KR100606984B1 - 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치 - Google Patents

Abstract

광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치가 개시된다. 개시된 디브디 디스크 클램핑 자석의 자력측정장치는, 베이스와; 상기 베이스 상에 설치되고, X,Y축으로 위치조정이 가능하게 구비된 마이크로 스테이지와; 상기 마이크로 스테이지의 상부에 설치되어 자력을 측정하는 로드셀과; 상기 로드셀 상에 교환 가능하게 설치된 턴테이블과; 상기 턴테이블 위에 승강 가능하게 설치되고, 그 상부에 측정시료 자석이 배치되는 마그네트 테이블과; 상기 턴테이블과 상기 마그네트 테이블의 대향되는 면에 각각 설치되어 상기 마그네트 테이블의 수직 얼라인먼트가 이루어지도록 하는 포토센서와; 상기 마그네트 테이블을 승강시키기 위해 상기 베이스 상에 설치되는 승강수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 자동화가 가능하여 정확하고 신뢰성 있는 광 디스크의 클램핑 마그네트의 자력을 측정할 수 있어 클램핑 마그네트의 클램핑력의 최적화 및 측정 표준화를 달성할 수 있어 광 디스크의 데크 메카니즘의 품질을 개선할 수 있고, 품질 표준화를 이룩할 수 있는 이점이 있다.

클램핑 마그네트, 클램핑력, 광 디스크의 데크 메카니즘

Description

광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING MAGNET FORCE OF CLAMPING MAGNET FOR OPTICAL DISC}

도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 4는 도 3의 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31. 베이스

31a. 지지부재

41. 마이크로 스테이지

42. 로드셀

42a. 턴테이블

44. 마그네트 테이블

45. 광 디스크 클램핑 마그네트

46. 포토센서

47. 로터리 인코더

48. 볼스크루

51. 엘엠가이드

61. 구동모터

62. 기어

본 발명은 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클램핑력의 최적화 및 측정의 표준화가 이루어지게 하기 위한 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 디브디 디스크 클램핑 자석의 자력측정장치를 각각 나타내 보인 것이다.

도시된 바와 같이, 본체(15)의 상부에 설치된 어퍼 클램퍼(Upper Clamper)(12)와 푸시-풀 게이지(Push-Pull Gauge)(11)를 실로 매달아 손으로 회전레버(14)를 회전시켜 트래버스 데크(Traverse Deck)를 수직 하강시킴으로써 클램퍼 조립체가 도 2에 나타낸 바와 같이, 바이스(20) 상에 배치된 턴테이블(Turn Table)(21)로부터 떨어지는 순간의 최대 자력을 푸시-풀 게이지(11)의 눈금을 읽어 확인한다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 1의 'A'에 나타내 보인 바와 같이, 어퍼 클램퍼(12)와 푸시-풀 게이지(11) 끝단을 실로 연결한다. 그리고 로우어 클램퍼(Lower Clamper)(미도시)에 자석을 결합하고, 클램퍼 조립체를 조립한다.

이어서, 상기 회전레버(14)를 회전시켜 트래버스 데크를 상승시키고, 클램퍼와 턴테이블(21)을 척킹(Chucking)시킨다. 또한 상기 푸시-풀 게이지(11)의 0점을 조정하고, 회전레버를 역회전시켜 트래버스 데크를 하강시킨다. 그리고 상기 클램퍼 조립체가 턴테이블(21)로부터 분리되면 푸시-풀 게이지(11)의 눈금을 확인한다.

즉, 상기 회전레버(14)를 손으로 회전시키게 되면 턴테이블(21)을 안착하고 있는 테이블이 하강하면서 푸시-풀 게이지(11)를 당기게 되어 자석이 턴테이블(21)로부터 떨어지는 순간의 값을 푸시-풀 게이지(11)의 값을 읽어 알아내는 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 기술은, 실을 이용하여 푸시-풀 게이지(11)에 연결하는 방식으로서 턴테이블(21)의 중심과 클램프 조립체 중심을 정확하게 수직으로 맞추어 세팅하기가 어렵고 회전레버(14)의 회전속도가 사람마다 다름에 따라 측정치가 부정확한 면이 있다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 종래의 일반적인 자력 측정기술은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사람의 손으로 상기 회전레버(14)를 회전시켜 어퍼 클램퍼(12)가 턴테이블(21)로부터 떨어졌을 때 푸시-풀 게이지(11)의 눈금을 읽어 자력을 측정한다.
그런데, 사람이 손으로 상기 회전레버(14)를 회전시키는 속도에 따라 자력이 틀려질 수 있다. 이의 회전 속도에 대한 명확한 기준이 없으므로 측정된 자력은 오차를 수반한다.
그리고 상기 푸시-풀 게이지(11)는 이 푸시-풀 게이지(11)가 설치된 축을 기준으로 회전을 시킬 수 있고, 어퍼 클램퍼(12)는 푸시-풀 게이지(11)의 끝단 고리에 3개의 실로 묶여 있다.
이에 따라 수평 및 수직을 보장하기 힘든 상태에서 측정을 할 수밖에 없다. 또한 캘리브레이션 시스템(calibration system)이 전혀 갖춰져 있지 않기 때문에 측정기의 신뢰도를 검증할 수 없다. 그리고 반복적인 측정작업을 하기에 곤란하고, 어퍼 클램퍼(12)가 실에 묶여 있으므로 매번 자석을 갈아끼우기가 곤란하다. 그러므로 많은 시료를 검증하는데 어려움이 많다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 자동으로 정확하게 광 디스크의 클램핑 마그네트의 자력을 용이하게 측정하게 하여 클램핑력(Clamping Force)의 최적화가 이루어지도록 한 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치는, 베이스와; 상기 베이스 상에 설치되고, X,Y축으로 위치조정이 가능하게 구비된 마이크로 스테이지와; 상기 마이크로 스테이지의 상부에 설치되어 자력을 측정하는 로드셀과; 상기 로드셀 상에 교환 가능하게 설치된 턴테이블과; 상기 턴테이블 위에 승강 가능하게 설치되고, 그 상부에 측정시료 자석이 배치되는 마그네트 테이블과; 상기 턴테이블과 상기 마그네트 테이블의 대향되는 면에 각각 설치되어 상기 마그네트 테이블의 수직 얼라인먼트가 이루어지도록 하는 포토센서와; 상기 마그네트 테이블을 승강시키기 위해 상기 베이스 상에 설치되는 승강수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 사시도 및 정면도로 각각 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치는, CD 또는 DVD 등의 광 디스크 클램핑 마그네트(45)의 자력을 쉽게 측정할 수 있는 것으로, 베이스(31)와, 이 베이스(31) 상에 설치되고, X,Y축으로 위치조정이 가능하게 구비된 마이크로 스테이지(Micro Stage)(41)와, 이 마이크로 스테이지(41)의 상부에 설치되어 자력을 측정하는 로드셀(Load Cell)(42)과, 이 로드셀(42) 상에 교환 가능하게 설치된 턴테이블(42a)과, 이 턴테이블(42a) 위에 승강 가능하게 설치되고 그 상부에 측정시료인 광 디스크 클램핑 마그네트(45)가 배치되는 마그네트 테이블(Magnet Table)(44)을 포함하여 구성된다.

상기 마이크로 스테이지(41)는 정확한 수평 정밀도를 실행시키기 위해 2축(X,Y)을 사용하였다.

그리고 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치에는, 상기 턴테이블(42a)과 마그네트 테이블(44)의 대향되는 면에 각각 설치되어 마그네트 테이블(44)의 수직 얼라인먼트(Vertical Alignment)가 이루어지도록 하는 포토센서(Photo Sensor)(46)와, 상기 마그네트 테이블(44)을 승강시키기 위해 베이스(31) 상에 설치되는 승강수단이 구비된다.

상기 승강수단은, 베이스(31) 상에 수직으로 설치된 지지부재(31a)와, 이 지지부재(31a)에 일측에 수직으로 설치되는 동시에 상기 마그네트 테이블(44)의 일측 배면에 밀착되며 연동 가능하게 설치되어 마그네트 테이블(44)을 승강시키는 볼스크루(48)와, 이 볼스크루(48)를 회동 가능하게 구동시키기 위해 상기 베이스(31) 상에 설치된 구동부와, 상기 지지부재(31a)의 타측에 수직으로 마그네트 테이블(44)에 연결되며 설치되어 마그네트 테이블(44)을 승강시키는 엘엠가이드(LM Guide)(51)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 마그네트 테이블(44)의 정밀도를 향상시키기 위해 지지부재(31a)의 좌측에 볼스크루(48)를 배치하고, 그 우측에 엘엠가이드(51)를 동시에 적용하여 수평정도 및 마찰 문제를 향상시킨다.

그리고 상기 구동부는, 베이스(31) 상에 설치된 구동모터(61)와, 이 구동모터(61)의 회전축에 설치되어 볼스크루(48)와 치합되는 적어도 하나의 기어(62)로 이루어진다.

또한 상기 볼스크루(48)의 타단부에는 마그네트 테이블(44)의 변위(displacement)를 측정하기 위한 로터리 인코더(Rotary Encoder)(47)가 설치된다.

그리고 상기 베이스(31)의 일측에는 측정된 로드셀(42)의 힘과 로터리 인코더(47)로부터 마그네트 테이블(44)의 변위값의 결과값들을 화면상에 표시하여 주는 디스플레이장치(미도시)가 설치된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5에는 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 우선, 상기 로드셀(42)을 0으로 세팅하고, 구동모터(61)를 구동시켜 이를 회전시켜 마그네트 테이블(44)을 하강시킨다.(단계 110,120)

이어서, 상기 로드셀(42)의 값이 0이하인지 판단하여, 이에 만족하는 경우에는 상기 구동모터(61)를 역회전시켜 마그네트 테이블(44)을 상승시킨다.(단계 130,140)

그런 후, 상기 로드셀(42)의 값이 일정 범위 예컨대, 0과 5사이에 있는 경우라고 판단되면, 상기 구동모터(61)를 정지시킨다.(단계 150,160)

상기 단계 130 또는 150에서 각 단계의 조건을 만족하지 못하는 경우에는 그 전단계(previous step)를 재 수행한다.

그리고 상기 로터리 인코더(47)의 변위값을 0으로 세팅하고, 포토센서(46)가 하이(high)인지 판단한다.(단계 170,180)

상기 단계 180에서 포토센서(46)가 하이로 판단되면, 상기 구동모터(61)를 구동 및 회전시켜 마그네트 테이블(44)을 상승시킨다.(단계 190)

또한 상기 로드셀(42)의 힘(force)과 로터리 인코더(47)로부터 마그네트 테이블(44)의 변위값을 동시에 측정하여 얻고, 이를 디스플레이장치에 나타내도록 한다.(단계 210)

이와 같은 단계를 수행한 후, 상기 단계 120부터 재 수행한다.

그리고 상기 단계 210에서 측정된 힘에 대한 평균값 및 변위에 대한 힘의 그래프를 디스플레이장치에 출력한다.(단계 220)

한편, 상기 단계 180에서 상기 포토센서(46)가 하이가 아니라고 판단되면, 상기 마이크로 스테이지(41)를 조정한 후 상기 단계 180을 재 수행한다.(단계230) 이에 따라 상기 포토센서(46)의 값을 통해 측정물과 턴테이블(42a) 사이를 정확하게 수직으로 정렬을 할 수 있게 된다.

또한 도 5에서 'B'는 즉, 상기 단계 180 및 230은 초기 세팅에서만 적용되는 1회성 로직(Logic)이다.
한편, 로드셀(42)의 힘과 로터리 인코더(47)의 변위 간 상관관계에 대하여 참고로 설명한다.
본 발명에서 상기 로드셀(42)은 힘의 스칼라(scalar) 량을 측정해주는 역할을 한다. 이에 로터리 인코더(47)의 변위값이 필요한 이유는 측정 시료의 영점을 맞춘 후 이로부터 자석을 턴테이블(42a)로부터 끌어당겨 이 자력이 최대까지 올라갔다 해소되는 변위량을 알고자 함이다. 이는 일반적인 인장시험기의 원리와 같다.
그리고 자석을 끌어당겨 인장거리 대비 힘의 변화에 대한 그래프를 얻어 바람직한 설계를 가능하도록 하고, 이동 거리 대비 힘의 변화량은 크램핑 동작의 노이즈(noise)에 관계되어 있다. 즉, 클램퍼가 자석과 붙는 순간, 그리고 자석과 분리되는 순간 심한 노이즈가 발생되기 때문이다.
통상적으로 광기기의 척킹 시스템(chucking system)에는 클램퍼라는 부품이 설치되는데, 이 클램퍼 부품에 자석이 조립되고 도 3의 마그네트 테이블(44)에는 실제로 사용할 클램퍼의 클램핑 구조가 그대로 반영되어 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

자동화가 가능하여 정확하고 신뢰성 있는 광 디스크의 클램핑 마그네트의 자력을 측정할 수 있어 클램핑 마그네트의 클램핑력의 최적화 및 측정 표준화를 달성 할 수 있다. 따라서 광 디스크의 데크 메카니즘의 품질을 개선할 수 있고, 품질 표준화를 이룩할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 베이스와;

   상기 베이스 상에 설치되고, X,Y축으로 위치조정이 가능하게 구비된 마이크로 스테이지와;

   상기 마이크로 스테이지의 상부에 설치되어 자력을 측정하는 로드셀과;

   상기 로드셀 상에 교환 가능하게 설치된 턴테이블과;

   상기 턴테이블 위에 승강 가능하게 설치되고, 그 상부에 측정시료 자석이 배치되는 마그네트 테이블과;

   상기 턴테이블과 상기 마그네트 테이블의 대향되는 면에 각각 설치되어 상기 마그네트 테이블의 수직 얼라인먼트가 이루어지도록 하는 포토센서와;

   상기 마그네트 테이블을 승강시키기 위해 상기 베이스 상에 설치되는 승강수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 승강수단은,

   상기 베이스 상에 수직으로 설치된 지지부재와;

   상기 지지부재에 일측에 수직으로 설치되는 동시에 상기 마그네트 테이블의 일측 배면에 밀착되며 설치되어 상기 마그네트 테이블을 승강시키는 볼스크루와;

   상기 볼스크루를 회동 가능하게 구동시키기 위해 상기 베이스 상에 설치된 구동부와;

   상기 지지부재의 타측에 수직으로 상기 마그네트 테이블에 연결되며 설치되어 상기 마그네트 테이블을 승강시키는 엘엠가이드;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 구동부는,

   상기 베이스 상에 설치된 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 설치되어 상기 볼스크루와 치합되는 적어도 하나의 기어를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 볼스크루의 타단부에는 상기 마그네트 테이블의 변위를 측정하기 위한 로터리 인코더가 설치된 것을 특징으로 하는 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 베이스의 일측에는 측정된 결과값이 화면상에 표시하여 주는 디스플레이장치가 설치된 것을 특징으로 하는 광 디스크 클램핑 마그네트의 자력 측정장치.

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