 측정물(P)의 목부분 내부로 더욱 깊숙히 삽입된다. 이러한 상태에서, 2차적으로 측정물(P)의 목부분 내경 측정작업을 수행한다. 본 실시예에 따르면, 측정물(P)을 흡착한 상태에서 측정물(P)의 목부분 내경 측정을 깊이를 달리하며 연속 측정할 수 있게 된다.
본 실시예의 경우, 도 33에 도시된 바와 같이, 상기 측정물(P)의 목부분에 삽탈되는 삽입부(710a)가 하단부에 구비되고, 지지블럭(711a)의 내면에 밀착되어 기밀이 유지되는 피스톤부(PST)가 중간부에 구비되어 피스톤부(PST)를 중심으로 상·하단부에 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a,AL3b)에 각각 연통되는 가압공간(S1,S2)이 형성되며, 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 영상촬영 제2에어라인(AL1c)이 수직으로 관통되게 형성되고, 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 에어라인 흡기구(AL1d)가 제2에어라인(AL1c)에 연통되면서 삽입부(710a)를 관통하며 수평으로 형성되어, 지지블럭(711a)에 이동가능하게 삽입되는 이동블럭 본체(711b)와 ; 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 영상촬영 제1에어라인(AL1b)이 수직으로 관통되게 형성되고, 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 에어라인 배기구(AL1a)가 제1 에어라인(AL1b)에 연통되면서 수평으로 관통되게 형성되어, 이동블럭 본체(711b)의 상단부에 착탈가능하게 고정되는 카메라 설치부(711b') 및; 이동블럭 본체(711b)의 삽입부(710)a) 하단에 설치되어 제2에어라인(AL1c)의 하단 개구면을 밀폐하는 커버(711b")로 이루어진 것을 이동블럭으로 적용하였다. 본 실시예에 따른 이동블럭은, 별도 제작되는 3개의 부품(711b,711b',711b")으로 구성되어서, 이들을 일체 조립해야 하는 번거로움이 있지만, 제품 성형성이 우수하여 저렴한 가격으로 이동블럭을 성형 제작할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 실시예는, 상기 커버(711b")의 상면이 매끄럽게 표면처리되어 영상촬영장치(720)를 구성하는 스크린(722)으로 적용되어진 것을 특징으로 하고 있다. 이처럼 매끄럽게 표면처리된 커버(711b")의 상면을 스크린(722)으로 적용하게 되면 부품수가 절감되는 잇점이 있다. 물론, 필요에 따라서는 별도로 제작되어진 스크린(722)을 커버(711b")의 상면에 설치할 수 있다. 본 실시예와 같이, 반사판을 스크린(722)으로 적용하는 경우에는 상기 카메라(721)에 광원연결부(721b ; 도 26 또는 도 30 참조)를 형성하고, 조명장치(도시안됨)로부터의 광 공급라인을 광원연결부(721b)에 연결해서, 조명장치로부터의 빛이 카메라(721)의 렌즈(721a)를 통해서 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되어진 프로브(712a,712b ; 713a,713b)의 내부 선단과, 이의 후방에 배치되는 스크린(722)을 비추도록 하였다. 그러나, 필요에 따라서는, 백라이트(도시안됨)를 스크린(722)으로 적용할 수도 있으며, 이처럼 백라이트를 스크린(722)으로 적용하는 경우에는 조명장치로부터의 광 공급라인이 카메라(721)가 아닌 스크린(722)에 연결되어야 한다.
한편, 도 26 내지 도 34의 미설명부호 [ 91,92,93,94,95,96,97 ]은 기밀 유지를 위한 밀봉용 O-링이고, 도 24 및 도 25의 미설명부호 [ 15 ]는 내경 자동측정기를 베이스(100)에 설치하기 위한 고정부재이며, 미설명부호 [ 15a ]는 고정부재(15)를 구성하는 지지바아, 미설명부호 [ 15b ]는 고정부재(15)를 구성하는 지지대이다.
또한, 도 21a의 미설명부호 [ 51 ]과, 도 26 내지 도 34의 미설명부호 [ 52 ]는 스페이서이고, 도 26 내지 도 34의 미설명부호 [ 53 ]은 가이드이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.
일예로, 상기 실시예들의 경우에는, 페트병의 중간물인 프리폼을 측정물(P)로 적용하였지만, 본 발명에 따른 형상 측정기는 특정 물품의 특정 부위 형상을 측정하는데 그 용도가 국한되지 않고, 어떠한 물건이나 어떠한 부위의 형상 측정에도 폭넓게 활용될 수 있다.
또한, 필요에 따라서는 상기 베이스(100)에 손잡이(110)와 지지부(120)를 설치해서, 형상 측정기를 손쉽게 위치 이동할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 병 목부분의 형상을 측정하는 방법은, 본 발명에 따른 형상 측정기를 포함하는 특정 장비의 사용에 국한되지 않고, 본 발명에 따른 병 목부분의 형상을 측정하는 방법을 구현할 수 있는 모든 장비가 형상 측정을 위해서 사용될 수 있다.
이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 형상 측정기는, 한 쌍의 벨트이송기구(210 ; 220)로 이루어진 측정물 이송장치(200)와, 측정물(P)의 목부분 외관을 영상촬영하기 위한 영상촬영장치(300) 및, 카메라(310)를 위치 이동하는 카메라 이동장치(400)로 구성되어진 단순한 구조를 이루고 있어서, 측정물(P)의 형상을 보다 정확하면서도 빠르게 측정할 수 있고, 형상 측정기를 저렴한 비용으로 콤팩트하게 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 병 목부분의 형상을 측정하는 방법은, 영상촬영위치에 정위치된 병을 동영상 촬영하면서, 영상촬영위치를 벗어나지 않도록 병을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전·정지시켜서, 병의 목부분 좌측면 또는 병의 목부분 우측면으로 돌출되는 나사산의 위치변화를 이용하여 병 목부분의 영상촬영각도를 셋팅한 후, 카메라 이동장치(400)를 매개로 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 위치이동시켜서 병의 목부분을 부위별로 부분 영상촬영하는 방식으로 되어 있어서, 나사산이 형성되어진 병의 목부분을 항상 일정한 영상촬영각도로 영상촬영할 수 있으므로, 병의 목부분을 정확하게 형상 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 베이스(100)에 설치되는 이송기구 본체(211 ; 221), 수평가이드부(212a ; 222a)를 갖추고서 이송기구 본체(211 ; 221)의 상단부에 설치되는 벨트가이드(212 ; 222), 벨트가이드(212 ; 222)를 중심으로 이송기구 본체(211 ; 221)에 수평방향으로 대향되게 설치되는 한 쌍의 무구동 벨트풀리(213a,213b ; 223a,223b), 구동 벨트풀리(214a)를 갖추고서 이송기구 본체(211 ; 221)에 설치되는 벨트구동유닛(214), 무구동 벨트풀리(213a,213b ; 223a,223b)와 구동 벨트풀리(214a)를 감싸면서 벨트가이드(212 ; 222)의 수평가이드부(212a ; 222a)에 걸쳐져서 밀착되는 벨트(215 ; 225)로 구성되어, 상호 일정한 간격을 유지하며 대향되게 배치되는 한 쌍의 벨트이송기구(210 ; 220)로 이루어져서, 측정물(P)을 이송하고 회전하는 측정물 이송장치(200)와 ;
    제1벨트이송기구(210)의 외측에 배치되어, 측정물 이송장치(200)에 의해 이송되거나 회전되는 측정물(P)의 외관을 영상촬영하는 카메라(310)와, 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211)에 구비되어, 측정물(P)을 중심으로 카메라(310)와 대향되게 배치되는 스크린(320)으로 이루어진 영상촬영장치(300) 및;
    베이스(100)에 설치되어, 카메라(310)를 위치 이동하는 카메라 이동장치(400)로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1벨트이송기구(210)의 이송기구 본체(211)나, 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(221) 중, 적어도 어느 하나의 이송기구 본체(211 ; 221)가 베이스(100)에 위치 이동가능하게 설치되어서, 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)간의 간격을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 베이스(100)에 가이드레일(20)이 구비되고, 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211,221)에 가이드홈(211b',221b')이 형성되어, 제1·2벨트이송기구(210 ; 220)의 이송기구 본체(211,221)가 베이스(100)의 가이드레일(20)에 직선 왕복이동가능하게 맞물리는 한편, 간격조절유닛(30)이 베이스(100)에 회동가능하게 고정되고, 제1벨트이송기구(210)의 이송기구 본체(211)가 간격조절유닛(30)에 오른-나사산 결합되며, 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(221)가 간격조절유닛(30)에 왼-나사산 결합되어, 간격조절유닛(30)을 회전에 의해 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)간의 간격이 자동으로 조정되는 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스크린(320)이 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 각도조절 가능하게 설치되어진 것을 특징으 로 하는 형상 측정기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 평판형태의 고정부재(14)가 스크류(62)를 매개로 착탈가능하게 고정되고, 스크린(320)이 직사각형으로 배치되는 4개의 스크류(61)를 매개로 고정부재(14)에 착탈가능하게 고정되되, 스크린(320)이 고정부재(14)와 스크린(320) 사이에 끼워진 스프링(70)에 의해 탄발지지되어, 스크류(61)의 체결 정도에 따라서 스크린(320)의 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카메라 이동장치(400)는,
    베이스(100)에 설치되는 제1이동기구(410)와 ; 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 상하방향으로 직선 왕복이동시키면서 제1이동기구(410)에 의해 수평방향으로 직선 왕복이동되는 제2이동기구(420)로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1이동기구(410)와 제2이동기구(420) 중에서 적어도 어느 하나는,
    구동모터(411 ; 421)와 ;
    구동모터(411 ; 421)에 의해 양방향 회동되는 스크류축(412 ; 422) 및;
    스크류축(412 ; 422)에 맞물리는 너트(413a ; 423a)를 갖추고서 스크류축(412 ; 422)과 연동되어 스크류축(412 ; 422)을 따라 직선 왕복 이동되는 이동블럭(413 ; 423)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 측정물(P)을 측정물 이송장치(200)로 자동 공급하는 측정물 공급장치(500)가 보강 구비되어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 측정물 공급장치(500)는,
    상호 일정한 간격을 이루며 경사진 상태로 평행하게 배치되어서, 측정물(P)이 제1·2벨트이송기구(210,220)의 벨트(215,225) 사이에 끼워져서 얹혀지도록 측정물(P)을 가이드하는 가이드레일(511,512)과 ;
    가이드레일(511,512)로부터 측정물 이송장치(200)로의 측정물(P) 공급을 제어하는 측정물 투입제어유닛(520)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220), 또는 이들 제1·2벨트이송기구(210,220) 모두에 벨트(215 ; 225)의 장력을 조절할 수 있는 벨트장력조절기(600)가 보강 설치되어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 벨트장력조절기(600)는,
    한쪽 측면에 경사면(611)이 형성되어, 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 형성되어진 벨트장력조절기 설치홈(211a' ; 221a')에 삽탈가능하게 끼워져서 위치고정되는 제1경사블럭(610)과 ;
    한쪽 측면에 경사면(621)이 형성되고, 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 무구동 벨트풀리 중심축(213b' ; 223b')이 설치되어, 제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 벨트장력조절기 설치홈(211a' ; 221a')에 삽탈가능하게 끼워져서 수평방향으로 위치이동되는 제2경사블럭(620) ;
    양쪽 측면에 경사면(631,632)이 형성되어, 양쪽 측면의 경사면(631,632)이 제1경사블럭(610)의 경사면(611)과 제2경사블럭(620)의 경사면(621)에 각각 맞대어지도록, 제1경사블럭(610)과 제2경사블럭(620) 사이에 배치되어, 제1경사블럭(610)과 제2경사블럭(620)의 간격을 조절하는 제3경사블럭(630) ;
    제1벨트이송기구(210)나 제2벨트이송기구(220)의 이송기구 본체(211 ; 221)에 나사산 체결되어 제3경사블럭(630)에 압력을 가해서 벨트(215 ; 225)의 장력을 조절하는 가압유닛(640) 및;
    가이드홈(651)이 형성되고, 이송기구 본체(211 ; 221)에 설치되어, 벨트장력 조절기 설치홈(211a' ; 221a')에 삽탈가능하게 끼워진 제1·2·3 경사블럭(610,620,630)의 이탈을 방지하는 커버(650)로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 벨트(215 ; 225)의 접합부분을 감지하는 벨트접합부분 감지센서(80)가 제1벨트이송기구(210)와 제2벨트이송기구(220)에 보강 구비되어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정물 이송장치(200)에 의해 이송되어서 내경측정위치에 정위치되어진 측정물(P)의 목부분 내경을 자동으로 측정하는 내경 자동측정기가 보강 설치되어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 내경 자동측정기는,
    내경측정위치에 정위치되어진 측정물(P)의 목부분에 삽탈되면서 이의 내경을 자동으로 측정하는 내경측정기(700)와 ; 베이스(100)에 설치되어, 내경측정기(700)를 위치 이동하는 내경측정기 이동장치(400)로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 내경측정기(700)는,
    측정물(P)의 목부분에 삽탈되는 삽입부(710a)가 하단부에 구비되어진 하우징과, 한 쌍을 이루며 하우징의 삽입부(710a)에 수평방향으로 대향되게 설치되어 일직선상으로 배치되는 제1프로브(712a,712b)로 구성되는 한편, 측정물(P)을 흡착하기 위한 측정물 착탈용 에어라인(AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)이 하우징에 형성되어 삽입부(710a)로 개구되고, 적어도 어느 하나의 제1프로브(712b)를 왕복이동시키기 위한 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b)이 하우징에 형성되되, 측정물 착탈용 에어라인(AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)중 일부 에어라인(AL1b,AL1c)이 수직방향으로 형성되어 프로브 영상촬영을 위한 공간으로도 활용되고, 제1프로브(712a,712b)의 내측 선단이 이 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되어진 내경측정기 본체(710)와 ;
    내경측정기 본체(710)의 하우징에 설치되어서, 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되어진 제1프로브(712a,712b)의 내측 선단을 촬영하여 제1프로브(712a,712b)간의 이격거리를 측정하는 카메라(721)와, 제1프로브(712a,712b)의 하단에 배치되도록 내경측정기 본체(710)의 하우징에 구비되는 스크린(722)으로 구성되는 영상촬영장치(720)로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 내경측정기 본체(710)의 하우징은,
    프로브 구동용 에어라인을 구성하는 에어라인 출입구(AL2a)와 가이드 에어라인(AL2c), 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a,AL3b)이 둘레면에 형성되어, 별도의 고정부재(16,17)를 매개로 내경측정기 이동장치(800)에 설치되는 실린더 형태의 지지블럭(711a)과 ;
    측정물(P)의 목부분에 삽탈되는 삽입부(710a)가 하단부에 구비되고, 지지블럭(711a)의 내면에 밀착되어 기밀이 유지되는 피스톤부(PST)가 중간부에 구비되어 피스톤부(PST)를 중심으로 상·하단부에 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a,AL3b)에 각각 연통되는 가압공간(S1,S2)이 형성되며, 측정물 착탈용 에어라인(AL1a,AL1b,AL1c,AL1d)과, 프로브 구동용 에어라인을 구성하는 프로브 가동라인(AL2b)이 형성되어, 지지블럭(711a)에 이동가능하게 삽입되는 이동블럭 ;
    지지블럭(711a)의 상단부에 설치되어, 이동블럭(711b,711b',711b")이 상부로 이탈되지 않도록 하면서 상부측 가압공간(S1)을 밀폐하는 상부 커버(711c) 및;
    지지블럭(711a)의 하단부에 설치되어, 이동블럭(711b,711b',711b")이 하부로 이탈되지 않도록 하면서 하부측 가압공간(S2)을 밀폐하는 하부 커버(711d)로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 이동블럭은,
    측정물(P)의 목부분에 삽탈되는 삽입부(710a)가 하단부에 구비되고, 지지블럭(711a)의 내면에 밀착되어 기밀이 유지되는 피스톤부(PST)가 중간부에 구비되어 피스톤부(PST)를 중심으로 상·하단부에 이동블럭 구동용 에어라인(AL3a,AL3b)에 각각 연통되는 가압공간(S1,S2)이 형성되며, 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 영상촬영 제2에어라인(AL1c)이 수직으로 관통되게 형성되고, 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 에어라인 흡기구(AL1d)가 제2에어라인(AL1c)에 연통되면서 삽입부(710a)를 관통하며 수평으로 형성되어, 지지블럭(711a)에 이동가능하게 삽입되는 이동블럭 본체(711b)와 ;
    측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 영상촬영 제1에어라인(AL1b)이 수직으로 관통되게 형성되고, 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 에어라인 배기구(AL1a)가 제1에어라인(AL1b)에 연통되면서 수평으로 관통되게 형성되어, 이동블럭 본체(711b)의 상단부에 착탈가능하게 고정되는 카메라 설치부(711b') 및;
    이동블럭 본체(711b)의 삽입부(710)a) 하단에 설치되어 제2에어라인(AL1c)의 하단 개구면을 밀폐하는 커버(711b")로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 커버(711b")의 상면이 매끄럽게 표면처리되어 영상촬영장치(720)를 구성하는 스크린(722)으로 적용되어진 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  19. 제15항에 있어서, 상기 내경측정기 본체(710)의 하우징 삽입부(710a)에, 한 쌍을 이루며 수평방향으로 대향되게 설치되어 일직선상으로 배치되는 제2프로브(713a,713b)가 제1프로브(712a,712b)와 90°의 각을 이루며 교차되게 설치되어, 적어도 어느 하나의 제1프로브(712b)와, 한 쌍의 제2프로브(713a,713b)를 왕복이동시키기 위한 프로브 구동용 에어라인(AL2a,AL2b,AL2d)이 하우징에 형성되어, 제1프로브(712a,712b)와 제2프로브(713a,713b)의 내측 선단이 측정물 착탈용 에어라인을 구성하는 영상촬영 에어라인(AL1b,AL1c)으로 노출되는 것을 특징으로 하는 형상 측정기.
  20. 목 부분에 나사산이 형성되어진 병을 영상촬영위치에 정위치시킨 후, 영상촬영장치(300)를 이용해서 영상촬영위치에 정위치된 병의 목부분을 영상촬영하여 병 목부분의 형상을 측정하는 방법에 있어서,
    영상촬영위치에 정위치된 병을 동영상 촬영하면서, 영상촬영위치를 벗어나지 않도록 병을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전·정지시켜서, 병의 목부분 좌측면 또는 병의 목부분 우측면으로 돌출되는 나사산의 위치변화를 이용하여 병 목부분의 영상촬영각도를 셋팅한 후, 카메라 이동장치(400)를 매개로 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 위치이동시켜서 병의 목부분을 부위별로 부분 영상촬영하는 것을 특징으로 하는 병 목부분의 형상을 측정하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 병 목부분의 부위별 부분 영상촬영을 목적으로, 영상촬영장치(300)를 구성하는 카메라(310)를 미리 설정되어진 해당 부위의 영상촬영위치로 이동시킨 후, 카메라(310)를 통해서 입력되는 영상촬영면(Ph1∼Ph8)을 영상처리하여 카메라(310)의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 병 목부분의 형상을 측정하는 방법.
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