KR100796896B1

KR100796896B1 - 테이블의 수평유지 시스템

Info

Publication number: KR100796896B1
Application number: KR1020070010447A
Authority: KR
Inventors: 정원지; 김효곤; 주지훈; 이성조
Original assignee: 창원대학교 산학협력단
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2008-01-22

Abstract

본 발명은 정밀기기의 측정에 사용되는 테이블(정반)의 수평유지 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 테이블과 지지대의 사이에 에어댐퍼를 구비하고, 에어댐퍼는 스위치로 제어되며, 스위치는 힌지에 의하여 제어되는 구성을 제공하여 테이블에 처짐이 발생하는 쪽의 힌지가 작동하여 스위치를 구동시키면 스위치는 에어댐퍼를 구동시켜 에어를 공급하고 수평이 맞춰지면 힌지가 동작하여 스위치를 멈추게 하여 공급되는 에어를 차단시키는 구성을 제공하여 테이블의 수평을 유지하는 장치에 그 특징이 있다.

테이블, 정반, 수평유지, 힌지, 에어댐퍼, 스프링

Description

테이블의 수평유지 시스템{Horizontal maintenance system of table}

도 1은 종래 테이블의 수평유지 장치도

도 2는 본 발명 테이블의 수평유지 시스템에 대한 개념도

도 3은 도 3의 사시도

도 4는 본 발명에 사용되는 접촉식 스위치

도 5는 본 발명에 사용되는 에어댐퍼

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 대한 개념도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 수평유지 시스템 101. 테이블

102. 수평지지대 103. 수직지지대

104. 에어댐퍼 105. 제1수직축

106. 수평축 107. 제2수직축

108. 힌지 109. 스위치

110. 스프링 111. 변위센서

본 발명은 정밀기기의 측정에 사용되는 테이블(정반)의 수평유지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업 현장이나 실험실에는 정밀기기의 측정을 위하여 정반이 구비되어 있는데, 테이블(정반)이란 정확한 수평으로 만들어진 판을 말하며, 보통 돌로 만든 정반을 석정반이라고 하며 일반적으로 많이 사용되고 있다.

대부분의 측정기들을 정반 위에 올려놓고 측정을 하는 이유는 정반 위는 정확하게 수평을 맞춰 놓은 곳으로, 그 위에서 측정을 해야지 최소한 오차를 줄일 수 있기 때문이다.

어떠한 분석장비를 정반 위에 설치했다면 그것은 수평일 때 정확한 수치가 나오는 경우로서, 대부분의 정밀기계는 정반 위에 설치한다.

장비들이 작동을 할 때 수평이 맞춰져 있지 않다면 기계 자체의 오차가 발생하게 되고 정확한 수치를 측정할 수 없으며 또한 높이를 측정하는 데에도 바닥이 울퉁불퉁하다면 정확하게 측정할 수가 없다.

그래서 정반 위에는 정밀장비나 높이를 정확하게 측정할 필요가 있을 때에나 수평이 정확한지 등을 확인할 필요가 있는 기기들을 설치한다.

그러나 정반이 진동을 흡수하는 것은 아니다.

종래 작업테이블의 수평유지 장치로는 도 1에서 도시한 바와 같이 실용신안 공개공보 1996-000732호가 있는데 그 구성은 정밀부품 제조용 생산설비가 설치된 작업테이블의 수평유지장치에 관한 것으로 특히 테이블 이송이나 작업에 의한 진동을 자체 흡수하여 진동에 의한 불량요인을 제거토록 하는 작업테이블의 수평유지장치에 관한 것이다.

도 1에서 (가)는 평면도이고, (나)는 정면도이며, (다)는 측면도이다.

도 1을 구체적으로 살펴보면, 작업테이블의 하측에 설치되어 작업테이블의 진동을 감지하는 진동전달부(10)와, 진동전달부의 승하강에 따라 승하강하는 피스톤이 내장된 실린더(20)와, 실린더에 에어를 공급하는 에어공급수단(30)과, 에어공급수단으로부터 실린더에 공급된 에어를 받거나 실린더를 통해 외부로 에어를 배출하는 에어탱크와, 에어탱크와 연통되고 에어탱크로 에어가 공급되거나 에어탱크의 에어가 외부로 배출됨에 따라 팽창 수축되어 작업테이블의 수평을 유지하는 벨로우즈와, 상기 실린더를 고정하는 고정수단으로 구성된다.

그러나 상기의 종래기술은 작업테이블의 수평을 유지하기 위한 구성이 복잡하여 제조비용이 상승하고, 복잡한 구성으로 인하여 기계의 신뢰가 저하되어 유지보수비용이 상승하며, 진동을 감지하여 벨로우즈에 에어를 공급하거나 배출하여 팽창하거나 수축하는 동작으로 수평을 유지하는 구성인데, 진동을 흡수하여 수평을 유지하는데 상당한 어려움이 있다는 문제점과, 동작의 신뢰성이 저하되어 수평이 잘 맞지 않으면 작업테이블 위의 생산설비로 생산하는 제품의 정밀도도 저하된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 좀 더 상세하게는 테이블과 지지대의 사이에 스위치에 의하여 동작하는 에어댐퍼를 구비하고, 스위치는 힌지에 의하여 작동하도록 하여 테이블에 처짐이 발생하는 쪽의 스위치가 작동하여 에어댐퍼에 에어를 공급하므로 정확한 수평을 유지할 수 있는 구성을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, 상세한 구성은 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명 테이블의 수평유지 시스템에 대한 개념도이고, 도 3은 도 3의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 사용되는 접촉식 스위치이고, 도 5는 본 발명에 사용되는 에어댐퍼이며, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 대한 개념도이다.

도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명은 정밀기계를 측정하는 사각형의 테이블로서, 수직지지대(103)의 상부에는 수평지지대(102)가 구비되고, 수평지지대(102)의 상부에는 테이블(101)이 구비되며, 사각형 모서리 부분의 수평지지대(102)와 테이블(101) 사이에는 에어스프링댐퍼(104)가 각각 구비되며, 테이블(101)의 하부에는 제1수직축(105)이 연결되어 연동되고, 수평지지대(102)의 하부에는 제2수직축(107)이 스위치(109)에 의하여 연결되어 연동되게 구비되며, 제1수직축(105)과 제2수직축(107)은 수평축(106)에 의하여 연결되어 연동되고, 수평 축(106)은 수직지지대(103)의 일측에 힌지(108) 형태로 고정되어 구비되며, 스위치(109)는 에어댐퍼(104)와 연결되어 연동되는 구성이다.

이하에서 본 발명의 작동 순서를 살펴보면, 테이블이 A와 같이 아래로 쳐지게 되면 B와 같이 제1수직축(105)이 내려가게 되고, 수평축(106)에 고정된 힌지(108)의 일측 즉, 제1수직축(105)과 연결된 쪽은 내려감과 동시에 반대쪽은 올라가게 되므로 C와 같이 제2수직축(107)이 올라가게 된다.

따라서 제2수직축(107)에 연결된 공기입력 스위치(109)를 누르게 되어 스위치(109)가 작동하게 되며, 스위치(109)가 작동하게 되면 공압이 에어댐퍼(104)에 들어가고, 에어댐퍼(104)에 공압이 들어가면 D와 같이 테이블(101)이 상승하게 되며, 테이블(101)이 올라가면 E와 같이 제1수직축(105)이 올라가게 되고 동시에 힌지(108)에 의하여 F처럼 수평축(106)이 내려와 제2수직축(107)이 스위치(109)와의 접촉이 떨어져서 스위치(109)는 동작을 멈추게 되며, 테이블(101)은 수평을 유지하게 된다.

본 발명은 최초 수평을 맞춘 상태의 높이를 각 4곳의 모서리에서 일정하게 맞추어 줌으로써 수평을 유지하는 시스템이고, 그리고 공기 입력 스위치(109)는 접촉식(Contact) 스위치를 이용하여 공압을 에어댐퍼(104)로 입력을 하는데 스토퍼가 장착되어 있고 또한 그 이동범위가 정해져 있었는데, 이것을 보완한 것이 도 4에서 도시한 바와 같이 접촉 시 스위치(109)에 일정 탄성 이상의 스프링(110)으로 구비하여 제2수직축(107)이 스위치(109)에 접촉 시에는 스위치가 동작하여 에어댐퍼(104)에 의해 스위치(109)의 스트로크를 벗어나더라도 스프링(110)으로 보완할 수 있다.

스위치(109)를 살펴보면, 스위치(109)는 동작하는 힘이 1N 내외이므로 압력 스위치에는 큰 압력이 가해지지 않으므로, 스위치(109)의 수명은 길어지게 된다.

그리고 공기 입력 부분에서 에어스프링댐퍼(104)의 경우 테이블(101)이 내려가서 스위치(109)에서 밸브를 열면 공기가 입력되며, 공압 레귤레이터를 이용하여 압력을 일정하게 유지시켜 줄 수가 있기 때문에 테이블(101)이 내려가면 공기가 입력되어 테이블은 올라가게 되고, 테이블이 올라가면 공기의 입력이 멈추고 그 상태의 압력을 유지하여 수평을 유지하게 된다.

도 5에서는 에어댐퍼(104)를 도시하였는데, 에어댐퍼(104)의 우수한 기능을 살펴보면 아래와 같다.

최대 하중 시에는 고유 진동수가 3∼4Hz가 되고, PSB형 공기 스프링에 가까운 방진성능을 발휘하는 우수한 방진효과와, 코일 스프링에 보이는 듯한 서징(surging) 현상이 없고 방음 효과가 우수하며, 고무 막이 비교적 두껍고 고무 자체의 감쇠 효과가 있으며, 제품 크기는 전 사이즈 공통으로 90mm 이하로 낮은 설계가 가능하기 때문에 기기 높이가 너무 높게 되지 않아 다른 사이즈를 병용하는 것도 가능하고, 공기 밀폐 타입에 공기 동봉을 위해서 타이어 진공관을 장비하고 있어 레베린구 조정이 용이하며, 내부의 스토퍼에 의해 공기가 들어가고 있지않은 상태에서도 기기 중량을 지지할 수 있어서 설치·보수가 용이하다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시하였는데, 센서를 이용한 테이블 수평유지 시스템으로서, 상기의 힌지(108)를 이용한 기술과 유사하지만, 힌지(108) 대신에 변위측정 근접센서(111)를 이용한 것에 특징이 있는 것이다.

구성은 테이블(101)이 수평에 맞추어져 있을 때보다 조금이라도 처지게 되면 변위센서(111)가 수평을 감지하여 스위치(109)에 신호를 보내게 되면 에어댐퍼(104)로 공압이 들어가게 되어서 테이블(101)의 수평을 맞추게 되고, 테이블(101)의 수평이 맞추어지면 변위센서(111)가 신호를 끊게 되며 테이블(101)의 높이를 일정하게 유지시켜 줌으로써 수평을 맞추는 시스템(100)이다.

상기의 설명에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 테이블과 지지대의 사이에 에어댐퍼를 구비하고, 에어댐퍼는 스위치로 제어되며, 스위치는 힌지에 의하여 제어되는 구성을 제공하여 테이블에 처짐이 발생하는 쪽의 힌지가 작동하여 스위치를 구동시키면 스위치는 에어댐퍼를 구동시켜 에어를 공급하고 수평이 맞춰지면 힌지가 동작하여 스위치를 멈추게 하여 공급되는 에어를 차단시키는 구성으로 테이블의 수평을 유지하는 장치로써 구성이 간단하고 구성이 간단함에 따라 제작비용이 절감되고, 수평을 유지하기가 용이하며, 장비의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

수직지지대(103)의 상부에는 수평지지대(102)가 구비되고, 수평지지대(102)의 상부에는 테이블(101)이 구비되어 정밀기계를 측정하는 정반 테이블에 있어서,

상기 테이블(101)과 수평지지대(102) 사이에 에어댐퍼(104)가 구비되며, 상기 테이블(101)의 하부에는 제1수직축(105)이 연결 구비되고, 상기 수평지지대(102)의 하부에는 제2수직축(107)이 스위치(109)에 의하여 연결 구비되며, 상기 제1수직축(105)과 제2수직축(107)은 수평축(106)에 의하여 연결 구비되고, 상기 수평축(106)은 수직지지대(103)의 일측에 힌지(108) 형태로 고정되어 구비되며, 상기 에어댐퍼(104)는 스위치(109)와 연결 구비되어, 테이블(101)에 처짐이 발생하면 힌지(108)에 의하여 스위치(109)가 구동하고 스위치(109)는 에어댐퍼(104)를 구동시켜서 테이블의 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는 테이블의 수평유지 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 테이블(101)의 수평유지 수단으로 상기의 힌지(108) 대신에 변위센서(111)를 구비한 것을 특징으로 하는 테이블의 수평유지 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 스위치(109)에는 스프링(110)이 구비된 것을 특징으로 하는 테이블의 수평유지 시스템.