KR100897670B1 - 중공형 부품의 내경 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents

중공형 부품의 내경 측정 장치 및 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중공형 부품의 내경 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 중공형 부품이 안착되는 안착홈을 갖는 부품 안착대, 상기 부품의 중공 내벽에 접촉되어 상하 이동하여 상기 부품의 내경을 측정하기 위한 내경 측정부 및 상부면에 상기 부품이 안착되도록 상기 안착홈에 설치되며, 상기 내경 측정부의 상하/수평 이동시 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하기 위한 측정기용 마스터 를 포함하는 것을 특징으로 하며, 보어게이지를 이용한 접촉식 방식의 자동 측정을 통해 신속한 측정을 제공하고, 측정기용 마스터가 측정 오차를 보정함으로써 정밀한 중공형 부품의 내경 측정을 제공한다.
부품 안착대, 안착홈, 내경 측정부, 이송 가이드, 측정게이지, 부품 고정대, 플로팅 홀더, 마스터, 부품 고정용 상측 누름부

Description

중공형 부품의 내경 측정 장치 및 측정 방법{Apparatus for measuring an inside diameter of hollow parts and method for the same}
본 발명은 중공형 부품의 내경 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 접촉식 보어 게이지의 자동 측정 방식을 사용하여 신속하고 정밀한 측정을 제공할 수 있는 중공형 부품의 내경 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 미세 마이크로미터(submicrometer) 크기인 중공형 부품의 내경을 측정하는 방법에는 크게 비접촉식 방법과 접촉식 방법이 있다.
비접촉식 측정방법에는 레이저, 비전방식의 광학, 공기 및 유체 동압을 이용한 측정 방법이 있다. 그러나, 그루브(groove) 형상을 가진 중공형 부품의 내경 측정하는 경우, 레이저 및 비전 방식의 광학을 이용한 측정 방법에서는 그루브 형상 내에서 빛의 산란이 발생하여 측정의 정밀도가 떨어지는 문제가 발생하고, 특히 광학을 이용한 측정 방법에서는 측정에 개인차가 발생하며, 개인차를 극복하기 위해 화상 처리 장치를 도입하는 경우 장치가 고가가 되는 문제가 있었다. 그리고 공기 및 유체 동압을 이용한 측정방법에서는 공기 또는 유체가 그루브로 배출되어 측정 의 신뢰도를 저하시키는 문제가 있었다.
따라서, HDD(hard disk drive)에 적용되는 소형 정밀 모터의 베어링과 같은 소형부품의 경우 내경에 수 마이크로미터(㎛)의 깊이와 폭을 갖는 그루브(Groove) 형상을 가지고 있는 경우 접촉식 방식이 경제성 및 측정 신뢰도의 면에서 선호되고 있는 실정이며, 이러한 접촉식 방법에는 보어 게이지(bore gauge) 또는 실린더 게이지(cylinder gauge)를 이용하여 수동 또는 자동으로 측정하는 방법이 사용되고 있다.
도 1은 종래의 실린더 게이지를 이용하여 수동으로 중공형 부품의 내경을 측정하는 장치의 일례를 보여주는 것으로서, 측정물(2)의 내경에 실린더 게이지(1)를 삽입함으로써 실린더 게이지(1)가 내벽과 접촉함으로써 내경을 측정하며, 이 때 실린더 게이지(1)는 손이나 레버를 이용하여 수동으로 삽입된다.
그러나, 이러한 장치는 미세 마이크로미터 크기의 중공형 부품의 내경을 측정하는 경우, 손이나 레버를 사용하기 때문에 삽입이 용이하지 않아 이로 인한 오차가 발생할 뿐만 아니라 신속한 측정이 용이하지 않고 별도의 보정수단이 구비되어 있지 않아 정밀한 측정이 어려운 문제점이 있었다.
도 2는 종래의 보어 게이지를 이용하여 수동으로 중공형 부품의 내경을 측정하는 장치의 일례를 보여주는 것으로서, 측정물(4)의 내경에 보어 게이지(3)를 삽입함으로써 측정물(4)의 내벽을 보어 게이지(3)가 긁고 지나감으로써 내경을 측정하며, 이 때 보어게이지(3)는 손이나 레버를 이용하여 수동으로 삽입된다.
그러나, 이러한 장치는 수동식 실린더 게이지를 사용하는 것과 같이 측정 물(4)의 내경에 보어 게이지(3)를 삽입함에 있어 손이나 레버를 이용함으로써 신속한 측정이 불가능하고 별도의 보정수단이 구비되어 있지 않아 미세 마이크로미터 크기의 내경 측정시 오차가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 보어 게이지 접촉식 측정 방식을 이용하되 내경 측정부를 자동으로 상하 반복 이동함으로써, 부품의 내경을 수초 만에 신속 정밀하게 측정할 수 있는 중공형 부품의 내경 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 수직 또는 수평 방향으로 탄성이 적은 스프링을 연결하여 구성된 플로팅 홀더를 측정게이지부에 연결함으로써 측정 부품의 부품 안착대 고정시 발생되는 안착 위치의 흔들림을 보정하여 정밀한 측정을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 내경 측정부가 상방 주입됨으로써 작업환경에서 발생하는 오염 물질로부터 내경 측정부가 손상되거나, 오염 물질이 내경 측정부에 유착된 상태로 측정이 수행되지 않도록 하여 정밀한 측정을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 측정기용 마스터를 부품 안착대의 안착홈에 구비하여 측정게이지의 상하/수평 이동으로부터 발생할 수 있는 미세 마이크로미터 크기 정도의 발생 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하여 정밀한 측정을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 중공형 부품의 내경 측정 장치는, 중공형 부품이 안착되는 안착홈을 갖는 부품 안착대; 상기 부품의 중공 내벽에 접촉되어 상하 이동하여 상기 부품의 내경을 측정하기 위한 내경 측정부; 및 상부면에 상기 부품이 안착되도록 상기 안착홈에 설치되며, 상기 내경 측정부의 상하/수평 이동시 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하기 위한 측정기용 마스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 부품 안착대는 중앙부에 안착홈이 형성된 수평바와 상기 수평바의 양 단부를 지지하며 수직 하방향으로 세워진 측면바를 구비하며, 상기 수평바는 상기 부품의 크기에 따라 상기 안착홈의 크기가 조정가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내경 측정부는 상기 부품에 대해서 수직 방향으로 이동시키는 이송 가이드; 상기 이송가이드와 연결되고 몸체부와 접촉부로 구성된 측정게이지부; 상기 이송가이드의 하부에 고정되어 체결되고, 중앙에 개구부가 형성된 상/하부 수평바, 상기 상부 수평바의 양 단부에 수직 하방향으로 형성되고 중공형상의 상부 측면바 및 상기 하부 수평바의 양 단부에 수직 상방향으로 형성되고, 상기 상부 측면바의 중공에 삽입되도록 형성된 하부 측면바를 구비하는 부품 고정대; 및 상기 이송가이드의 내부에 구비되어 수평방향의 흔들림을 보정하는 측정 플로팅 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정게이지부는 상기 이송가이드의 중앙에 배치된 측정게이지 몸 체부와 상기 측정게이지 몸체부에 고정되고 상기 부품의 내면과 접촉하는 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 한 쌍의 얇은 막대 형상의 측정게이지 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부품 고정대의 상기 하부 측면바는 상기 내경 측정부와 상기 부품안착시의 접촉시 충격을 흡수하고, 상기 부품을 상기 안착홈에 고정하도록 그 길이방향으로 상기 하부 측면바를 감싸며 형성된 부품 고정용 스프링이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부품 고정대의 하부 수평바는 상기 내경 측정부와 상기 부품의 접촉시 상기 부품을 고정하도록 상기 하부 수평바의 중앙에 형성된 개구부의 양 측면에 돌출된 팁 형상의 부품 고정용 상측 누름부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플로팅 홀더는 상기 측정게이지 몸체부의 상측 외벽과 상기 이송가이드 내벽 사이에 형성되어 스프링을 지지하는 스프링 지지 가이드와 상기 측정게이지 상측 외벽에서 상기 스프링 지지 가이드까지 확장되게 형성된 스프링으로 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정기용 마스터는 상기 측정게이지 접촉부가 상기 측정기용 마스터와 접촉하는 횟수 또는 측정 시간에 따라 세팅되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중공형 부품의 내경을 측정하는 방법은, 중공형 부품이 안착되는 안착홈을 갖고, 상부면에 상기 부품이 안착되도록 상기 안착홈에 설치되어 측정게이지부의 상하/수평 이동에서 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하는 측정기용 마스터가 구비된 부품 안착 대를 준비하는 단계; 상기 측정기용 마스터의 상부면에 상기 부품을 안착하는 단계; 측정게이지부를 구비하는 내경 측정부가 상하로 반복적으로 이동함에 따라, 상기 측정게이지부가 상기 부품의 내벽에 접촉되어 상하 이동함으로써 반복적으로 상기 부품의 내경을 측정하는 단계; 및 상기 측정기용 마스터가 측정게이지부의 상하/수평 이동에서 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 부품의 내경을 측정하는 단계는 스프링 및 스프링 지지가이드로 구성된 플로팅 홀더를 이용하여 안착시 수평방향의 흔들림을 보정하는 단계를 더 포함하며, 상기 플로팅 홀더는 측정게이지부의 상부측면에 형성되어 측정게이지부가 수평방향으로 이동가능하게 함으로써 수평방향의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정값을 보정하는 단계에서 상기 측정기용 마스터는 상기 측정게이지부와 접촉하는 횟수 또는 시간에 따라 설정되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 중공형 부품의 내경 측정 장치 및 방법에 따르면, 내경 측정부가 이송가이드를 통하여 자동으로 상하 반복 이동함으로써, 내경 측정부가 중공형 부품의 내벽과 반복 접촉되어 신속한 측정이 가능하고 측정의 반복 정밀도가 유지될 수 있다.
또한, 부품을 부품 안착대에 안착하는 경우 발생할 수 있는 안착 위치의 흔 들림은 탄성이 적은 스프링으로 구성된 플로팅 홀더를 측정게이지부에 연결함으로써 측정게이지부가 수평방향으로 이동하여 보정함으로써, 측정에서 발생할 수 있는 수평 방향의 오차를 최소화할 수 있다.
또한, 내경 측정부가 부품 안착대의 안착홈에 안착되어 있는 중공형 부품의 내경에 상방 주입됨으로써, 측정환경의 바닥면에 존재하는 오염물질이 측정부와 안착홈에 유착되는 것을 방지하여 측정오차를 최소화할 수 있다.
또한, 안착홈 내에 구비된 측정기용 마스터를 이용하여 측정오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하여 정밀한 측정을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 중공형 부품의 내경 측정 장치 및 그 측정 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 중공형 부품의 내경 측정 장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 중공형 부품의 내경 측정 장치의 측정시의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 플로팅 홀더의 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공형 부품(P)의 내경 측정 장치(50)는 중공형 부품(P)이 안착되는 부품 안착대(100), 중공형 부품(P)의 내경(D)을 측정하는 내경 측정부(200) 및 내경 측정부(200)의 상하/수평에서 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하는 측정기용 마스터(300)를 포함한다.
부품 안착대(100)는 수평바(110), 안착홈(150) 및 측면바(130)로 구성된다.
수평바(110)는 중공형 부품(P)이 안착되는 안착홈(150)이 형성되며 안착홈(150)의 크기가 조정되도록 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수평바(110)는, 중공형의 수평바와 중공형의 수평바에 삽입되는 폭이 좁은 수평바를 구비하고 폭이 좁은 수평바가 중공형의 수평바에 삽입됨으로써 조절가능하며(미도시), 이러한 목적을 위한 다양한 구성 또한 본 발명의 범위 내에서 채용될 수 있을 것이다.
안착홈(150)은 수평바(110)의 중앙 부분에 형성되고, 그 내부에 안착되는 중공형 부품(P)과 그 내부에 설치되는 후술할 측정기용 마스터(300)를 수용하기 위해 일정한 폭을 구비하고 있다. 또한, 안착홈(150)의 내면에는 상기 측정기용 마스터(300)의 설치를 용이하게 하기 위하여 단턱부(미도시)가 형성되어 상기 측정기용 마스터(300)가 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있다.
측면바(130)는 수평바(110)의 양 단부를 지지하며 아래 방향으로 수직하게 세워져 있다.
본 실시예에 따르면, 수직방향으로 세워진 측면바(130)가 안착홈(150)이 형성된 수평바(110)의 양 단부를 지지하는 부품 안착대(100)의 구조가 개시되어 있으나, 안착홈(150)이 구비되어 중공형 부품(P)을 안착할 수 있는 다양한 구조 또한 가능하다고 할 것이다. 측면바(130)는, 작업 환경에서 바닥으로부터 유입되는 오일 또는 이물질 등이 측정기용 마스터(300) 또는 안착홈(150)에 유착되어 그 기능을 손상하거나 오염물질이 유착된 상태로 측정함으로써 발생하는 오차를 최소화하고, 측정게이지 접촉부(233)가 중공형 부품(P)의 내면 및 측정기용 마스터(300)를 관통하는 경우 바닥면과의 접촉으로 인한 손상을 방지하기 위해, 일정한 높이로 구성되 는 것이 바람직하다. 또한, 오염물질의 유착을 방지하기 위해 상기 안착홈(150)과 바닥면 사이에 차단부재(미도시)가 설치되는 것이 더 바람직할 수 있다.
내경 측정부(200)는 이송가이드(210), 측정 게이지부(230), 부품 고정대(250) 및 측정 플로팅 홀더(270)로 구성되어 있다.
이송가이드(210)는 내경 측정부(200)를 수직방향으로 반복 이동시키며, 그 내부에 측정게이지부(230)를 수용할 수 있는 일정한 내부 공간을 구비하고 있다. 이송가이드(210)는 이동수단(미도시)과 연결되어 자동으로 내경 측정부(200)를 수직방향으로 반복이동시킴으로써 신속하게 중공형 부품(P)의 내경을 반복 측정하도록 한다. 이러한 이송가이드(210)의 자동 구동 방식은 측정의 신속성과 정밀성을 보장한다.
본 발명은 수초 내에 중공형 부품(P)의 내경(D)을 신속하게 측정하기 위한 것으로서, 이송 가이드(210)는 수초 내에 상하 이동이 가능하며, 후술할 측정기용 마스터(300)의 세팅에 의해 그 이동이 조절될 수 있도록 제어수단(미도시)과 연결되어 제어되는 것이 바람직하다.
측정게이지부(230)는 측정게이지 몸체부(231)과 측정게이지 접촉부(233)로 구성되어 있다.
측정게이지 몸체부(231)는 이송가이드(210)의 내부 중앙에 배치되며 그 하부에는 측정게이지 접촉부(233)와 연결되어 있다. 이송가이드(210)의 수직방향의 반복 이동에 따라 측정게이지 몸체부(231) 또한 수직방향의 반복 이동을 하게 되며, 후술할 측정 플로팅 홀더(270)가 그 상부 측면에 연결되어 있다.
측정게이지 접촉부(233)는 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 한 쌍의 얇은 막대 형상이며, 중공형 부품(P)의 내벽과 직접 접촉함으로써 그 내경(D)을 측정한다. 이송가이드(210)의 반복 이동에 따라 접촉부(233) 또한 반복 이동하며, 이에 따라 중공형 부품(P)의 내벽을 반복적으로 긁고 지나감으로써 그 내경을 측정하며, 이는 접촉식 보어게이지 방식을 채용한 것이다. 접촉부(233)는 수평방향으로 탄성이 있어 부품(P)의 내경에 변화가 있는 경우 그 폭이 변함으로써 접촉지점에 따른 내경의 변화를 측정하게 된다. 이러한 측정데이터는 측정게이지부(230)와 연결된 제어수단(미도시)에 의해 표시된다.
측정게이지부(230)는 반복 측정에 따라 그 손상이 수반될 수 있으며 이러한 손상을 대비하여 측정게이지부(230)는 이송가이드(210)와 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하며, 부품(P)의 내벽과 접촉하여 손상으로 인해 자주 교체가 요구되는 측정게이지 접촉부(233)는 측정게이지 몸체부(231)와 탈착 가능하게 설치되는 것이 더욱 바람직하다.
부품 고정대(250)는 이송가이드(210)의 하부에 체결되어 있으며, 상/하부 수평바(251, 255), 상/하부 측면바(253, 257), 부품 고정용 스프링(259) 및 부품 고정용 상측 누름부(261)로 구성되어 있다.
상부 수평바(251)는 이송가이드(210)의 하부와 연결되어 있으며, 상/하부 수평바(251, 255)는 그 중앙부에 개구부(252, 254)가 형성되어 있다. 그리고, 하부 수평바(255)의 하부면에는 부품 고정용 상측 누름부(261)가 형성되어 있다.
상/하부 수평바(251, 255)의 중앙부에 형성된 개구부(252, 254)에는 측정게 이지 접촉부(233)가 그 내부를 관통하고 있다. 측정 게이지 접촉부(233)는 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 한 쌍의 얇은 막대형상으로 되어 있는바, 하부 수평바(253)에 형성된 개구부(254)의 폭이 상부 수평바(251)에 형성된 개구부(252)의 폭보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 개구부(252, 254)는 측정게이지부(230)의 수평방향의 이동을 고려하여 측정게이지 접촉부(233)와 개구부(252, 254)와의 접촉으로 인해 접촉부(233)가 손상되는 것을 방지하기 위해 일정한 폭을 구비하는 것이 바람직하며, 개구부(252, 254)의 폭이 조절 가능하도록 설치되는 것은 더욱 바람직하다. 예를 들어, 개구부(252, 254)의 폭은, 상/하부 수평바(251, 255)를 중공형의 수평바와 중공에 삽입되도록 폭이 좁은 수평바로 구비하여 폭이 좁은 수평바가 중공형 수평바에 삽입됨으로써 조절가능하며, 이러한 목적을 위한 다양한 구성 또한 본 발명의 범위 내에서 채용될 수 있을 것이다.
부품 고정용 상측 누름부(261)는 돌출된 팁(Tip) 형상을 하고 있으며, 하부 수평바(255)의 중앙부에 형성된 개구부(254)의 양 측면에 형성되어 있다. 부품 고정용 상측 누름부(262)는 중공형 부품(P)의 상부를 누름으로써 안착홈(150) 내에 부품(P)의 안착을 용이하게 하고, 그 돌출된 팁 내에 중공형 부품(P)의 상부를 수용되게 하여 안착홈(150) 내에서 부품이 수평방향으로 이동하는 것을 억제하는 기능을 한다. 다양한 크기를 가진 중공형 부품(P)의 내경 측정을 고려하여, 돌출된 팁 사이의 거리는 조절가능하도록 부품 고정용 상측 누름부(261)를 설치하는 것이 바람직하다.
상부 측면바(253)는 상부 수평바(251)의 양 단부에 아래 방향으로 수직하게 형성되어 있으며, 그 내부는 중공 형상으로 되어 있다. 하부 측면바(257)는 하부 수평바(255)의 양 단부에 윗 방향으로 수직하게 형성되어 있으며, 상부 측면바(253)의 중공에 삽입되는 크기와 형상을 가지고 있다. 즉, 하부 측면바(257)가 상부 측면바(253)에 체결되는 구조로 되어 있다.
부품 고정용 스프링(259)은 하부 측면바(257)를 길이 방향으로 감싸며 형성되어 있다. 부품 고정용 스프링(259)은 내경 측정부(200)가 아래로 이동함으로써 부품 고정용 상측 누름부(261)가 중공형 부품(P)을 누르는 경우 그 충격을 완화하고, 상부 측면바(253)가 하강하여 부품 고정용 스프링(259)을 압축할 때 압축된 스프링이 하부 수평바(255)에 힘을 가함으로써 중공형 부품(P)이 안착홈(150)에 삽입 고정되는 것을 돕는다.
도 3 및 도 4를 참조하여 부품 고정용 스프링(259)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
이송가이드(210)가 하부로 이동함에 따라 부품 고정용 상측 누름부(261)가 최초로 중공형 부품(P)의 상부와 접촉하며 누르게 된다. 그 후에 이송 가이드(210)가 하부로 계속 이동함에 따라 부품 고정대의 상부 측면바(253)는 하부 측면바(257)를 감싸며 형성되어 있는 부품 고정용 스프링(259)을 가압한다. 이때, 압축된 스프링(259)은 하부 수평바(255)에 힘을 가함으로써 부품 고정용 상측 누름부(261)를 통해 부품(P)이 안착홈(150)에 고정되도록 한다. 이때, 스프링(259)이 압축됨에 따라 하부 측면바(257)가 상부 측면바(253)의 중공에 삽입되며, 스프 링(259)이 완전히 압축되어 하부 측면바(257)가 상부 측면바(253)에 완전히 삽입되는 지점에 도달하면 이송가이드(210)는 다시 위로 이동한다. 이때, 스프링(259)은 복원력에 의해 다시 원상 복귀하며, 이송 가이드(210)의 왕복 운동에 따라 이와 같은 운동이 반복된다.
플로팅 홀더(270)는 측정게이지 몸체부(231)의 상부 측면에 형성되어 있으며, 스프링 지지 가이드(273)와 스프링(271)으로 구성되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 스프링 지지 가이드(273)는 측정게이지 몸체부(231)의 상측 외벽과 이송가이드(210)의 내벽 사이에 형성되어 스프링을 지지하는 기능을 한다.
스프링(271)은 측정게이지 몸체부(231)의 상측 외벽에서 스프링 지지 가이드(273)까지 확장되어 형성되어 탄성을 이용하여 안착위치의 흔들림을 보정한다. 스프링(271)은 측정게이지 몸체부(231)를 감싸며 스프링 지지 가이드(273)까지 확장되게 형성되는 수평 스프링 형상이거나, 측정게이지 몸체부(231)의 양 측면에서 스프링 지지 가이드(273)까지 수직방향(미도시)으로 확장되어 있는 스프링의 형상일 수 있다.
플로팅 홀더(270)는 중공형 부품(P)이 안착홈(150) 내에서 수평방향으로 흔들리는 경우 측정게이지부(230)를 수평방향으로 이동시킴으로써 안착위치의 흔들림에 의한 측정 오차를 보정하는 기능을 한다.
측정기용 마스터(300)는 부품 안착대(100)의 안착홈(150)에 설치되며 그 상부면에는 중공형 부품(P)이 안착된다.
측정기용 마스터(300)를 반복 측정함으로써 측정게이지부(230)의 상하/수평이동에서 발생하는 미세 마이크로미터크기의 발생 오차를 측정하게 된다. 여기서 측정한 발생 오차를 바탕으로 측정게이지부(230)의 내경 측정값을 보정하게 된다.
측정기용 마스터(300)는 측정게이지부(230)와의 접촉 횟수 또는 시간에 따라 세팅되는 것이 바람직하며, 측정기용 마스터(300)를 세팅함으로써 보정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공형 부품의 내경을 측정하는 방법은 측정기용 마스터(300)가 구비된 부품 안착대(100)를 준비하는 단계, 부품을 안착하는 단계, 내경 측정부(200)를 이용하여 부품의 내경을 측정하는 단계 및 측정기용 마스터(300)을 이용하여 측정값을 보정하는 단계를 포함한다.
본 실시예에 따른 중공형 부품의 내경을 측정하는 방법은 상술한 바와 같은 중공형 부품의 내경 측정 장치를 사용할 수 있으며, 동일한 기능을 수행하는 동일한 구성요소에 대하여 동일한 참조부호를 사용한다.
부품 안착대를 준비하는 단계에서는 중공형 부품(P) 및 측정기용 마스터(300)가 안착 될 안착홈(150)을 구비한 부품 안착대(100)를 준비하고, 안착홈(150)의 하부에 측정기용 마스터(300)를 안착한다(도 3 및 도 4).
부품을 안착하는 단계에서는 중공형 부품(P)을 부품 안착대(100)의 안착홈(150)에 안착하며, 중공형 부품(P)은 안착홈(150)에 안착되어 있는 측정기용 마스터(300)의 상부면에 놓이게 된다. 이때, 안착방법은 손이나 레버를 이용하는 수동 안착 뿐만 아니라 안착 장치를 이용한 자동안착도 가능할 것이다(미도시).
부품의 내경을 측정하는 단계에서는 측정게이지부(230)를 구비하는 내경 측정부가 상하로 반복 이동함에 따라 측정게이지부(230)가 부품의 내벽에 접촉되어 상하 반복이동함으로써 부품(P)의 내경을 측정하며, 플로팅 홀더(270)를 이용하여 안착위치의 수평방향의 흔들림을 보정하는 단계를 더 포함한다.
수평방향의 흔들림을 보정하는 단계에서는 스프링(271) 및 스프링 지지가이드(273)로 구성된 플로팅 홀더(270)를 측정게이지부(230)의 상부 측면에 형성함으로써 측정게이지부(230)가 수평방향으로 이동가능하게 하고, 이로써 부품 안착시 수평위치의 흔들림을 보정하게 된다.
보정하는 단계에서는, 측정기용 마스터(300)를 반복 측정함으로써 측정게이지부(230)의 상하/수평이동에서 발생하는 미세 마이크로미터크기의 발생 오차를 측정하게 된다. 여기서 측정한 발생 오차를 바탕으로 측정게이지부(230)의 내경 측정값을 보정하게 된다.
보정하는 단계는 측정기용 마스터(300)가 측정게이지부(230)와의 접촉 횟수 또는 시간에 따라 세팅되는 단계를 더 포함할 수 있다. 측정기용 마스터(300)를 세팅함으로써 보정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 중공형 부품의 내경을 측정하는 방법의 각 단계는 수초내에 반복 실시되며 이를 통해 신속하고 정밀한 측정을 수행하게 된다.
한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1은 종래 실린더형 게이지를 이용하여 수동 측정하는 내경 측정 장치의 개략도;
도 2는 종래 보어 게이지를 이용하여 수동 측정하는 내경 측정 장치의 개략도;
도 3은 본 발명에 따른 중공형 부품의 내경 측정 장치의 단면도;
도 4는 본 발명에 따른 중공형 부품의 내경 측정 장치의 측정시의 단면도; 및
도 5는 본 발명에 따른 플로팅 홀더의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 내경 측정 장치 100 : 부품 안착대 150 : 안착홈 200 : 내경 측정부 210 : 이송 가이드 230 : 측정게이지부 233 : 측정게이지 접촉부 250 : 부품 고정대 259 : 부품 고정용 스프링 261 : 부품 고정용 상측 누름부 270 : 플로팅 홀더 300 : 측정기용 마스터
P : 중공형 부품 D : 내경

Claims (11)

  1. 중공형 부품이 안착되는 안착홈을 갖는 부품 안착대;
    상기 부품의 중공 내벽에 접촉되어 상하 이동하여 상기 부품의 내경을 측정하기 위한 내경 측정부; 및
    상부면에 상기 부품이 안착되도록 상기 안착홈에 설치되며, 상기 내경 측정부의 상하/수평 이동시 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하기 위한 측정기용 마스터
    를 포함하고,
    상기 내경 측정부는
    상기 부품에 대해서 수직 방향으로 이동시키는 이송 가이드;
    상기 이송가이드와 연결되고 몸체부와 접촉부로 구성된 측정게이지부;
    상기 이송가이드의 하부에 고정되어 체결되고, 중앙에 개구부가 형성된 상/하부 수평바, 상기 상부 수평바의 양 단부에 수직 하방향으로 형성되고 중공형상의 상부 측면바 및 상기 하부 수평바의 양 단부에 수직 상방향으로 형성되고, 상기 상부 측면바의 중공에 삽입되도록 형성된 하부 측면바를 구비하는 부품 고정대; 및
    상기 이송가이드의 내부에 구비되어 수평방향의 흔들림을 보정하는 측정 플로팅 홀더
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 부품 안착대는 중앙부에 안착홈이 형성된 수평바와 상기 수평바의 양 단부를 지지하며 수직 하방향으로 세워진 측면바를 구비하며,
    상기 수평바는 상기 부품의 크기에 따라 상기 안착홈의 크기가 조정가능한 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정게이지부는 상기 이송가이드의 중앙에 배치된 측정게이지 몸체부와 상기 측정게이지 몸체부에 고정되고 상기 부품의 내면과 접촉하는 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 한 쌍의 얇은 막대 형상의 측정게이지 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경 측정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 부품 고정대의 상기 하부 측면바는 상기 내경 측정부와 상기 부품안착시의 접촉시 충격을 흡수하고, 상기 부품을 상기 안착홈에 고정하도록 그 길이방향으로 상기 하부 측면바를 감싸며 형성된 부품 고정용 스프링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경 측정 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 부품 고정대의 하부 수평바는 상기 내경 측정부와 상기 부품의 접촉시 상기 부품을 고정하도록 상기 하부 수평바의 중앙에 형성된 개구부의 양 측면에 돌출된 팁 형상의 부품 고정용 상측 누름부를 구비하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경 측정 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로팅 홀더는 상기 측정게이지 몸체부의 상측 외벽과 상기 이송가이드 내벽 사이에 형성되어 스프링을 지지하는 스프링 지지 가이드와 상기 측정게이지 상측 외벽에서 상기 스프링 지지 가이드까지 확장되게 형성된 스프링으로 구비된 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경 측정 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 측정기용 마스터는 상기 측정게이지 접촉부가 상기 측정기용 마스터와 접촉하는 횟수 또는 측정 시간에 따라 세팅되는 것을 특징으로 하는 내경 측정 장치.
  9. 중공형 부품이 안착되는 안착홈을 갖고, 상부면에 상기 부품이 안착되도록 상기 안착홈에 설치되어 측정게이지부의 상하/수평 이동에서 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하는 측정기용 마스터가 구비된 부품 안착대를 준비하는 단계;
    상기 측정기용 마스터의 상부면에 상기 부품을 안착하는 단계;
    측정게이지부를 구비하는 내경 측정부가 상하로 반복적으로 이동함에 따라, 상기 측정게이지부가 상기 부품의 내벽에 접촉되어 상하 이동함으로써 반복적으로 상기 부품의 내경을 측정하는 단계; 및
    상기 측정기용 마스터가 측정게이지부의 상하/수평 이동에서 발생하는 오차를 반복 측정함으로써 측정값을 보정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 부품의 내경을 측정하는 단계는 스프링 및 스프링 지지가이드로 구성된 플로팅 홀더를 이용하여 안착시 수평방향의 흔들림을 보정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 플로팅 홀더는 측정게이지부의 상부측면에 형성되어 측정게이지부가 수평방향으로 이동가능하게 함으로써 수평방향의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경을 측정하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 측정값을 보정하는 단계에서 상기 측정기용 마스터는 상기 측정게이지부와 접촉하는 횟수 또는 시간에 따라 설정되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 부품의 내경을 측정하는 방법.
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